JP2012094425A

JP2012094425A - 溶接方法および電池およびセパレータ

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Publication number: JP2012094425A
Application number: JP2010242035A
Authority: JP
Inventors: Toru Sugiyama; 徹杉山; Hideo Nakamura; 秀生中村; Takahiro Kohara; 孝博工原; Yoshinori Shibata; 義範柴田; Takeshi Kotani; 豪小谷; Satoshi Yoneyama; 聡米山
Original assignee: Toyota Motor Corp; Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: JP5363450B2

Abstract

【課題】電極体に集電体を溶接することによってセパレータに損傷のほとんど生じない溶接方法および電池およびセパレータを提供すること。
【解決手段】正極板Ｐと負極板Ｎとの間にセパレータＳを介在させた状態で正極板Ｐと負極板Ｎとを積層した積層電極体１００を，集電板１１０，１２０に溶接する。その際に，セパレータとして，スルホン化処理を施されたスルホン化領域Ｖと，スルホン化処理を施されていない未スルホン化領域Ｘとを有するセパレータＳを用いる。正極集電板１１０を積層電極体１００に溶接する際に，未スルホン化領域Ｘを熱の伝わりやすい箇所に配置した状態で溶接する。
【選択図】図６

Description

本発明は，溶接方法および電池およびセパレータに関する。さらに詳細には，電極体に集電体を溶接することによってセパレータに損傷のほとんど生じない溶接方法および電池およびセパレータに関するものである。

電池は，携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器，ハイブリッド車両や電気自動車等の車両など，多岐にわたる分野で利用されている。このような電池は，正極板と負極板と電解質とを備えるものである。また，正極板と負極板とを絶縁するために，これらの間にセパレータを設けることが一般的である。そして，正極板および負極板を交互に配置するとともに，それらの間にセパレータをはさんで積層した積層電極体を用いることが多い。体積エネルギー密度の向上を図るためである。

このような積層電極体には，正極板に正極集電板が接合されるとともに，負極板に負極集電板が接合される。好適な集電を行うためには，この接合を確実に行うことが好ましい。接合箇所における接合が不充分であれば，その箇所における電気抵抗が高いからである。接合そのものがなされていなければ，これらの箇所はもちろん導通していない。したがって，その箇所では電流が流れない。

そのため，電極板の基板と集電板とを好適に接合するための技術が開発されてきている。例えば，特許文献１には，電極板と集電板とをレーザ溶接する技術が開示されている（特許文献１の図１（ｃ）等参照）。これにより，リードの加工や固定等の煩雑な工程を行うことなく，接合を行うことができるとしている。また，ビーム溶接のように，真空状態とする工程が必要ない。

一方，ニッケル水素電池のような水系電解液を備える水系電解液型電池では，セパレータに親水化処理が施されることがある。例えば，特許文献２には，セパレータにスルホン化処理，フッ素ガス処理，ビニルモノマーのグラフト重合処理，放電処理，界面活性剤処理，親水性樹脂付与処理等の親水化処理を行う技術が開示されている（特許文献２の段落［００５８］参照）。

特開２００２−０４２７６９号公報特開２００４−３３５１５９号公報

ところが，レーザ溶接は一般に大気中で行われるため，真空中で行うビーム溶接に比べて溶接により発生する熱がセパレータに伝わりやすい。また，大気中で溶接を行うため，セパレータが燃焼しやすい。特に，スルホン化処理を行ったセパレータは，スルホン化処理を行っていないセパレータに比べて燃焼しやすい。燃焼したセパレータは，正極板と負極板とを絶縁する役割を十分に果たすことができない。また，電解液の保持性にも問題が生じるおそれがある。

本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，電極体に集電体を溶接することによってセパレータに損傷のほとんど生じない溶接方法および電池およびセパレータを提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における電池は，正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態で正極板と負極板とを積層した電極体と，電極体に溶接された集電体とを有するものである。そして，セパレータは，スルホン化されているスルホン化領域と，スルホン化されていない非スルホン化領域とを有し，非スルホン化領域は，集電体の接合面である裏側の面における電極体との溶接時に溶融した熱影響部と対面する位置に配置されているものである。かかる電池では，セパレータにおける集電板の裏側の溶接箇所と対面する位置に熱による損傷がほとんど生じていない。

上記に記載の電池において，セパレータの非スルホン化領域における溶接方向に垂直な溶接幅方向の両端部が，電極体と集電体とを溶接した溶接幅の両端部と対面する位置またはその位置より外側の位置にあるとよい。セパレータのうち高温となる箇所が，スルホン化領域に比べて燃焼しにくい非スルホン化領域となっているからである。

上記に記載の電池において，セパレータの非スルホン化領域における溶接方向に垂直な溶接幅方向の両端部が，集電体における非接合面である表側の面における熱影響部の両端部と対面する位置またはその位置より内側の位置にあるとよい。非スルホン化領域が必要以上に大きいものとならないからである。つまり，非スルホン化領域より電解液の保持性に優れたスルホン化領域を広くとることができる。

上記に記載の電池において，セパレータにおける非スルホン化領域が，スルホン化処理を未だ受けていない未スルホン化領域であるとよい。セパレータにおける未スルホン化領域で熱による損傷がほとんど生じていないからである。

上記に記載の電池において，セパレータにおける非スルホン化領域が，脱スルホン化処理を受けた脱スルホン化領域であってもよい。セパレータにおける脱スルホン化領域で熱による損傷がほとんど生じていないからである。

また，本発明の別の態様に係るセパレータは，平板形状の電池用セパレータであって，スルホン化されているスルホン化領域と，スルホン化されていない非スルホン化領域とを有するものである。そして，非スルホン化領域は，向かい合う辺のそれぞれに少なくとも１箇所ずつ形成されている。かかるセパレータでは，レーザ溶接する際に，非スルホン化領域で熱による損傷がほとんど生じない。

上記に記載のセパレータにおいて，非スルホン化領域は，スルホン化処理を未だ受けていない未スルホン化領域であるとよい。レーザ溶接を行っても，未スルホン化領域で熱による損傷がほとんど生じないことに変わりないからである。

上記に記載のセパレータにおいて，非スルホン化領域は，脱スルホン化処理を受けた脱スルホン化領域であってもよい。レーザ溶接を行っても，脱スルホン化領域で熱による損傷がほとんど生じないことに変わりないからである。

また，本発明のさらに別の態様に係る溶接方法は，正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態で正極板と負極板とを積層した電極体を，集電体に溶接する方法である。また，セパレータとして，スルホン化されているスルホン化領域と，スルホン化されていない非スルホン化領域とを有し，非スルホン化領域が，向かい合う辺のそれぞれに少なくとも１箇所ずつ形成されている平板形状のものを用いる。そして，非スルホン化領域を，集電体における電極体と対面する位置に配置した状態で集電体と電極体とを溶接する。かかる溶接方法では，セパレータにおける集電板の裏側の溶接箇所と対面する位置に熱による損傷がほとんど生じない。

本発明によれば，電極体に集電体を溶接することによってセパレータに損傷のほとんど生じない溶接方法および電池およびセパレータが提供されている。

実施形態に係る電池を説明するための部分破断斜視図である。実施形態に係る電池の積層電極体に集電板を溶接した溶接体の構造を説明するための断面図である。実施形態に係るセパレータを説明するための図である。実施形態に係る電池におけるセパレータの未スルホン化領域を説明するための断面図である。実施形態に係る電池の製造方法におけるレーザの走査方法を説明するための断面図である。実施形態に係る電池の製造方法におけるレーザ溶接を説明するための断面図である。実施形態に係る電池の製造方法におけるレーザ溶接を説明するための斜視図である。実施形態に係る別の電池におけるセパレータの未スルホン化領域を説明するための断面図（その１）である。実施形態に係る別の電池におけるセパレータの未スルホン化領域を説明するための断面図（その２）である。

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，電池およびセパレータおよび溶接方法について，本発明を具体化したものである。

（第１の実施形態）
１．電池の概略構成
本実施の形態に係るニッケル水素電池について説明する。図１は，本形態の電池セル１０の部分破断斜視図である。図１に示すように，電池セル１０は，電池容器１１と，封口板１２と，安全弁１３と，積層電極体１００とを有している。電池容器１１は，その内部に積層電極体１００を挿入されるものであるとともに，電解液を収容するためのケースである。封口板１２は，電池セル１０を封止するためのものである。安全弁１３は，電池セル１０の内圧が上昇しすぎた場合に開弁する弁である。積層電極体１００には，後述するように，正極集電板および負極集電板が接合されている。これらは，図１の破断した箇所からは見えない位置にある。

図２は，電池セル１０から溶接体２００を抜き出して描いた断面図である。ここでいう溶接体２００とは，積層電極体１００に正極集電板１１０および負極集電板１２０が接合されたものである。積層電極体１００は，図２に示すように，正極板Ｐと，負極板Ｎと，セパレータＳとを有している。そして，積層電極体１００では，正極板Ｐと負極板Ｎとの間にセパレータＳを介在させた状態で正極板Ｐと負極板Ｎとが積層されている。つまり，正極板Ｐと負極板Ｎとの間には必ずセパレータＳが間に配置されている。正極板Ｐと負極板Ｎとを絶縁するためである。ここで，図２中の矢印Ｆの示す方向は，図１中の矢印Ａの示す方向と同じであり，これらの部材の積層方向である。

正極板Ｐは，正極基板の一部に正極活物質が充填されたものである。正極板Ｐは，正極充填部Ｐ１と正極非充填部Ｐ２とを備えている。正極充填部Ｐ１は，図２に示すように，セパレータＳに挟まれている位置にある。正極非充填部Ｐ２は，図２に示すように，セパレータＳに挟まれていない位置にある。正極充填部Ｐ１は，正極基板に正極活物質が充填されている正極板反応部である。一方，正極非充填部Ｐ２は，正極基板に正極活物質が充填されていない正極板非反応部である。正極板反応部は，その表面で電極反応が生じる部分であるとともに，実際に発電に寄与する部分である。ここで，正極基板は，例えば発泡ニッケルである。正極活物質は，例えば水酸化ニッケルである。なお，正極活物質は図２には表れていない。発泡ニッケルの表面にはわずかに形成されているにすぎないからである。

負極板Ｎは，負極基板に負極活物質の充填された負極充填部Ｎ１（負極板反応部）と負極非充填部Ｎ２（負極板非反応部）とを備えている。負極充填部Ｎ１は，図２に示すように，セパレータＳに挟まれている位置にある。負極非充填部Ｎ２は，図２に示すように，セパレータＳに挟まれていない位置にある。ここで，負極基板は，例えばニッケルのパンチングメタルである。負極活物質は，例えば水素吸蔵合金である。

また，図２に示すように，正極充填部Ｐ１と負極充填部Ｎ１とは，セパレータＳに接して積層されている。正極非充填部Ｐ２の一部は，積層電極体１００の一方に突出している。正極非充填部Ｐ２の先端部ＰＸは，正極集電板１１０に接合されている。すなわち，正極基板と正極集電板１１０とは導通している。負極非充填部Ｎ２の一部は，積層電極体１００の他方に突出している。その突出する方向は，正極非充填部Ｐ２の突出している方向の反対側である。負極非充填部Ｎ２の先端部ＮＸは，負極集電板１２０に接合されている。すなわち，負極基板と負極集電板１２０とは導通している。ここで，各集電板１１０，１２０の厚みは０．４〜１ｍｍ程度である。電極板Ｐ，Ｎの厚みは５０〜２００μｍ程度である。

正極集電板１１０および負極集電板１２０は，積層電極体１００に溶接された集電体である。図２に示すように，正極集電板１１０の両端には屈曲部１１１が形成されている。屈曲部１１１には，端面１１１ａが形成されている。端面１１１ａは，電極板Ｐ，Ｎに対して垂直である。同様に，負極集電板１２０の両端にも屈曲部１２１が形成されている。

２．セパレータ
ここで，本形態に係るセパレータＳについて図３により説明する。セパレータＳは，薄い平板形状の電池用セパレータである。セパレータＳの材質はポリオレフィン系の樹脂である。例えば，ポリプロピレン（ＰＰ）である。セパレータＳには，スルホン化処理を施されているスルホン化領域Ｖと，スルホン化処理を施されていない未スルホン化領域Ｘとが形成されている。未スルホン化領域Ｘは，スルホン化処理を施されていない非スルホン化領域である。ここでスルホン化処理とは，セパレータＳの化学組成の一部をスルホ基（ＳＯ₃Ｈ）に置換する反応を起こすことをいう。

未スルホン化領域Ｘは，平板形状のセパレータＳにおける向かい合う２辺のそれぞれに１箇所ずつ合計２箇所形成されている。未スルホン化領域Ｘのうちの一方は，正極集電板１１０に溶接される側の辺に形成されている。未スルホン化領域Ｘのうちの他方は，負極集電板１２０に溶接される側の辺に形成されている。

未スルホン化領域Ｘは，図３に示すように，端部Ｘ１から端部Ｘ２までの領域にわたって形成されている。その形状は長方形である。そして，セパレータＳの厚みも考慮すると，未スルホン化領域Ｘの形状は直方体形状である。領域Ｘの幅Ｅ１は５ｍｍ程度である。領域Ｘの深さＥ２は２ｍｍ程度である。

ここで，スルホン化領域Ｖでは電解液が浸透しやすい。スルホン化領域Ｖでは親水基であるスルホ基（ＳＯ₃Ｈ）を有しているためである。したがって一般に，セパレータにおいてスルホン化領域は大きいほうが好ましい。スルホン化領域では電解液がセパレータによく浸透し，電極反応が活発に起こるからである。すなわち，電池性能が向上する。ただし，スルホン化領域Ｖは，高温条件下では燃焼しやすい。したがって，溶接の際にセパレータが燃焼しやすいことは，前述のとおりである。

一方，未スルホン化領域Ｘではスルホン化領域Ｖに比べて電解液が浸透しにくい。そのため，電池性能を考えると，未スルホン化領域Ｘは狭いほうが好ましい。未スルホン化領域Ｘでは，スルホン化領域Ｖに比べて電極反応がそれほど活発には起こらないからである。ただし，未スルホン化領域Ｘは，高温条件下では燃焼しにくい。したがって，電池セル１０の製造工程において少なくとも一旦は高温になる領域は，未スルホン化領域であるとよい。本形態のセパレータＳにおける未スルホン化領域Ｘは，後述するように，レーザ溶接を施す場合に高温になる領域である。

ここで，未スルホン化領域Ｘの形成方法について説明する。その前に，スルホン化処理について簡単に説明する。スルホン化処理として例えば，多孔質膜として形成されたセパレータに濃硫酸をかけることが挙げられる。未スルホン化領域Ｘを形成するには，このスルホン化処理の際に，未スルホン化領域Ｘの形成を予定している箇所でスルホン化反応が生じないようにすればよい。例えば，セパレータのスルホン化処理の際に，未スルホン化領域Ｘを形成したい箇所に別部材で覆う等することである。未スルホン化領域Ｘを形成しようとする領域にスルホン化に用いる化学薬品が触れないようにすれば，その他の方法であってもよい。

３．未スルホン化領域
図４は，図２のＬＬ断面を模式的に表した図である。未スルホン化領域Ｘについて説明するために，図４では負極板Ｎを省略している。正極集電板１１０は，正極非充填部Ｐ２の先端部ＰＸに，図２の矢印Ｆの方向に沿って溶接されている。図４には，その溶接による熱影響部Ｗが示されている。正極集電板１１０と正極板Ｐとは，溶接により接合されている。その溶接幅はＤである。溶接幅Ｄは，正極集電板１１０と正極板Ｐとの溶接における溶接方向Ｆに垂直な面における幅である。溶接幅Ｄは，熱影響部Ｗにおける正極集電板１１０の接合面１１０ｂである裏側の面の溶接方向Ｆに垂直な方向の幅である。溶接幅Ｄとして，ある程度以上の幅が必要である。正極集電板１１０と正極板Ｐとの接合強度を保持するためである。例えば，溶接幅Ｄとして０．５ｍｍとすることができる。

図４に示すように，本形態の溶接体２００のセパレータＳには，未スルホン化領域Ｘが設けられている。端部Ｘ１，Ｘ２は，未スルホン化領域Ｘにおける溶接幅Ｄの方向の端部である。端部Ｘ１，Ｘ２は，溶接幅Ｄの両端部の位置より外側の位置にある。つまり，未スルホン化領域Ｘの幅は，溶接幅Ｄよりも大きい。

また，未スルホン化領域Ｘの端部Ｘ１，Ｘ２は，正極集電板１１０の表側の面の熱影響部の幅ＨＡＺの形成された領域の外側にある。つまり，未スルホン化領域Ｘの幅は，正極集電板１１０の表側の面の熱影響部の幅ＨＡＺよりも大きい。

４．溶接方法
続いて，溶接方法について説明する。図５は，本形態のレーザ溶接の方法を説明する図である。レーザ溶接を行うに際して，加圧治具１０００により，積層電極体１００を，図５中の左右方向（矢印Ｅの向き）に加圧する。加圧治具１０００は，積層電極体１００の積層方向（図２の矢印Ｆの方向）の厚みを薄いものとするための治具である。このように加圧しつつ溶接することにより，電池容器１１への収容を可能とするとともに，電池の体積エネルギー密度を高いものとするためである。なお，加圧治具１０００は，溶接工程に用いるだけであり，電池セル１０には残らない。

そして，正極集電板１１０の屈曲部１１１は，加圧治具１０００の上面１００１で支持されている。端面１１１ａは，上面１００１と対面して加圧治具１０００に接触している。このとき，正極板Ｐの先端部ＰＸは，正極集電板１１０に接触している。そして，正極集電板１１０における積層電極体１００と対面する位置に未スルホン化領域Ｘを配置した状態で，正極集電板１１０を積層電極体１００に溶接する。

続いて，レーザを正極集電板１１０に照射しつつ，図５の矢印Ｂの向きにレーザを走査する。ここでレーザの走査速度は，例えば６５ｍｍ／ｓｅｃである。もちろん，これ以外の走査速度であってもよい。図５の矢印Ｂの方向は，図２に示した矢印Ｆの方向，すなわち積層電極体１００の積層方向に平行である。これにより，正極集電板１１０におけるレーザ照射箇所は加熱されて溶融する。このレーザの照射箇所１１２を図６に示す。図６は，図２のＬＬ断面に相当する位置を示す断面図である。ただし，図２には溶接後の溶接体２００が示されているのに対し，図６には溶接の最中の様子が示されている。図６には，レーザ照射箇所１１２と，レーザの照射により溶融した溶融部分１１３とが示されている。溶融部分１１３は，図６に示すとおり，正極集電板１１０の厚み方向にわたって形成されている。この溶融部分１１３は，溶接後には熱影響部Ｗとなる部分である。

そして溶融部分１１３の一部は，正極板Ｐの先端部ＰＸに接触した状態で先端部ＰＸに濡れ広がる。この段階で，正極集電板１１０と正極板Ｐの先端部ＰＸとは導通している。その溶融部分１１３へのレーザの照射が終了した後に，溶融部分１１３は冷却されて凝固する。これにより，正極板Ｐの先端部ＰＸは，正極集電板１１０に接合される。そして，溶融部分１１３であった領域は，熱影響部Ｗとなる。そのときの溶接幅Ｄを図６中に示す。この溶接幅Ｄは，正極集電板１１０の裏側における溶融部分１１３の幅である。

ここで，溶融部分１１３の温度は高い。そして，溶融部分１１３の周囲の正極板Ｐの温度も高い。ここで，セパレータＳのうちこの温度の高い領域には，未スルホン化領域Ｘが配置されている。前述のとおり，未スルホン化領域Ｘは，スルホン化領域Ｖに比べて燃焼しにくい。したがって，正極集電板１１０を正極板Ｐに溶接する際にも，セパレータＳはほとんど燃焼しない。

レーザは，図５の矢印Ｂの向きに走査されるので，正極集電板１１０は積層電極体１００の積層方向，すなわち図５の左右方向にわたる複数の正極板Ｐに溶接される。その溶接される溶接領域Ｒを図７に示す。溶接領域Ｒは，レーザを照射されることにより，一旦は溶融して再度凝固する熱影響部（ＨｅａｔＡｆｆｅｃｔｅｄＺｏｎｅ）となる部分である。なお，図７の矢印Ｑの方向は，図５の矢印Ｂの方向に相当する。

同様に，負極集電板１２０を積層電極体１００の負極板Ｎの先端部ＮＸに溶接する。これにより，正極集電板１１０および負極集電板１２０が積層電極体１００に溶接された溶接体２００が作成される。この溶接体２００は，図２に示したとおりである。

５．電池の製造方法
本実施の形態に係る電池の製造方法は，上記の積層電極体１００と正極集電板１１０や負極集電板１２０との溶接方法を実施することに特徴のあるものである。

５−１．電極板作成工程
正極板Ｐは，正極基板に正極活物質を充填することにより作成される。ここで，正極基板のうち正極活物質を充填された箇所が正極充填部Ｐ１となる。正極基板のうち正極活物質を充填されていない箇所が正極非充填部Ｐ２となる。負極板Ｎは，負極基板に負極活物質を塗着することにより作成される。ここで，負極基板のうち負極活物質を充填された箇所が負極充填部Ｎ１となる。負極基板のうち負極活物質を充填されていない箇所が負極非充填部Ｎ２となる。

５−２．積層電極体作成工程
続いて，正極板Ｐ，負極板Ｎ，セパレータＳを積層する。その際に，正極板Ｐと負極板Ｎとが交互になるように配置する。そして，正極板Ｐと負極板Ｎとの間に必ずセパレータＳをはさんだ状態で積層する。その際に，正極板Ｐの正極非充填部Ｐ２が一方から突出するようにするとともに，負極板Ｎの負極非充填部Ｎ２がその反対側に突出するように積み重ねる。これにより，積層電極体１００が作成される。

５−３．集電板溶接工程
次に，正極集電板１１０および負極集電板１２０を積層電極体１００に溶接する。ここでは，前述のとおり，レーザを用いて正極集電板１１０を正極非充填部Ｐ２の先端部ＰＸに溶接する。同様に，負極集電板１２０を負極非充填部Ｎ２の先端部ＮＸに溶接する。これらの接合の順序はどちらでもよい。

５−４．電池組立工程
続いて，電池容器１１に積層電極体１００を挿入する。そして電池容器１１の内部に電解液を注入する。これにより，積層電極体１００は，電解液に浸されることとなる。続いて，封口板１２を電池容器１１に接合する。これにより，本形態の電池セル１０が組み立てられる。この後，各種の検査工程を行うとよい。以上の工程を経ることにより，本形態の電池セル１０が製造される。

６．変形例
６−１．未スルホン化領域の形状
ここで，本形態の変形例について説明する。本形態では，スルホン化領域Ｖの他に未スルホン化領域Ｘを有するセパレータＳおよびそれを用いた電池セル１０について説明した。未スルホン化領域Ｘの表面の形状は，長方形である。しかし，未スルホン化領域Ｘの表面の形状は，長方形に限らない。例えば，図８に示すように，未スルホン化領域Ｘａの表面の形状が，台形形状であるセパレータを用いることとしてもよい。なお，図８に示すように，台形形状の長辺は，セパレータの端部側にある。溶接工程において，セパレータが燃焼することを抑制することができることに変わりないからである。なお，未スルホン化領域は，正極集電板１１０および負極集電板１２０の裏側の面に対面する位置に形成されていれば，その他の形状であってもよい。

６−２．未スルホン化領域の幅
本形態の別の変形例について説明する。本形態では，未スルホン化領域Ｘの端部Ｘ１，Ｘ２が正極集電板１１０の表側の熱影響部の幅ＨＡＺの両端部より外側に位置しているとした。しかし，端部Ｘ１，Ｘ２が熱影響部の幅ＨＡＺの両端部と対面する位置に位置することとしてもよい。

また，図９に示すように，未スルホン化領域Ｘｂの端部Ｘ１，Ｘ２が正極集電板１１０の表側の面における熱影響部の幅ＨＡＺの両端部の位置より内側に位置することとしてもよい。もしくは幅ＨＡＺの両端部と対面する位置に端部Ｘ１，Ｘ２が位置することとしてもよい。このとき，未スルホン化領域Ｘｂの幅は，集電板１１０，１２０の表側の熱影響部の幅ＨＡＺよりも狭い。このようにしても，溶接工程で最も熱を受けやすい箇所がスルホン化されていないことに変わりない。また，未スルホン化領域が本形態のものに比べて狭いので，電池性能は優れている。

７．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係るセパレータＳは，スルホン化領域Ｖと未スルホン化領域Ｘとを有するものである。未スルホン化領域Ｘは，平板形状における向かい合う２辺のそれぞれに１箇所ずつ合計２箇所形成されている。これにより，溶接時において熱による燃焼を抑制することのできるセパレータが実現されている。

また，本形態に係る電池セル１０は，スルホン化領域Ｖと未スルホン化領域Ｘとを有するセパレータＳを用いて製造されるものである。そのため，未スルホン化領域Ｘの両端部Ｘ１，Ｘ２は，溶接箇所と対面する位置であって溶接幅Ｄの両端部より外側の位置にある。すなわち，未スルホン化領域Ｘの幅は，溶接幅Ｄよりも広い。そのため，電池セル１０ではセパレータ焼けが生じているおそれがほとんどない。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，ニッケル水素電池に限らない。電解液が水系の電池であって，セパレータを介して積層された積層電極体に集電板を溶接するものであれば，本発明を用いることができる。また，以上に説明した積層電極体に限らず，正極板および負極板を捲回した捲回型電極体にも適用することができる。

また，非スルホン化領域は，セパレータの２辺のそれぞれに１箇所ずつ形成されているとしたが，それ以上形成されていても構わない。溶接箇所に応じて設ければよい。そして，セパレータの１辺のみに非スルホン化領域を設けるとともに，正極集電板１１０と負極集電板１２０とのいずれか一方との接合部にのみ非スルホン化領域が設けられていてもよい。

また，親水化されていない非親水化領域が親水化領域に比べて燃えにくければ，スルホン化以外の親水化処理であってもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本形態のセパレータは，未スルホン化領域を設ける代わりに，脱スルホン化処理を行った脱スルホン化領域を有するものである。したがって，異なる点について説明する。

１．脱スルホン化領域
本形態のセパレータは，スルホン化領域Ｖと脱スルホン化領域Ｙとを有するものである。脱スルホン化領域Ｙを図３の括弧内の符号で示す。脱スルホン化領域Ｙとは，脱スルホン化処理を施されたセパレータ内部の領域である。脱スルホン化処理とは，スルホン化された化学物質を加水分解等させることでその化学組成からスルホ基（ＳＯ₃Ｈ）を取り除く処理のことをいう。したがって，脱スルホン化領域Ｙは，化学組成にスルホ基（ＳＯ₃Ｈ）をほとんど有していない非スルホン化領域である。

ここで，脱スルホン化処理の例について説明する。脱スルホン化処理は，スルホン化されたセパレータのうちの所望の箇所のみに対して行うことのできるものである。したがって，図３に示したように，部分的に脱スルホン化処理を施したセパレータを製造することは可能である。スルホン化されたセパレータのうち，脱スルホン化処理を施したい領域のみに水蒸気をあてる。これにより，水蒸気をあてた箇所で加水分解反応が起こり，その箇所の化学組成からスルホ基（ＳＯ₃Ｈ）が取り除かれる。

このように，セパレータのうち脱スルホン化処理を施された脱スルホン化領域Ｙは，スルホン化領域Ｖに比べて燃焼しにくい。したがって，積層電極体１００に集電板１１０，１２０を溶接する際に，脱スルホン化領域Ｙが燃焼するおそれはほとんどない。

２．変形例
本形態の脱スルホン化領域Ｙの形状は，図３に示したとおりである。前述したとおり，脱スルホン化処理については，局所的に施すことができる。そのため，図８や図９に示した未スルホン化領域Ｘａ，Ｘｂと同様の形状とすることも可能である。

３．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係るセパレータは，スルホン化領域Ｖと脱スルホン化領域Ｙとを有するものである。脱スルホン化領域Ｙは，平板形状のセパレータにおける向かい合う２辺のそれぞれに１箇所ずつ合計２箇所形成されている。これにより，溶接時において熱による燃焼を抑制することのできるセパレータが実現されている。

また，本形態に係る電池セルは，スルホン化領域Ｖと脱スルホン化領域Ｙとを有するセパレータを用いて製造されるものである。そのため，脱スルホン化領域Ｙの両端部Ｙ１，Ｙ２は，溶接箇所と対面する位置であって溶接幅Ｄの両端部より外側の位置にある。すなわち，脱スルホン化領域Ｙの幅は，溶接幅Ｄよりも広い。そのため，本形態の電池セルではセパレータ焼けが生じているおそれがほとんどない。

以上，第１の実施形態および第２の実施形態で説明したように，スルホン化領域とは，スルホン化されているセパレータの領域をいう。非スルホン化領域とは，スルホン化されていないセパレータの領域をいう。そして，非スルホン化領域は，未スルホン化領域と脱スルホン化領域とを含むものである。

１０…電池セル
１００…積層電極体
１１０…正極集電板
１１０ａ…表側の面（非接合面）
１１０ｂ…裏側の面（接合面）
１２０…負極集電板
２００…溶接体
Ｐ…正極板
Ｐ１…正極充填部
Ｐ２…正極非充填部
ＰＸ…先端部
Ｎ…負極板
Ｎ１…負極充填部
Ｎ２…負極非充填部
ＮＸ…先端部
Ｓ…セパレータ
Ｄ…溶接幅
ＨＡＺ…熱影響部の幅
Ｖ…スルホン化領域
Ｘ，Ｘａ，Ｘｂ…未スルホン化領域
Ｙ…脱スルホン化領域

Claims

正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態で前記正極板と前記負極板とを積層した電極体と，
前記電極体に溶接された集電体とを有する電池において，
前記セパレータは，
スルホン化されているスルホン化領域と，
スルホン化されていない非スルホン化領域とを有し，
前記非スルホン化領域は，
前記集電体の接合面である裏側の面における前記電極体との溶接時に溶融した熱影響部と対面する位置に配置されているものであることを特徴とする電池。
請求項１に記載の電池であって，
前記セパレータの前記非スルホン化領域における溶接方向に垂直な溶接幅方向の両端部が，
前記電極体と前記集電体とを溶接した溶接幅の両端部と対面する位置またはその位置より外側の位置にあることを特徴とする電池。
請求項２に記載の電池であって，
前記セパレータの前記非スルホン化領域における溶接方向に垂直な溶接幅方向の両端部が，
前記集電体における非接合面である表側の面における熱影響部の両端部と対面する位置またはその位置より内側の位置にあることを特徴とする電池。
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電池であって，
前記セパレータにおける前記非スルホン化領域が，
スルホン化処理を未だ受けていない未スルホン化領域であることを特徴とする電池。
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電池であって，
前記セパレータにおける前記非スルホン化領域が，
脱スルホン化処理を受けた脱スルホン化領域であることを特徴とする電池。
平板形状の電池用セパレータであって，
スルホン化されているスルホン化領域と，
スルホン化されていない非スルホン化領域とを有し，
前記非スルホン化領域は，
向かい合う辺のそれぞれに少なくとも１箇所ずつ形成されていることを特徴とするセパレータ。
請求項６に記載のセパレータであって，
前記非スルホン化領域は，
スルホン化処理を未だ受けていない未スルホン化領域であることを特徴とするセパレータ。
請求項６に記載のセパレータであって，
前記非スルホン化領域は，
脱スルホン化処理を受けた脱スルホン化領域であることを特徴とするセパレータ。
正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態で前記正極板と前記負極板とを積層した電極体を，集電体に溶接する溶接方法において，
前記セパレータとして，
スルホン化されているスルホン化領域と，
スルホン化されていない非スルホン化領域とを有し，
前記非スルホン化領域が，
向かい合う辺のそれぞれに少なくとも１箇所ずつ形成されている平板形状のものを用い，
前記非スルホン化領域を，
前記集電体における前記電極体と対面する位置に配置した状態で前記集電体と前記電極体とを溶接することを特徴とする溶接方法。