JP2007026945A - Battery and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2007026945A JP2005208582A JP2005208582A JP2007026945A JP 2007026945 A JP2007026945 A JP 2007026945A JP 2005208582 A JP2005208582 A JP 2005208582A JP 2005208582 A JP2005208582 A JP 2005208582A JP 2007026945 A JP2007026945 A JP 2007026945A
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connection terminal
lead portion
case
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Hiroyuki Tanaka
浩之 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a well-joined battery between a connection terminal and a lead while it is fixed in a case. <P>SOLUTION: The battery comprises an electrode body 12 provided with a core comprising a positive electrode and a negative electrode and one or a plurality of positive electrode leads 24 and negative electrode leads 20 protruding outside from it, a case 14 in which a housing 22 for housing the electrode body is formed, a positive electrode connection terminal 32 which is fixed to the case and is electrically jointed to the positive electrode lead, and a negative electrode connection terminal 16 which is fixed to the case and is electrically jointed to the lead of the negative electrode. A relay terminal 30 is provided which is jointed to both in such mode as relays between the lead and the connection terminal, in at least one polarity, positive electrode or negative electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電極体がケースに収容されているとともにケースの内外に亘って延びている接続端子に電極体が接合されている電池とその製造方法に関する。特に、ケースに固定されている接続端子と電極体の接合構造が改善された電池とその製造方法に関する。   The present invention relates to a battery in which an electrode body is housed in a case and the electrode body is joined to a connection terminal extending inside and outside the case, and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a battery in which a joint structure between a connection terminal fixed to a case and an electrode body is improved, and a manufacturing method thereof.

電池は、正極活物質層が付着している金属箔とセパレータと負極活物質層が付着している金属箔とセパレータが多段に積層されている電極体を備えている。長尺シートを巻きつけたロール状の電極体や、それを直径方向の両サイドから押し潰した形状の扁平ロール状の電極体や、短尺のシートを複数枚積層した6面体形状の電極体等が知られている。
いずれの形式の電極体も、正極活物質層が付着している金属箔とセパレータと負極活物質層が付着している金属箔とセパレータが多段に積層されているコア部分と、コア部分の輪郭の一部から延出している「同極性の金属箔が多段に積層されている」リード部分を備えている。ロール状または扁平ロール状の電極体であれば、ロールまたは扁平ロールの端面から同極性の金属箔が延出しており、6面体形状の電極体であれば、そのうちの一面から同極性の金属箔が延出している。
電極体はケースに収容されている。ケースから電力を取出すために、ケースの内外に亘って延びている接続端子が利用される。ケース内で「同極性の金属箔が多段に積層されている」リード部分と接続端子が接合されている。
本発明は、ケース内でリード部分と接続端子を接合する技術に関するものである。なお電極体の形式に限定されない。
The battery includes an electrode body in which a metal foil to which a positive electrode active material layer is attached, a separator, a metal foil to which a negative electrode active material layer is attached, and a separator are laminated in multiple stages. A roll-shaped electrode body around which a long sheet is wound, a flat roll-shaped electrode body obtained by crushing it from both sides in the diameter direction, a hexahedral electrode body in which a plurality of short sheets are stacked, etc. It has been known.
Each type of electrode body includes a metal foil to which a positive electrode active material layer is attached, a separator, a metal foil to which a negative electrode active material layer is attached, and a core portion in which separators are laminated in multiple stages, and a contour of the core portion. The lead portion is extended from a part of “a metal foil having the same polarity is laminated in multiple stages”. If it is a roll or flat roll electrode body, the same polarity metal foil extends from the end face of the roll or flat roll. If it is a hexahedral electrode body, the same polarity metal foil extends from one side of the electrode body. Is extended.
The electrode body is accommodated in the case. In order to take out electric power from a case, the connection terminal extended over the inside and outside of a case is utilized. In the case, the lead portion “the metal foils having the same polarity are stacked in multiple stages” and the connection terminal are joined.
The present invention relates to a technique for joining a lead portion and a connection terminal in a case. The form of the electrode body is not limited.

リード部分と接続端子を接合する各種の技術が開発されている。例えば、特許文献1には、金属円盤(接続端子に相当する)と金属平板リングの間にリード部分を挟み込み、金属円盤の表面にレーザーを照射することによって、金属円盤とリード部分と金属平板リングを溶接する技術が記載されている。   Various techniques for joining the lead portion and the connection terminal have been developed. For example, in Patent Document 1, a metal disk (corresponding to a connection terminal) and a metal flat plate ring are sandwiched between lead portions, and the surface of the metal disk is irradiated with a laser so that the metal disk, the lead portion, and the metal flat plate ring. Techniques for welding are described.

特開2001−118561号公報JP 2001-118561 A

電極体を収容するケースの内外に亘って延びている接続端子を、ケースを構成する壁に固定しておく技術が開発されている。ケースと接続端子を一体に成形することによって、ケースと接続端子の位置関係を所定のものに正確に揃えるといったことが可能となる。あるいは、ケースと接続端子の間を、液密状態に維持したり絶縁状態に維持したりする際の信頼性が向上する。
この場合、リード部分と接続端子をケース内で接合しなければならない。この段階のケースはまだ閉じられていない(電極体を挿入するための開口が閉じられていない)ので、この開口を利用してリード部分と接続端子をケース内で接合しなければならない。
A technique has been developed in which a connection terminal that extends over the inside and outside of a case that houses an electrode body is fixed to a wall that forms the case. By integrally molding the case and the connection terminal, the positional relationship between the case and the connection terminal can be accurately aligned with a predetermined one. Or the reliability at the time of maintaining between a case and a connection terminal in a liquid-tight state or maintaining an insulation state improves.
In this case, the lead portion and the connection terminal must be joined in the case. Since the case at this stage is not yet closed (the opening for inserting the electrode body is not closed), the lead portion and the connection terminal must be joined in the case using this opening.

片面側からの処理で接合する実用的な技術はレーザー溶接等の限られた手法に限られている。超音波接合するためには接合部分の表裏両面に治具をセットしなければならない。接合部分の片面に1対の導電チップを当接させ、導電チップ間に電流を通電する方法が採用できることもあるが、その方法が利用できる条件が限られており、利用できないことも多い。
ケースに固定された接続端子にリード部分を形成する金属箔を重ね合わせ、重ね合わされた金属箔にレーザーを照射して溶接すると、溶接部と非溶接部の間で金属箔が切断されやすい。金属箔の表面にさらに金属板を重ね、金属板と接続端子に間に金属箔が介在している状態でレーザーを照射して溶接すると、溶接部にブローホールが発生しやすい。いずれによっても、片側からの操作で足りるレーザー溶接技術で、金属箔と接続端子を良好に溶接することは難しい。
Practical techniques for joining by processing from one side are limited to limited methods such as laser welding. In order to perform ultrasonic bonding, jigs must be set on both the front and back surfaces of the bonded portion. Although a method in which a pair of conductive chips are brought into contact with one side of the joint portion and a current is passed between the conductive chips may be adopted, conditions under which the method can be used are limited, and the method cannot be used in many cases.
When a metal foil forming a lead portion is superimposed on a connection terminal fixed to the case, and the overlapped metal foil is welded by laser irradiation, the metal foil is easily cut between the welded portion and the non-welded portion. When a metal plate is further stacked on the surface of the metal foil, and welding is performed by irradiating a laser with the metal foil interposed between the metal plate and the connection terminal, a blow hole is likely to be generated in the welded portion. In any case, it is difficult to satisfactorily weld the metal foil and the connection terminal with a laser welding technique that requires an operation from one side.

本発明の目的は、ケースに固定された接続端子とリード部分をケース内で接合するときに、接続端子とリード部分を確実に接合できる方法を提供することである。また、他の目的は、上記に適した電池構造を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method capable of reliably joining a connection terminal and a lead part when joining the connection terminal and the lead part fixed to the case in the case. Another object is to provide a battery structure suitable for the above.

本発明によって提供される電池は、電極体と、電極体を収容しているケースと、ケースに固定されている接続端子を備えている。
電極体は、正極活物質層が付着している金属箔と負極活物質層が付着している金属箔とがセパレータを介して多段に積層されているコア部分を備えている。電極体の形式に限定されない。コア部分の輪郭の一部からリード部分が延出している。リード部分では、同極性の金属箔が多段に積層されている。接続端子は、ケースを形成する壁を貫通してケースの内外に亘って延びているとともに、ケースを形成する壁に固定されている。
本発明の電池は、リード部分と接続端子の双方に接合されている中継端子を備えている。
The battery provided by the present invention includes an electrode body, a case housing the electrode body, and a connection terminal fixed to the case.
The electrode body includes a core portion in which a metal foil to which a positive electrode active material layer is attached and a metal foil to which a negative electrode active material layer is attached are laminated in multiple stages via a separator. The type of the electrode body is not limited. A lead portion extends from a part of the outline of the core portion. In the lead portion, metal foils having the same polarity are laminated in multiple stages. The connection terminal penetrates the wall forming the case and extends inside and outside the case, and is fixed to the wall forming the case.
The battery of the present invention includes a relay terminal joined to both the lead portion and the connection terminal.

中継端子は、正極リード部分と正極接続端子に間に存在していてもよいし、負極リード部分と負極接続端子に間に存在していてもよいし、両者に存在してもよい。リード部分と接続端子をケース内で接合しづらい部分で用いれば、本発明の利点を享受することができる。   The relay terminal may exist between the positive electrode lead portion and the positive electrode connection terminal, may exist between the negative electrode lead portion and the negative electrode connection terminal, or may exist between both. If the lead portion and the connection terminal are used in a portion that is difficult to join in the case, the advantages of the present invention can be enjoyed.

本発明の電池では、正負極の少なくとも一方では、リード部分と接続端子の間に中継端子が介在している状態で接合されている。前記したように、積層されている金属箔をケースに固定された接続端子にケース内で直接接合することは難しい。
本発明の電池では、電極体をケースに収容する前に、即ちケース外で、リード部分を中継端子に接合しておくことができる。ケース外で接合作業が実施できるために、必要な治具を接合部の両側に配置することができ、積層されている金属箔を中継端子にしっかりと接合しておくことができる。接合部に高い信頼性を確保することができる。
本発明の電池では、積層されている金属箔を接続端子にケース内で接合する必要がなく、ケース内では中継端子を接続端子に接合すればよい。金属板同士であれば、レーザー溶接等の片面側からの処理で足りる接合手法が利用可能であり、中継端子を接続端子を強固に安定的に接合することができる。
In the battery of the present invention, at least one of the positive and negative electrodes is joined with a relay terminal interposed between the lead portion and the connection terminal. As described above, it is difficult to directly join the laminated metal foils to the connection terminals fixed to the case in the case.
In the battery of the present invention, the lead portion can be joined to the relay terminal before the electrode body is accommodated in the case, that is, outside the case. Since the joining work can be performed outside the case, necessary jigs can be arranged on both sides of the joining portion, and the laminated metal foil can be firmly joined to the relay terminal. High reliability can be secured at the joint.
In the battery of the present invention, it is not necessary to join the laminated metal foil to the connection terminal in the case, and the relay terminal may be joined to the connection terminal in the case. If it is metal plates, the joining method which requires the process from the single side | surface side, such as laser welding, can be utilized, and a connection terminal can be joined to a connection terminal firmly stably.

本発明は、アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分を接続端子に接合するときに特に有用である。この場合、アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分とアルミニウムで形成されている中継端子が固相接合されていることが好ましい。
ここでいう固相接合は、箔の厚み方向の中央部分では固相状態を維持している状態で、表面が変質して箔同士が接合されていることをいう。
アルミニウム箔は溶融すると非溶融部と溶接部の間で切断しやすい。またアルミニウム箔が溶融して凝固するとブローホールが発生しやすい。アルミニウム箔は溶接しづらい。アルミニウム箔は、厚み方向の中央部分では固相状態を維持している状態で表面同士を接合(固相接合)することによって良好に接合される。アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分をアルミニウムで形成されている中継端子に固相接合すると、接合部で亀裂や破損が生じにくく、集電効率も高い。性能に優れているとともに信頼性の高い電池が得られる。
The present invention is particularly useful when a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages is joined to a connection terminal. In this case, it is preferable that a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages and a relay terminal formed of aluminum are solid-phase bonded.
The solid phase bonding here means that the surface is denatured and the foils are bonded to each other in a state where the solid state is maintained at the central portion in the thickness direction of the foil.
When the aluminum foil is melted, it is easy to cut between the non-melted portion and the welded portion. Also, blow holes are likely to occur when the aluminum foil melts and solidifies. Aluminum foil is difficult to weld. The aluminum foil is satisfactorily bonded by bonding the surfaces (solid phase bonding) while maintaining the solid phase at the central portion in the thickness direction. When a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages is solid-phase bonded to a relay terminal made of aluminum, cracks and breakage are unlikely to occur at the bonded portion, and current collection efficiency is high. A battery having excellent performance and high reliability can be obtained.

本発明の電池では、中継端子と接続端子が、リード部分が存在しない位置で接合されていることが好ましい。リード部分が存在しないために、中継端子と接続端子を強固に確実に接合することができる。リード部分に存在する金属箔が損傷することもない。   In the battery of the present invention, it is preferable that the relay terminal and the connection terminal are joined at a position where the lead portion does not exist. Since there is no lead portion, the relay terminal and the connection terminal can be firmly and securely joined. The metal foil present in the lead portion is not damaged.

正極リード部分ではアルミニウム箔が多段に積層されており、負極リード部分では銅箔が多段に積層されている電池が存在する。この場合、正極リード部分は、中継端子を介して正極接続端子に接合され、負極リード部分は、中継端子を介さないで負極接続端子に直接に接合されていることが好ましい。
ケース内でアルミニウム箔を接続端子に接合するのは困難であるのに対し、銅箔であれば比較的簡単にケース内で接続端子に接合することができる。正極に対してのみ、中継端子を介して接続端子に接合する構造を用いるだけで、本発明の利点を十分に享受できる。勿論、本発明を負極に適用してもよいし、正極と負極の双方に適用してもよい。
There is a battery in which aluminum foil is laminated in multiple stages at the positive electrode lead portion and copper foil is laminated in multiple stages at the negative electrode lead portion. In this case, it is preferable that the positive electrode lead portion is bonded to the positive electrode connection terminal via the relay terminal, and the negative electrode lead portion is directly bonded to the negative electrode connection terminal not via the relay terminal.
While it is difficult to join the aluminum foil to the connection terminal in the case, the copper foil can be joined to the connection terminal in the case relatively easily. The advantage of the present invention can be fully enjoyed only by using a structure in which only the positive electrode is joined to the connection terminal via the relay terminal. Of course, the present invention may be applied to the negative electrode or to both the positive electrode and the negative electrode.

本発明は、電池の新しい製造方法をも提供する。本発明の電池の製造方法は、正極活物質層が付着している金属箔と負極活物質層が付着している金属箔とがセパレータを介して多段に積層されているコア部分と、コア部分の輪郭の一部から延出している「同極性の金属箔が多段に積層されている」リード部分を備えている電極体を製造する段階と、電極体を収容するケースであって、接続端子がケースを形成する壁を貫通してケースの内外に亘って延びているとともに、その壁に接続端子が固定されているケースを製造する段階と、リード部分に中継端子を接合する段階と、中継端子に接続端子を接合する段階を備えている。   The present invention also provides a new method for manufacturing a battery. The battery manufacturing method of the present invention includes a core part in which a metal foil to which a positive electrode active material layer is attached and a metal foil to which a negative electrode active material layer is attached are laminated in multiple stages via a separator, and a core part A step of manufacturing an electrode body having a lead portion extending from a part of the contour of the metal foil having the same polarity and stacked in multiple stages, and a case for housing the electrode body, the connection terminal Extending through the wall forming the case and extending into and out of the case, and connecting the terminal to the wall, manufacturing the case, joining the relay terminal to the lead portion, relaying The step of joining the connection terminal to the terminal is provided.

上記の製造方法では、金属箔が多段に積層されているリード部分を中継端子に接合する。中継端子はケースに固定されておらず、リード部分と中継端子をケース外で接合することができる。ケース外で接合するために、接合作業のためのスペースを確保することができ、多段に積層されている金属箔を中継端子に確実に接合できる方法を採用することができる。多段に積層されている金属箔を中継端子に接合する際に、接合部で剥離や亀裂等が生じない接合技術を採用することができる。
ケースに固定されている接続端子には、多段に積層されている金属箔でなく、中継端子を接合すればよい。接続端子と中継端子は、ケース内で確実に接合することができる。
本製造方法によると、信頼性の高い電池を能率的に製造することができる。
In the manufacturing method described above, the lead portion in which the metal foil is laminated in multiple stages is joined to the relay terminal. The relay terminal is not fixed to the case, and the lead portion and the relay terminal can be joined outside the case. In order to join outside the case, a space for joining work can be secured, and a method in which metal foils laminated in multiple stages can be reliably joined to the relay terminal can be adopted. When joining the metal foil laminated | stacked in multiple steps to a relay terminal, the joining technique in which peeling, a crack, etc. do not arise in a junction part is employable.
The connection terminal fixed to the case may be joined with a relay terminal instead of a multi-layered metal foil. The connection terminal and the relay terminal can be reliably joined in the case.
According to this manufacturing method, a highly reliable battery can be efficiently manufactured.

電池の中には、アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分とアルミニウムで形成されている中継端子を接合する場合がある。この場合、アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分とアルミニウムで形成されている中継端子を固相接合することが好ましい。
前記したように、アルミニウム箔は溶接しづらい。アルミニウム箔は、固相接合することによって良好に接合される。アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分とアルミニウムで形成されている中継端子を固相接合すると、良好に接合することができる。
In some batteries, a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages and a relay terminal formed of aluminum may be joined. In this case, it is preferable to solid-phase join the lead portion in which the aluminum foil is laminated in multiple stages and the relay terminal made of aluminum.
As described above, the aluminum foil is difficult to weld. The aluminum foil is well bonded by solid phase bonding. When a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages and a relay terminal made of aluminum are solid-phase bonded, good bonding can be achieved.

中継端子と接続端子を接合する場合、中継端子の片面に中継端子側から接続端子側に進行するレーザーを照射して接合することが好ましい。
レーザー溶接では、レーザーを片面から照射すればよい。レーザー溶接技術を採用すると、ケース内の操作でケースに固定されている接続端子に中継端子を確実に接合することができる。
When joining a relay terminal and a connection terminal, it is preferable to irradiate the laser which advances to the connection terminal side from the relay terminal side to the single side | surface of a relay terminal, and to join.
In laser welding, the laser may be irradiated from one side. When the laser welding technique is employed, the relay terminal can be reliably joined to the connection terminal fixed to the case by operation in the case.

中継端子と接続端子を、リード部分が存在しない位置で接合することが好ましい。中継端子と接続端子を接合する際に、金属箔が積層されているリード部分に悪影響が及ぶのを防止することができる。   It is preferable to join the relay terminal and the connection terminal at a position where there is no lead portion. When joining the relay terminal and the connection terminal, it is possible to prevent the lead portion where the metal foil is laminated from being adversely affected.

コア部分の輪郭の一部から「アルミニウム箔が多段に積層されている」正極リード部分と「銅箔が多段に積層されている」負極リード部分が延出していることがある。
この場合、本発明の方法では、正極リード部分については、正極リード部分を中継端子に接合し、中継端子を接続端子に接合する。一方、負極リード部分については、中継端子を介さないで負極リード部分を負極接続端子に直接に接合する。
ケースに固定されている接続端子に接合しづらい正極リード部分に本発明の手法を採用するだけで、本発明の利点を享受できる。
A positive electrode lead portion “aluminum foil is laminated in multiple stages” and a negative electrode lead portion “a copper foil is laminated in multiple stages” may extend from a part of the outline of the core portion.
In this case, in the method of the present invention, for the positive electrode lead portion, the positive electrode lead portion is bonded to the relay terminal, and the relay terminal is bonded to the connection terminal. On the other hand, with respect to the negative electrode lead portion, the negative electrode lead portion is directly joined to the negative electrode connection terminal without using a relay terminal.
The advantage of the present invention can be enjoyed only by adopting the method of the present invention to the positive electrode lead portion that is difficult to be joined to the connection terminal fixed to the case.

本明細書でいう「電池」は、電気エネルギーを取り出せるものをいい、蓄電原理に限定されない。リチウム二次電池等の二次電池、あるいは電気二重層キャパシタ等も、ここでいう電池に包含される典型例である。また、これら蓄電素子を複数個接合したモジュールも、ここで言う「電池」に包含される。
本明細書でいう「電極体」は、少なくとも一つの正極と少なくとも一つの負極を含み、電池の主体を成す構造体をいう。
本明細書でいう「接続端子」は、ケースに固定されてケースの内外に亘って延びている導電体をいう。接続端子には、外部に電気を取り出すために外部接合用端子と、電池間を接合する内部接合用端子が存在する。
本明細書でいう「ケース」は、電極体を物理的に収容可能な部材をいい、その形状に制限はない。大まかにみてフレームやボックス等の形状も、ここでいうケースの典型的な形状(外形)である。
The “battery” in this specification refers to a battery that can extract electric energy, and is not limited to the principle of power storage. A secondary battery such as a lithium secondary battery or an electric double layer capacitor is also a typical example included in the battery referred to here. A module in which a plurality of these power storage elements are joined is also included in the “battery” referred to herein.
The “electrode body” in the present specification refers to a structure including at least one positive electrode and at least one negative electrode and constituting the main body of the battery.
The “connection terminal” in this specification refers to a conductor that is fixed to the case and extends inside and outside the case. In the connection terminal, there are an external bonding terminal for taking out electricity to the outside and an internal bonding terminal for bonding between the batteries.
The “case” in the present specification refers to a member that can physically accommodate the electrode body, and there is no limitation on its shape. Roughly, the shape of the frame, box, etc. is also the typical shape (outer shape) of the case here.

下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
(形態1) 電池は、リチウム二次電池である。
(形態2) ケースは、熱可塑性樹脂(ポリプロピレン)で構成されている。
(形態3) ケースは、平箱形状である。
(形態4) 接続端子は平板であり、樹脂製のケースを射出成形する際にインサート成形することによって、ケースに固定されている。
(形態5) 接続端子は平板であり、片面が開放されており、反対面はケースによってふさがれている。接続端子は、片面側からしかアプローチできない状態でケースに固定されている。
(形態6) 電極体は、複数枚の正極板と複数枚の負極板がセパレータを介して積層された積層型電極体であり、それぞれの極性のリード部分も複数枚の金属箔が積層された形態で構成されている。
The main features of the embodiments described in detail below are listed first.
(Form 1) The battery is a lithium secondary battery.
(Form 2) The case is made of a thermoplastic resin (polypropylene).
(Form 3) The case has a flat box shape.
(Mode 4) The connection terminal is a flat plate, and is fixed to the case by insert molding when the resin case is injection molded.
(Mode 5) The connection terminal is a flat plate, one side is open, and the opposite side is blocked by a case. The connection terminal is fixed to the case so that it can be approached only from one side.
(Embodiment 6) The electrode body is a laminated electrode body in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are laminated via separators, and a plurality of metal foils are laminated also on each polar lead portion. It is configured in the form.

先ず、図1に基づいて本実施例に係る電池10の大まかな形態を説明する。本実施例の電池10は、上面が開放されている平箱形状のケース14に、扁平な積層型電極体12を収容し、ラミネートフィルム(図示しない)でケース14の上面を封止したリチウム二次電池である。図1は、ラミネートフィルムによって封止する前(即ち、ラミネートフィルムを除いた状態)の電池10を示している。図1に示すように、本実施例の電池10は、主として、ケース14と、電極体12と、負極接続端子16と、正極接続端子32と、中継端子30から構成されている。負極接続端子16と正極接続端子32は、ケース14に固定されており、ケース14の内外に亘って延びている。電極体12は、コア部分19と、コア部分19から左方向に延出している正極リード部分24と、コア部分19から右方向に延出している負極リード部分20を備えている。負極リード部分20は負極接続端子16に直接に接合されている。正極リード部分24は、中継端子30を介して、正極接続端子32に接合されている。即ち、正極リード部分24は中継端子30に接合されており、中継端子30が正極接続端子32に接合されている。   First, the rough form of the battery 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the battery 10 of this embodiment, a flat box-shaped case 14 having an open upper surface accommodates a flat laminated electrode body 12, and the upper surface of the case 14 is sealed with a laminate film (not shown). Next battery. FIG. 1 shows the battery 10 before sealing with a laminate film (that is, in a state where the laminate film is removed). As shown in FIG. 1, the battery 10 according to the present embodiment mainly includes a case 14, an electrode body 12, a negative electrode connection terminal 16, a positive electrode connection terminal 32, and a relay terminal 30. The negative electrode connection terminal 16 and the positive electrode connection terminal 32 are fixed to the case 14 and extend over the inside and outside of the case 14. The electrode body 12 includes a core portion 19, a positive electrode lead portion 24 extending leftward from the core portion 19, and a negative electrode lead portion 20 extending rightward from the core portion 19. The negative electrode lead portion 20 is directly bonded to the negative electrode connection terminal 16. The positive electrode lead portion 24 is joined to the positive electrode connection terminal 32 via the relay terminal 30. That is, the positive electrode lead portion 24 is bonded to the relay terminal 30, and the relay terminal 30 is bonded to the positive electrode connection terminal 32.

本実施例に係る電極体12は、正極活物質層が付着しているアルミニウム箔とセパレータと負極活物質層が付着している銅箔とセパレータが多段に積層されている。
アルミニウム箔は、コア部分19と正極リード部分24を合わせた平面形状を有し、コア部分19に正極活物質層が塗布されている。銅箔は、コア部分19と負極リード部分20を合わせた平面形状を有し、コア部分19に負極活物質層が塗布されている。
コア部分19では、正極活物質層が塗布されているアルミニウム箔とセパレータと負極活物質層が塗布されている銅箔とセパレータが多段に積層されている。この結果、コア部分19の左側にはアルミニウム箔のみが延出し、コア部分19の右側には銅箔のみが延出する。図2は、電極体12の左側の近傍を側面視した様子を示しており、コア部分19の左側に延出している正極リード部分24では、アルミニウム箔のみが積層されていることが理解される。
In the electrode body 12 according to this example, an aluminum foil to which a positive electrode active material layer is attached, a separator, a copper foil to which a negative electrode active material layer is attached, and a separator are laminated in multiple stages.
The aluminum foil has a planar shape combining the core portion 19 and the positive electrode lead portion 24, and the positive electrode active material layer is applied to the core portion 19. The copper foil has a planar shape in which the core portion 19 and the negative electrode lead portion 20 are combined, and the negative electrode active material layer is applied to the core portion 19.
In the core portion 19, an aluminum foil coated with a positive electrode active material layer, a separator, a copper foil coated with a negative electrode active material layer, and a separator are laminated in multiple stages. As a result, only the aluminum foil extends on the left side of the core portion 19, and only the copper foil extends on the right side of the core portion 19. FIG. 2 shows a side view of the vicinity of the left side of the electrode body 12, and it is understood that only the aluminum foil is laminated in the positive electrode lead part 24 extending to the left side of the core part 19. .

電極体12の構成自体は本発明を制限するものではなく、従来から使用されている種々の材料を用いればよい。正極にはリチウム二次電池用正極活物質層が利用される。正極活物質には、従来から用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、LiMn、LiCoO、LiNiO等を挙げることができる。他方、負極にはリチウム二次電池用負極活物質層が利用される。負極活物質には、従来から用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボンやアモルファスカーボン等の炭素系材料と、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等を挙げることができる。
正負極間に使用される好適なセパレータとしては多孔質オレフィン系樹脂で構成されたシートがあげられる。
The configuration itself of the electrode body 12 does not limit the present invention, and various materials conventionally used may be used. A positive electrode active material layer for a lithium secondary battery is used for the positive electrode. As the positive electrode active material, one or more kinds of conventionally used substances can be used without any particular limitation. Preferable examples include LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 and the like. On the other hand, a negative electrode active material layer for a lithium secondary battery is used for the negative electrode. As the negative electrode active material, one or more kinds of conventionally used substances can be used without any particular limitation. Preferable examples include carbon-based materials such as graphite carbon and amorphous carbon, and lithium-containing transition metal oxides and transition metal nitrides.
A suitable separator used between the positive and negative electrodes is a sheet made of a porous olefin resin.

ケース14は、熱可塑性樹脂であるポリプロピレン樹脂から構成されている。ポリプロピレン樹脂は、電池を密封するために利用するラミネートフィルムとの接着性に優れ、剛性があるため、この種の電池に好ましく適用される。このほか、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂などを使用することもできる。
ケース14は長方形状の平箱構造であり、内部に収容部22を有する。ケース14の収容部22に電極体12を収容することにより、電極体12が物理的に保護され、外側からの応力による変形や破損を防止することができる。このため信頼性の高いリチウム二次電池が得られる。
The case 14 is made of a polypropylene resin that is a thermoplastic resin. Polypropylene resin is preferably applied to this type of battery because it is excellent in adhesion to a laminate film used for sealing the battery and has rigidity. In addition, a polystyrene resin, a polyethylene resin, etc. can also be used.
The case 14 has a rectangular flat box structure and has an accommodating portion 22 inside. By housing the electrode body 12 in the housing portion 22 of the case 14, the electrode body 12 is physically protected, and deformation or breakage due to stress from the outside can be prevented. For this reason, a highly reliable lithium secondary battery is obtained.

正極接続端子32はアルミニウム製の薄い長板形状の部材である。負極接続端子16は銅製の薄い長板形状の部材である。正極接続端子32と負極接続端子16は、ケース14を射出成形する際にインサート成形することによって、ケース14に固定されている。正極接続端子32と負極接続端子16は、一端がケース14の外方に突き出しており、他方の端部はケース14内に露出している。正極接続端子32と負極接続端子16がケース14内に位置する部分では、図4に示されているように、片面のみが開放されており、他の片面はケース14によってふさがれている。ケース14に固定されている正極接続端子32と負極接続端子16の裏面には、何かを挿入するためのスペースがない(図4参照)。   The positive electrode connection terminal 32 is a thin long plate member made of aluminum. The negative electrode connection terminal 16 is a thin long plate member made of copper. The positive electrode connection terminal 32 and the negative electrode connection terminal 16 are fixed to the case 14 by insert molding when the case 14 is injection molded. One end of each of the positive electrode connection terminal 32 and the negative electrode connection terminal 16 protrudes outward from the case 14, and the other end is exposed in the case 14. In the part where the positive electrode connection terminal 32 and the negative electrode connection terminal 16 are located in the case 14, as shown in FIG. 4, only one side is open, and the other side is blocked by the case 14. There is no space for inserting anything on the back surfaces of the positive electrode connection terminal 32 and the negative electrode connection terminal 16 fixed to the case 14 (see FIG. 4).

次に、電極体12の正極リード部分24を、ケース14に固定されている正極接続端子32に接合する方法を、図2〜図5を参照して説明する。図2は、電極体12のコア部分19から複数枚のアルミニウム箔が延出して正極リード部分24を形成している様子を示している。図3は、正極リード部分24を形成している複数枚のアルミニウム箔を収束し、中継端子30に固相接合している状態を示す。図4は、電極体12がケース14に収容される様子を示す。図5は、ケース14に収容された電極体12の正極リード部分24が固相接合されている中継端子30が、ケース14に固定されている正極接続端子32に接合される様子を示す。図5は、中継端子30を正極接続端子32にレーザー溶接する様子(図5中の破線部分)を示している。   Next, a method of joining the positive electrode lead portion 24 of the electrode body 12 to the positive electrode connection terminal 32 fixed to the case 14 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a state in which a plurality of aluminum foils extend from the core portion 19 of the electrode body 12 to form the positive electrode lead portion 24. FIG. 3 shows a state in which a plurality of aluminum foils forming the positive electrode lead portion 24 are converged and solid-phase bonded to the relay terminal 30. FIG. 4 shows a state where the electrode body 12 is accommodated in the case 14. FIG. 5 shows a state in which the relay terminal 30 to which the positive electrode lead portion 24 of the electrode body 12 accommodated in the case 14 is solid-phase bonded is bonded to the positive electrode connection terminal 32 fixed to the case 14. FIG. 5 shows how the relay terminal 30 is laser-welded to the positive electrode connection terminal 32 (broken line portion in FIG. 5).

図2に示すように、電極体12の初期の状態では、複数枚のアルミニウム箔が正極リード部分24に延出している。複数枚のアルミニウム箔は、間隔をおいた状態で積層されている。そこでこれらのアルミニウム箔を束ね、中継端子30に重ね合わせる。
次に、重ね合わせた複数枚のアルミニウム箔と中継端子30を、超音波溶接機のアンビル(受け台)35に置き、上方からペンシル型の溶接ピン34で積層方向に静圧を加えた状態で超音波振動を印加する。これにより複数枚のアルミニウム箔同士と、アルミニウム箔と中継端子30の界面が摩擦される。アルミニウム箔や中継端子30の表面に形成されている酸化皮膜は摩擦によって擦り落とされ、急激な塑性流動が生じて界面が固相接合される。このような固相接合を5箇所に行い、中継端子30と正極リード部分24を確実に接合している。なお、接合部26については、図1にも示している。
本実施例の正極リード部分24や中継端子30はアルミニウムから構成されている。アルミニウムのように表面に酸化皮膜を有する金属を複数枚重ねた状態で接合するには、超音波溶接による固相接合が優れている。接合部26に亀裂や剥離等の破損が生じにくい。固相接合によって接合された接合部26では、アルミニウム箔が積層構造を維持しており、固相接合に特有の状態で接合されている。固相接合部分では、破損や亀裂等が生じにくい。なお、超音波溶接自体は本発明を特徴つけるものではないので、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 2, in the initial state of the electrode body 12, a plurality of aluminum foils extend to the positive electrode lead portion 24. The plurality of aluminum foils are laminated with a space therebetween. Therefore, these aluminum foils are bundled and superposed on the relay terminal 30.
Next, a plurality of the aluminum foils and the relay terminals 30 that have been superposed are placed on an anvil (base) 35 of an ultrasonic welder, and static pressure is applied in the stacking direction with a pencil-type welding pin 34 from above. Apply ultrasonic vibration. As a result, the plurality of aluminum foils and the interface between the aluminum foil and the relay terminal 30 are rubbed. The oxide film formed on the surface of the aluminum foil or the relay terminal 30 is scraped off by friction, and a rapid plastic flow is generated, and the interface is solid-phase bonded. Such solid-phase bonding is performed at five locations, and the relay terminal 30 and the positive electrode lead portion 24 are reliably bonded. The joint portion 26 is also shown in FIG.
The positive electrode lead portion 24 and the relay terminal 30 in this embodiment are made of aluminum. Solid state bonding by ultrasonic welding is excellent for bonding a plurality of metal layers having an oxide film on the surface, such as aluminum. The joint 26 is unlikely to be damaged such as cracking or peeling. In the joint portion 26 joined by solid phase joining, the aluminum foil maintains a laminated structure and is joined in a state peculiar to solid phase joining. In the solid phase bonded portion, breakage, cracks, and the like are unlikely to occur. Since ultrasonic welding itself does not characterize the present invention, detailed description thereof is omitted.

次に図4に示すように、電極体12をケース14の電極体収容部22に収容する。この時、正極リード部分24に接合されている中継端子30が正極接続端子32の上部に配置されるように収容する。正極接続端子32は、前記したようにケース14にめり込んだ形態で保持されている。
次に図5に示すように、中継端子30の上面に、中継端子30側から正極接続端子32側に進行するレーザーを照射して中継端子30を正極接続端子32にレーザー溶接する。
正極接続端子32がケース14にめり込んでいるため、正極接続端子32の裏面にはアプローチできない。レーザー溶接では、中継端子30の上面にレーザーを照射すればよいために、裏面にアプローチできない正極接続端子32に中継端子30を溶接することができる。本実施例ではレーザー溶接を二箇所でおこなっており、10箇所に接合部28を形成している。接合部28については、図1にも示している。
Next, as shown in FIG. 4, the electrode body 12 is housed in the electrode body housing portion 22 of the case 14. At this time, the relay terminal 30 joined to the positive electrode lead portion 24 is accommodated so as to be disposed on the upper side of the positive electrode connection terminal 32. The positive electrode connection terminal 32 is held in a state of being recessed into the case 14 as described above.
Next, as shown in FIG. 5, the relay terminal 30 is laser-welded to the positive electrode connection terminal 32 by irradiating the upper surface of the relay terminal 30 with a laser traveling from the relay terminal 30 side to the positive electrode connection terminal 32 side.
Since the positive electrode connection terminal 32 is recessed into the case 14, the back surface of the positive electrode connection terminal 32 cannot be approached. In laser welding, since the upper surface of the relay terminal 30 may be irradiated with laser, the relay terminal 30 can be welded to the positive electrode connection terminal 32 that cannot approach the back surface. In this embodiment, laser welding is performed at two locations, and joints 28 are formed at 10 locations. The joint portion 28 is also shown in FIG.

レーザー溶接は、片面からのアプローチで実行できる半面、溶接エネルギーが強い。前記したように、リチウム二次電池の正極側の部材はアルミニウム製であり、部材の表面に不導体の酸化皮膜が形成されている。アルミニウムの酸化皮膜は強固であるため、レーザー溶接の溶接エネルギーを大きくする必要がある。中継端子30を介さずに複数枚のアルミニウム箔を正極接続端子32にレーザー溶接すると、接合部に亀裂や剥離等の破損が生じ易い。本実施例の電池10では、アルミニウム製の板材からなる中継端子30を介している。具体的には、図5に示すように、正極リード部分24と中継端子30を接合した後に、中継端子30を正極接続端子32の上に載せ、レーザー36を照射して接合部28を形成して中継端子30と正極接続端子32を接合している。板材である中継端子30と板材である正極接続端子32はいずれもアルミニウムであるが、単一部材同士の接合であるため、溶接エネルギーの制御が容易である。また、それぞれの部材に厚みがあるため、溶接時に強いエネルギーのレーザー36が照射されても破損が生じにくく、確実に接合することができる。
正極リード部分24と正極接続端子32が中継端子30を介して接合されると、複数枚の正極シートからの電力が確実に正極接続端子32に伝達される。このような構造を採用した本実施例の電池10は、集電効率が良好である。
Laser welding, which can be performed with a one-sided approach, has strong welding energy. As described above, the member on the positive electrode side of the lithium secondary battery is made of aluminum, and a non-conductive oxide film is formed on the surface of the member. Since the oxide film of aluminum is strong, it is necessary to increase the welding energy of laser welding. When a plurality of aluminum foils are laser welded to the positive electrode connection terminal 32 without the relay terminal 30 interposed therebetween, breakage such as cracking or peeling is likely to occur at the joint. In the battery 10 of the present embodiment, the relay terminal 30 made of an aluminum plate is interposed. Specifically, as shown in FIG. 5, after joining the positive lead portion 24 and the relay terminal 30, the relay terminal 30 is placed on the positive connection terminal 32 and the laser 36 is irradiated to form the joint 28. Thus, the relay terminal 30 and the positive electrode connection terminal 32 are joined. Although the relay terminal 30 which is a plate material and the positive electrode connection terminal 32 which is a plate material are both aluminum, since welding is performed between single members, it is easy to control welding energy. Moreover, since each member has thickness, even if the laser 36 of strong energy is irradiated at the time of welding, it is hard to be damaged, and it can join reliably.
When the positive electrode lead portion 24 and the positive electrode connection terminal 32 are joined via the relay terminal 30, the power from the plurality of positive electrode sheets is reliably transmitted to the positive electrode connection terminal 32. The battery 10 of this example employing such a structure has good current collection efficiency.

他方、負極側では、負極リード部分20を収束した後に負極接続端子16に直接接合している。負極リード部分20と負極接続端子16は銅製であり、抵抗溶接することができる。即ち、負極リード部分20を構成する銅箔の積層と銅製の負極接続端子16を重ねあわせ、その片面に一対の導電チップを接触させ、一対の導電チップ間に電流を流す。すると、銅箔同士ならびに銅箔銅製の負極接続端子16は良好に溶接される。図1において、18は、一対の導電チップ間に電流を流した痕跡を示している。なお、シリーズ式スポット溶接(一対の導電チップ間に電流を流して溶接する手法)自体は従来からの技法であり本発明を特徴付けるものではない。
本実施例では、負極接続端子16の上に負極リード部分20を積層し、一対のタングステン製スポット導電チップを接合部18、18に押し当て、一対の導電チップ間に溶接電流を流す方法で溶接した。銅からなる負極側の部材は、このような方法で、部材を破損することなく良好に接合することができる。
On the other hand, on the negative electrode side, the negative electrode lead portion 20 is converged and then directly joined to the negative electrode connection terminal 16. The negative electrode lead portion 20 and the negative electrode connection terminal 16 are made of copper and can be resistance-welded. That is, a stack of copper foils constituting the negative electrode lead portion 20 and the copper negative electrode connection terminal 16 are overlapped, a pair of conductive chips are brought into contact with one surface thereof, and a current is passed between the pair of conductive chips. Then, the copper foils and the negative electrode connection terminal 16 made of copper foil copper are well welded. In FIG. 1, reference numeral 18 denotes a trace of current flowing between a pair of conductive chips. Note that the series type spot welding (a technique in which a current is passed between a pair of conductive tips) itself is a conventional technique and does not characterize the present invention.
In this embodiment, the negative electrode lead portion 20 is laminated on the negative electrode connection terminal 16, the pair of tungsten spot conductive chips are pressed against the joint portions 18, 18, and welding is performed by passing a welding current between the pair of conductive chips. did. The member on the negative electrode side made of copper can be satisfactorily bonded by such a method without damaging the member.

以上のようにして電極体を収容し、各極性のリード部分を各極性の接続端子に接合した後、開口上面をラミネートフィルムで覆うようにして封止する。この時、適当な電解液(例えばLiPF等のリチウム塩を適当量含むジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒のような非水電解液)を注入して封止することによって本実施例のリチウム二次電池10の組み立てが完成する。尚、フィルム外装及び電解質注入プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。 The electrode body is accommodated as described above, and after the lead portions of each polarity are joined to the connection terminals of each polarity, the upper surface of the opening is sealed with a laminate film. At this time, an appropriate electrolyte (for example, a non-aqueous electrolyte such as a mixed solvent of diethyl carbonate and ethylene carbonate containing a suitable amount of a lithium salt such as LiPF 6 ) is injected and sealed, and the lithium of this embodiment is sealed. The assembly of the secondary battery 10 is completed. The film exterior and the electrolyte injection process may be the same as those used in the manufacture of conventional lithium secondary batteries, and do not characterize the present invention.

以上、本発明の好適な実施態様を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した態様を様々に変形、変更したものが含まれる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but these are only examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the above-described embodiments.

例えば、電池に備えられる電極体は、所定の電力を貯蔵及び放出しできる蓄電素子であれば特に限定されない。電極体の形状やサイズには特に制限はなく、所望の形態、サイズに構成することができる。典型的な蓄電素子としては、種々の形態の一次電池(例えばリチウム一次電池、マンガン電池)、二次電池(例えばリチウム二次電池、ニッケル水素電池)、或いはキャパシタ(例えば電気二重層キャパシタ)を挙げることができる。   For example, the electrode body provided in the battery is not particularly limited as long as it is a power storage element capable of storing and discharging predetermined power. There is no restriction | limiting in particular in the shape and size of an electrode body, It can comprise in a desired form and size. Typical power storage elements include various types of primary batteries (eg, lithium primary batteries, manganese batteries), secondary batteries (eg, lithium secondary batteries, nickel metal hydride batteries), or capacitors (eg, electric double layer capacitors). be able to.

本発明の電池のケース、或いは電極体収容部のサイズや形状は、収容対象の電極体の種類、サイズ、形状等によって適宜変更することができる。耐衝撃性材料であり、収容(保持)する蓄電素子を構成する電解質や蓄電素子の使用による反応生成物に対して耐性がある材料から形成されたケースが好ましい。典型的には、絶縁性材料を選択することが好ましい。合成樹脂材料は、比較的製造コストが低く、所望する形状に成形加工することが容易であり上述した条件を好適に満たすものが多い。このような理由で合成樹脂はケースの構成材料として好ましく用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)等が好ましく選択される。また、PPS(ポリフェニレンスルフィド樹脂)、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)、PES(ポリエーテルスルホン樹脂)等を用いてもよい。ケースは、これらの樹脂から選択される単一の樹脂材料から構成されたものでもよいし、二種以上の樹脂が混合された材料から構成されてもよい。   The size and shape of the battery case of the present invention or the electrode body housing portion can be appropriately changed depending on the type, size, shape, etc. of the electrode body to be housed. A case formed from a material that is an impact resistant material and is resistant to a reaction product caused by the use of the electrolyte and the electricity storage element constituting the electricity storage element to be accommodated (held) is preferable. Typically, it is preferable to select an insulating material. Synthetic resin materials have a relatively low manufacturing cost, are easily molded into a desired shape, and often satisfy the above-described conditions. For these reasons, the synthetic resin can be preferably used as a constituent material of the case. For example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and the like are preferably selected. Further, PPS (polyphenylene sulfide resin), polystyrene resin, polyimide resin, polyamideimide resin, fluorine resin, PEEK (polyether ether ketone resin), PES (polyether sulfone resin), or the like may be used. The case may be composed of a single resin material selected from these resins, or may be composed of a material in which two or more kinds of resins are mixed.

また、電池に備えられる接続端子としては、電池(具体的にはケースに収容される電極体の正極及び負極)と外部電気回路(電気機器)を接合する少なくとも一対の外部接続端子(典型的には電池全体の総正極接続端子及び総負極接続端子)が挙げられる。また、電極体を複数配列して収容する電池モジュールの場合には、外部接続端子の他に、ケースに収容される電極体間を電気的に接合するための間接続端子が挙げられる。これらケースに固定された接続端子のうちの少なくとも一つに、中継端子が備えられておればよく、本発明の電池は、電池が有する接続端子の全てにそれぞれ中継端子が備えられているものに限られない。ケースに近接する位置に接合部が形成される何れか一の接続端子のみに備えられたものであってもよい。
外部接合用の正極接続端子及び負極接続端子は、電池と外部の電気回路を電気的に接合できるものであればよく、その形状や組成に特に限定はない。同様に、電池間接続端子は、二つの電極体間を電気的に接合できるものであればよく、その形状や組成に特に限定はない。ケースと一体に形成し易い形状、例えば略板状或いは略棒状の接続端子が好適である。接続端子を構成する材料は典型的には金属製であり、銅、アルミニウム、金、銀、白金、ニッケル等の金属材料が挙げられる。例えば、本発明をリチウム二次電池に適用すると、負極側の外部接続端子としては銅が、正極側の外部接続端子としてアルミニウムが挙げられる。二つの電極体を直列に接合する電池間接続端子にあっては、正極側接合部分がアルミニウム製であり、負極側接合部分が銅製であるものを使用することができる。
中継端子は、電極体と接続端子を電気的に接合できるものであればよく、その形状や組成に特に制限はない。リード部分と接続端子の両方に接合しやすい形状であればよく、板状の形状が好適である。中継端子を構成する材料は固相接合が容易に行える金属製であればよく、特に限定はされない。典型的には、接合する接続端子の材料と同様の材料が選択される。
In addition, the connection terminals provided in the battery include at least a pair of external connection terminals (typically, a battery (specifically, a positive electrode and a negative electrode of an electrode body accommodated in the case) and an external electric circuit (electric device). Is a total positive electrode connection terminal and a total negative electrode connection terminal) of the whole battery. In addition, in the case of a battery module in which a plurality of electrode bodies are arranged and housed, in addition to the external connection terminals, there are connection terminals for electrically joining the electrode bodies housed in the case. It is only necessary that at least one of the connection terminals fixed to the case has a relay terminal, and the battery of the present invention is such that all of the connection terminals of the battery have relay terminals. Not limited. It may be provided only in any one of the connection terminals where the joint is formed at a position close to the case.
The positive electrode connecting terminal and the negative electrode connecting terminal for external bonding are not particularly limited in shape and composition as long as they can electrically bond the battery and an external electric circuit. Similarly, the connection terminal between batteries should just be what can electrically join between two electrode bodies, and there is no limitation in particular in the shape and composition. A shape that can be easily formed integrally with the case, for example, a substantially plate-like or substantially rod-like connection terminal is preferable. The material constituting the connection terminal is typically made of metal, and examples thereof include metal materials such as copper, aluminum, gold, silver, platinum, and nickel. For example, when the present invention is applied to a lithium secondary battery, copper is used as the external connection terminal on the negative electrode side, and aluminum is used as the external connection terminal on the positive electrode side. In the inter-battery connection terminal that joins the two electrode bodies in series, it is possible to use an electrode in which the positive electrode side bonding portion is made of aluminum and the negative electrode side bonding portion is made of copper.
The relay terminal is not particularly limited as long as it can electrically join the electrode body and the connection terminal. Any shape that can be easily joined to both the lead portion and the connection terminal is acceptable, and a plate-like shape is preferable. The material constituting the relay terminal is not particularly limited as long as it is made of metal that can be easily solid-phase bonded. Typically, a material similar to the material of the connection terminal to be joined is selected.

接続端子をケースと一体に形成する手段としては、材料に応じて選択される一般的な成形加工法を適用すればよく、本発明の実施にあたって特別なプロセスは要求されない。例えば、インサート加工法、圧入加工法、カシメ加工法、加熱圧着(ホットプレス)加工法等が挙げられる。ケースが合成樹脂製であり、接続端子が金属製である場合、所定形状の接続端子を型内に配置して樹脂成形体を製造するいわゆるインサート加工(インサート成形)法が特に好ましい。   As a means for forming the connection terminal integrally with the case, a general molding method selected according to the material may be applied, and a special process is not required for carrying out the present invention. For example, an insert processing method, a press-fit processing method, a caulking processing method, a thermocompression bonding (hot press) processing method, and the like can be given. When the case is made of synthetic resin and the connection terminal is made of metal, a so-called insert processing (insert molding) method in which a predetermined shape of the connection terminal is arranged in the mold to produce a resin molded body is particularly preferable.

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

実施例の電池の構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the battery of an Example. 実施例の電極体の積層部とリード部分を示す模式図である。。It is a schematic diagram which shows the lamination | stacking part and lead part of the electrode body of an Example. . 実施例に係るリード部分と中継端子の接合作業を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the joining operation | work of the lead part and relay terminal which concern on an Example. 実施例に係る中継端子が固定されたケースに中継端子と接合した電極体を配置する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the electrode body joined to the relay terminal is arrange | positioned to the case where the relay terminal which concerns on an Example was fixed. 実施例に係る電池のV−V断面図であり、電極体(中継端子)と接続端子の接合作業を示している。It is VV sectional drawing of the battery which concerns on an Example, and has shown the joining operation | work of an electrode body (relay terminal) and a connection terminal.

符号の説明Explanation of symbols

10 電池
12 電極体
14 ケース
16 負極接続端子
18 負極リード部分と負極接続端子の接合部
20 負極リード部分
22 電極体収容部
24 正極リード部分
26 中継端子と正極リード部分の接合部
28 正極接続端子と中継端子の接合部
30 中継端子
32 正極接続端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery 12 Electrode body 14 Case 16 Negative electrode connection terminal 18 Joint part 20 of a negative electrode lead part and a negative electrode connection terminal Negative electrode lead part 22 Electrode body accommodating part 24 Positive electrode lead part 26 Junction part 28 of a relay terminal and positive electrode lead part Junction 30 of relay terminal Relay terminal 32 Positive electrode connection terminal

Claims (9)

正極活物質層が付着している金属箔と負極活物質層が付着している金属箔とがセパレータを介して多段に積層されているコア部分と、コア部分の輪郭の一部から延出している「同極性の金属箔が多段に積層されている」リード部分を備えている電極体と、
電極体を収容しているケースと、
ケースを形成する壁を貫通してケースの内外に亘って延びているとともに、その壁に固定されている接続端子と、
前記リード部分と前記接続端子の双方に接合されている中継端子、
を備えている電池。
The metal foil to which the positive electrode active material layer is attached and the metal foil to which the negative electrode active material layer is attached are stacked in multiple stages via a separator, and extends from a part of the outline of the core part. An electrode body having a lead portion, wherein the same polarity metal foil is laminated in multiple stages,
A case housing the electrode body;
A connection terminal that extends through the wall forming the case and extends inside and outside the case, and is fixed to the wall;
A relay terminal joined to both the lead portion and the connection terminal;
Equipped with a battery.
アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分とアルミニウムで形成されている中継端子が、固相接合されていることを特徴とする請求項1の電池。   2. The battery according to claim 1, wherein a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages and a relay terminal made of aluminum are solid-phase bonded. 中継端子と接続端子が、リード部分が存在しない位置で接合されていることを特徴とする請求項1又は2の電池。   The battery according to claim 1 or 2, wherein the relay terminal and the connection terminal are joined at a position where the lead portion does not exist. 前記電極体は、コア部分の輪郭の一部から延出している「アルミニウム箔が多段に積層されている」正極リード部分と「銅箔が多段に積層されている」負極リード部分を備えており、
正極リード部分は、中継端子を介して正極接続端子に接合されており、
負極リード部分は、中継端子を介さないで負極接続端子に直接に接合されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかの電池。
The electrode body includes a positive electrode lead portion “multi-layered aluminum foil” and a negative electrode lead portion “multi-layered copper foil” extending from a part of the contour of the core portion. ,
The positive electrode lead portion is joined to the positive electrode connection terminal via the relay terminal,
The battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the negative electrode lead portion is directly joined to the negative electrode connection terminal without using a relay terminal.
正極活物質層が付着している金属箔と負極活物質層が付着している金属箔とがセパレータを介して多段に積層されているコア部分と、コア部分の輪郭の一部から延出している「同極性の金属箔が多段に積層されている」リード部分を備えている電極体を製造する段階と、
電極体を収容するケースであって、接続端子がケースを形成する壁を貫通してケースの内外に亘って延びているとともに、その壁に接続端子が固定されているケースを製造する段階と、
リード部分に中継端子を接合する段階と、
中継端子に接続端子を接合する段階、
を備えている電池の製造方法。
The metal foil to which the positive electrode active material layer is attached and the metal foil to which the negative electrode active material layer is attached are stacked in multiple stages via a separator, and extends from a part of the outline of the core part. A step of manufacturing an electrode body having a lead portion, wherein metal foils of the same polarity are laminated in multiple stages;
A case for housing an electrode body, wherein the connection terminal extends through the inside and outside of the case through the wall forming the case, and the case where the connection terminal is fixed to the wall is manufactured,
Joining the relay terminal to the lead part;
Joining the connection terminal to the relay terminal;
A method for manufacturing a battery comprising:
アルミニウム箔が多段に積層されているリード部分とアルミニウムで形成されている中継端子を、固相接合することを特徴とする請求項5の製造方法。   6. The method according to claim 5, wherein a lead portion in which aluminum foil is laminated in multiple stages and a relay terminal formed of aluminum are solid-phase bonded. 中継端子と接続端子を、中継端子の片面に、中継端子側から接続端子側に進行するレーザーを照射して接合することを特徴とする請求項5又は6の製造方法。   The manufacturing method according to claim 5 or 6, wherein the relay terminal and the connection terminal are joined to one surface of the relay terminal by irradiating a laser that proceeds from the relay terminal side to the connection terminal side. 中継端子と接続端子を、リード部分が存在しない位置で接合することを特徴とする請求項7の製造方法。   The manufacturing method according to claim 7, wherein the relay terminal and the connection terminal are joined at a position where the lead portion does not exist. 電極体製造段階では、コア部分の輪郭の一部から延出している「アルミニウム箔が多段に積層されている」正極リード部分と「銅箔が多段に積層されている」負極リード部分を備えている電極体を製造し、
正極リード部分については、正極リード部分を中継端子に接合する段階と、中継端子を接続端子に接合する段階を実施し、
負極リード部分については、中継端子を介さないで負極リード部分を負極接続端子に直接に接合する段階を実施することを特徴とする請求項5から8のいずれかの製造方法。
The electrode body manufacturing stage includes a positive lead portion extending from a part of the outline of the core portion, “aluminum foil is laminated in multiple stages”, and a negative lead portion “a copper foil is laminated in multiple stages”. Manufacturing the electrode body
For the positive lead part, the step of joining the positive lead part to the relay terminal and the step of joining the relay terminal to the connection terminal are carried out,
The manufacturing method according to claim 5, wherein the step of directly joining the negative electrode lead portion to the negative electrode connection terminal without using a relay terminal is performed for the negative electrode lead portion.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073398A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Toyota Motor Corp Battery and method of manufacturing the same
JP2011009096A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Nec Energy Devices Ltd Lamination type laminated battery
JP2011014864A (en) * 2009-07-06 2011-01-20 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Chip-type electric double layer capacitor and method of manufacturing the same
JP2011061172A (en) * 2009-09-04 2011-03-24 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Chip-type electric double layer capacitor, and method for manufacturing chip-type electric double layer capacitor
JP2011077501A (en) * 2009-09-02 2011-04-14 Seiko Instruments Inc Electrochemical cell and method of manufacturing the same
JP2011171704A (en) * 2010-02-16 2011-09-01 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Method of manufacturing electric double layer capacitor cell, method of manufacturing electric double layer capacitor, and apparatus for manufacturing the electric double layer capacitor cell
JPWO2011027631A1 (en) * 2009-09-01 2013-02-04 日産自動車株式会社 battery
WO2013105361A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-18 日立マクセル株式会社 Ultrasonic welding tip, ultrasonic welding machine, and method for producing battery
JP2013541820A (en) * 2010-11-02 2013-11-14 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ Lithium storage battery comprising ionic liquid electrolyte
WO2013179811A1 (en) * 2012-05-30 2013-12-05 株式会社 日立製作所 Joint structure, joining method, secondary battery, and method for manufacturing secondary battery
WO2014042005A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 株式会社Gsユアサ Electricity storage device and processs for producing electricity storage device
JP2014107146A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Toyota Industries Corp Electricity storage device
KR101517054B1 (en) * 2012-04-16 2015-05-06 주식회사 엘지화학 Electrode Assembly Comprising Anode and Cathode Having Different Shapes in Welding Portion and Secondary Battery Employed with the Same
JP2016048685A (en) * 2011-04-26 2016-04-07 エルジー ケム. エルティーディ. Bus bar having novel structure, and battery module including the same
JP2019040723A (en) * 2017-08-24 2019-03-14 株式会社村田製作所 Laminate type battery
JP2019153438A (en) * 2018-03-02 2019-09-12 三洋電機株式会社 Secondary battery and method of manufacturing the same
JP2022050682A (en) * 2017-11-20 2022-03-30 リベスト インコーポレイテッド Lithium secondary battery
JP7469093B2 (en) 2020-03-25 2024-04-16 本田技研工業株式会社 Lithium-ion secondary battery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000235850A (en) * 1999-02-16 2000-08-29 Hitachi Maxell Ltd Layered polymer electrolyte battery
JP2001052681A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Hitachi Maxell Ltd Polymer electrolyte battery
JP2005183332A (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Japan Storage Battery Co Ltd Battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000235850A (en) * 1999-02-16 2000-08-29 Hitachi Maxell Ltd Layered polymer electrolyte battery
JP2001052681A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Hitachi Maxell Ltd Polymer electrolyte battery
JP2005183332A (en) * 2003-12-24 2005-07-07 Japan Storage Battery Co Ltd Battery

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010073398A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Toyota Motor Corp Battery and method of manufacturing the same
JP2011009096A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Nec Energy Devices Ltd Lamination type laminated battery
JP2011014864A (en) * 2009-07-06 2011-01-20 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Chip-type electric double layer capacitor and method of manufacturing the same
US9070513B2 (en) 2009-07-06 2015-06-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method of manufacturing chip-type electric double layer capacitor
JP5510458B2 (en) * 2009-09-01 2014-06-04 日産自動車株式会社 battery
JPWO2011027631A1 (en) * 2009-09-01 2013-02-04 日産自動車株式会社 battery
JP2011077501A (en) * 2009-09-02 2011-04-14 Seiko Instruments Inc Electrochemical cell and method of manufacturing the same
JP2011061172A (en) * 2009-09-04 2011-03-24 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Chip-type electric double layer capacitor, and method for manufacturing chip-type electric double layer capacitor
JP2011171704A (en) * 2010-02-16 2011-09-01 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Method of manufacturing electric double layer capacitor cell, method of manufacturing electric double layer capacitor, and apparatus for manufacturing the electric double layer capacitor cell
JP2013541820A (en) * 2010-11-02 2013-11-14 コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ Lithium storage battery comprising ionic liquid electrolyte
JP2016048685A (en) * 2011-04-26 2016-04-07 エルジー ケム. エルティーディ. Bus bar having novel structure, and battery module including the same
WO2013105361A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-18 日立マクセル株式会社 Ultrasonic welding tip, ultrasonic welding machine, and method for producing battery
US10103385B2 (en) 2012-04-16 2018-10-16 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly including cathode and anode having different welding portion shapes and secondary battery including the same
KR101517054B1 (en) * 2012-04-16 2015-05-06 주식회사 엘지화학 Electrode Assembly Comprising Anode and Cathode Having Different Shapes in Welding Portion and Secondary Battery Employed with the Same
JP2013251055A (en) * 2012-05-30 2013-12-12 Hitachi Ltd Joint structure, joining method, secondary battery and method for manufacturing secondary battery
WO2013179811A1 (en) * 2012-05-30 2013-12-05 株式会社 日立製作所 Joint structure, joining method, secondary battery, and method for manufacturing secondary battery
US10003067B2 (en) 2012-09-12 2018-06-19 Gs Yuasa International Ltd. Electric storage device and method for producing electric storage device
WO2014042005A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 株式会社Gsユアサ Electricity storage device and processs for producing electricity storage device
JPWO2014042005A1 (en) * 2012-09-12 2016-08-18 株式会社Gsユアサ Electric storage element and method for manufacturing electric storage element
CN104584271A (en) * 2012-09-12 2015-04-29 株式会社杰士汤浅国际 Electricity storage device and processes for producing electricity storage device
JP2014107146A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Toyota Industries Corp Electricity storage device
JP2019040723A (en) * 2017-08-24 2019-03-14 株式会社村田製作所 Laminate type battery
JP2022050682A (en) * 2017-11-20 2022-03-30 リベスト インコーポレイテッド Lithium secondary battery
JP2019153438A (en) * 2018-03-02 2019-09-12 三洋電機株式会社 Secondary battery and method of manufacturing the same
JP7021564B2 (en) 2018-03-02 2022-02-17 三洋電機株式会社 Secondary battery and its manufacturing method
JP7469093B2 (en) 2020-03-25 2024-04-16 本田技研工業株式会社 Lithium-ion secondary battery

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