JP2015170395A - cylindrical secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery excellent in reliability and capable of preventing corrosion at the bottom of a battery can, even if welding is performed from the outside of the battery can.SOLUTION: In a lithium ion secondary battery having a power generation element formed by winding a positive electrode, a negative electrode and a separator around the axis, a battery can for housing the power generation element, and a connection lead plate for joining the power generation element and battery can, the connection lead plate and battery can are joined via a welding fusion zone. The welding fusion zone is formed to be exposed from a plating layer provided on the surface of the battery can, and covered with a protective layer in a cylindrical secondary battery. Corrosion of the welding fusion zone can be prevented, by covering the welding fusion zone exposed from the plating layer with the protective layer.

Description

本発明は、例えば車載用途等に利用される円筒形二次電池に関するものである。   The present invention relates to a cylindrical secondary battery used for in-vehicle applications, for example.

地球温暖化などの環境問題の顕在化により、自動車からの二酸化炭素排出量の削減が求められており、電気エネルギーを動力とする電気自動車や、自動車の減速時に生じるエネルギーを回生し、動力の一部として使用するハイブリッド自動車の開発が急速に進められている。   Due to the emergence of environmental problems such as global warming, the reduction of carbon dioxide emissions from automobiles has been demanded. The development of hybrid vehicles used as a part is rapidly progressing.

近年、電気自動車やハイブリッド自動車の動力源として、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池の開発が進められている。車載用途の二次電池では電極群を筒状に捲回し、円筒缶に収納する円筒形二次電池がある。   In recent years, lithium ion secondary batteries with high energy density have been developed as power sources for electric vehicles and hybrid vehicles. As a secondary battery for in-vehicle use, there is a cylindrical secondary battery in which an electrode group is wound into a cylindrical shape and stored in a cylindrical can.

特許文献1には、円筒形電池の製造方法として、底部を有する円筒型ケースにリードを挿入し、このリードに電池缶内側から棒状の治具を押し当てて、電池缶外側からケースの底部とリードを溶接する方法が記載されている。   In Patent Document 1, as a method of manufacturing a cylindrical battery, a lead is inserted into a cylindrical case having a bottom portion, and a rod-shaped jig is pressed against the lead from the inside of the battery can. A method for welding leads is described.

特開2004−158318号公報JP 2004-158318 A

電池缶ケースは腐食を防止するために表面にNiなどのコーティングが施される。しかし、特許文献1に開示されたように電池缶の外側からレーザー溶接により電池缶とリードとを溶接する場合、電池缶の表面に施されたコーティングが溶融し電池缶の素材が一部表面に露出した状態となる。電池缶の素材は腐食しやすく、腐食が進むと電池缶底に腐食孔が発生し内部の電解液の漏液を引き起こすおそれがある。   The surface of the battery can case is coated with Ni or the like to prevent corrosion. However, when the battery can and the lead are welded by laser welding from the outside of the battery can as disclosed in Patent Document 1, the coating applied to the surface of the battery can is melted and the material of the battery can partially covers the surface. It will be exposed. The material of the battery can is easily corroded, and if the corrosion progresses, a corrosion hole may be generated at the bottom of the battery can and cause leakage of the electrolyte inside.

本発明は、電池缶外側から溶接をしたとしても電池缶底部の腐食を防ぐ信頼性に優れた二次電池を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a secondary battery with excellent reliability that prevents corrosion of the bottom of the battery can even if welding is performed from the outside of the battery can.

上記課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。   The features of the present invention for solving the above-described problems are as follows.

正極電極と負極電極とセパレータとを軸芯に捲回してなる発電要素と、発電要素を収容する電池缶と、発電要素と前記電池缶とを接合する接続リード板とを有するリチウムイオン二次電池において、接続リード板と前記電池缶とは、溶接溶融部を介して接合され、溶接溶融部は前記電池缶の表面に設けられためっき層から露出して形成され、溶接溶融部の露出した部分は保護層により覆われた円筒形二次電池。めっき層から露出した溶接溶融部を保護層で覆うことで、溶接溶融部の腐食を防止することができる。   A lithium ion secondary battery having a power generation element formed by winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator around an axis, a battery can that houses the power generation element, and a connection lead plate that joins the power generation element and the battery can In the above, the connecting lead plate and the battery can are joined through a welded melt part, and the welded melt part is formed by being exposed from a plating layer provided on the surface of the battery can, and the exposed part of the welded melt part Is a cylindrical secondary battery covered with a protective layer. By covering the welded molten part exposed from the plating layer with a protective layer, corrosion of the welded molten part can be prevented.

電池缶外側から溶接をしたとしても電池缶底部の腐食を防ぐ信頼性に優れた二次電池を提供することができる。   Even if welding is performed from the outside of the battery can, it is possible to provide a secondary battery with excellent reliability that prevents corrosion at the bottom of the battery can.

円筒形二次電池の断面図Cross section of cylindrical secondary battery 円筒形二次電池の分解斜視図Exploded perspective view of cylindrical secondary battery 発電要素の分解断面斜視図Exploded sectional perspective view of power generation element 円筒形二次電池の組立工程の概念図Conceptual diagram of assembly process of cylindrical secondary battery 接続リード板押さえ治具挿入工程の概念図Conceptual diagram of connecting lead plate holding jig insertion process レーザー溶接の様子および溶接により生じた溶接痕を示す概念図Conceptual diagram showing the state of laser welding and the welding marks produced by welding スプレー噴射装置及び保護層形成の概念図Conceptual diagram of spray spray device and protective layer formation 円筒型二次電池1を底面側から見た概念図Schematic view of cylindrical secondary battery 1 as seen from the bottom side

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

以下、本発明による蓄電素子の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a power storage device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、円筒形二次電池の一実施の形態を示す拡大断面図である。   FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing an embodiment of a cylindrical secondary battery.

円筒形二次電池1は、底部を有し、上部が開口された円筒形の電池缶2および電池缶2の上部を封口するハット型の電池蓋3で構成される電池容器4を有する。電池容器4の内部には、以下に説明する発電用の各構成部材が収容され、非水電解液5が注入されている。   The cylindrical secondary battery 1 includes a battery case 4 including a cylindrical battery can 2 having a bottom and an upper opening, and a hat-type battery lid 3 that seals the top of the battery can 2. Inside the battery container 4, constituent members for power generation described below are accommodated, and a non-aqueous electrolyte 5 is injected.

円筒形の電池缶2には、上端側に設けられた開口部2b側に電池缶2の内側に突き出した溝2aが形成されている。   In the cylindrical battery can 2, a groove 2 a protruding to the inside of the battery can 2 is formed on the opening 2 b provided on the upper end side.

電池缶2の内部には、発電要素10が配置されている。発電要素10は、軸方向に沿う中空部を有する細長い円筒形の軸芯15と、軸芯15の周囲に捲回された正極電極および負極電極とを備える。円筒形状の軸芯15の中空部は、軸方向(図面の上下方向)で軸方向に垂直な面の断面形状が異なる。中空部の上方での断面形状は平行部と曲線部で形成されるトラック形状をしている。中空部の下方での断面形状は上方の平行部の幅よりも小さい径の円形である。この上方の中空部15aに円筒状の正極集電リング27が圧入されている。正極集電リング27は、円盤状の基部27aと、この基部27aの内周部において軸芯15側に向かって突出し、軸芯15の内面に圧入される下部筒部27bと、外周縁において電池蓋3側に突き出す上部筒部27cとを有する。正極集電リング27はこの下部筒部27bにより軸芯15の上端部に固定、支持されている。   A power generation element 10 is arranged inside the battery can 2. The power generation element 10 includes an elongated cylindrical shaft core 15 having a hollow portion along the axial direction, and a positive electrode and a negative electrode wound around the shaft core 15. The hollow portion of the cylindrical shaft core 15 has a different cross-sectional shape in a plane perpendicular to the axial direction in the axial direction (vertical direction in the drawing). The cross-sectional shape above the hollow portion is a track shape formed by parallel portions and curved portions. The cross-sectional shape below the hollow portion is a circle having a diameter smaller than the width of the upper parallel portion. A cylindrical positive current collecting ring 27 is press-fitted into the upper hollow portion 15a. The positive electrode current collecting ring 27 includes a disc-shaped base portion 27a, a lower cylindrical portion 27b that protrudes toward the shaft core 15 at the inner peripheral portion of the base portion 27a, and press-fitted into the inner surface of the shaft core 15, and a battery at the outer peripheral edge. And an upper cylindrical portion 27c protruding toward the lid 3 side. The positive electrode current collecting ring 27 is fixed and supported on the upper end portion of the shaft core 15 by the lower cylindrical portion 27b.

正極電極の正極タブ16は、正極集電リング27の上部筒部27cに溶接されている。正極集電リング27は例えばアルミニウム系金属により形成され、上部筒部27cの外周には、正極電極の正極タブ16および押え部材28が溶接されている。多数の正極タブ16は、正極集電リング27の上部筒部27cの外周に密着させておき、正極タブ16の外周に押え部材28をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で超音波溶接により接合される。   The positive electrode tab 16 of the positive electrode is welded to the upper cylindrical portion 27 c of the positive electrode current collecting ring 27. The positive electrode current collecting ring 27 is made of, for example, an aluminum-based metal, and the positive electrode tab 16 and the pressing member 28 of the positive electrode are welded to the outer periphery of the upper cylindrical portion 27c. A number of the positive electrode tabs 16 are brought into close contact with the outer periphery of the upper cylindrical portion 27c of the positive electrode current collecting ring 27, and a pressing member 28 is wound around the outer periphery of the positive electrode tab 16 in a ring shape and temporarily fixed. In this state, ultrasonic welding is performed. Are joined together.

軸芯15の下端部の外周には、外径が径小とされた段部15bが形成され、この段部15bに負極集電リング21が圧入されて固定されている。負極集電リング21は、例えば、銅系金属により形成され、円盤状の基部21aに軸芯15の段部15bに圧入される開口部21bが形成され、外周縁に、電池缶2の底部側に向かって突き出す外周筒部21cが形成されている。負極集電リング21の基部21aには、軸芯15の中空軸に注液された非水電解液5を発電要素10に浸透させるための開口部21d(図2参照)が形成されている。   A step portion 15b having a small outer diameter is formed on the outer periphery of the lower end portion of the shaft core 15, and a negative electrode current collecting ring 21 is press-fitted and fixed to the step portion 15b. The negative electrode current collector ring 21 is formed of, for example, a copper-based metal, and an opening 21b that is press-fitted into the step portion 15b of the shaft core 15 is formed in a disk-shaped base portion 21a. An outer peripheral cylindrical portion 21c that protrudes toward is formed. An opening 21 d (see FIG. 2) for allowing the nonaqueous electrolytic solution 5 injected into the hollow shaft of the shaft core 15 to penetrate into the power generation element 10 is formed in the base portion 21 a of the negative electrode current collecting ring 21.

負極電極の負極タブ17は、負極集電リング21の外周筒部21cに接合される。
負極集電リング21の外周筒部21cの外周には、負極電極の負極タブ17および押え部材22が溶接されている。多数の負極タブ17を、負極集電板21の外周筒部21cの外周に密着させておき、負極タブ17の外周に押え部材22をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。負極集電リング21の基部21aには、接続リード板50が、抵抗溶接、或いはレーザー溶接等により接合されている。
The negative electrode tab 17 of the negative electrode is joined to the outer peripheral cylindrical portion 21 c of the negative electrode current collecting ring 21.
The negative electrode tab 17 and the pressing member 22 of the negative electrode are welded to the outer periphery of the outer peripheral cylindrical portion 21 c of the negative electrode current collecting ring 21. A number of negative electrode tabs 17 are brought into close contact with the outer periphery of the outer peripheral cylindrical portion 21c of the negative electrode current collector plate 21, and the holding member 22 is wound around the outer periphery of the negative electrode tab 17 in a ring shape and temporarily fixed, and is welded in this state. . A connection lead plate 50 is joined to the base portion 21a of the negative electrode current collecting ring 21 by resistance welding, laser welding, or the like.

多数の正極タブ16は、正極集電リング27に溶接され、多数の負極タブ17が負極集電リング21に溶接されることにより、正極集電リング27、負極集電リング21および発電要素10が一体的にユニット化された発電ユニット20が構成される。電池缶2の内部には、非水電解液5が所定量注入されている。非水電解液5の一例として、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液が上げられる。   The multiple positive electrode tabs 16 are welded to the positive electrode current collecting ring 27, and the multiple negative electrode tabs 17 are welded to the negative electrode current collecting ring 21, whereby the positive electrode current collecting ring 27, the negative electrode current collecting ring 21, and the power generation element 10 are formed. The power generation unit 20 is formed as a unit. A predetermined amount of non-aqueous electrolyte 5 is injected into the battery can 2. As an example of the nonaqueous electrolytic solution 5, a solution in which a lithium salt is dissolved in a carbonate-based solvent is raised.

図2は円筒形二次電池の分解斜視図である。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the cylindrical secondary battery.

円筒形状の軸芯15の中空部の上方には、円筒状の正極集電リング27が圧入されている。正極集電リング27は、例えば、アルミニウム系金属により形成されている。正極集電リング27の基部27aには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部27dが形成されている。正極集電リング27に形成された開口部27eは、接続リード板50を電池缶2に溶接するための接続リード板押さえ治具80(図5にて後述)を挿通するためのものである。電極棒を正極集電リング27に形成された開口部27eから軸芯15の中空部に差し込み、その先端部で接続リード板50を電池缶2の底部2cの内面に押し付けて電池缶2の外部からレーザー溶接または、抵抗溶接を行う。これにより発電ユニット20は電池缶2の底部2cに固定される。また、負極集電リング21に接続されている電池缶2の底面は一方の出力端子として作用し、発電要素10に蓄電された電力を電池缶2から取り出すことができる。正極集電リング27の基部27aの上面には、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな接続部材33が、その一端部を溶接されて接合されている。   A cylindrical positive current collecting ring 27 is press-fitted above the hollow portion of the cylindrical shaft core 15. The positive electrode current collector ring 27 is made of, for example, an aluminum-based metal. An opening 27d for releasing gas generated inside the battery is formed in the base 27a of the positive electrode current collecting ring 27. The opening 27 e formed in the positive electrode current collection ring 27 is for inserting a connection lead plate pressing jig 80 (described later in FIG. 5) for welding the connection lead plate 50 to the battery can 2. The electrode rod is inserted into the hollow portion of the shaft core 15 from the opening portion 27e formed in the positive electrode current collecting ring 27, and the connection lead plate 50 is pressed against the inner surface of the bottom portion 2c of the battery can 2 at the front end thereof. Laser welding or resistance welding is performed. Thus, the power generation unit 20 is fixed to the bottom 2c of the battery can 2. Further, the bottom surface of the battery can 2 connected to the negative electrode current collecting ring 21 acts as one output terminal, and the electric power stored in the power generation element 10 can be taken out from the battery can 2. A flexible connecting member 33 formed by laminating a plurality of aluminum foils is joined to the upper surface of the base portion 27a of the positive electrode current collecting ring 27 by welding one end thereof.

正極集電リング27の上部筒部27c上には、電池蓋ユニット30が配置されている。電池蓋ユニット30は、リング形状をした絶縁板34、絶縁板34に設けられた開口部34aに嵌入された接続板35、接続板35に溶接されたダイアフラム37およびダイアフラム37に、かしめと溶接により固定された電池蓋3により構成される。   A battery lid unit 30 is disposed on the upper cylindrical portion 27 c of the positive electrode current collecting ring 27. The battery lid unit 30 includes a ring-shaped insulating plate 34, a connecting plate 35 fitted in an opening 34a provided in the insulating plate 34, a diaphragm 37 welded to the connecting plate 35, and a diaphragm 37 by caulking and welding. The battery cover 3 is fixed.

絶縁板34は、円形の開口部34aを有する絶縁性樹脂材料からなるリング形状を有し、正極集電リング27の上部筒部27c上に載置されている。   The insulating plate 34 has a ring shape made of an insulating resin material having a circular opening 34 a, and is placed on the upper cylindrical portion 27 c of the positive electrode current collecting ring 27.

絶縁板34は、開口部34aおよび下方に突出する側部34bを有している。絶縁板34の開口部34a内には接続板35が嵌合されている。接続板35の下面には、接続部材33の他端部が溶接されて接合されている。   The insulating plate 34 has an opening 34a and a side 34b protruding downward. A connecting plate 35 is fitted in the opening 34 a of the insulating plate 34. The other end of the connection member 33 is welded and joined to the lower surface of the connection plate 35.

接続板35は、アルミニウム系金属で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板35の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部35aが形成されており、突起部35aの周囲には、複数の開口部35bが形成されている。開口部35bは、電池内部に発生するガスを放出する機能を有している。接続板35の突起部35aはダイアフラム37の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦攪拌接合により接合されている。ダイアフラム37はアルミニウム系金属で形成され、ダイアフラム37の中心部を中心とする円形の切込み37aを有する。切込み37aはプレスにより上面側をV字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。ダイアフラム37は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇すると、切込み37aにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有する。   The connection plate 35 is made of an aluminum-based metal and has a substantially dish shape that is substantially uniform except for the central portion and is bent to a slightly lower position on the central side. A projection 35a that is thin and formed in a dome shape is formed at the center of the connection plate 35, and a plurality of openings 35b are formed around the projection 35a. The opening 35b has a function of releasing gas generated inside the battery. The protrusion 35 a of the connection plate 35 is joined to the bottom surface of the center portion of the diaphragm 37 by resistance welding or friction stir welding. The diaphragm 37 is formed of an aluminum-based metal, and has a circular cut 37 a centering on the center portion of the diaphragm 37. The cut 37a is formed by crushing the upper surface side into a V shape by pressing and thinning the remainder. The diaphragm 37 is provided for ensuring the safety of the battery, and has a function of cleaving at the cut 37a and releasing the internal gas when the internal pressure of the battery increases.

ダイアフラム37は周縁部において電池蓋3の周縁部を固定している。ダイアフラム37は図2に図示されるように、当初、周縁部に電池蓋3側に向かって垂直に起立する側壁37bを有している。この側壁37b内に電池蓋3を収容し、かしめ加工により、側壁37bを電池蓋3の上面側に屈曲して固定する。   The diaphragm 37 fixes the peripheral edge of the battery lid 3 at the peripheral edge. As shown in FIG. 2, the diaphragm 37 initially has a side wall 37 b erected vertically at the peripheral portion toward the battery lid 3 side. The battery lid 3 is accommodated in the side wall 37b, and the side wall 37b is bent and fixed to the upper surface side of the battery lid 3 by caulking.

電池蓋3は、炭素鋼等の鉄で形成され、表裏両面にニッケルめっきが施されており、ダイアフラム37に接触する円盤状の周縁部3aと、この周縁部3aから上方に突出す筒部3bを有するハット型を有する。筒部3bには開口部3cが形成されている。この開口部3cは、電池内部に発生するガス圧によりダイアフラム37が開裂した際、ガスを電池外部に放出するためのものである。電池蓋3は一方の電力出力端として作用し、電池蓋3から蓄電された電力を取り出すことができる。   The battery lid 3 is made of iron such as carbon steel, nickel plated on both front and back surfaces, a disc-shaped peripheral edge 3a that contacts the diaphragm 37, and a cylindrical portion 3b that protrudes upward from the peripheral edge 3a. Having a hat shape. An opening 3c is formed in the cylindrical portion 3b. The opening 3c is for releasing gas to the outside of the battery when the diaphragm 37 is cleaved by the gas pressure generated inside the battery. The battery lid 3 acts as one power output end, and the stored electric power can be taken out from the battery lid 3.

ダイアフラム37と電池蓋3とのかしめ部を覆う絶縁部材からなるガスケット43が設けられている。ガスケット43は、ゴムで形成されており、限定する意図ではないが、1つの好ましい材料の例として、フッ素系樹脂をあげることができる。   A gasket 43 made of an insulating member that covers the caulked portion between the diaphragm 37 and the battery lid 3 is provided. The gasket 43 is made of rubber, and is not intended to be limited, but one example of a preferable material is a fluorine-based resin.

ガスケット43は、リング状の基部43aの周側縁に、上部方向に向けてほぼ垂直に起立して形成された外周壁部43bを有する形状を有している。そして、プレス等により、電池缶2と共にガスケット43の外周壁部43bを屈曲して基部43aと外周壁部43bにより、ダイアフラム37と電池蓋3を軸方向に圧接するようにかしめ加工される。これにより、電池蓋3、ダイアフラム37、絶縁板34および接続板35が一体に形成された電池蓋ユニット30がガスケット43を介して電池缶2に固定されると共に、絶縁板34が発電ユニット20の正極集電リング27に当接し、発電ユニット20を電池缶2の缶底側に押しつけている。   The gasket 43 has a shape having an outer peripheral wall portion 43b that is formed to rise substantially vertically toward the upper direction at the peripheral edge of the ring-shaped base portion 43a. Then, the outer peripheral wall 43b of the gasket 43 is bent together with the battery can 2 by pressing or the like, and the diaphragm 37 and the battery lid 3 are crimped by the base 43a and the outer peripheral wall 43b so as to be pressed in the axial direction. Thereby, the battery lid unit 30 in which the battery lid 3, the diaphragm 37, the insulating plate 34 and the connection plate 35 are integrally formed is fixed to the battery can 2 via the gasket 43, and the insulating plate 34 is attached to the power generation unit 20. The power generation unit 20 is pressed against the bottom side of the battery can 2 in contact with the positive electrode current collecting ring 27.

図3は、発電要素10の構造の詳細を示すための分解断面斜視図である。   FIG. 3 is an exploded cross-sectional perspective view showing details of the structure of the power generation element 10.

発電要素10は、軸芯15の周囲に、正極電極11、負極電極12、および第1、第2のセパレータ13、14が捲回された構造を有する。   The power generating element 10 has a structure in which a positive electrode 11, a negative electrode 12, and first and second separators 13 and 14 are wound around an axis 15.

軸芯15は、例えば、PP(ポリプロピレン)のような絶縁材により形成され、中空円筒形状を有する。軸芯15には、第1のセパレータ13、負極電極12、第2のセパレータ14および正極電極11が、順に積層され、捲回されている。最内周の負極電極12の内側には第1のセパレータ13および第2のセパレータ14が数周(図3では、1周)捲回されている。第1のセパレータ13および第2のセパレータ14は、絶縁性の多孔質体で形成されている。   The shaft core 15 is formed of an insulating material such as PP (polypropylene) and has a hollow cylindrical shape. A first separator 13, a negative electrode 12, a second separator 14, and a positive electrode 11 are sequentially laminated and wound on the shaft core 15. Inside the innermost negative electrode 12, the first separator 13 and the second separator 14 are wound several times (one turn in FIG. 3). The first separator 13 and the second separator 14 are formed of an insulating porous body.

最内周(軸芯側)では、負極電極12の捲き始めが正極電極11の捲き始めよりも周方向に延出している。また、最外周(電池缶側)では負極電極12が正極電極11よりも外周側に捲回されており、負極電極12の捲き終わりが正極電極11の捲き終わりよりも周方向に延出されている。最外周の負極電極12の外周に第2のセパレータ14が捲回されている。最外周の第2のセパレータ14終端が接着テープ19で止められる。尚、最外周で第1のセパレータ13および第2のセパレータ14が数回、捲回された後、接着テープ19で止められることもある。   In the innermost circumference (axial core side), the beginning of the negative electrode 12 extends in the circumferential direction from the beginning of the positive electrode 11. Further, at the outermost periphery (battery can side), the negative electrode 12 is wound more outward than the positive electrode 11, and the end of the negative electrode 12 is extended in the circumferential direction from the end of the positive electrode 11. Yes. A second separator 14 is wound around the outer periphery of the outermost negative electrode 12. The end of the second separator 14 on the outermost periphery is stopped with an adhesive tape 19. In some cases, the first separator 13 and the second separator 14 are wound several times on the outermost periphery and then stopped by the adhesive tape 19.

正極電極11は、アルミニウム箔により形成され長尺な形状を有し、正極金属箔11aと、この正極金属箔11aの両面に正極合剤が塗布された正極合剤層11bを有する。正極金属箔11aの長手方向に延在する上方側の側縁は、正極合剤が塗布されず正極金属箔11aが露出した正極箔露出部11cとなっている。この正極箔露出部11cには、軸芯15の軸に沿って上方に突き出す多数の正極タブ16が等間隔に一体的に形成されている。   The positive electrode 11 is formed of an aluminum foil, has a long shape, and includes a positive electrode metal foil 11a and a positive electrode mixture layer 11b in which a positive electrode mixture is applied to both surfaces of the positive electrode metal foil 11a. The upper side edge extending in the longitudinal direction of the positive electrode metal foil 11a is a positive electrode foil exposed portion 11c where the positive electrode mixture is not applied and the positive electrode metal foil 11a is exposed. A large number of positive electrode tabs 16 protruding upward along the axis of the shaft core 15 are integrally formed at equal intervals on the positive electrode foil exposed portion 11c.

正極合剤は正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質として、コバルト、マンガン、ニッケル等のリチウム酸化物が挙げられる。   The positive electrode mixture includes a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, and a positive electrode binder. Examples of the positive electrode active material include lithium oxides such as cobalt, manganese, and nickel.

正極バインダとして、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ素ゴムなどが挙げられる。   Examples of the positive electrode binder include polyvinylidene fluoride (PVDF) and fluororubber.

正極合剤を正極金属箔11aに塗布する方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、等が挙げられる。正極合剤に分散溶液を混練したスラリを、厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、プレスし、裁断する。正極合剤の塗布厚さの一例としては片側約40μmである。正極金属箔11aを裁断する際、正極タブ16を一体的に形成する。すべての正極タブ16の長さは、ほぼ同じである。   Examples of the method for applying the positive electrode mixture to the positive electrode metal foil 11a include a roll coating method and a slit die coating method. A slurry obtained by kneading a dispersion solution in a positive electrode mixture is uniformly applied to both surfaces of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried, pressed, and cut. An example of the coating thickness of the positive electrode mixture is about 40 μm on one side. When the positive electrode metal foil 11a is cut, the positive electrode tab 16 is integrally formed. All the positive electrode tabs 16 have substantially the same length.

負極電極12は、銅箔により形成され長尺な形状を有する負極金属箔12aと、この負極金属箔12aの両面に負極合剤が塗布された負極合剤層12bとを有する。負極金属箔12aの長手方向に延在する下方側の側縁は、負極合剤が塗布されず銅箔が露出した負極箔露出部12cとなっている。この負極箔露出部12cには、軸芯15の軸に沿って正極タブ16とは反対方向に延出された、多数の負極タブ17が等間隔に一体的に形成されている。   The negative electrode 12 includes a negative electrode metal foil 12a formed of copper foil and having a long shape, and a negative electrode mixture layer 12b in which a negative electrode mixture is applied to both surfaces of the negative electrode metal foil 12a. The side edge on the lower side extending in the longitudinal direction of the negative electrode metal foil 12a is a negative electrode foil exposed portion 12c where the negative electrode mixture is not applied and the copper foil is exposed. A large number of negative electrode tabs 17 extending in the direction opposite to the positive electrode tab 16 along the axis of the shaft core 15 are integrally formed at equal intervals on the negative electrode foil exposed portion 12c.

負極合剤は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極活物質としては、黒鉛炭素が挙げられる。   The negative electrode mixture includes a negative electrode active material, a negative electrode binder, and a thickener. An example of the negative electrode active material is graphite carbon.

負極合剤を負極金属箔12aに塗布する方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。   Examples of the method for applying the negative electrode mixture to the negative electrode metal foil 12a include a roll coating method and a slit die coating method.

負極合剤に分散溶媒を混練したスラリを、厚さ10μmの圧延銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、裁断する。負極合剤の塗布厚さの一例としては片側約40μmである。負極金属箔12aをプレスにより裁断する際、負極タブ17を一体的に形成する。すべての負極タブ17の長さは、ほぼ同じである。   A slurry obtained by kneading a dispersion solvent in a negative electrode mixture is uniformly applied to both sides of a rolled copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then cut. An example of the coating thickness of the negative electrode mixture is about 40 μm on one side. When the negative electrode metal foil 12a is cut by pressing, the negative electrode tab 17 is integrally formed. All the negative electrode tabs 17 have substantially the same length.

第1、第2のセパレータ13、14の幅は、負極電極12の負極合剤層12bの幅よりも大きい。負極電極12の負極合剤層12bの幅は、正極電極11の正極合剤層11bの幅よりも大きい。負極合剤層12bの幅および長さを正極合剤層11bの幅および長さよりも大きくして、正極合剤層11bの全領域を負極合剤層12bで覆う構造とされている。リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透し、負極活物質に吸蔵される。この場合、負極側に負極活物質が形成されておらず負極金属箔12aが表出していると負極金属箔12aにリチウムが析出し、内部短絡を発生する原因となる。上記の如く、正極合剤層11bの全領域を負極合剤層12bで覆うことにより、このようなリチウム析出に伴う内部短絡を防止することができる。   The widths of the first and second separators 13 and 14 are larger than the width of the negative electrode mixture layer 12 b of the negative electrode 12. The width of the negative electrode mixture layer 12 b of the negative electrode 12 is larger than the width of the positive electrode mixture layer 11 b of the positive electrode 11. The width and length of the negative electrode mixture layer 12b are made larger than the width and length of the positive electrode mixture layer 11b, and the entire region of the positive electrode mixture layer 11b is covered with the negative electrode mixture layer 12b. In the case of a lithium ion secondary battery, lithium, which is a positive electrode active material, is ionized, penetrates the separator, and is occluded by the negative electrode active material. In this case, if the negative electrode active material is not formed on the negative electrode side and the negative electrode metal foil 12a is exposed, lithium is deposited on the negative electrode metal foil 12a, causing an internal short circuit. As described above, by covering the entire region of the positive electrode mixture layer 11b with the negative electrode mixture layer 12b, it is possible to prevent such an internal short circuit due to lithium deposition.

第1のセパレータ13および第2のセパレータ14は、それぞれ、例えば、厚さ40μmのポリエチレン製多孔膜で形成されている。   The first separator 13 and the second separator 14 are each formed of, for example, a polyethylene porous film having a thickness of 40 μm.

図4に、円筒形二次電池1の組立工程の概念図を示す。   In FIG. 4, the conceptual diagram of the assembly process of the cylindrical secondary battery 1 is shown.

まず、軸芯15の周囲に、正極電極11、負極電極12、および第1、第2のセパレータ13、14を捲回し、電力を取り出すための負極集電リング21、正極集電リング27を取り付け、捲回群アセンブリ25を組み立てる(捲回群アセンブリ組み立て工程51)。   First, the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the first and second separators 13 and 14 are wound around the shaft core 15, and the negative electrode current collecting ring 21 and the positive electrode current collecting ring 27 for taking out electric power are attached. The winding group assembly 25 is assembled (winding group assembly assembling step 51).

次に捲回群アセンブリ25を電池缶2へ挿入する(捲回群アセンブリの電池缶への挿入工程52)。捲回群アセンブリ25を挿入した電池缶2は、溶接セット台100にセットし(セット工程53)、接続リード板と電池缶底部とを固定するための接続リード押さえ治具を挿入する(接続リード板押さえ治具挿入工程54)。接続リード板と電池缶2の缶底部をレーザー溶接または抵抗溶接により接続する(溶接工程55)。さらに、スプレー照射により溶接溶融部へ樹脂膜を設ける。溶接溶融部を保護層により覆うことでめっき層から露出した溶接溶融部の腐食を防止することができる。   Next, the wound group assembly 25 is inserted into the battery can 2 (insertion step 52 of the wound group assembly into the battery can). The battery can 2 into which the wound group assembly 25 has been inserted is set on the welding set base 100 (setting step 53), and a connection lead holding jig for fixing the connection lead plate and the battery can bottom is inserted (connection lead). Plate pressing jig insertion step 54). The connection lead plate and the bottom of the battery can 2 are connected by laser welding or resistance welding (welding process 55). Further, a resin film is provided on the welded and melted portion by spray irradiation. By covering the weld melt with the protective layer, corrosion of the weld melt exposed from the plating layer can be prevented.

以下、接続リード板押さえ治具挿入工程54以降の詳細を示す。   Details of the connecting lead plate pressing jig insertion step 54 and subsequent steps will be described below.

図5は、接続リード板押さえ治具挿入工程の概念図である。   FIG. 5 is a conceptual diagram of the connecting lead plate pressing jig insertion step.

捲回群アセンブリ25を挿入した電池缶2は、溶接セット台100にセットし、接続リード板50と、電池缶2を電池缶2の缶底外部からレーザー溶接により接続する。接続リード板50と電池缶2の溶接では、接続リード板50と電池缶2とを接触させ、レーザー溶接により接続リード板50と電池缶2を溶融混合させ接合する。溶接の際、接続リード板50と電池缶2との間に空間が生じないよう接続リード板押さえ治具80により接続リード板50を電池内部の上側から押さえる。接続リード板押さえ治具80は正極集電リング27に形成された開口部27eから捲回群アセンブリ25の電池缶25の内部に挿入され、軸芯15を通って接続リード板50上に達する。接続リード板押さえ治具80により固定された接続リード板50と電池缶2の底面は、電池外部からのレーザー照射により溶接、接合される。   The battery can 2 into which the wound group assembly 25 is inserted is set on the welding set base 100, and the connection lead plate 50 and the battery can 2 are connected by laser welding from the outside of the can bottom of the battery can 2. In welding the connection lead plate 50 and the battery can 2, the connection lead plate 50 and the battery can 2 are brought into contact with each other, and the connection lead plate 50 and the battery can 2 are melt-mixed and joined by laser welding. At the time of welding, the connection lead plate 50 is pressed from above the inside of the battery by the connection lead plate pressing jig 80 so that no space is generated between the connection lead plate 50 and the battery can 2. The connecting lead plate holding jig 80 is inserted into the battery can 25 of the wound group assembly 25 from the opening 27 e formed in the positive electrode current collecting ring 27, and reaches the connecting lead plate 50 through the shaft core 15. The connection lead plate 50 fixed by the connection lead plate holding jig 80 and the bottom surface of the battery can 2 are welded and joined by laser irradiation from the outside of the battery.

図6は、レーザー溶接の様子および溶接により生じた溶接痕を示す概念図である。   FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state of laser welding and welding marks generated by welding.

接続リード板50と電池缶2の底面は、電池外部底面側からレーザー発振器601により溶接される。レーザー溶接により、電池缶2の底面と接続リード50の一部が溶融し、溶接溶融部70が形成される。溶接溶融部70は、電池缶2表面から電池内部に向かって窄むように形成され、電池缶2の底面と接続リード50はこの溶接溶融部70を介して接合される。電池缶2の表面に設けられためっき層60はレーザー溶接の際に溶融し、接続リード板50と電池缶2と混合して溶接溶融部70を形成する。このように、溶接溶融部70は、接続リード板50と電池缶2を介し、めっき層60から露出して形成される。   The connection lead plate 50 and the bottom surface of the battery can 2 are welded by a laser oscillator 601 from the battery external bottom surface side. By laser welding, the bottom surface of the battery can 2 and a part of the connection lead 50 are melted to form a weld melting portion 70. The weld melting part 70 is formed so as to be constricted from the surface of the battery can 2 toward the inside of the battery, and the bottom surface of the battery can 2 and the connection lead 50 are joined via the weld melting part 70. The plating layer 60 provided on the surface of the battery can 2 is melted during laser welding and mixed with the connection lead plate 50 and the battery can 2 to form a weld melting portion 70. As described above, the weld melting portion 70 is formed to be exposed from the plating layer 60 through the connection lead plate 50 and the battery can 2.

電池缶2は、例えば鉄、アルミのような材質からなり、腐食に対して耐性が高くない。このため電池缶2の表面には、予めニッケル、クロムのようなめっき層60を設けることで電池缶の腐食を防止することができる。しかし、電池缶2外部からのレーザー溶接によりめっき層60が溶け、電池缶2の材料が電池の表面に露出する。腐食に対して耐性が高くない電池缶2の材料が電池表面に露出することで、溶接溶融部70から腐食が起こり、腐食が進むと電池缶底に腐食孔が発生し内部の電解液の漏液を引き起こすおそれがある。   The battery can 2 is made of a material such as iron or aluminum, and is not highly resistant to corrosion. Therefore, corrosion of the battery can can be prevented by providing a plating layer 60 such as nickel or chromium in advance on the surface of the battery can 2. However, the plating layer 60 is melted by laser welding from the outside of the battery can 2, and the material of the battery can 2 is exposed on the surface of the battery. When the material of the battery can 2 that is not highly resistant to corrosion is exposed to the battery surface, corrosion occurs from the weld melt 70, and when the corrosion proceeds, corrosion holes are generated at the bottom of the battery can and the electrolyte leaks inside. May cause liquid.

溶接装置600は、レーザー発振器601、制御装置602および集光系レンズ603を有する。レーザー発振器601は、制御装置602から得られる制御信号に基づいて、所定のタイミングで所定の強さのパルスレーザービームを出射する。レーザー発振器601としては、例えばYAGレーザー、CO2レーザー等、一般的なレーザービームを用いることができる。溶接装置600は、複数のレンズ光学系を有し、レンズの位置を調整することでレーザー発振器601により出射されたレーザービームを所定の形状に成形する。制御装置602は、レーザー発振器601によるレーザービームの照射の強さやタイミング等の制御を行う。   The welding device 600 includes a laser oscillator 601, a control device 602, and a condensing system lens 603. The laser oscillator 601 emits a pulse laser beam having a predetermined intensity at a predetermined timing based on a control signal obtained from the control device 602. As the laser oscillator 601, for example, a general laser beam such as a YAG laser or a CO2 laser can be used. The welding apparatus 600 has a plurality of lens optical systems, and shapes the laser beam emitted from the laser oscillator 601 into a predetermined shape by adjusting the position of the lens. The control device 602 controls the intensity and timing of laser beam irradiation by the laser oscillator 601.

溶接溶融部70の露出は、レーザー溶接以外の溶接方法でも起こり得る。抵抗溶接の場合、溶接痕は電池缶2の内側表面と接続リード板50表面に発生するため、溶接溶融部70はめっき層60から露出しにくい。しかし、溶接痕がめっき層60から露出する程の溶接を行った場合には、めっき層60が溶融し、耐食性が低い材料が電池表面に露出する可能性がある。   The exposure of the weld fusion part 70 can also occur in welding methods other than laser welding. In the case of resistance welding, since welding marks are generated on the inner surface of the battery can 2 and the surface of the connection lead plate 50, the welded melted portion 70 is difficult to be exposed from the plating layer 60. However, when welding is performed to such an extent that the welding marks are exposed from the plating layer 60, the plating layer 60 may be melted and a material having low corrosion resistance may be exposed to the battery surface.

図7は、溶接溶融部70上に形成された保護層90および、スプレー噴霧装置700による保護層90形成の概念図である。   FIG. 7 is a conceptual diagram of the protective layer 90 formed on the weld-melting portion 70 and the formation of the protective layer 90 by the spray spraying device 700.

めっき層60から露出した溶接溶融部70上に保護層90を設けることで、電池缶2の材質の露出による腐食を防ぐことができる。電池完成時にはめっき層60、電池缶2、接続リード板50から上には電解液が挿入される。電池において、溶接により腐食しやすい材料が外部に露出することはあるが、缶底部の溶接溶融部70が腐食した場合、亀裂が電解液に達し、電解液が漏れる可能性があるので、特に缶底部にこのような保護層90を設けることが好ましい。また、溶接溶融部70は露出の面積が広いため、保護層90の効果は大きい。保護層90の厚みとしては、腐食防止の観点から10μm以上が望ましく、バスバーを取り付ける場合には、200μm以下が望ましい。   By providing the protective layer 90 on the welded melted portion 70 exposed from the plating layer 60, corrosion due to exposure of the material of the battery can 2 can be prevented. When the battery is completed, an electrolytic solution is inserted above the plating layer 60, the battery can 2, and the connection lead plate 50. In a battery, a material that is easily corroded by welding may be exposed to the outside. However, if the weld melted portion 70 at the bottom of the can corrodes, cracks may reach the electrolyte and the electrolyte may leak. It is preferable to provide such a protective layer 90 at the bottom. Further, since the welded melted portion 70 has a large exposed area, the effect of the protective layer 90 is great. The thickness of the protective layer 90 is desirably 10 μm or more from the viewpoint of preventing corrosion, and is 200 μm or less when a bus bar is attached.

保護層90の材質としては、エポキシ樹脂、フェノール、メラミン、尿素、アルキド、ポリウレタン、ポリイミド等の熱硬化性樹脂やポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂などの耐水性を有するものを用いることができる。耐食性の観点からは特にポリイミドが好ましい。   The material of the protective layer 90 is a thermosetting resin such as epoxy resin, phenol, melamine, urea, alkyd, polyurethane, polyimide, or thermoplastic such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, or polyvinyl acetate. What has water resistance, such as resin, can be used. From the viewpoint of corrosion resistance, polyimide is particularly preferable.

保護層90の形成方法としては例えばスプレー法やインクジェット法のような手法により、樹脂を液滴状に噴射する方法を用いることができる。図7に示すスプレー噴霧装置700は、制御装置702と噴霧ノズル701を有する。制御装置702により噴射量が制御され、所定の量のエポキシ樹脂材が噴射ノズル701より噴射され保護層90を形成することができる。   As a method for forming the protective layer 90, for example, a method of spraying resin into droplets by a technique such as a spray method or an ink jet method can be used. 7 includes a control device 702 and a spray nozzle 701. The injection amount is controlled by the control device 702, and a predetermined amount of epoxy resin material can be injected from the injection nozzle 701 to form the protective layer 90.

図8は、円筒型二次電池1を底面側から見た概念図である。   FIG. 8 is a conceptual diagram of the cylindrical secondary battery 1 as viewed from the bottom side.

保護層90は、めっき層60から露出した溶接溶融部70を覆うように形成される。溶接溶融部70を覆うことで、溶接溶融部70の腐食を防止することができる。   The protective layer 90 is formed so as to cover the welded melted portion 70 exposed from the plating layer 60. By covering the weld melting portion 70, corrosion of the weld melting portion 70 can be prevented.

円筒型二次電池1の底面側には電池内の圧力が上昇した際の電池保護機能として、電池内部のガスを噴射するための開裂弁801を設けることができる。電池がこのような開裂弁801を有する場合、保護層90は開裂弁801を避けた個所に設けられることが好ましい。開裂弁801上に保護層90が形成された場合、開裂弁801が機能しにくくなる恐れがある。特に図8のように電池缶2底面の開裂弁801よりも内側に設けられることが好ましい。   A cleavage valve 801 for injecting gas inside the battery can be provided on the bottom side of the cylindrical secondary battery 1 as a battery protection function when the pressure in the battery rises. In the case where the battery has such a cleavage valve 801, the protective layer 90 is preferably provided at a place away from the cleavage valve 801. When the protective layer 90 is formed on the cleavage valve 801, the cleavage valve 801 may be difficult to function. In particular, as shown in FIG. 8, the battery can 2 is preferably provided inside the cleavage valve 801 on the bottom surface.

円筒型二次電池1の底面には電池同士をつなぐバスバー800を溶接により設けることができる。バスバー800と電池缶2は、例えば複数箇所をスポット溶接することで接合される。バスバー800と電池缶2との溶接点802は、導電性の観点から保護層90が設けられていない場所に設けられるため、保護層90は溶接点802を形成する箇所を避けて設ける必要がある。特に図8のように、保護層90は電池缶2底面の溶接点802となる箇所よりも内側の範囲に設けられることが好ましい。例えば電池缶底面中央の溶接溶融部70を覆うように円状に保護層90を設け、保護層90の外側4個所でバスバーと電池缶2とを溶接することができる。   A bus bar 800 that connects the batteries to each other can be provided on the bottom surface of the cylindrical secondary battery 1 by welding. The bus bar 800 and the battery can 2 are joined, for example, by spot welding at a plurality of locations. Since the welding point 802 between the bus bar 800 and the battery can 2 is provided in a place where the protective layer 90 is not provided from the viewpoint of conductivity, the protective layer 90 needs to be provided avoiding the place where the welding point 802 is formed. . In particular, as shown in FIG. 8, it is preferable that the protective layer 90 is provided in a range on the inner side of the location that becomes the welding point 802 on the bottom surface of the battery can 2. For example, a protective layer 90 may be provided in a circular shape so as to cover the weld melt portion 70 at the center of the bottom surface of the battery can, and the bus bar and the battery can 2 can be welded at four locations outside the protective layer 90.

円筒型二次電池1が開裂弁801と溶接点802の両方を有する場合、保護層90は、電池缶2底面の開裂弁より内側且つ前記溶接点より内側の範囲に設けることが好ましい。溶接溶融部70を覆い且つ、開裂弁801、バスバーの溶接点802よりも電池缶底面内側に保護層90を設けることで、開裂弁801の機能を害することなく、溶接溶融部70の腐食を防止することができ、またバスバーを設置することができる。   In the case where the cylindrical secondary battery 1 has both the cleavage valve 801 and the welding point 802, the protective layer 90 is preferably provided in a range inside the cleavage valve on the bottom surface of the battery can 2 and inside the welding point. The protective layer 90 is provided inside the bottom surface of the battery can so as to cover the weld melting portion 70 and to the inner side of the battery can bottom from the welding point 802 of the cleavage valve 801 and the bus bar, thereby preventing corrosion of the weld melting portion 70 without impairing the function of the cleavage valve 801. You can also install bus bars.

保護層90の形成範囲を調節する方法としては、スプレー噴霧装置の噴霧範囲を調節する以外には、例えば、保護層90を設ける範囲外にマスキングを設けた状態でスプレー噴霧をすることで、保護層90の形成範囲を限定することができる。また、保護層90をスプレー以外の方法で塗布、スタンプ等のような方法で塗布することで、保護層90が形成される範囲を調節することができる。   As a method of adjusting the formation range of the protective layer 90, in addition to adjusting the spraying range of the spray spraying device, for example, spraying is performed in a state in which masking is provided outside the range in which the protective layer 90 is provided. The formation range of the layer 90 can be limited. Moreover, the range in which the protective layer 90 is formed can be adjusted by applying the protective layer 90 by a method other than spraying, such as coating or stamping.

1 円筒形二次電池
2 電池缶
2a 溝
2b 開口部
3 電池蓋
3a 周縁部
3b 筒部
3c 開口部
4 電池容器
5 非水電解液
10 発電要素
11 正極電極
11a 正極金属箔
11b 正極合剤層
11c 正極箔露出部
12 負極電極
12a 負極金属箔
12b 負極合剤層
12c 負極箔露出部
13 第1のセパレータ
14 第2のセパレータ
15 軸芯
15a 上方の中空部
15b 段部
16 正極タブ
17 負極タブ
19 接着テープ
20 発電ユニット
21 負極集電板
21a 基部
21b 開口部
21c 外周筒部
21d 開口部
22 押え部材
25 捲回群アセンブリ
27 正極集電リング
27a 基部
27b 下部筒部
27c 上部筒部
27d 開口部
27e 開口部
28 押え部材
30 電池蓋ユニット
33 接続部材
34 絶縁板
34a 開口部
34b 側部
35 接続板
35a 突起部
35b 開口部
37 ダイアフラム
37a 切込み
37b 側壁
43 ガスケット
43a 基部
43b 外周壁部
50 接続リード板
60 めっき層
70 溶接溶融部
80 接続リード板押さえ治具
90 保護層
100 溶接セット台
600 溶接装置
601 レーザー発振器
602 制御装置
603 集光系レンズ
700 スプレー噴射装置
701 噴射ノズル
702 制御装置
800 バスバー
801 開裂弁
802 溶接点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical secondary battery 2 Battery can 2a Groove 2b Opening part 3 Battery cover 3a Peripheral part 3b Cylindrical part 3c Opening part 4 Battery container 5 Nonaqueous electrolyte 10 Power generation element 11 Positive electrode 11a Positive electrode metal foil 11b Positive electrode mixture layer 11c Positive foil exposed portion 12 Negative electrode 12a Negative metal foil 12b Negative electrode mixture layer 12c Negative foil exposed portion 13 First separator 14 Second separator 15 Axle core 15a Upper hollow portion 15b Step portion 16 Positive electrode tab 17 Negative electrode tab 19 Adhesive Tape 20 Power generation unit 21 Negative electrode current collector plate 21a Base portion 21b Opening portion 21c Outer peripheral tube portion 21d Opening portion 22 Holding member 25 Winding group assembly 27 Positive electrode current collecting ring 27a Base portion 27b Lower tube portion 27c Upper tube portion 27d Opening portion 27e Opening portion 28 Holding member 30 Battery cover unit 33 Connection member 34 Insulating plate 34a Opening 3 b Side portion 35 Connection plate 35a Projection portion 35b Opening portion 37 Diaphragm 37a Notch 37b Side wall 43 Gasket 43a Base portion 43b Outer peripheral wall portion 50 Connection lead plate 60 Plating layer 70 Weld melting portion 80 Connection lead plate pressing jig 90 Protection layer 100 Welding set Table 600 Welding device 601 Laser oscillator 602 Control device 603 Condensing lens 700 Spray injection device 701 Injection nozzle 702 Control device 800 Busbar 801 Cleavage valve 802 Welding point

Claims (12)

正極電極と負極電極とセパレータとを軸芯に捲回してなる発電要素と、
前記発電要素を収容する電池缶と、
前記発電要素と前記電池缶とを接合する接続リード板とを有するリチウムイオン二次電池において、
前記接続リード板と前記電池缶とは、溶接溶融部を介して接合され、
前記溶接溶融部は前記電池缶の表面に設けられためっき層から露出して形成され、
前記溶接溶融部の露出した部分は保護層により覆われた円筒形二次電池。
A power generation element formed by winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator around an axis;
A battery can containing the power generation element;
In a lithium ion secondary battery having a connection lead plate for joining the power generation element and the battery can,
The connection lead plate and the battery can are joined via a welded melt part,
The weld fusion part is formed by being exposed from a plating layer provided on the surface of the battery can,
The exposed portion of the weld melt is a cylindrical secondary battery covered with a protective layer.
請求項1において、
前記溶接溶融部は、前記リード板と前記電池缶と前記めっき層とが混ざり合った混合体である円筒形二次電池。
In claim 1,
The weld-melting portion is a cylindrical secondary battery that is a mixture in which the lead plate, the battery can, and the plating layer are mixed.
請求項1または請求項2において、
前記保護材の材料は、エポキシ樹脂、フェノール、メラミン、尿素、アルキド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルの少なくともいずれか一種を含む円筒型二次電池。
In claim 1 or claim 2,
The material of the protective material is a cylindrical secondary containing at least one of epoxy resin, phenol, melamine, urea, alkyd, polyurethane, polyimide, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, and polyvinyl acetate. battery.
請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、
前記電池缶は鉄を含み、
前記めっき層はニッケルまたはクロムを含む円筒型二次電池。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The battery can includes iron;
The plating layer is a cylindrical secondary battery containing nickel or chromium.
請求項1ないし請求項4のいずれかにおいて、
前記溶接溶融部は前記電池缶の底面に設けられており、
前記底面には開裂弁が設けられ、
前記保護層は前記開裂弁を避けて形成されている円筒型二次電池。
In any one of Claim 1 thru | or 4,
The weld melting part is provided on the bottom surface of the battery can;
A cleavage valve is provided on the bottom surface,
The protective layer is a cylindrical secondary battery formed so as to avoid the cleavage valve.
請求項1ないし請求項4のいずれかにおいて、
前記溶接溶融部は前記電池缶の底面に設けられており、
前記底面には、溶接点を介してバスバーが設けられ、
前記溶接溶融部は前記溶接点を避けて形成された円筒型二次電池。
In any one of Claim 1 thru | or 4,
The weld melting part is provided on the bottom surface of the battery can;
A bus bar is provided on the bottom surface via a welding point,
The welded fusion part is a cylindrical secondary battery formed so as to avoid the welding point.
請求項1ないし請求項4のいずれかにおいて、
前記溶接溶融部は前記電池缶の底面に設けられており、
前記底面には、開裂弁と、溶接点を介してバスバーが設けられ、
前記溶接溶融部は前記開裂弁と前記溶接点を避けて形成された円筒型二次電池。
In any one of Claim 1 thru | or 4,
The weld melting part is provided on the bottom surface of the battery can;
The bottom surface is provided with a cleavage valve and a bus bar through a welding point,
The weld fusion part is a cylindrical secondary battery formed so as to avoid the cleavage valve and the welding point.
請求項5において、
前記保護層は、前記底面の前記開裂弁より内側に設けられた円筒型二次電池。
In claim 5,
The said protective layer is a cylindrical secondary battery provided inside the said cleavage valve of the said bottom face.
請求項6において、
前記保護層は、前記底面の前記溶接点より内側に設けられた円筒型二次電池。
In claim 6,
The protective layer is a cylindrical secondary battery provided inside the welding point on the bottom surface.
請求項7において、
前記保護層は、前記底面の前記開裂弁より内側且つ前記溶接点より内側に設けられた円筒型二次電池。
In claim 7,
The protective layer is a cylindrical secondary battery provided on the inner side of the cleavage valve on the bottom surface and on the inner side of the welding point.
前記電池缶に前記発電要素を収容する工程と、
前記電池缶外部からレーザー溶接により前記電池缶と前記接続リード板とを溶接する工程と、
前記溶接溶融部にスプレーを噴射し、前記保護層を設ける工程と、を有する請求項1ないし請求項10のいずれかに記載された円筒形二次電池の製造方法。
Storing the power generation element in the battery can;
Welding the battery can and the connection lead plate by laser welding from the outside of the battery can;
The method of manufacturing a cylindrical secondary battery according to claim 1, further comprising: spraying the welded melt portion to provide the protective layer.
請求項11において、
前記保護層を設ける工程は、前記保護層を設ける個所以外の個所に予めマスキングを施しスプレーを噴出する請求項1ないし請求項11のいずれかに記載された円筒形二次電池の製造方法。
In claim 11,
12. The method of manufacturing a cylindrical secondary battery according to claim 1, wherein the step of providing the protective layer masks the portions other than the portion where the protective layer is provided in advance and sprays the spray.
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