JP2016054062A

JP2016054062A - 位置決め構造

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Publication number: JP2016054062A
Application number: JP2014179492A
Authority: JP
Inventors: 晃嵩山田; Hidaka Yamada
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2034-09-03
Also published as: JP6330586B2

Abstract

【課題】タブ群を保護する保護部材を簡便に位置決めできる位置決め構造を提供すること。【解決手段】位置決め装置４０は、電極組立体１２を支持するように構成された支持面５１を有する支持部材５０と、支持部材５０に対して、支持面５１の面方向に移動が規制された状態で組み付け可能に構成されており、支持面５１に電極組立体１２が支持されている状態において、各タブ群１３ｄ，１４ｄに対してそれぞれ保護部材２３，２４を位置決めするように構成された位置決め部材６０と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、タブ群と導電部材とを溶接するときに、タブ群を保護する保護部材を位置決めするための位置決め構造に関する。

従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置として、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが搭載されている。この種の二次電池は、電極が層状に重なっている電極組立体を有する。

そして、例えば特許文献１に示されるように、電極組立体を構成している電極と、電極端子などの導電部材とは、溶接によって電気的に接続されている。特許文献１では、導電部材と電極とを上下の冶具によって挟んで位置決めするとともに、その状態のままレーザを照射することにより、導電部材と電極とを溶接している。

特開２００７−２１４０８６号公報

ところで、電極のタブが層状に重なっているタブ群と、上述した導電部材とを溶接する場合には、タブ群を保護する保護部材を用いる場合がある。この保護部材は、タブ群のうち導電部材の配置面とは反対面に配置された状態で、導電部材とともにタブ群と溶接されている。しかしながら、このような保護部材を用いる場合には、保護部材を位置決めする必要があり、タブ群と導電部材との溶接作業が煩雑になっていた。具体的には、例えば保護部材は溶接箇所のみ覆えればよい為、タブよりも肉厚だが、タブよりも小面積の金属片が用いられる場合がある。このような保護部材を加えた溶接は、導電部材、タブ群、及び保護部材の三部材を重ねた溶接となる。タブよりも小面積の保護部材は、タブ群の上に載置された状態となる。この為、溶接前に導電部材又はタブ群を、位置合せのために少しスライドさせるだけでも、保護部材は溶接位置より動いてしまい、都度、位置合せが必要になる。

この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、タブ群を保護する保護部材を簡便に位置決めできる位置決め構造を提供することにある。

上記課題を解決する位置決め構造は、電極組立体の縁部から突出しており且つタブが層状に重なっているタブ群と、導電部材とを溶接するときに、前記タブ群を保護する保護部材を前記タブ群に対して位置決めするための位置決め構造であって、前記電極組立体を支持するように構成された支持面を有する支持部と、前記支持部に対して、前記支持面の面方向に移動が規制された状態で組み付け可能に構成されており、前記支持面に前記電極組立体が支持されている状態において、前記支持部に対して前記保護部材を位置決めするように構成された位置決め部と、を備えたことを要旨とする。

この構成によれば、電極組立体を支持部に支持させるとともに、位置決め部によって、保護部材を支持部に対して位置決めできる。これにより、タブ群に保護部材を重ねた状態で配置した後、タブ群を位置合せの調整のためにスライドさせた場合にも、保護部材の支持部に対する相対位置は変わらず、溶接位置より動くことを抑制できる。したがって、位置合せの頻度を減らし、タブ群を保護する保護部材を簡便に位置決めできる。

上記位置決め構造について、前記保護部材が前記タブ群に対して位置決めされている状態において、前記位置決め部と重なるように前記保護部材を前記支持部に対して固定する固定部を備えていることが好ましい。

この構成によれば、固定部によって、保護部材をタブ群に対し固定できる。よって、例えば溶接時に保護部材が溶接電極に付着したとしても、保護部材を動かすことなく溶接電極は引き剥がされ、タブ群が溶接電極に引っ張られることを抑制できる。

上記位置決め構造について、前記位置決め部は、前記支持面の面方向において前記保護部材と接触するように構成された第１接触部を有しており、前記固定部は、前記支持面と直交する方向において、前記保護部材と接触するように構成された第２接触部を有していることが好ましい。

この構成によれば、位置決め部の第１接触部と保護部材とを接触させることで、保護部材が支持面の面方向に移動することを抑制できるとともに、固定部の第２接触部と保護部材とを接触させることで、保護部材が支持面と直交する方向に移動することを抑制できる。したがって、保護部材が支持面の面方向及び支持面と直交する方向に移動することを抑制し、簡便に保護部材を位置決めできる。

上記位置決め構造について、前記位置決め部と前記固定部とは、別部材として構成されていることが好ましい。この構成によれば、位置決め部と固定部とが別部材であることから、位置決め部による保護部材の位置決め作業と、固定部による保護部材の固定作業とを別々に行うことができる。このため、位置決め部と固定部とが単一の部材に設けられている場合と比較して、簡便に保護部材を位置決めできる。

上記位置決め構造について、前記支持部は、前記支持部が載置される載置面に対して前記支持部を位置決めするように構成された位置決め部を有することが好ましい。この構成によれば、所定の載置面に対して支持部を簡便に位置決めできる。

本発明によれば、タブ群を保護する保護部材を簡便に位置決めできる。

部分的に分解した二次電池の模式図。図１に示す１−１線断面図。溶接装置の模式図。位置決め装置の模式図。位置決め部材及び固定部材の模式図。位置決め装置による保護部材の位置決め方法を説明するための模式図。

以下、位置決め装置の一実施形態について説明する。最初に本実施形態の位置決め装置を用いて製造される二次電池について説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、金属製である直方体状のケース１１を有する。ケース１１は、例えばアルミニウム製やアルミニウム合金製である。ケース１１は、有底四角筒状のケース本体１１ａと、ケース本体１１ａの開口部を塞ぐ蓋１１ｂとを有する。ケース１１には、電極組立体１２が収容されている。また、ケース１１には、図示しない電解質（電解液）が充填されている。本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池である。

電極組立体１２は、その全体が略直方体状であるとともに、電極としての正極電極１３と電極としての負極電極１４とが間にセパレータ１５を介在させた状態で複数層にわたって交互に重なっている積層型の電極組立体である。正極電極１３、負極電極１４、及びセパレータ１５は、略矩形のシート状である。正極電極１３と負極電極１４とは、セパレータ１５によって相互に絶縁されている。以下の説明では、電極組立体１２において、各電極１３，１４が重なっている方向を単に「積層方向ＤＳ」と示す。

図２に示すように、正極電極１３は、略矩形状である正極用の金属箔１３ａと、その両面の一部をそれぞれ覆うとともに正極用の活物質を含む活物質層１３ｂと、金属箔１３ａの縁部から突出するタブとしての正極タブ１３ｃとを有する。金属箔１３ａは、例えばアルミニウム箔である。本実施形態の正極タブ１３ｃは、金属箔１３ａの一部であって、活物質層１３ｂで覆われていない部分である。

また、負極電極１４は、略矩形状である金属箔１４ａと、その両面の一部をそれぞれ覆うとともに負極用の活物質を含む活物質層１４ｂと、金属箔１４ａの縁部から突出するタブとしての負極タブ１４ｃとを有する。金属箔１４ａは、例えば銅箔である。本実施形態の負極タブ１４ｃは、金属箔１４ａの一部であって、活物質層１４ｂに覆われていない部分である。なお、以下の説明では、積層方向ＤＳ及び突出方向Ｄ１と直交する方向を「幅方向Ｄ２」と示す。

図１に示すように、電極組立体１２は、複数の正極電極１３が積層されていることによって、電極組立体１２の縁部１２ａから突出しており且つ正極タブ１３ｃが層状に重なっているタブ群としての正極タブ群１３ｄを有する。また、電極組立体１２は、複数の負極電極１４が積層されていることによって、電極組立体１２の縁部１２ａから突出しており且つ負極タブ１４ｃが層状に重なっているタブ群としての負極タブ群１４ｄを有する。

二次電池１０は、ケース１１の外側に突出するように蓋１１ｂに固定された正極端子１７と、ケース１１の外側に突出するように蓋１１ｂに固定された負極端子１８とを有する。なお、正極端子１７及び負極端子１８は、円環状の絶縁部材１９によって蓋１１ｂと絶縁されている。

二次電池１０は、電極組立体１２（正極タブ群１３ｄ）と正極端子１７とを電気的に接続する導電部材２１を有する。正極端子１７と導電部材２１とは、導電部材２１の基端部で電気的に接続されている。また、正極タブ群１３ｄは、積層方向ＤＳにおける電極組立体１２の両端面のうち一方の端面１２ｂ側へ、正極タブ群１３ｄを構成する全ての正極タブ１３ｃを寄せ集めた状態であって、且つ縁部１２ａに沿って延びるように折り曲げられた状態で導電部材２１の先端部と溶接されている。

また、二次電池１０は、正極タブ群１３ｄと導電部材２１とを溶接するときに正極タブ群１３ｄを保護するための保護部材２３を有する。保護部材２３は、金属製である矩形平板状の部材である。保護部材２３は、例えばアルミニウム製である。保護部材２３は、正極タブ群１３ｄの突出方向Ｄ１と幅方向Ｄ２の両方向において、正極タブ群１３ｄよりも小さい。保護部材２３は、正極タブ１３ｃよりも肉厚であるが、正極タブ１３ｃよりも小面積の金属片である。そして、保護部材２３は、正極タブ群１３ｄを挟んで導電部材２１とは反対側に配置されており、該位置において正極タブ群１３ｄと溶接されている。

また、二次電池１０は、電極組立体１２（負極タブ群１４ｄ）と負極端子１８とを電気的に接続する導電部材２２を有する。負極端子１８と導電部材２２とは、導電部材２２の基端部で電気的に接続されている。負極タブ群１４ｄは、電極組立体１２の端面１２ｂ側へ負極タブ群１４ｄを構成する全ての負極タブ１４ｃを寄せ集めた状態であって、且つ縁部１２ａに沿って延びるように折り曲げられた状態で導電部材２２の先端部と溶接されている。

また、二次電池１０は、負極タブ群１４ｄと導電部材２２とを溶接するときに負極タブ群１４ｄを保護するための保護部材２４を有する。保護部材２４は、金属製である矩形平板状の部材である。保護部材２４は、例えば銅製である。保護部材２４は、負極タブ群１４ｄの突出方向Ｄ１と幅方向Ｄ２の両方向において、負極タブ群１４ｄよりも小さい。保護部材２４は、負極タブ１４ｃよりも肉厚であるが、負極タブ１４ｃよりも小面積の金属片である。そして、保護部材２４は、負極タブ群１４ｄを挟んで導電部材２２とは反対側に配置されており、該位置において負極タブ群１４ｄと溶接されている。

次に、溶接装置３０について説明する。溶接装置３０は、導電部材とタブ群とを抵抗溶接（スポット溶接）するための装置である。
図３に示すように、溶接装置３０は、支持柱３１と、該支持柱３１に対して水平方向へスライド可能に支持された載置台３２とを有する。載置台３２の上面は、電極組立体１２がセットされた位置決め装置４０を載置するための載置面３２ａである。載置面３２ａは、平坦な水平面である。位置決め装置４０については後述する。載置台３２は、該載置台３２を垂直方向に貫通した溶接孔３３ａ及び溶接孔３３ｂと、載置面３２ａから突出した略円柱状の２つの固定ピン３４を有する。

また、溶接装置３０は、支持柱３１に固定された第１電極部３５を有する。第１電極部３５は、載置台３２の上方に位置している。第１電極部３５は、金属製である円柱状の第１溶接電極３５ａを有するとともに、該第１溶接電極３５ａは、先端を下方（載置台３２）に向けた状態で配置されている。また、第１電極部３５は、第１溶接電極３５ａを垂直方向に移動させるように構成されたアクチュエータ３５ｂを有する。

また、溶接装置３０は、支持柱３１に固定された第２電極部３６を有する。第２電極部３６は、載置台３２の下方に位置している。第２電極部３６は、金属製である円柱状の第２溶接電極３６ａを有するとともに、第２溶接電極３６ａは、先端を上方（載置台３２）に向けた状態で配置されている。また、第２電極部３６は、第２溶接電極３６ａを垂直方向に移動させるように構成されたアクチュエータ３６ｂを有する。

各溶接電極３５ａ，３６ａは、それぞれの軸線を一致させた状態で配置されているとともに、該軸線上には、載置台３２をスライドさせることで、溶接孔３３ａ，３３ｂの何れかを位置させることができる。溶接装置３０は、各アクチュエータ３５ｂ，３６ｂを動作させることで、各溶接電極３５ａ，３６ａにより、溶接孔３３ａ，３３ｂの何れかを介した状態で溶接対象を挟持する。そして、溶接装置３０は、この状態において両溶接電極３５ａ，３６ａの間で通電することにより、溶接対象を溶接できるようになっている。

次に、位置決め装置４０について説明する。位置決め装置４０は、タブ群と導電部材とを溶接するときに、保護部材をタブ群などに対して位置決めするために用いられる。以下、詳しく説明する。

図４に示すように、位置決め装置４０は、電極組立体１２を支持する支持部としての支持部材５０と、保護部材２３，２４を位置決めする位置決め部としての位置決め部材６０と、保護部材２３，２４を固定する固定部としての固定部材７０とを備えている。本実施形態では、支持部材５０、位置決め部材６０、及び固定部材７０を含んで位置決め構造が構成されている。

まず、支持部材５０について説明する。
支持部材５０は、絶縁材料製であって、その全体が略矩形である。支持部材５０の上面は、平坦な支持面５１であり、電極組立体１２が載置されたときに該電極組立体１２を支持するように構成されている。なお、支持部材５０は、例えば電極組立体１２を支持面５１に載置する位置を指示する指示線（情報）や、電極組立体１２を位置決めするための凹部や段部など、電極組立体１２用の位置決め部を有する（図示しない）。

支持部材５０は、支持部材５０を載置面３２ａに載置するときに、各固定ピン３４がそれぞれ挿入される２つの挿入孔５２を有する。支持部材５０は、各固定ピン３４がそれぞれ挿入孔５２に挿入されている状態において、載置面３２ａの面方向への移動が規制された状態で位置決め及び固定される。本実施形態において各挿入孔５２は、載置面３２ａに対して支持部材５０を位置決めするように構成された位置決め部として機能する。

支持部材５０は、垂直方向から見たときに、導電部材２１に対応する大きさ及び形状である凹部５３と、導電部材２２に対応する大きさ及び形状である凹部５４とを有する。凹部５３は、電極組立体１２を支持面５１に載置した状態において、垂直方向から見たときに正極タブ群１３ｄと重なる。凹部５４は、電極組立体１２を支持面５１に載置した状態において、垂直方向から見たときに負極タブ群１４ｄと重なる。

また、凹部５３は、該凹部５３に導電部材２１が嵌め込まれることで、該導電部材２１が支持面５１の面方向に移動しないように位置決めする。また、凹部５４は、凹部５４に導電部材２２が嵌め込まれることで、該導電部材２２が支持面５１の面方向に移動しないように位置決めする。凹部５３，５４は、タブ群と導電部材とを相互に位置決めするように構成された導電部材位置決め部となる。

また、支持部材５０は、各凹部５３，５４内においてそれぞれ垂直方向に貫通した２つの溶接孔５５を有する。各溶接孔５５は、何れも第２溶接電極３６ａの先端部における直径よりも大きい。凹部５４の溶接孔５５は、支持部材５０が載置面３２ａに対して位置決めされた状態において、溶接孔３３ａと重なる。凹部５３の溶接孔５５は、支持部材５０が載置面３２ａに対して位置決めされた状態において、溶接孔３３ｂと重なる。

また、支持部材５０は、凹部５３と凹部５４との間において、支持面５１から垂直に突出する円柱状の２つの固定ピン５６を有する。固定ピン５６は、電極組立体１２を支持面５１に載置した状態において、正極タブ群１３ｄと負極電極１４との間に位置する。各固定ピン５６は、外周面にねじ山を有しており、ナットなどを螺入できるように構成されている。

次に、位置決め部材６０について説明する。
図４及び図５に示すように、位置決め部材６０は、絶縁材料製である。位置決め部材６０は、幅方向Ｄ２に沿って延びる矩形板状のベース部６０ａと、該ベース部６０ａにおける電極組立体１２側の縁部から立設された立設部６０ｂとを有しており、幅方向Ｄ２と直交する平面で切断したときの断面形状が略Ｌ字型である。ベース部６０ａと立設部６０ｂとが交差する角部には、電極組立体１２の縁部１２ａ（各タブ群１３ｄ，１４ｄの基端）側に突出する円弧面であるアール部６０ｃが設けられている。

位置決め部材６０は、支持部材５０の各固定ピン５６がそれぞれ挿通される２つの挿通孔６１を有する。即ち、位置決め部材６０は、各固定ピン５６がそれぞれ挿通孔６１に挿通されることで、支持面５１の面方向への移動が規制された状態（位置決めされた状態）で組み付けられるように構成されている。

また、位置決め部材６０は、垂直方向に貫通した位置決め孔６２及び位置決め孔６３を有する。位置決め孔６２は、位置決め部材６０が支持部材５０に対して位置決めされた状態において、垂直方向から見たときに負極タブ群１４ｄと重なる。位置決め孔６３は、位置決め部材６０が支持部材５０に対して位置決めされた状態において、垂直方向から見たときに正極タブ群１３ｄと重なる。

位置決め孔６２は、垂直方向から見たときに、保護部材２４の形状に対応した矩形である。そして、各方向Ｄ１，Ｄ２において、位置決め孔６２の大きさは、保護部材２４と同一又は僅かに大きい。また、位置決め孔６３は、垂直方向から見たときに、保護部材２３の形状に対応した矩形である。そして、各方向Ｄ１，Ｄ２において、位置決め孔６３の大きさは、保護部材２３と同一又は僅かに大きい。また、ベース部６０ａにおいて、各位置決め孔６２，６３が設けられた部分の厚さは、各保護部材２３，２４の厚さよりも厚い。

したがって、各位置決め孔６２，６３の内壁面６５ａ，６５ｂは、支持面５１の面方向において保護部材と接触するように構成された第１接触部となる。そして、各位置決め孔６２，６３の内壁面のうち、突出方向Ｄ１において対向する内壁面６５ａは、支持面５１の面方向のうち突出方向Ｄ１に移動しないように、嵌め込まれた保護部材と接触する接触部となる。また、各位置決め孔６２，６３の内壁面のうち、幅方向Ｄ２において対向する内壁面６５ｂは、支持面５１の面方向のうち幅方向Ｄ２に移動しないように、嵌め込まれた保護部材と接触する接触部となる。

また、位置決め部材６０は、各位置決め孔６２，６３の間において、支持面５１側の面から突出する矩形の突出部６６を有する。突出部６６は、位置決め部材６０が支持部材５０に対して位置決めされた状態において、正極タブ群１３ｄと負極タブ群１４ｄとの間に配置される。なお、前述した挿通孔６１は、この突出部６６を貫通している。

次に、固定部材７０について説明する。
固定部材７０は、絶縁材料製であって、幅方向Ｄ２に沿って延びる矩形の板状部材である。固定部材７０は、支持部材５０の各固定ピン５６がそれぞれ挿通される２つの挿通孔７１を有する。即ち、固定部材７０は、各固定ピン５６がそれぞれ挿通孔７１に挿通されることで、支持面５１の面方向への移動が規制された状態（位置決めされた状態）で組み付けられるように構成されている。

また、固定部材７０は、垂直方向に貫通した溶接孔７２及び溶接孔７３を有する。各溶接孔７２，７３は、何れも第１溶接電極３５ａの先端部における直径よりも大きい。溶接孔７２は、固定部材７０が支持部材５０に対して位置決めされた状態において、垂直方向から見たときに保護部材２４や負極タブ群１４ｄと重なる。溶接孔７３は、固定部材７０が支持部材５０に対して位置決めされた状態において、垂直方向から見たときに保護部材２３や正極タブ群１３ｄと重なる。

また、固定部材７０は、支持部材５０側の面である下面７０ａから突出しており、且つ溶接孔７２の周囲の一部を囲う凸部７２ａを有する。凸部７２ａは、溶接孔７２の４つの縁部のうち、電極組立体１２の縁部１２ａ側の縁部を除く３つの縁部から突出しており、垂直方向からみたときにコの字型の形状である。凸部７２ａは、各方向Ｄ１，Ｄ２において、位置決め孔６２と同一又は僅かに小さい。また、垂直方向において、凸部７２ａの高さと保護部材２４の厚さの和は、ベース部６０ａのうち位置決め孔６２が設けられた部分の厚さ（位置決め孔６２の深さ）よりも大きい。

また、固定部材７０は、下面７０ａから突出しており、且つ溶接孔７３の周囲の一部を囲う凸部７３ａを有する。凸部７３ａは、溶接孔７３の４つの縁部のうち、電極組立体１２の縁部１２ａ側の縁部を除く３つの縁部から突出しており、垂直方向からみたときにコの字型の形状である。凸部７３ａは、各方向Ｄ１，Ｄ２において、位置決め孔６３と同一又は僅かに小さい。また、垂直方向において、凸部７３ａの高さと保護部材２３の厚さの和は、ベース部６０ａのうち位置決め孔６３が設けられた部分の厚さ（位置決め孔６３の深さ）よりも大きい。

そして、各凸部７２ａ，７３ａは、固定部材７０が位置決め部材６０とともに支持部材５０に対して位置決めされた状態において、それぞれ位置決め孔６２，６３に挿入されるように構成されている。

また、図示はしないが、溶接装置３０には、溶接時に固定部材７０を上方より抑える押圧手段が設けられている。押圧手段は、溶接時、各溶接電極３５ａ，３６ａの接触により、位置決め部材６０及び固定部材７０が動くことがないように、固定部材７０を上から押さえつける。押圧手段の構造は、特に限定はしないが、例えば、スプリングにより伸縮するシャフトを用いることが出来る。シャフトの基端を、第１電極部３５の半ばに固定し、先端は、固定部材７０に対応する位置で下方に延ばし、伸張時には第１電極部３５の先端より下方に位置し、短縮時には溶接電極３５ａの先端より上方に位置するように配置する。前記構成により、溶接時に溶接電極３５ａが保護部材２３に接近する過程で、まずシャフトの先端が固定部材７０に接触し、固定部材７０を押圧する。また、溶接後、溶接電極３５ａが保護部材２３より離れるときには、シャフトの先端が固定部材７０を押圧している。

次に、上述した位置決め装置４０を用いた二次電池１０の製造方法について、タブ群と導電部材との溶接方法を中心として、その作用とともに説明する。本実施形態における二次電池１０の製造方法には、正極電極１３、負極電極１４、及びセパレータ１５を積層して電極組立体１２を形成する形成工程、及びタブ群と導電部材とを溶接する溶接工程を含んでいる。

図４及び図６に示すように、溶接工程では、支持部材５０の凹部５３に導電部材２１を嵌め込むとともに、凹部５４に導電部材２２を嵌め込む。次に、支持部材５０の支持面５１に対して電極組立体１２を載置し、支持させる。

次に、位置決め部材６０の各挿通孔６１に支持部材５０の固定ピン５６をそれぞれ挿通させることにより、位置決め部材６０を支持部材５０、及び支持面５１に支持されている電極組立体１２に対して位置決めする。このとき、正極タブ群１３ｄを構成する各正極タブ１３ｃや、負極タブ群１４ｄを構成する各負極タブ１４ｃは、位置決め部材６０によって端面１２ｂ側へ寄せ集められる。このとき、位置決め部材６０にはアール部６０ｃが設けられていることから、ベース部６０ａと立設部６０ｂとの角部と接触することによって、各タブ１３ｃ，１４ｃが負荷を受けることを抑制できる。

次に、位置決め孔６２に保護部材２４を嵌め込むとともに、位置決め孔６３に保護部材２３を嵌め込む。これにより、保護部材２４は、支持面５１の面方向において、位置決め孔６２の内壁面６５ａ，６５ｂと接触するため、支持面５１の面方向への移動が規制された状態で支持部材５０や負極タブ群１４ｄに対して位置決めされる。保護部材２３についても同様に、支持部材５０や正極タブ群１３ｄに対して位置決めされる。

続けて、固定部材７０の各挿通孔７１に支持部材５０の固定ピン５６をそれぞれ挿通させることにより、固定部材７０を、支持部材５０、位置決め部材６０、及び支持面５１に支持されている電極組立体１２に対して位置決めする。このとき、凸部７２ａは、位置決め孔６２に挿入される一方で、凸部７３ａは、位置決め孔６３に挿入される。これにより、保護部材２４は、垂直方向（積層方向ＤＳ）において、凸部７２ａの先端面７６と接触し押圧されるため、支持面５１と直交する方向への移動が規制された状態で負極タブ群１４ｄに対して固定（位置決め）される。保護部材２３についても同様に、正極タブ群１３ｄに対して固定される。このため、各凸部７２ａ，７３ａの先端面７６は、第２接触部となる。

次に、各固定ピン５６に図示しないナットをそれぞれ螺入させることにより、各ナットと支持部材５０との間で、各タブ群１３ｄ，１４ｄ、保護部材２３，２４、位置決め部材６０、及び固定部材７０を挟持し、相互に固定する。この状態において、垂直方向（積層方向ＤＳ）からみたときに、溶接孔５５、導電部材２２、負極タブ群１４ｄ、位置決め孔６２、保護部材２４、及び溶接孔７２は、相互に重なっている。同様に、垂直方向（積層方向ＤＳ）からみたときに、溶接孔５５、導電部材２１、正極タブ群１３ｄ、位置決め孔６３、保護部材２３、及び溶接孔７３は、相互に重なっている。

次に、溶接装置３０を用いて抵抗溶接を行う。ここでは、負極タブ群１４ｄと導電部材２２との溶接について詳しく説明する。なお、正極タブ群１３ｄと導電部材２１との溶接は、負極タブ群１４ｄと導電部材２２との溶接と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、電極組立体１２がセットされた位置決め装置４０を、溶接装置３０の載置台３２に載置する。なお、溶接装置３０では、位置決め装置４０を載置する前に又は載置した後に、載置台３２をスライドさせて各溶接電極３５ａ，３６ａの軸線上に溶接孔３３ａを位置させる。この状態において、各溶接電極３５ａ，３６ａの軸線上には、溶接孔５５、導電部材２２、負極タブ群１４ｄ、位置決め孔６２、保護部材２４、及び溶接孔７２が位置する。次に、溶接装置３０の各アクチュエータ３５ｂ，３６ｂを動作させ、溶接孔３３ａ、溶接孔５５、及び溶接孔７２を介して、導電部材２２、負極タブ群１４ｄ、及び保護部材２４を、各溶接電極３５ａ，３６ａで挟持する。そして、各溶接電極３５ａ，３６ａの間で通電することにより、導電部材２２と負極タブ群１４ｄとを溶接するとともに、導電部材２２と保護部材２４とを溶接する。導電部材２１、正極タブ群１３ｄ、及び保護部材２３の溶接についても同様である。なお、その後、電極組立体１２は電解質とともにケース１１に収容されて、二次電池１０が完成される。

したがって、上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）電極組立体１２を支持部材５０に支持させるとともに、位置決め部材６０の位置決め孔６２によって、保護部材２４を支持部材５０に対して位置決めした。保護部材２４は、位置決め部材６０を介して、支持部材５０に位置決めされているため、溶接前の位置合せの為、例えば負極タブ群１４ｄを微小にスライドさせたとしても、保護部材２４が溶接位置より動くことはない。したがって、位置合せ作業の煩雑さが軽減され、簡便に位置決めできる。保護部材２３についても同様である。

（２）固定部材７０によって、保護部材２４を負極タブ群１４ｄに対して固定できる。溶接時には、ワークが溶接電極に付着することがある。本実施形態では、溶接後、溶接電極３５ａ，３６ａの開放時に、保護部材２４が第１溶接電極３５ａに付着することがあるが、固定部材７０の凸部７２ａがワークを押えることで、負極タブ群１４ｄが第１溶接電極３５ａに引きずられることが防止される。保護部材２３と正極タブ群１３ｄとの溶接についても同様である。

（３）位置決め孔６２の内壁面６５ａ，６５ｂと保護部材２４とを接触させることで、保護部材２４が支持面５１の面方向に移動することを抑制できるとともに、凸部７２ａの先端面７６と保護部材２４とを接触させることで、保護部材２４が支持面５１と直交する方向（積層方向ＤＳ）に移動することを抑制できる。したがって、保護部材２４が支持面５１の面方向及び支持面５１と直交する方向に移動することを抑制し、簡便に保護部材２４を位置決めできる。保護部材２３についても同様である。

（４）位置決め部材６０と固定部材７０とは別部材として構成されていることから、位置決め部材６０による保護部材２３，２４の位置決め作業と、固定部材７０による保護部材２３，２４の固定作業とを別々に行うことができる。このため、位置決め孔６２，６３と凸部７２ａ，７３ａとが単一の部材に設けられている場合と比較して、簡便に保護部材２３，２４を位置決めできる。

（５）支持部材５０は、載置面３２ａに対して支持部材５０を位置決めするための挿入孔５２を有することから、載置面３２ａに対して支持部材５０を簡便に固定できる。
（６）位置決め孔６２の内壁面６５ａ，６５ｂによって、保護部材２４が負極タブ群１４ｄの突出方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に移動することをより確実に抑制できる。保護部材２３についても同様である。

（７）位置決め部材６０を支持部材５０に組み付けることで、正極タブ１３ｃや負極タブ１４ｃを寄せ集めて、簡便にタブ群１３ｄ，１４ｄを形成できる。
（８）位置決め部材６０にアール部６０ｃを設けることで、各タブ１３ｃ，１４ｃを寄せ集めてタブ群１３ｄ，１４ｄを形成するときに、各タブ１３ｃ，１４ｃに負荷がかかることを抑制できる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように具体化してもよい。
○ 凹部５３，５４の形状は、導電部材２１，２２の形状に対応させて変更してもよい。例えば、導電部材２１，２２が楕円形である場合、凹部５３，５４についても楕円形の凹部とするとよい。

○ 支持部材５０は、凹部５３，５４に代えて、導電部材２１，２２が配置される領域の一部又は全部を囲う壁部を有していてもよい。
○ 挿入孔５２を省略してもよい。この場合、載置台３２は、各固定ピン３４に代えて、例えば支持部材５０を保持するクランプを有していてもよい。

○ 固定ピン５６の位置や本数は適宜変更してもよい。また、挿通孔６１，７１の位置や個数は、固定ピン５６の位置や本数に対応させて変更してもよい。
○ 位置決め孔６２，６３の形状は、それぞれ保護部材２３，２４を位置決めできるのであれば、その形状を変更してもよい。例えば、内壁面６５ａ，６５ｂに凸部を設けるとともに、該凸部の先端を保護部材２３，２４に接触させてもよい。

○ 各保護部材２３，２４の大きさや形状を変更してもよい。
○ 位置決め部材６０と固定部材７０とは一体の部材であってもよい。
○ 位置決め部材６０から立設部６０ｂ、アール部６０ｃ、及び突出部６６のうち一部間は全部を省略してもよい。

○ 凸部７２ａ，７３ａの形状を変更してもよい。
○ 支持部材５０、位置決め部材６０、及び固定部材７０を相互に位置決めするための構造は適宜変更できる。例えば、固定部材７０に固定ピンを設けるとともに、該固定ピンを位置決め部材６０及び支持部材５０に設けた挿通孔に挿通させることで、各部材５０，６０，７０を相互に位置決めしてもよい。

○ 支持部材５０、位置決め部材６０、及び固定部材７０は、正極用と負極用とで別体であってもよい。
○ 位置決め装置４０は、正極タブ群１３ｄに保護部材２３を位置決めするための位置決め装置と、負極タブ群１４ｄに保護部材２４を位置決めするための位置決め装置とで、別体の装置であってもよい。即ち、位置決め装置４０は、正極用と負極用とで専用の装置であってもよい。

○ 位置決め装置４０は、製造ラインに組み込まれていてもよい。例えば、溶接装置３０の載置台３２と支持部材５０とが支持部として兼用されており、支持部に対して電極組立体１２、導電部材２１，２２、保護部材２３，２４、位置決め部材６０、及び固定部材７０を組み付ける構成であってもよい。

○ 支持部材５０、位置決め部材６０、及び固定部材７０は、ナットに代えて、クランプを用いたり、アクチュエータにより相互に固定してもよい。
○ 溶接工程では、タブを寄せ集めて各タブ群１３ｄ，１４ｄを形成してから、電極組立体１２を支持部材５０に載置してもよい。

○ 溶接工程では、支持部材５０を載置台３２に載置してから、その状態のまま支持面５１に電極組立体１２を載置したり、保護部材２３，２４を位置決めしたりしてもよい。
○ 各タブ群１３ｄ，１４ｄは、端面１２ｂ側とは異なる位置に寄せ集めて形成されていてもよい。

○ 載置台３２は、例えばターンテーブルであってもよい。
○ 載置台３２は、支持柱３１に対してスライド不能に固定されていてもよい。この場合、負極タブ群１４ｄと導電部材２２との溶接と、正極タブ群１３ｄと導電部材２１との溶接とを別の溶接装置３０で行うとよい。

○ 溶接装置３０は、超音波溶接機であってもよく、レーザ溶接機であってもよい。
○ 溶接装置３０は、例えば垂直など、位置決め装置４０を水平とは異なる角度で支持した状態のまま溶接を行うものであってもよい。

○ 電極組立体１２は、帯状の正極電極１３及び帯状の負極電極１４を捲回した捲回型の電極組立体であってもよい。
○ 負極電極１４は片面にのみ活物質層１４ｂを有していてもよい。正極電極１３についても同様に変更できる。

○ 負極タブ１４ｃは、別の金属箔を金属箔１４ａに接合して設けられていてもよい。正極タブ１３ｃについても同様に変更できる。
○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。

○ 二次電池１０に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のような蓄電装置であってもよい。
以下に示す技術的思想は上記実施形態及び別例から把握できる。

（イ）前記第１接触部には、前記支持面の面方向のうちタブ群の突出方向において前記保護部材と接触するように構成された接触部と、前記支持面の面方向のうちタブ群の突出方向と直交する方向において前記保護部材と接触するように構成された接触部とがあることが好ましい。

（ロ）前記支持部は、前記支持面に前記電極組立体が支持されている状態において、前記タブ群と前記導電部材とを相互に位置決めするように構成された導電部材位置決め部を有することが好ましい。

１２…電極組立体、１２ａ…縁部、１３ｃ…正極タブ（タブ）、１３ｄ…正極タブ群（タブ群）、１４ｃ…負極タブ（タブ）、１４ｄ…負極タブ群（タブ群）、２１，２２…導電部材、２３，２４…保護部材、４０…位置決め装置（位置決め構造）、５０…支持部材（支持部）、５１…支持面、５２…挿入孔（位置決め部）、５３，５４…凹部（導電部材位置決め部）、６０…位置決め部材（位置決め部）、６５ａ，６５ｂ…内壁面（第１接触部）、７０…固定部材（固定部）、７６…先端面（第２接触部）。

Claims

電極組立体の縁部から突出しており且つタブが層状に重なっているタブ群と、導電部材とを溶接するときに、前記タブ群を保護する保護部材を位置決めするための位置決め構造であって、
前記電極組立体を支持するように構成された支持面を有する支持部と、
前記支持部に対して、前記支持面の面方向に移動が規制された状態で組み付け可能に構成されており、前記支持面に前記電極組立体が支持されている状態において、前記支持部に対して前記保護部材を位置決めするように構成された位置決め部と、を備えたことを特徴とする位置決め構造。
前記保護部材が前記タブ群に対して位置決めされている状態において、前記位置決め部と重なるように前記保護部材を前記支持部に対して固定する固定部を備えた請求項１記載の位置決め構造。
前記位置決め部は、前記支持面の面方向において前記保護部材と接触するように構成された第１接触部を有しており、
前記固定部は、前記支持面と直交する方向において、前記保護部材と接触するように構成された第２接触部を有している請求項２に記載の位置決め構造。
前記位置決め部と前記固定部とは、別部材として構成されている請求項２または３に記載の位置決め構造。
前記支持部は、前記支持部が載置される載置面に対して前記支持部を位置決めするように構成された位置決め部を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置決め構造。