JP2016018756A - 電極体製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板部材の位置合わせを容易且つ正確に行うことができる電極体製造方法を提供する。
【解決手段】
電極体製造方法は、集電部４１ｂを積層して集電端子５１上に配置する工程と、集電部４１ｂ上に保護板６１を載置する工程と、レーザ照射ノズル１からレーザ光Ｌを照射して集電端子５１、集電部４１ｂ、及び保護板６１を互いに溶接する工程と、を備える。保護板６１を載置する工程は、レーザ照射ノズル１の内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０を真空引きすることで保護板６１を外筒２０の一端２１に吸着する工程と、レーザ照射ノズル１を移動させて保護板６１を初期位置Ｐ１から集電部４１ｂ上の設定位置Ｐ２に搬送する工程と、を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、レーザ溶接を用いて電極体を製造する電極体製造方法に関する。

二次電池等に用いられる電極体を製造する際に、レーザ溶接を用いる場合がある。例えば、特許文献１には、複数の極板構成部材から延びる集電タブをリード端子に接合する手段として、レーザ溶接を用いることが記載されている。また、レーザ溶接やレーザ切断に使用されるレーザ照射装置として、二重筒構造を採用したものが知られている。例えば、特許文献２に記載されたレーザ加工装置においては、筒状の内面鏡の周囲がカバーによって囲まれている。カバーの吸引口には吸引装置が接続されており、内面鏡を経由して供給される補助ガスが吸引される。

特開２０１３−８４４４８号公報 特開２００４−１６０４６３号公報

ところで、例えば二次電池等に用いられる電極体の集電タブを集電端子上に複数積層し、レーザ溶接により集電タブと集電端子とを互いに溶接する場合、集電端子及び集電タブの上に保護板等の板部材を配置し、その板部材と集電端子とによって複数の集電タブを挟んだ状態において、板部材にレーザ光を照射する場合がある。その場合には、集電端子及び集電タブと板部材との間の位置合わせが必要になる。

本発明は、板部材の位置合わせを容易且つ正確に行うことができる電極体製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電極体製造方法は、レーザ光を出力する内筒、及び内筒との間に空間が形成されるように内筒を覆う外筒を含むレーザ照射ノズルと、前記外筒に接続された吸引装置と、を用い、レーザ溶接により電極体を製造する電極体製造方法であって、電極体における電極部から延在する集電部を複数層に積層して集電部材上に配置する第１の工程と、集電部材及び集電部上に板部材を載置する第２の工程と、第２の工程の後に、レーザ照射ノズルから板部材に向けてレーザ光を照射することにより、集電部材、集電部、及び板部材を互いに溶接する第３の工程と、を備え、第２の工程は、内筒と外筒との間の空間を真空引きすることで初期位置に配置された板部材を外筒の一端に吸着する吸着工程と、外筒の一端に板部材を吸着した状態において、レーザ照射ノズルを移動させることにより、板部材を初期位置から集電部上の設定位置に搬送する搬送工程と、を含む。

この電極体製造方法においては、電極体における電極部から延在する集電部を集電部材上において積層し、集電部材及び集電部上に板部材を載置する。そして、レーザ照射ノズルから板部材に向けてレーザ光を照射することにより、集電部材、集電部、及び板部材を互いに溶接する。これにより、電極部と集電部材とが電気的に接続される。ここで、この電極体製造方法においては、次のような工程により板部材を集電部上に載置する。すなわち、まず、レーザ照射ノズルにおける内筒と外筒との間の空間を真空引きすることで、外筒の一端に板部材を吸着する。このとき、板部材は、所定の初期位置に配置されている。続いて、レーザ照射ノズルを移動させることにより、板部材を初期位置から集電部上の設定位置に搬送する。このように、この電極体製造方法においては、レーザ照射ノズルを用いて集電部上の設定位置に板部材を搬送する。このため、レーザ照射ノズルの移動の制御によって、集電部材及び集電部と板部材との位置合わせを容易且つ確実に行うことができる。

本発明に係る電極体製造方法においては、第３の工程において、外筒の一端を板部材に接触させた状態において、内筒からレーザ光の照射領域にアシストガスを供給しながらレーザ光の照射を行ってもよい。この場合、アシストガスによって溶接状態を良好に保つことができる。また、アシストガスのガス流によって、溶接時に生じるヒューム等を外筒の外に漏らすことなく回収することができる。

本発明に係る電極体製造方法においては、第３の工程において、内筒と外筒との間の空間からアシストガスを吸引しながらレーザ光の照射を行ってもよい。この場合、アシストガスの流速が向上するので、ヒューム等を確実に回収することができる。

本発明に係る電極体製造方法においては、第３の工程において、外筒の位置を固定した状態において、板部材におけるレーザ光の照射領域を移動させながらレーザ光の照射を行ってもよい。この場合、例えば外筒の一端が板部材に接触した状態を維持しつつ、より広い範囲において溶接を行うことが可能となる。

本発明に係る電極体製造方法においては、搬送工程において、設定位置においてレーザ照射ノズル及び板部材を集電部の上方から集電部に向けて下降させることによって板部材を集電部上に載置すると共に、外筒により板部材を集電部に押圧し、第３の工程において、前記板部材の押圧により板部材を介して外筒から集電部に所定の荷重を加えながらレーザ光の照射を行ってもよい。この場合、集電部同士を互いに密着させながら溶接を行うことができるので、溶接状態が良好となる。また、この場合には、集電部に板部材を配置して所定の荷重を加える際に、設定位置への板部材の搬送と集電部上への板部材の載置と集電部への板部材の押圧とを連続して行うことにより、電極体の製造時間を短縮することが可能である。なお、所定の荷重とは、例えば箔状の集電部同士を互いに密着させるのに十分な程度の荷重である。

本発明によれば、板部材の位置合わせを容易且つ正確に行うことができる電極体製造方法を提供することができる。

電極体製造方法の主要な工程を示す断面図である。 電極体製造方法の主要な工程を示す斜視図である。 図２に示された正極及び負極の平面図である。 電極体製造方法の主要な工程を示す斜視図である。 電極体製造方法の主要な工程を示す模式的な断面図である。 電極体製造方法の主要な工程を示す模式的な断面図である。 電極体製造方法の主要な工程を示す模式的な断面図である。 電極体製造方法の主要な工程の変形例を示す模式的な断面図である。

以下、本発明に係る電極体製造方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

本実施形態に係る電極体製造方法は、一例として、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池等に用いられる電極体（電極組立体）を製造する方法である。電極体は、後述するように、電極（正極及び負極）を複数積層すると共に、電極の集電タブを集電端子に溶接することにより製造される。集電タブと集電端子との溶接には、レーザ溶接が用いられる。そこで、本実施形態に係る電極体製造方法においては、図１に示されるようなレーザ照射ノズル１を用いる。

図１の（ａ）は、レーザ照射ノズル１の長手方向に沿った部分断面図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）のIb−Ib線に沿っての断面図である。図１に示されるように、レーザ照射ノズル１は、長尺の二重筒状を呈している。より具体的には、レーザ照射ノズル１は、内筒１０、外筒２０、及び光学系３０を有している。内筒１０は、一例として円筒状を呈している。内筒１０は、少なくとも一端１１において開口している。内筒１０の内部の空間Ｓ１０には、光学系３０が配置されている。

外筒２０は、一例として角筒状を呈している。外筒２０は、少なくとも一端２１において開口している。外筒２０は、内筒１０との間に空間Ｓ２０が形成されるように、内筒１０を覆っている。一例として、空間Ｓ２０は、内筒１０の外側面１０ｓと外筒２０の内側面２０ｓとの間に形成されている。外筒２０の一端２１は、内筒１０の一端１１よりもレーザ照射ノズル１の長手方向に沿って突出している。

換言すれば、内筒１０の一端１１は、レーザ照射ノズル１の長手方向に沿って、外筒２０の一端２１よりも内側に位置している。したがって、例えば、外筒２０の一端２１に板状の被溶接部材（例えば後述する保護板６１，６２等）を接触させた場合、内筒１０の一端１１は当該被溶接部材から離間する。外筒２０の一端２１には、被溶接部材と接触する接触面２１ｓが設けられている。接触面２１ｓは、外筒２０の一端２１における端面であり、矩形環状に延在している。外筒２０には、吸引装置（不図示）が接続されている。したがって、その吸引装置を用いることにより、内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０の真空引きを行うことが可能である。本実施形態に係る電極体製造方法においては、レーザ照射ノズル１に加えて、この吸引装置を用いる。

光学系３０は、上述したように、内筒１０の空間Ｓ１０内に配置されている。光学系３０は、レーザ光Ｌを内筒１０の一端１１から被溶接部材に向けて出力させるためのものである。光学系３０は、光導波路３１と集光素子３２とを含む。光導波路３１は、レーザ光源（不図示）から発振されたレーザ光Ｌを内筒１０の空間Ｓ１０まで導波する。光導波路３１は、例えば光ファイバである。

集光素子３２は、光導波路３１の端面に光学的に結合されている。集光素子３２は、光導波路３１の端面から出射されたレーザ光Ｌを集光する。集光素子３２は、例えば凸状の球面レンズである。集光素子３２により集光されたレーザ光Ｌは、内筒１０の一端１１から出力されて被溶接部材に照射される。

なお、内筒１０及び外筒２０は、一例として、それぞれ別の機構により保持され、別個に移動可能とされている。したがって、レーザ照射ノズル１においては、外筒２０を固定した状態において内筒１０のみを移動させることができる。また、レーザ照射ノズル１においては、内筒１０の移動と外筒２０の移動とを互いに同期させ、内筒１０と外筒２０とを一緒に（すなわち、レーザ照射ノズル１の全体をまとめて）移動させることも可能である。

本実施形態に係る電極体製造方法においては、まず、図２に示されるように、電極積層体４０を用意する（工程Ｓ１０１：第１の工程）。電極積層体４０は、複数の電極（正極４１及び負極４２）を互いに積層して構成される。より具体的には、電極積層体４０は、正極４１と負極４２とをセパレータ４３を介して交互に複数積層することにより構成される。図３の（ａ）は、正極４１の模式的な平面図であり、図３の（ｂ）は負極４２の模式的な平面図である。

図３に示されるように、正極４１は、金属箔に活物質層を設けて構成される電極部（塗工部）４１ａと、電極部４１ａから延在す集電部（集電タブ）４１ｂと、を含む。正極４１の金属箔は、例えばアルミニウム箔である。正極４１の活物質層は、例えば、複合酸化物、金属リチウム、及び、硫黄等を含む。複合酸化物は、例えば、マンガン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとを含む。集電部４１ｂは、金属箔における活物質層が設けられていない部分（未塗工部）である。

負極４２は、金属箔に活物質層を設けて構成される電極部（塗工部）４２ａと、電極部４２ａから延在する集電部（集電タブ）４２ｂと、を含む。負極４２の金属箔は、例えば銅箔である。負極４２の活物質層は、例えば、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、及びソフトカーボン等のカーボン、リチウム及びナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、並びに、ホウ素添加炭素を含む。集電部４２ｂは、金属箔における活物質層が設けられていない部分（未塗工部）である。

なお、セパレータ４３は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、並びに、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びメチルセルロース等からなる織布や不織布等である。

図２に示されるように、この工程Ｓ１０１においては、以上のような正極４１及び負極４２を、集電部４１ｂ同士が互いに積層されるように、且つ、集電部４２ｂ同士が互いに積層されるように、複数積層して電極積層体４０を構成する。そして、互いに積層された複数の集電部４１ｂは、正極側の集電端子（集電部材）５１上に配置される。また、互いに積層された複数の集電部４２ｂは、負極側の集電端子５２上に配置される。

すなわち、この工程Ｓ１０１においては、電極体における電極部４１ａから延在する集電部４１ｂを複数層に積層して集電端子５１上に配置すると共に、電極体における電極部４２ａから延在する集電部４２ｂを複数層に積層して集電端子５２上に配置する。なお、集電端子５１は、例えば、正極４１の金属箔と同一の材料から矩形平板状に構成される。また、集電端子５２は、例えば、負極４２の金属箔と同一の材料から矩形平板状に構成される。

続く工程においては、図４に示されるように、集電端子５１及び集電部４１ｂ上に金属製の保護板（板部材）６１を載置すると共に、集電端子５２及び集電部４２ｂ上に、金属製の保護板（板部材）６２を載置する（工程Ｓ１０２：第２の工程）。保護板６１は、例えば、正極４１の金属箔及び集電端子５１と同一の材料から構成される。保護板６２は、例えば、負極４２の金属箔及び集電端子５２と同一の材料から構成される。これらの保護板６１，６２は、集電部４１ｂ，４２ｂと共に集電端子５１，５２に溶接される。保護板６１，６２は、例えば、溶接後において、箔状の集電部４１ｂ，４２ｂが剥離したり損傷したりすることを抑制する。

この工程Ｓ１０２について、より詳細に説明する。なお、以下では、主に、正極４１側の工程について主に説明するが、負極４２側についても同様の工程を行うことができる。図５に示されるように、この工程Ｓ１０２においては、まず、所定の初期位置Ｐ１に配置された保護板６１上に、レーザ照射ノズル１を移動させる（工程Ｓ１０３）。保護板６１は、初期位置Ｐ１において、所定の収納容器（保護板収納マガジン）６５に複数収納されている。また、ここでは、外筒２０に接続された吸引装置を用いて、レーザ照射ノズル１の内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０の真空引きを開始する。

続いて、レーザ照射ノズル１を保護板６１に向けて移動（下降）させ、外筒２０の一端２１を保護板６１に接触させる（工程Ｓ１０４：吸着工程）。すなわち、この工程Ｓ１０４においては、内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０を真空引きすることで、初期位置Ｐ１に配置された保護板６１を外筒２０の一端２１に吸着する。ここでは、一例として、空間Ｓ２０を真空引きしながら外筒２０の一端２１を保護板６１に接触させることにより、保護板６１を外筒２０の一端２１に吸着する。ここでは、一端２１の接触面２１ｓが、略全面において保護板６１に密着する。したがって、レーザ照射ノズル１を上昇させることにより、外筒２０の一端２１に吸着された保護板６１もレーザ照射ノズル１と共に上昇する。

続いて、図６に示されるように、外筒２０の一端２１に保護板６１を吸着した状態においてレーザ照射ノズル１を移動させることにより、保護板６１を初期位置Ｐ１から集電部４１ｂ上の設定位置Ｐ２に搬送する（工程Ｓ１０５：搬送工程）。続いて、レーザ照射ノズル１を集電部４１ｂに向けて移動（下降）させることにより、保護板６１を集電部４１ｂ上に載置する（工程Ｓ１０６：搬送工程）。ここでは、保護板６１を集電部４１ｂに接触させる。

このとき、保護板６１を集電部４１ｂ上に載置した状態（すなわち、保護板６１が集電部４１ｂに接触した状態）から、レーザ照射ノズル１をさらに集電部４１ｂに向けて所定距離だけ移動（下降）させ、保護板６１を介して外筒２０から集電部４１ｂに所定の荷重Ｆを加える。これは、積層された複数の集電部４１ｂ同士を互いに密着させるためである。したがって、ここで集電部４１ｂに加える所定の荷重Ｆは、集電部４１ｂ同士を互いに密着させるのに十分な程度の荷重である。このように、この工程Ｓ１０６においては、設定位置Ｐ２においてレーザ照射ノズル１及び保護板６１を集電部４１ｂの上方から集電部４１ｂに向けて下降させることによって保護板６１を集電部４１ｂ上に載置すると共に、外筒２０（外筒２０の一端２１）により保護板６１を集電部４１ｂに押圧する。以上の工程Ｓ１０３〜Ｓ１０６によって、集電端子５１及び集電部４１ｂ上に保護板６１が載置される。なお、工程Ｓ１０３〜Ｓ１０６の一連の動作は、便宜的に複数の工程として説明したが、連続的に行うことができる。

続く工程においては、レーザ溶接を行う。すなわち、図７に示されるように、レーザ照射ノズル１から保護板６１に向けてレーザ光Ｌを照射することにより、集電端子５１、集電部４１ｂ、及び保護板６１を互いに溶接する（工程Ｓ１０７：第３の工程）。このとき、レーザ照射ノズル１は、内筒１０からレーザ光Ｌを出射してレーザ光Ｌを保護板６１に照射する。これにより、保護板６１側から集電部４１ｂを通じて集電端子５１側に溶融部分Ｍが進行し、保護板６１と集電部４１ｂと集電端子５１とが互いに溶接される。これにより、複数の正極４１の電極部４１ａと集電端子５１とが各集電部４１ｂを介して電気的に接続される。

ここで、この工程Ｓ１０７においては、外筒２０の一端２１（接触面２１ｓ）が保護板６１に接触（密着）している状態において、内筒１０からレーザ光Ｌの照射領域（保護板６１におけるレーザ光Ｌが照射される領域）に向けてアシストガスＧを供給しながら、レーザ光Ｌの照射を行う。アシストガスＧとしては、被溶接部材の材料等に応じて種々のガスを用いることができるが、一例として、窒素ガス等の不活性ガスである。

また、この工程Ｓ１０７においては、内筒１０からレーザ光Ｌの照射領域に向けて供給されたアシストガスＧを、内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０から（吸引装置を用いて）吸引しながら、レーザ光Ｌの照射を行う。つまり、この工程Ｓ１０７においては、内筒１０の内部の空間Ｓ１０から導入され溶接個所を通った後に内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０から導出されるアシストガスＧのガス流が形成される。

さらに、この工程Ｓ１０７においては、上記工程Ｓ１０６において集電部４１ｂに加えられた所定の荷重Ｆを維持している。つまり、この工程Ｓ１０７においては、保護板６１の押圧により保護板６１を介して外筒２０から集電部４１ｂに所定の荷重Ｆを加えながら、レーザ光Ｌの照射を行う。以上の工程Ｓ１０３〜Ｓ１０７を、負極４２側に対して同様にして行うことにより、負極４２の集電部４２ｂ、集電端子５２、及び保護板６２についても互いに溶接する。これにより、複数の負極４２の電極部４２ａと集電端子５２とが各集電部４２ｂを介して電気的に接続される。これにより、電極体が製造される。

以上説明したように、本実施形態に係る電極体製造方法においては、電極体における電極部４１ａから延在する集電部４１ｂを集電端子５１上において積層し、集電端子５１及び集電部４１ｂ上に保護板６１を載置する（工程Ｓ１０２）。そして、レーザ照射ノズル１から保護板６１に向けてレーザ光Ｌを照射することにより、集電端子５１、集電部４１ｂ、及び保護板６１を互いに溶接する（工程Ｓ１０７）。

ここで、本実施形態に係る電極体製造方法の工程Ｓ１０２においては、次のような工程Ｓ１０３〜Ｓ１０６により保護板６１を集電部４１ｂ上に載置する。すなわち、まず、レーザ照射ノズル１における内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０を真空引きすることで、外筒２０の一端２１に保護板６１を吸着保持する（工程Ｓ１０４）。このとき、保護板６１は、所定の初期位置Ｐ１に配置されている。

続いて、レーザ照射ノズル１を移動させることにより、保護板６１を初期位置Ｐ１から集電部４１ｂ上の設定位置Ｐ２に搬送する（工程Ｓ１０５）。そして、保護板６１を設定位置Ｐ２に搬送した後に、レーザ照射ノズル１を集電部４１ｂに向けて移動させることにより、保護板６１を集電部４１ｂ上に載置する（工程Ｓ１０６）。このように、本実施形態に係る電極体製造方法においては、レーザ照射ノズル１を用いて保護板６１を設定位置Ｐ２に搬送して集電部４１ｂ上に載置する。

このため、レーザ照射ノズル１の移動の制御によって、集電端子５１及び集電部４１ｂと保護板６１との位置合わせを容易且つ確実に行うことができる。したがって、保護板６１を容易に適切な位置に配置して溶接を行うことが可能となる。その結果、製造される電極体の信頼性を向上可能であると共に、電極体の生産性を向上可能である。

また、本実施形態に係る電極体製造方法においては、工程Ｓ１０７において、外筒２０の一端２１を保護板６１に接触させた状態において、内筒１０からレーザ光Ｌの照射領域にアシストガスＧを供給しながらレーザ光Ｌの照射を行う。このため、アシストガスＧによって溶接状態を良好に保つことができる。特に、ここでは、外筒２０の一端２１が保護板６１に接触（密着）しているので、アシストガスＧが外筒２０の外に漏れにくい。このため、溶接時に生じるヒューム等を外筒２０の外に漏らすことなく、アシストガスＧのガス流により回収することができる。

また、本実施形態に係る電極体製造方法においては、工程Ｓ１０７において、内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０からアシストガスＧを吸引しながらレーザ光Ｌの照射を行う。このため、内筒１０から導入されたアシストガスＧが空間Ｓ２０を介して自然に排気される場合と比較して、アシストガスＧの流速が向上する。その結果、ヒューム等を確実に回収することができる。

さらに、本実施形態に係る電極体製造方法においては、工程Ｓ１０７において、保護板６１の押圧により保護板６１を介して外筒２０から集電部４１ｂに所定の荷重Ｆを加えながらレーザ光Ｌの照射を行う。このため、複数積層された集電部４１ｂ同士を互いに密着させながら溶接を行うことができる。その結果、集電部４１ｂ同士の間に空隙が生じた状態で溶接が行われることが避けられ、溶接状態が良好となる。なお、本実施形態に係る電極体製造方法においては、集電部４１ｂに保護板６１を配置して集電部４１ｂに所定の荷重Ｆを加える際に、工程Ｓ１０５，Ｓ１０６において、設定位置Ｐ２への保護板６１の搬送と集電部４１ｂへの保護板６１の載置と集電部４１ｂへの保護板６１の押圧とを連続して行うことにより、電極体の製造時間を短縮することが可能である。

以上の実施形態は、本発明に係る電極体製造方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電極体製造方法は、上述した形態に限定されない。本発明に係る電極体製造方法は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した形態を任意に変更することができる。

例えば、図８に示されるように、工程Ｓ１０７においては、レーザ照射ノズル１の外筒２０の位置を固定した状態において、保護板６１におけるレーザ光Ｌの照射領域を移動させながらレーザ光Ｌの照射を行ってもよい。より具体的には、例えば、外筒２０と保護板６１との接触を同位置において維持したまま、内筒１０及び光学系３０のみを保護板６１（及び集電部４１ｂ）の延在方向に沿って移動させることにより、レーザ光Ｌの照射領域を移動させることができる。この場合、ヒューム等が外筒２０の外に漏出することを防止しながら、より広い範囲において溶接を行うことが可能となる。

なお、内筒１０及び光学系３０を機械的に移動させることにより、レーザ光Ｌの照射領域を移動させてもよいし、例えばガルバノミラー等を利用してレーザ光Ｌの光路を変更することにより、光学的にレーザ光Ｌの照射領域を移動させてもよい。

また、上記実施形態においては、工程Ｓ１０３においてレーザ照射ノズル１を初期位置Ｐ１の保護板６１上に移動させたときに、内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０の真空引きを開始した。しかしながら、内筒１０と外筒２０との間の空間Ｓ２０の真空引きは、工程Ｓ１０３の以前から行っていてもよいし、工程Ｓ１０４において外筒２０の一端２１を保護板６１に接触させた後に開始してもよい。

また、上記実施形態においては、複数の正極４１及び負極４２を積層して電極積層体４０を構成し、その正極４１の集電部４１ｂを集電端子５１に溶接する場合、及び、その負極４２の集電部４２ｂを集電端子５２に溶接する場合について説明した。しかしながら、本実施形態に係る電極体製造方法は、長尺状の正極及び負極を巻回して構成される巻回型の電極体を製造する場合にも適用可能である。

１…レーザ照射ノズル、１０…内筒、２０…外筒、２１…一端、４１ａ，４２ａ…電極部、４１ｂ，４２ｂ…集電部、５１，５２…集電端子（集電部材）、６１，６２…保護板（板部材）、Ｆ…所定の荷重、Ｇ…アシストガス、Ｌ…レーザ光、Ｐ１…初期位置、Ｐ２…設定位置、Ｓ２０…空間。

Claims (5)

1. レーザ光を出力する内筒、及び前記内筒との間に空間が形成されるように前記内筒を覆う外筒を含むレーザ照射ノズルと、前記外筒に接続された吸引装置と、を用い、レーザ溶接により電極体を製造する電極体製造方法であって、
   前記電極体における電極部から延在する集電部を複数層に積層して集電部材上に配置する第１の工程と、
   前記集電部材及び前記集電部上に板部材を載置する第２の工程と、
   前記第２の工程の後に、前記レーザ照射ノズルから前記板部材に向けてレーザ光を照射することにより、前記集電部材、前記集電部、及び前記板部材を互いに溶接する第３の工程と、を備え、
   前記第２の工程は、
   前記内筒と前記外筒との間の前記空間を真空引きすることで初期位置に配置された前記板部材を前記外筒の一端に吸着する吸着工程と、
   前記外筒の前記一端に前記板部材を吸着した状態において、前記レーザ照射ノズルを移動させることにより、前記板部材を前記初期位置から前記集電部上の設定位置に搬送する搬送工程と、
   を含む、
   電極体製造方法。
2. 前記第３の工程においては、前記外筒の前記一端を前記板部材に接触させた状態において、前記内筒から前記レーザ光の照射領域にアシストガスを供給しながら前記レーザ光の照射を行う、
   請求項１に記載の電極体製造方法。
3. 前記第３の工程においては、前記内筒と前記外筒との間の前記空間から前記アシストガスを吸引しながら前記レーザ光の照射を行う、
   請求項２に記載の電極体製造方法。
4. 前記第３の工程においては、前記外筒の位置を固定した状態において、前記板部材における前記レーザ光の照射領域を移動させながら前記レーザ光の照射を行う、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極体製造方法。
5. 前記搬送工程においては、前記設定位置において前記レーザ照射ノズル及び前記板部材を前記集電部の上方から前記集電部に向けて下降させることによって前記板部材を前記集電部上に載置すると共に、前記外筒により前記板部材を前記集電部に押圧し、
   前記第３の工程においては、前記板部材の押圧により前記板部材を介して前記外筒から前記集電部に所定の荷重を加えながら前記レーザ光の照射を行う、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電極体製造方法。
   

Images