JP2015170553A - 蓄電装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】性能に優れた蓄電装置の提供
【解決手段】蓄電装置は、極板の幅方向一端に設けられ、集電体が合剤層から露出されてなる露出部と、露出部の先端面に対向する第１面を有する集電板と、露出部と集電板とを接続し、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材を含む接続部とを備える。接続部の近傍に位置する集電板の部分には、開口が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、極板の露出部と集電板とがロウ材を含む接続部によって接続されてなる蓄電装置及びその製造方法に関する。

特許文献１〜３には、誘導加熱、電子ビームの照射又はレーザ光の照射によってロウ材を溶融させることにより、極板の露出部と集電板とを接続することが記載されている。

特開２０１０−２５８００３号公報 特開２００１−９３５０５号公報 特開２０１３−４４３０号公報

特許文献１に記載の誘導加熱では、表皮効果（導体の内部ほど、磁束密度が減少し、渦電流密度が減少するという現象）が現れる。図１３（ａ）〜（ｃ）は、誘導加熱時におけるロウ材の変化を模式的に示す平面図である。図１３（ｂ）、（ｃ）では、色の濃い方が温度が高いことを表す。集電板７３１の表面７３４の一部にロウ材７４５を設け（図１３（ａ））、その後、表面７３４を誘導加熱すると、大きな渦電流が表面７３４の周縁に流れる。これにより、ロウ材７４５は、表面７３４の周縁側では溶融されて溶融ロウ材７４６となるが、それ以外の部分では溶融されない（図１３（ｃ））。そのため、集電板７３１と極板の露出部との接続面積を確保できない。

一般に、蓄電装置では、正極集電板の材料としてはアルミニウムを用い、負極集電板の材料としては銅を用いる。アルミニウム及び銅は、高い反射率と高い熱伝導率とを有する。そのため、電子ビームを正極集電板又は負極集電板に照射しても、正極集電板又は負極集電板の下に設けられたロウ材を溶融させることは難しい（図１４）。よって、特許文献２に記載の方法であっても、集電板と極板の露出部との接続面積を確保できない。また、ロウ材を溶融させるために十分なエネルギーを集電板に照射すると、スパッタが形成され、また、集電板の一部が消失することがある（図１５）。そのため、スパッタが集電板の消失部分から極板側に侵入して内部短絡の発生を引き起こすことがある。

特許文献３に記載のように集電板の貫通孔に充填されたロウ材にレーザ光を照射すると、ロウ材の一部が集電板から抜け落ちることがある（図１６）。このように、特許文献１〜３の何れの方法を用いても蓄電装置の性能が低下することがある。本発明は、性能に優れた蓄電装置及びその製造方法の提供を目的とする。

本発明の蓄電装置の製造方法は、集電体が合剤層から露出されてなる露出部が幅方向一端に設けられた極板を準備する工程と、一部に開口が形成された集電板を準備する工程と、開口の近傍にロウ材が設けられた集電板の第１面を誘導加熱する工程と、誘導加熱により溶融されたロウ材に少なくとも露出部の先端面を接触させることにより、集電板と露出部とを接続する工程とを備える。

集電板の一部には開口が形成されている。このような集電板の第１面を誘導加熱すると、第１面の周縁だけでなく、開口を規定する開口周縁にも、大きな渦電流が流れる。これにより、第１面の周縁だけでなく開口周縁においても集電板が自己発熱を起こす。ロウ材は、集電板の第１面のうち開口の近傍に設けられているので、集電板の第１面の周縁側からだけでなく開口周縁側からも加熱される。このようにロウ材の大部分が溶融されるので、集電板と露出部との接続面積を確保できる。

「極板」は、正極及び負極のうちの少なくとも一方、又は、陽極及び陰極のうちの少なくとも一方を意味する。「極板の幅方向」は、電極体（後述）を形成していない状態の極板の長手方向に対して垂直な方向であって極板の厚さ方向とは異なる方向を意味する。「開口」は、集電板の厚み方向に貫通して形成されたものを意味し、例えば貫通孔又は切り欠き等である。「露出部の先端面」は、極板の幅方向端部に位置する露出部の端面を意味する。

「開口の近傍にロウ材が設けられた」は、集電板が開口周縁で自己発熱を起こすことによりロウ材が溶融される程度に、ロウ材を開口の近くに設けることを意味する。具体的には、集電板の第１面における開口周縁とロウ材との最短距離が０．２ｍｍ以上２０ｍｍ以下となるようにロウ材を設けることを意味する。

「誘導加熱」は、電磁誘導の原理を利用して電流を流し、発熱させることを意味する。具体的には、導線に交流電流を流すと、その導線の周りに、向き及び強度の変化する磁力線が発生する。その導線の近くに導電部材（本発明では集電板）を置くと、上記磁力線の影響を受けて渦電流が導電部材に流れる。導電部材は、通常、電気抵抗を有する。そのため、渦電流が導電部材に流れると、ジュール熱が発生して導電部材が自己発熱を起こす。

本発明の蓄電装置の製造方法では、第１面のうち開口の近傍には凹部が形成されていることが好ましく、ロウ材を凹部に設けることが好ましい。これにより、溶融されたロウ材が集電板の第１面から流れ落ちることを防止できる。

「第１面のうち開口の近傍には凹部が形成されている」は、集電板が開口周縁で自己発熱を起こすことによりロウ材が溶融される程度に、ロウ材を設けることとなる凹部が開口の近くに形成されていることを意味する。具体的には、集電板の第１面における開口周縁と凹部との最短距離が０．２ｍｍ以上２０ｍｍ以下となるように凹部が形成されていることを意味する。

本発明の蓄電装置は、例えば本発明の蓄電装置の製造方法にしたがって製造され、極板の幅方向一端に設けられ、集電体が合剤層から露出されてなる露出部と、露出部の先端面に対向する第１面を有する集電板と、露出部と集電板とを接続し、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材を含む接続部とを備える。接続部の近傍に位置する集電板の部分には、開口が形成されている。

「露出部の先端面に対向する第１面を有する集電板」には、集電板が露出部の先端面よりも極板の幅方向の外側に配置されて当該先端面を被覆する場合だけでなく、集電板の第１面の少なくとも一部が露出部の先端面に接する場合も含まれる。

「接続部の近傍に位置する集電板の部分には、開口が形成されている」は、集電板が開口周縁で自己発熱を起こすことによりロウ材（接続部に含まれることとなるロウ材）が溶融される程度に、開口が接続部の近くに形成されていることを意味する。具体的には、集電板の第１面における開口周縁と接続部との最短距離が０．２ｍｍ以上２０ｍｍ以下となるように開口が形成されていることを意味する。

第１面のうち開口の近傍には凹部が形成されていることが好ましく、接続部は凹部に設けられていることが好ましい。これにより、蓄電装置の製造中に、溶融されたロウ材が集電板の第１面から流れ落ちることを防止できる。

本発明では、集電板と露出部との接続面積を確保できるので、集電板と露出部との接続強度を確保でき、よって、性能に優れた蓄電装置を提供できる。

本発明の一実施形態の蓄電装置の内部構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態の蓄電装置の要部平面図である。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 本発明の一実施形態の蓄電装置の製造方法を工程順に示すフロー図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態の蓄電装置の製造方法を工程順に示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図５（ａ）に示す領域ＶＩの拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態の誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態の蓄電装置の要部平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態の誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態の蓄電装置の要部平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態の誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態の蓄電装置の要部平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来の誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。 電子ビームを用いて集電板と露出部とを接続したときの断面画像である。 電子ビームを用いて集電板と露出部とを接続したときの断面画像である。 ロウ材の一部が集電板から抜け落ちた様子を示す断面画像である。

以下、本発明について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。

以下では、蓄電装置の一例として非水電解質二次電池を例に挙げて本発明を説明するが、本発明は、非水電解質二次電池に限定されず、コンデンサ等にも適用可能である。

≪第１の実施形態≫
［非水電解質二次電池の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態の非水電解質二次電池の内部構造を示す平面図である。図２は、本実施形態の非水電解質二次電池の要部平面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。

図１に示す非水電解質二次電池では、電極体１１と正極集電板３１と負極集電板７１と電解質とがケース１のケース本体１Ａに設けられている。電極体１１は、正極１３と負極１７とがセパレータ１５を挟んで巻回され扁平されて形成されている。正極１３の正極露出部１３Ｄと負極１７の負極露出部１７Ｄとは、電極体１１の軸方向（電極体１１の製造時に用いた巻回軸の長手方向、極板の幅方向に平行）においてセパレータ１５から互いに逆向きに突出している。正極露出部１３Ｄは、正極１３の幅方向一端において正極集電体１３Ａが正極合剤層１３Ｂから露出されて構成され、正極合剤層１３Ｂが設けられていない正極集電体１３Ａの部分である。負極露出部１７Ｄは、負極１７の幅方向一端において負極集電体１７Ａが負極合剤層１７Ｂから露出され、負極合剤層１７Ｂが設けられていない負極集電体１７Ａの部分である。

正極露出部１３Ｄは、正極集電板３１によってケース１の蓋体１Ｂに設けられた正極端子３に接続されており、絶縁部材５１，５３によって蓋体１Ｂとは絶縁されている。同様に、負極露出部１７Ｄは、負極集電板７１によって蓋体１Ｂに設けられた負極端子７に接続されており、絶縁部材５１，５３によって蓋体１Ｂとは絶縁されている。

正極集電板３１は、正極露出部１３Ｄの先端面に対向する第１面３４を有する正極対向部３３と、正極対向部３３から電極体１１の軸方向内側に延びる正極延出部３９とを有する。正極対向部３３は、正極側接続部４３によって正極露出部１３Ｄに接続されている。正極側接続部４３は、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材を含み、正極側接続部４３の近傍に位置する正極対向部３３の部分には、開口３５が形成されている。正極延出部３９は正極端子３に接続されている。

負極集電板７１は、負極露出部１７Ｄの先端面に対向する第１面７４を有する負極対向部７３と、負極対向部７３から電極体１１の軸方向内側に延びる負極延出部７９とを有する。負極対向部７３は、負極側接続部４７によって負極露出部１７Ｄに接続されている。負極側接続部４７は、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材を含み、負極側接続部４７の近傍に位置する負極対向部７３の部分には、開口７５が形成されている。負極延出部７９は負極端子７に接続されている。以下、極性に限定されない場合には、正極又は負極を先頭に付すことなく部材名を記し、正極の部材に付された符号を付す。

以上説明したように、接続部４３の近傍に位置する対向部３３の部分には、開口３５が形成されており、接続部４３は、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材を含む。つまり、接続部４３は、ロウ材４５が設けられた対向部３３の第１面３４を誘導加熱することにより形成される。この誘導加熱により第１面３４の周縁だけでなく開口３５を規定する開口周縁においても大きな渦電流が流れるので、ロウ材４５の大部分が溶融されて溶融ロウ材（溶融されたロウ材）４６（図５（ｂ）参照）となる。よって、対向部３３と露出部１３Ｄとの接続面積を確保できるので、対向部３３と露出部１３Ｄとの接続強度を確保でき、したがって、非水電解質二次電池の電気的特性が向上する。例えば非水電解質二次電池のＩ−Ｖ抵抗の上昇を防止できる。以上より、非水電解質二次電池の性能が向上する。

また、対向部３３と露出部１３Ｄとの接続面積を確保できるので、非水電解質二次電池に大電流を流した場合であってもその電気的特性を高く維持できる。したがって、本実施形態の非水電解質二次電池は、例えばハイブリッド自動車もしくは電気自動車などの自動車用電源、工場用電源又は家庭用電源などに使用される大型電池として好適である。以下では、電極体１１、集電板３１及び接続部４３を具体的に示す。

＜電極体＞
電極体１１は、正極１３と負極１７とがセパレータ１５を挟んで巻回され扁平化されて形成されているので、電極体１１の横断面の長軸方向（図２の横方向）中央に平坦部を有し、電極体１１の横断面の長軸方向両端にコーナー部を有する。平坦部では、正極１３とセパレータ１５と負極１７とが長軸方向に延びている。コーナー部では、正極１３とセパレータ１５と負極１７とがアーチ状に配置されている。

＜集電板＞
電極体１１の軸方向端部に位置する電極体１１の端面の外形に合わせて、対向部３３の外形を決定することが好ましい。電極体１１は扁平な電極体であるので、対向部３３の外形は矩形であることが好ましい。

開口３５は、接続部４３を挟むように対向部３３の長手方向（図２の横方向）に間隔をあけて形成され、対向部３３の短手方向（図２の縦方向）に延びている。

対向部３３の第１面３４のうち開口３５の近傍には、凹部３７が形成されている。ロウ材４５が凹部３７に設けられた状態で誘導加熱が行われるので（図５（ａ）参照）、溶融ロウ材４６が対向部３３の第１面３４から流れ落ちることを防止できる。これにより、露出部１３Ｄと対向部３３との接続強度を更に確保できるので、非水電解質二次電池の電気的特性が更に向上する。よって、非水電解質二次電池の性能が更に向上する。それだけでなく、対向部３３の第１面３４から流れ落ちた溶融ロウ材４６による内部短絡の発生を防止できるので、非水電解質二次電池の安全性を高めることもできる。

対向部３３の第１面３４のうち開口３５の近傍に凹部３７が形成されているのであれば、対向部３３における開口３５及び凹部３７の位置は特に限定されない。例えば、後述の第２〜第４の実施形態で記載のように開口３５と凹部３７とを対向部３３に形成しても良い。開口３５は、例えばレーザ光の照射等によって形成可能であり、凹部３７は、例えば座繰り加工又はプレス加工等によって形成可能である。

開口３５の大きさ、開口３５の個数及び開口３５同士の間隔は限定されない。集電板３１に要求される機械的強度及び電気的特性を満足するように、また、開口周縁での発熱によってロウ材４５が加熱されるように、これらを決定することが好ましい。例えば対向部３３の開口率が１０％以上８０％以下となるように、開口３５の大きさ、開口３５の個数又は開口３５同士の間隔を決定することが好ましい。「対向部３３の開口率」は、開口３５及び凹部３７が形成されていないと仮定した場合の対向部３３の第１面３４の面積（以下では「対向部３３の第１面３４の仮想面積」と記す）に対する開口３５の平面面積（合計）の割合である。

凹部３７の大きさ、凹部３７の個数及び凹部３７同士の間隔は限定されない。集電板３１に要求される機械的強度及び電気的特性を満足するように、また、開口周縁での発熱によってロウ材４５が加熱されるように、これらを決定することが好ましい。例えば凹部３７の割合が１０％以上５０％以下となるように、凹部３７の大きさ、凹部３７の個数又は凹部３７同士の間隔を決定することが好ましい。「凹部３７の割合」は、対向部３３の第１面３４の仮想面積に対する凹部３７の底面の面積（合計）の割合である。また、凹部３７の深さは、対向部３３の厚さの１０％以上３０％以下であることが好ましい。

＜接続部＞
接続部４３は、電極体１１の平坦部の露出部１３Ｄと対向部３３とを接続する。接続部４３は、電極体１１の横断面の長軸方向（図２の横方向）に間隔をあけて設けられ、その横断面の短軸方向（図２の縦方向）に延びている。つまり、接続部４３は、平面視において露出部１３Ｄと交差しており、２以上の露出部１３Ｄと対向部３３とを接続する。「平面視」は、対向部３３の上方から、当該対向部３３が接続された電極体１１の軸方向端部に位置する電極体１１の端面を見た場合を意味する。また、「２以上の露出部１３Ｄ」は、電極体１１では、周回の異なる露出部１３Ｄを意味する。

開口３５の近傍に接続部４３が設けられているのであれば、接続部４３の位置は特に限定されない。例えば、後述の第２〜第４の実施形態で記載のように接続部４３を形成しても良い。

接続部４３の大きさ、接続部４３の個数及び接続部４３同士の間隔は限定されない。集電板３１に要求される機械的強度及び電気的特性を満足するように、これらを決定することが好ましい。例えば接続部４３の割合が１０％以上５０％以下となるように、接続部４３の大きさ、接続部４３の個数又は接続部４３同士の間隔を決定することが好ましい。「接続部４３の割合」は、露出部１３Ｄの先端面の面積（合計）に対する接続部４３の平面面積（合計）の割合である。

接続部４３は、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材だけでなく、露出部１３Ｄの溶融物又は集電板３１の溶融物等を含んでも良い。しかし、接続部４３は、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材からなることが好ましい。

接続部４３に含まれるロウ材は、露出部１３Ｄ及び集電板３１よりも融点の低い材料（例えば合金）であることが好ましい。これにより、誘導加熱時には、露出部１３Ｄ及び集電板３１が溶融されることなくロウ材４５のみが溶融される。正極側接続部４３に含まれるロウ材としては、例えば、アルミニウムと珪素との混合物又はアルミニウムと珪素と銅との混合物等を用いることができる。負極側接続部４７に含まれるロウ材としては、例えば、銀と錫と銅の混合物又は銀とインジウムと銅との混合物等を用いることができる。より具体的には、ロウ材は、銀ロウ、アルミロウ、銅ロウ、リン銅ロウ又はニッケルロウ等であることが好ましい。

［非水電解質二次電池の製造］
図４は、本実施形態の非水電解質二次電池の製造方法を工程順に示すフロー図である。図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の非水電解質二次電池の製造方法を工程順に示す側面図である。図６（ａ）、（ｂ）は、図５（ａ）に示す領域ＶＩの拡大図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。図７（ｂ）、（ｃ）では、色の濃い方が温度が高いことを表す。

ステップＳ１０１において、電極体１１及び集電板３１を準備する。その後、ステップＳ１０２において、開口３５の近傍にロウ材４５が設けられた対向部３３の第１面３４を誘導加熱する。まず、集電板３１の凹部３７にロウ材４５を設ける（図６（ａ））。これにより、ロウ材４５は、対向部３３の第１面３４上であって開口３５の近傍に設けられることとなる（図７（ａ））。

ロウ材４５の形態は特に限定されず、非水電解質二次電池の製造中及び製造された非水電解質二次電池において凹部３７に保持可能な形態であれば良い。例えば、ロウ材４５を凹部３７に嵌入可能な形状に成形してから凹部３７に嵌入しても良いし、線状等の形状に成形された複数のロウ材４５を凹部３７に配置しても良いし、ペースト状又は粉体状のロウ材４５を凹部３７に供給しても良い。

次に、誘導加熱を行う（図５（ａ））。対向部３３には開口３５が形成されている。そのため、対向部３３の第１面３４を誘導加熱すると、対向部３３の第１面３４の周縁だけでなく開口周縁にも大きな渦電流が流れる。これにより、対向部３３の第１面３４の周縁だけでなく開口周縁においても集電板３１が自己発熱を起こす。よって、集電板３１の温度は対向部３３の第１面３４の周縁だけでなく開口周縁においても高くなる（図７（ｂ））。

ロウ材４５は、対向部３３の第１面３４上であって開口３５の近傍に設けられているので、対向部３３の第１面３４の周縁側からだけでなく開口周縁側からも加熱される。これにより、ロウ材４５の大部分が溶融ロウ材４６となる（図７（ｃ））。また、複数のロウ材４５のいずれにおいても、ロウ材４５の大部分が溶融されて溶融ロウ材４６となるので、ロウ材４５の溶融の度合いがロウ材４５毎に異なることを防止できる。

また、ロウ材４５が凹部３７に設けられた状態で、対向部３３の第１面３４を誘導加熱する（図５（ａ））。これにより、溶融ロウ材４６が対向部３３の第１面３４から流れ落ちることを防止できる（図６（ｂ））。

なお、誘導加熱の条件としては、電極体の露出部と集電板とを接続するときの誘導加熱の条件として一般的な条件を適用でき、後述の実施例に記載の条件（出力、電流、周波数）に限定されない。

続いて、ステップＳ１０３において、溶融ロウ材４６に、少なくとも露出部１３Ｄの先端面を接触させる（図５（ｃ））。誘導加熱によりロウ材４５の大部分が溶融ロウ材４６となっているので、溶融ロウ材４６に接触する露出部１３Ｄの先端面の面積を確保できる。溶融ロウ材４６が固化することにより対向部３３と露出部１３Ｄとが接続されるので、対向部３３と露出部１３Ｄとの接続面積を確保でき、よって、対向部３３と露出部１３Ｄとの接続強度を確保できる。したがって、電気的特性に優れた非水電解質二次電池を製造できる。以上より、性能に優れた非水電解質二次電池を製造できる。

また、ロウ材４５の溶融の度合いがロウ材４５毎に異なることを防止できるので、接続部４３毎に対向部３３と露出部１３Ｄとの接続強度が異なることを防止できる。このことからも、電気的特性に優れた非水電解質二次電池を製造できるので、性能に優れた非水電解質二次電池を製造できる。

さらに、誘導加熱により対向部３３と露出部１３Ｄとを接続するので、電子ビーム又は半導体レーザ光等の放射によって対向部３３と露出部１３Ｄとを接続する場合に比べて非水電解質二次電池の製造コストを低く抑えることができる。

それだけでなく、対向部３３の欠損、スパッタの発生及びロウ材４５の抜け落ち等を伴うことなく、対向部３３と露出部１３Ｄとを接続できる。これにより、非水電解質二次電池の電気的特性が製造中に低下することを防止できる。このことによっても、性能に優れた非水電解質二次電池を製造できる。また、スパッタ等が電極体１１へ混入することを防止できるので、電極体１１へのスパッタ等の混入に起因する内部短絡の発生を防止でき、よって、安全性に優れた非水電解質二次電池を製造できる。

その上、溶融ロウ材４６が対向部３３の第１面３４から流れ落ちることを防止できるので、対向部３３と露出部１３Ｄとの接続強度を十分、確保できる。よって、電気的特性が更に優れた非水電解質二次電池を製造できるので、性能が更に優れた非水電解質二次電池を製造できる。また、対向部３３の第１面３４から流れ落ちた溶融ロウ材４６による内部短絡の発生を防止できるので、安全性に優れた非水電解質二次電池を製造できる。

なお、誘導加熱された対向部３３の第１面３４よりも上に電極体１１を配置して対向部３３と露出部１３Ｄとを接続すれば（図５（ｂ））、溶融ロウ材４６が電極体１１へ向かって対向部３３の第１面３４から流れ落ちることを防止できる。これにより、ロウ材４５が凹部３７に設けられた状態で対向部３３の第１面３４を誘導加熱したことにより得られる効果と同様の効果が得られる。

また、熱容量の大きな部材が対向部３３の下に設けられた状態で、溶融ロウ材４６を固化させることが好ましい。これにより、溶融ロウ材４６の固化速度が速くなるので、非水電解質二次電池の製造に要する時間を短縮できる。

ステップＳ１０３の後には、集電板３１が接続された電極体１１をケース本体１Ａに配置し、蓋体１Ｂで蓋をする。その後、電解質をケース本体１Ａに入れてケース１を封止する。このようにして非水電解質二次電池が得られる。

なお、正極集電板３１及び負極集電板７１の少なくとも一方が本実施形態に記載の構成を有していれば良い。このことは、後述の第２〜第４の実施形態においても言える。

≪第２の実施形態≫
本発明の第２の実施形態では、集電板の対向部に形成された開口の形状が上記第１の実施形態とは異なる。図８は、本実施形態の蓄電装置の要部平面図である。図９（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。図９（ｂ）、（ｃ）では、色の濃い方が温度が高いことを表す。以下、上記第１の実施形態との相違点を主に示す。

本実施形態では、隣り合う接続部４３の間においては、集電板１３１の対向部１３３は電極体１１の中空部（巻回後に巻回軸を取り出したことにより形成された部分）に対向する位置に設けられているに過ぎず、それ以外の部分は開口３５である。このような場合であっても、対向部１３３の第１面１３４上であって開口３５の近傍にロウ材４５を設け（図９（ａ））、その第１面１３４を誘導加熱すると、第１面１３４の周縁だけでなく開口周縁においても大きな渦電流が流れる。よって、第１面１３４の周縁と開口周縁とにおいて集電板１３１の自己発熱が起こる（図９（ｂ））。これにより、ロウ材４５の大部分が溶融されて溶融ロウ材４６となるので（図９（ｃ））、上記第１の実施形態に記載の効果が得られる。

≪第３の実施形態≫
本発明の第３の実施形態では、集電板の対向部に形成された開口の位置と接続部の位置とが上記第１の実施形態とは異なる。図１０は、本実施形態の蓄電装置の要部平面図である。図１１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の誘導加熱工程でのロウ材の変化を模式的に示す平面図である。図１１（ｂ）、（ｃ）では、色の濃い方が温度が高いことを表す。以下、上記第１の実施形態との相違点を主に示す。

接続部４３は、電極体１１のコーナー部の露出部１３Ｄと対向部２３３とを接続する。接続部４３は、電極体１１の横断面の長軸方向（図１０の横方向）の両端に設けられ、その方向に延びている。つまり、接続部４３は、露出部１３Ｄと交差しており、２以上の露出部１３Ｄと対向部２３３とを接続する。開口３５は、接続部４３を囲むように接続部４３の近傍に形成されている。

このような場合であっても、対向部２３３の第１面２３４上であって開口３５の近傍にロウ材４５を設け（図１１（ａ））、その第１面２３４を誘導加熱すると、第１面２３４の周縁だけでなく開口周縁においても大きな渦電流が流れる。これにより、第１面２３４の周縁と開口周縁とにおいて集電板２３１の自己発熱が起こる（図１１（ｂ））。

図１０の右側の接続部４３に含まれることとなるロウ材４５は開口周縁側から加熱され、その大部分が溶融ロウ材４６となる（図１１（ｃ））。一方、図１０の左側の接続部４３に含まれることとなるロウ材４５は第１面２３４の周縁側と開口周縁側とから加熱され、その大部分が溶融ロウ材４６となる。よって、上記第１の実施形態に記載の効果が得られる。

≪第４の実施形態≫
本発明の第４の実施形態は、上記第１の実施形態と上記第３の実施形態との組合せである。よって、本実施形態では、上記第１の実施形態に記載の効果が得られる。図１２は、本実施形態の蓄電装置の要部平面図である。以下、上記第１の実施形態との相違点を主に示す。

接続部４３は、電極体１１の平坦部及び電極体１１のコーナー部の露出部１３Ｄと集電板３３１の対向部３３３とを接続する。電極体１１の平坦部では、接続部４３は、電極体１１の横断面の長軸方向（図１２の横方向）に間隔をあけて設けられ、その横断面の短軸方向（図１２の縦方向）に延びている。開口３５は、接続部４３を挟むように対向部３３の長手方向（図１２の横方向）に間隔をあけて形成され、対向部３３の短手方向（図１２の縦方向）に延びている。

電極体１１のコーナー部では、接続部４３は、電極体１１の横断面の長軸方向の両端に設けられ、その方向に延びている。開口３５は、接続部４３を囲むように接続部４３の近傍に形成されている。

以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
（正極の作製）
正極活物質として、Ｌｉと３種の遷移金属元素（Ｃｏ、Ｎｉ及びＭｎ）とを含むリチウム含有遷移金属複合酸化物からなる粉末を準備した。正極活物質とアセチレンブラック（導電剤）とＣＭＣ（carboxymethylcellulose）のナトリウム塩（増粘剤）とを水に混ぜて正極合剤ペーストを得た。

Ａｌ箔（正極集電体、厚さが１５μｍ）の幅方向一端が露出するように、正極合剤ペーストをＡｌ箔の両面に塗布してから乾燥させた。これにより、正極合剤層がＡｌ箔の両面に形成された。その後、ロール圧延機を用いて、正極合剤層及びＡｌ箔を圧延した。このようにして、正極露出部を有する正極を得た。

（負極の作製）
負極活物質として、鱗片状黒鉛を準備した。負極活物質とＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム（Styrene-butadiene rubber））（結着剤）とＣＭＣのナトリウム塩（増粘剤）とを混ぜて、負極合剤ペーストを得た。

Ｃｕ箔（負極集電体、厚さが１０μｍ）の幅方向一端が露出するように、負極合剤ペーストをＣｕ箔の両面に塗布してから乾燥させた。これにより、負極合剤層がＣｕ箔の両面に形成された。その後、ロール圧延機を用いて、負極合剤層及びＣｕ箔を圧延した。このようにして、負極露出部を有する負極を得た。

（電極体の作製）
ＰＥ（polyethylene）からなるセパレータを準備した。正極合剤層と負極合剤層との間にセパレータを配置し、正極露出部と負極露出部とがＡｌ箔（又はＣｕ箔）の幅方向においてセパレータから逆向きに突出するように正極と負極とセパレータとを配置した。次に、Ａｌ箔（又はＣｕ箔）の幅方向に対して平行となるように巻回軸（不図示）を配置し、その巻回軸を用いて正極、セパレータ及び負極を巻回させた。得られた円筒型の電極体に対して４ｋＮ／ｃｍ²の圧力を常温で２分間与え、扁平状の電極体を得た。

（電極体と集電板との接続）
まず、図２に示す構成を有する正極集電板及び負極集電板を準備した。正極集電板はＡ１０５０−Ｏアルミニウム（ＪＩＳ Ｈ ４１４０で規定）からなり、その厚さは１．０ｍｍであった。負極集電板はＣ１１００−Ｏ（ＪＩＳ Ｈ ３１００：２０００で規定）からなり、その厚さは１．０ｍｍであった。正極集電板及び負極集電板の凹部は座繰り加工により形成されたものであり、各凹部にはロウ材が設けられていた。

次に、ロウ材が設けられた正極集電板の対向部の第１面を誘導加熱（出力１．２ｋＷ、電流１３０Ａ、周波数２７０ｋＨｚ）した。溶融ロウ材に正極露出部の先端（正極露出部の先端面を含む部分）を接触させ、溶融ロウ材が固化するまで放置した。このようにして正極集電板と正極露出部とが接続された。

また、ロウ材が設けられた負極集電板の対向部の第１面を誘導加熱（出力１．２ｋＷ、電流２００Ａ、周波数２７０ｋＨｚ）した。溶融ロウ材に負極露出部の先端（負極露出部の先端面を含む部分）を接触させ、溶融ロウ材が固化するまで放置した。このようにして負極集電板と負極露出部とが接続された。

（評価）
正極集電板を正極露出部の先端から剥がして、ロウ材におけるＡｌ箔又は正極集電板の付着領域を調べた。負極集電板を負極露出部の先端から剥がして、ロウ材におけるＣｕ箔又は負極集電板の付着領域を調べた。その結果を表１の「ロウ材における箔又は集電板の付着領域」に記す。

正極集電板を正極露出部の先端から剥がし、負極集電板を負極露出部の先端から剥がしてから、電極体の内部を観察して溶融ロウ材の有無を調べた。その結果を表１の「電極体における溶融ロウ材の有無」に記す。

＜実施例２〜４、比較例１＞
実施例２では、図８に示す構成を有する正極集電板及び負極集電板を用いたことを除いては上記実施例１に記載の方法にしたがって評価した。

実施例３では、図１０に示す構成を有する正極集電板及び負極集電板を用いたことを除いては上記実施例１に記載の方法にしたがって評価した。

実施例４では、図１２に示す構成を有する正極集電板及び負極集電板を用いたことを除いては上記実施例１に記載の方法にしたがって評価した。

比較例１では、開口が形成されていない正極集電板及び負極集電板を用いたことを除いては上記実施例１に記載の方法にしたがって評価した。

実施例１〜４では、ロウ材の長手方向全域において箔又は集電板が付着していた。このことから、誘導加熱によってロウ材の大部分が溶融したと言える。一方、比較例１では、ロウ材の長手方向の端部において箔又は集電板の付着が確認されたに過ぎなかった。その理由としては、正極集電板及び負極集電板に開口が形成されていなかったため、開口の近傍にロウ材を設けることができなかったことが考えられる。

実施例１〜４及び比較例１の何れにおいても、溶融ロウ材が電極体内に確認されなかった。その理由としては、誘導加熱によりロウ材を溶融させたことが考えられる。

今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、正極及び負極は、それぞれ、リチウムイオン二次電池の正極及び負極の一般的な構成を有することが好ましい。正極を構成する正極集電体及び正極合剤層の材料は上記実施例に記載の材料に限定されず、正極集電板の材料もまた上記実施例に記載の材料に限定されない。正極合剤層における正極活物質、導電剤及び結着剤のそれぞれの含有量は、リチウムイオン二次電池の正極合剤層における正極活物質、導電剤及び結着剤のそれぞれの含有量として一般的な含有量であることが好ましい。負極にも同様のことが言える。

セパレータは、リチウムイオン二次電池のセパレータの一般的な構成を有することが好ましい。セパレータは、異なる樹脂からなる２以上の層が積層されて構成されても良いし、１５０℃以上の耐熱温度を有する耐熱層を有していても良い。

非水電解質は、リチウムイオン二次電池の非水電解質の一般的な構成を有することが好ましい。非水電解質は、溶媒とリチウム塩とを含むことが好ましい。溶媒は１種以上の有機溶媒を含むことが好ましく、溶媒としてゲル溶媒を用いても良い。例えば、非水電解質は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒（例えば体積比が１：１）と、約１ｍｏｌ／リットルのＬｉＰＦ₆とを含むことが好ましい。

電極体は、正極と負極とがセパレータを挟んで巻回されて構成された電極体（円筒型電極体）であっても良いし、正極とセパレータと負極とセパレータとが順に積層されて構成された電極体（積層型電極体）であっても良い。

１ ケース、１Ａ ケース本体、１Ｂ 蓋体、３ 正極端子、７ 負極端子、１１ 電極体、１３ 正極、１３Ａ 正極集電体、１３Ｂ 正極合剤層、１３Ｄ （正極）露出部、１５ セパレータ、１７ 負極、１７Ａ 負極集電体、１７Ｂ 負極合剤層、１７Ｄ 負極露出部、３１，１３１，２３１，３３１，７３１ （正極）集電板、３３，１３３，２３３，３３３ （正極）対向部、３４，７４，１３４，２３４ 第１面、３５，７５ 開口、３７ 凹部、３９ 正極延出部、４３ （正極側）接続部、４５，７４５ ロウ材、４６，７４６ 溶融ロウ材、４７ 負極側接続部、５１，５３ 絶縁部材、７１ 負極集電板、７３ 負極対向部、７９ 負極延出部、７３４ 表面。

Claims (4)

1. 極板の幅方向一端に設けられ、集電体が合剤層から露出されてなる露出部と、
   前記露出部の先端面に対向する第１面を有する集電板と、
   前記露出部と前記集電板とを接続し、誘導加熱によって溶融された後に固化されたロウ材を含む接続部とを備え、
   前記接続部の近傍に位置する前記集電板の部分には、開口が形成されている蓄電装置。
2. 前記第１面のうち前記開口の近傍には、凹部が形成されており、
   前記接続部は、前記凹部に設けられている請求項１に記載の蓄電装置。
3. 集電体が合剤層から露出されてなる露出部が幅方向一端に設けられた極板を準備する工程と、
   一部に開口が形成された集電板を準備する工程と、
   前記開口の近傍にロウ材が設けられた前記集電板の第１面を誘導加熱する工程と、
   誘導加熱により溶融されたロウ材に少なくとも前記露出部の先端面を接触させることにより、前記集電板と前記露出部とを接続する工程とを備えた蓄電装置の製造方法。
4. 前記第１面のうち前記開口の近傍には、凹部が形成されており、
   前記ロウ材を前記凹部に設ける工程を備える請求項３に記載の蓄電装置の製造方法。