JP2017074611A - ホーン、アンビル、超音波接合ツール、及び蓄電素子の製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波接合によって生じる異物を所定の方向に排出できるホーン、アンビル、超音波接合ツール、及び、蓄電素子の製造方法を提供する。【解決手段】ホーン及びアンビルの少なくとも一方が接合対象物と接する面部２１を備え、面部が、第一端２１１と第二端２１２との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部５１及び基部５２を有する複数の凸部５を有し、面部における第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う凸部同士の間が第一端に向けて開放し、互いの間を第一端に向けて開放させた隣り合う凸部の基部同士の間隔は、第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う凸部の基部同士の間隔より広いことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、金属同士の超音波接合に用いられるホーン、アンビル、ホーン及びアンビルを備える超音波接合ツール、及び、蓄電素子の製造方法に関する。

従来から、ホーンを用いて電極タブ、集電箔等の接合対象ワークを超音波接合する超音波接合装置が知られている（特許文献１参照）。前記超音波接合装置に用いられるホーンは、図９及び図１０に示すように、複数の凸部１０１を有するフェース１０２を備える。具体的に、ホーン１００のフェース１０２は、振動方向から見ると円弧状のベース形状を有している（図１０参照）。このフェース１０２には、Ｘ状の凹パターン１０３が形成されている。図９に示す例では、Ｘ状の凹パターン１０３が、振動方向に十個並び、振動直交方向に三個並ぶ。これにより、フェース１０２には、振動方向と振動直交方向とに並ぶ複数の凸部１０１が構成される。より具体的に、フェース１０２は、矩形状の輪郭を有し、この輪郭の長辺方向（振動方向）と短辺方向（振動直交方向）とに並ぶ複数の凸部１０１を有する。

このホーン１００は、アンビルに載置された接合対象ワークをフェース１０２で押圧して超音波振動することで、接合対象ワークを接合する。このとき、複数の凸部１０１が接合対象ワークに食い込んだ状態でホーン１００が超音波振動するため、フェース１０２と接合対象ワークとの間にバリ等の異物が発生する。この異物が、接合後の接合対象ワークに付着したままだと、該接合対象ワークを組み込んだ製品等において品質、性能等を保てない場合がある。このため、前記製品等の品質等を保つためには、接合対象ワークから異物を除去しなければならないが、この異物がホーン１００（フェース１０２）と接合対象ワークとの間から四方に規則性なく排出されるため、フェース１０２の周方向の全域において排出された異物を吸引等によって除去する必要がある。このため、異物の除去作業の効率が悪かった。

特開２０１２−１２５８０１号公報

そこで、本発明は、超音波接合によって生じる異物を所定の方向に排出できるホーン、アンビル、超音波接合ツール、及び、蓄電素子の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係るホーンは、
第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であってアンビルとともに接合対象物を挟み込んで超音波振動を前記接合対象物に伝達する面部を備え、
前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い。

接合対象物を超音波接合するときに面部の複数の凸部が接合対象物に食い込んだ状態でホーンが超音波振動することで、面部と接合対象物との間で発生したバリ等の異物は、各凸部の基部側に移動する。このため、上記構成によれば、ホーンの面部と接合対象物との間で発生したバリ等の異物が、ホーンが超音波振動して基部にぶつかることで、基部同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに移動し、これにより、前記異物を面部の第一端側から排出させることができる。

また、前記ホーンでは、
前記面部は、第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士を接続する低部を有し、
互いの間を前記第一端に向けて開放する前記凸部の間の低部は、平面状であってもよい。

かかる構成によれば、第一端を含む領域において平面状の低部によって第二方向に隣り合う凸部の基部同士の間隔が十分に確保され、これにより、面部と接合対象物との間で発生した異物を第一端側からより確実に排出させることができる。

また、前記ホーンでは、
互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部の間隔は、前記第二端側から前記第一端に向かうにつれて第二方向に拡大することが好ましい。

かかる構成によれば、ホーンが超音波振動したときの基部間にある異物が、基部同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに、より円滑に移動でき、これにより、面部と接合対象物との間で発生した異物を第一端側からより効率よく排出させることができる。

また、前記ホーンでは、
第二方向に並ぶ前記凸部の列は、第一方向において二列設けられ、
前記二列のうちの前記第一端側の列における凸部のそれぞれと、前記二列のうちの前記第二端側の列における凸部のそれぞれとは、第二方向にずれ、且つ、第二方向視において少なくとも一部が重なっていてもよい。

このように、第一端側の列を構成する各凸部と、第二端側の列を構成する各凸部とが、その一部を相手側の列の凸部間に交互に入り込ませるように配置（いわゆる千鳥状に配置）されていても、第一端側の列において互いの間を第一端に向けて開放させた隣り合う凸部の基部同士の間隔が、第二端側の列において第二方向に隣り合う凸部の基部同士の間隔より広いことで、面部と接合対象物との間で発生した異物を第一端側から排出させることができる。

また、前記ホーンでは、
第二方向に並ぶ前記凸部の列は、第一方向において複数列設けられ、
第一方向に隣り合う前記凸部の列同士において、前記第一端に近い前記凸部の列における第二方向に隣り合う前記凸部の基部同士の間隔は、前記第二端に近い前記凸部の列における第二方向に隣り合う前記凸部の基部同士の間隔より大きくてもよい。

かかる構成によっても、ホーンの面部と接合対象物との間で発生したバリ等の異物が、ホーンが超音波振動して基部にぶつかることで、基部同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに移動するため、前記異物を面部の第一端側から排出させることができる。

また、本発明に係るアンビルは、
第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であって超音波振動が付与されるホーンとともに接合対象物を挟み込む面部を備え、
前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い。

接合対象物を超音波接合するときに、アンビルの面部の複数の凸部が接合対象物に食い込んだ状態で該アンビルと共に接合対象物を挟み込むホーンが超音波振動することで、接合対象物も超音波振動し、これにより、アンビルの面部と接合対象物との間でバリ等が発生する。この発生したバリ等の異物は、各凸部の基部側に移動するため、上記構成によれば、アンビルの面部と接合対象物との間で発生したバリ等の異物が、接合対象物が超音波振動することでアンビルの各凸部の基部にぶつかり、これにより、基部同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに移動する。その結果、上記構成のアンビルによれば、前記異物を面部の第一端側から排出させることができる。

また、本発明に係る超音波接合ツールは、
超音波振動が付与されるホーンと、
該ホーンとともに接合対象物を挟み込むアンビルと、を備え、
前記ホーン及び前記アンビルの少なくとも一方は、第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であって前記接合対象物と接する面部を備え、
前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い。

接合対象物を超音波接合するときにホーン及びアンビルの少なくとも一方の面部の複数の凸部が接合対象物に食い込んだ状態でホーンが超音波振動することで、前記面部と接合対象物との間で発生したバリ等の異物は、各凸部の基部側に移動する。このため、上記構成によれば、ホーン及びアンビルの少なくとも一方の面部と接合対象物との間で発生したバリ等の異物が、ホーンの超音波振動によって基部にぶつかることで、基部同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに移動し、これにより、前記異物を面部の第一端側から排出させることができる。

また、本発明に係る蓄電素子の製造方法は、
重ねられた状態の電極体及び集電体をホーンとアンビルとによって挟み込んで該ホーンに超音波振動を付与することで前記電極体と前記集電体とを超音波接合すること、を備え、
前記ホーン及び前記アンビルの少なくとも一方は、第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であって前記接合対象物と接する面部を備え、
前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い。

かかる構成によれば、ホーン及びアンビルの少なくとも一方の面部と電極体又は集電体との間で生じた異物が前記面部の第一端側から排出される。このため、第一端側から排出される異物を吸引等することによって該異物を効果的に除去することができ、これにより、超音波接合で生じた異物の電極体及び集電体からの十分な除去を容易に行うことができる。その結果、前記異物に起因する性能の低下等の少ない蓄電素子が得られる。

また、前記蓄電素子の製造方法では、
前記超音波接合において、前記面部における前記第二端から第一端に向かう方向は、前記電極体において前記集電体と超音波接合される部位から該部位に最も近い該電極体の端縁に向かう方向と同じであることが好ましい。

かかる構成によれば、ホーン及びアンビルの少なくとも一方の面部と電極体又は集電体との間で生じた異物の排出方向が電極体の端縁に近い側を向いているため、排出された前記異物が電極体に付着し難くなり、これにより、該電極体からの前記異物のより十分な除去が可能になる。

以上より、本発明によれば、超音波接合によって生じる異物を所定の方向に排出できるホーン、アンビル、超音波接合ツール、及び、蓄電素子の製造方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る超音波接合ツールのホーンの正面図である。 図２は、前記ホーンの面部を説明するための図である。 図３は、前記超音波接合ツールのアンビルの正面図である。 図４は、前記アンビルの面部を説明するための図である。 図５は、前記超音波接合ツールを用いて製造される蓄電素子の分解斜視図である。 図６は、前記超音波接合ツールによる超音波接合を説明するための模式図である。 図７は、前記蓄電素子の斜視図である。 図８は、他実施形態に係る超音波接合ツールの面部を説明するための図である。 図９は、従来のホーンにおけるフェースの正面図である。 図１０は、前記フェースの側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図７を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。

本実施形態に係る超音波接合ツールは、図６に示すように、超音波振動が付与されるホーン２と、ホーン２と共に接合対象物を挟み込むアンビル３と、を備える。これらホーン２及びアンビル３は、超音波接合装置等に取り付けられ、金属部材同士の超音波接合に用いられる。本実施形態のホーン２及びアンビル３は、蓄電素子を製造する際の電極体と集電体とを超音波接合するのに用いられる。

ホーン２は、図１に示すように、所定の方向（図１における上下方向）に延びる柱状のホーン本体部２０と、ホーン本体部２０の先端に設けられるホーン面部（面部）２１とを、備える。

ホーン本体部２０は、超音波接合装置等に固定される部位である。本実施形態のホーン本体部２０は、例えば、矩形状の断面を有する角柱状の部位である。先端部（図１における上端部）は、ホーン２を超音波接合装置等によって超音波振動させるときの振幅方向に長いより扁平な矩形状の断面を有する。

ホーン面部２１は、アンビル３と共に接合対象物を挟み込んで超音波振動を接合対象物に伝達する部位である。具体的に、ホーン面部２１は、ホーン本体部２０の先端において該ホーン本体部２０の延びる方向と直交する面方向に広がる面状の部位である。本実施形態のホーン面部２１は、図２に示すように、前記延びる方向から見て、略矩形状の輪郭を有する。詳しくは、ホーン面部２１は、所定の方向に並ぶ第一端２１１及び該第一端２１１と反対側の第二端２１２を有する。また、ホーン面部２１は、第一端２１１の一方側の端部と第二端２１２の一方側の端部とを接続する第三端２１３と、第一端２１１の他方側の端部と第二端２１２の他方側の端部とを接続する第四端２１４と、を有する。第一端２１１及び第二端２１２は、第三端２１３及び第四端２１４より長い。これら第一〜第四端２１１〜２１４によって、前記略矩形状の輪郭が形成されている。以下では、ホーン面部２１において、第一端２１１と第二端２１２とが並ぶ（対向する）方向を第一方向、第三端２１３と第四端２１４とが並ぶ（対向する）方向を第二方向、第一方向及び第二方向と直交する方向（ホーン面部２１と直交する方向）を第三方向と称する。

ホーン面部２１は、第一端２１１と第二端２１２との間において第一方向及び第二方向に並び且つそれぞれが頂部５１及び基部５２を有する複数の凸部５を有する。このホーン面部２１における第一端２１１を含む領域内で第二方向に隣り合う凸部５の基部５２同士の間は、第一端２１１に向けて開放している。そして、ホーン面部２１において、互いの間を第一端２１１に向けて開放させた隣り合う凸部５の基部５２同士の間隔は、第二端２１２を含む領域内で第二方向に隣り合う凸部５の基部５２同士の間隔より広い。詳しくは、以下の通りである。

ホーン面部２１において、第二方向に並ぶ凸部５の列は、第一方向において二列設けられている。以下では、前記二列のうちの第一端２１１側の列を第一列５３と称し、第一列５３を構成する凸部５を第一凸部５３１と称する。また、前記二列のうちの第二端２１２側の列を第二列５４と称し、第二列５４を構成する凸部５を第二凸部５４１と称する。

第一凸部５３１は、四角錐形状を有する。詳しくは、第一凸部５３１は、第三方向視において、第一方向の対角線が第二方向の対角線より長い略菱形の底面を有し且つ対角線の交点と該第一凸部５３１の先端（頂点）とが第三方向に並ぶ四角錐である。尚、第一凸部５３１において、前記先端を含む部位が頂部５１であり、前記菱形の底面を含む部位が基部５２である。

第一列５３は、複数の第一凸部５３１が菱形の底面の第二方向の対角同士を接するように並ぶことによって構成されている。そして、第一列５３の中央部には、第一凸部５３１一つ分の間隔が設けられている。尚、本実施形態の第一列５３における両端の第一凸部５３１は、第二方向に半分にされた形状である。

また、第二方向に隣り合う第一凸部５３１間には、第二方向に隣り合う第一凸部５３１の基部５２同士を接続する低部５５（図２においてハッチングされた部位を参照）が設けられている。即ち、ホーン面部２１は、低部５５を有する。この低部５５は、平面状である。本実施形態の第一列５３では、互いの間を第一端２１１に向けて開放させた隣り合う第一凸部５３１の基部５２同士の間隔は、第二端２１２側から第一端２１１に向かうにつれて第二方向に拡大している。このように、本実施形態の低部５５は、互いの間を第一端２１１に向けて開放する第一凸部５３１の間に設けられているため、三角形の平面状である。また、第一列５３において第二方向に第一凸部５３１一つ分の間隔が設けられた位置の低部５６（図２においてハッチングされた部位を参照）も、平面状である。この低部５６も、第一方向の中央位置から第一端２１１に向かうにつれて第二方向の幅が増大する。

第二凸部５４１は、三角錐形状を有する。詳しくは、第二凸部５４１は、第三方向視において、二辺が他の一辺より長い二等辺三角形の底面を有する三角錐である。尚、第二凸部５４１において、先端（頂点）を含む部位が頂部５１であり、前記二等辺三角形の底面を含む部位が基部５２である。

第二列５４は、複数の第二凸部５４１が二等辺三角形の底角（短辺と長辺とのなす角）同士を接し、且つ、各第二凸部５４１が第一列５３の各第一凸部５３１間に入り込んだ状態で並ぶことによって構成されている。そして、第一列５３における前記間隔が設けられた部位に配置された第二凸部５４１は、第二方向に半分にされた形状である。

以上のように、第一列５３における第一凸部５３１のそれぞれと、第二列５４における第二凸部５４１のそれぞれとは、第二方向にずれ、且つ、第二方向視において少なくとも一部が重なっている。

アンビル３は、図３に示すように、超音波接合装置等に固定されるブロック状のアンビル本体部３０と、ホーン２及びアンビル３が超音波接合装置等に固定されたときにホーン面部２１と対向するアンビル面部（面部）３１と、アンビル本体部３０から延びてアンビル面部３１を支持する支持部３２と、を備える。

アンビル面部３１は、超音波振動が付与されるホーン２とともに接合対象物を挟み込む部位である。本実施形態のアンビル面部３１の構成は、図４に示すように、ホーン面部２１の構成と同一である。尚、図４において、ホーン面部２１と同じ構成は、同じ符号としている。

次に、ホーン２及びアンビル３を用いた蓄電素子の製造方法について図５〜図７も参照しつつ説明する。

正極と負極とがセパレータによって絶縁された状態で巻回されることで電極体１１が形成される。

次に、電極体１１の端部において積層されている金属箔（正極又は負極を構成する金属箔）１２と、集電体１３とが、クリップ１４を介して超音波接合される。具体的には、クリップ１４によって積層された金属箔１２を挟み込み、この挟み込んだ状態のクリップ１４に集電体１３の一部を重ねた状態で、図６に示すように、超音波接合装置等に取り付けられたホーン２とアンビル３との間（詳しくは、対向するホーン面部２１とアンビル面部３１との間）に配置される。このとき、ホーン面部２１及びアンビル面部３１における第二端２１２側から第一端２１１に向かう方向が支持部３２からアンビル本体部３０に向かう方向（図６における右向き）と一致するように、ホーン２及びアンビル３が超音波接合装置等に取り付けられる。ホーン２は、この姿勢で超音波接合装置等に取り付けられることで、ホーン面部２１の第二方向と一致する方向に該超音波接合装置等によって超音波振動させられる。

この超音波接合時において、ホーン２及びアンビル３に対して電極体１１の端縁に近い側（図６に示す例では、ホーン２及びアンビル３の右側）において、超音波接合時に面部（ホーン面部２１、アンビル面部３１）と接合対象物（本実施形態の例では、電極体１１、集電体１３等）との間で生じたバリ等の異物の吸引が行われる。

続いて、ホーン２とアンビル３との間隔を狭めて集電体１３、クリップ１４、積層された金属箔１２を所定の圧力で挟み、ホーン２を超音波振動させる。この状態では、ホーン面部２１及びアンビル面部３１における第二端２１２から第一端２１１に向かう方向が、電極体１１において集電体１３と超音波接合される部位から該部位に最も近い該電極体１１の端縁に向かう方向と同じである。

このように超音波接合された電極体１１と集電体１３とは、外部端子１５と共に矩形板状の蓋板１６に組み付けられる。そして、集電体１３が絶縁部材１７によって絶縁された（覆われた）状態で扁平な有底角筒状のケース本体１８に収容され、蓋板１６の周縁部とケース本体１８の開口周縁部とが溶接され、蓄電素子１０が完成する（図７参照）。

以上のホーン２、アンビル３、超音波接合ツール１によれば、接合対象物を超音波接合するときに面部（ホーン面部２１、アンビル面部３１）の複数の凸部５が接合対象物に食い込んだ状態でホーン２が超音波振動することで、面部２１、３１と接合対象物との間で発生したバリ等の異物は、各凸部５の基部５２側に移動する。このため、上記構成によれば、面部２１、３１と接合対象物との間で発生したバリ等の異物が、ホーン２の超音波振動によって基部５２にぶつかることで、基部５２同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに移動し、これにより、前記異物を面部２１、３１の第一端２１１側から排出させることができる。

また、本実施形態の面部２１、３１において第一端２１１と隣接する低部５５は、平面状である。このため、第一端２１１を含む領域において平面状の低部５５によって第二方向に隣り合う凸部５の基部５２同士の間隔が十分に確保され、これにより、面部２１、３１と接合対象物との間で発生した異物を第一端２１１側からより確実に排出させることができる。

また、本実施形態の面部２１、３１では、互いの間を第一端２１１に向けて開放させた隣り合う凸部５（第一凸部５３１）の基部５２の間隔は、第二端２１２側から第一端２１１に向かうにつれて第二方向に拡大している。このため、ホーン２が超音波振動したときの基部５２間にある異物が、基部５２同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに、より円滑に移動でき、これにより、面部２１、３１と接合対象物との間で発生した異物を第一端２１１側からより効率よく排出させることができる。

また、本実施形態の面部２１、３１のように、第一列５３における第一凸部５３１のそれぞれと、第二列５４における第二凸部５４１のそれぞれとが、第二方向にずれ、且つ、第二方向視において少なくとも一部が重なっている（即ち、各第一凸部５３１と、各第二凸部５４１とが、その一部を相手側の列の凸部間に交互に入り込ませるような千鳥状に配置されていても）、第一列５３において互いの間を第一端に向けて開放させた隣り合う第一凸部５３１の基部５２同士の間隔が、第二列５４において第二方向に隣り合う第二凸部５４１の基部５２同士の間隔より広いことで、面部２１、３１と接合対象物との間で発生した異物を第一端２１１側から排出させることができる。

また、本実施形態のホーン２及びアンビル３を用いた蓄電素子１０の製造方法によれば、ホーン２及びアンビル３の少なくとも一方の面部２１、３１と電極体１１又は集電体１３等の接合対象物との間で生じた異物が面部２１、３１の第一端２１１側から排出される。このため、第一端２１１側から排出される異物を吸引等することによって該異物を効果的に除去することができ、これにより、超音波接合で生じた異物の電極体１１及び集電体１３等の接合対象物からの十分な除去を容易に行うことができる。その結果、前記異物に起因する性能の低下等の少ない蓄電素子１０が得られる。

また、前記蓄電素子の製造方法では、ホーン２及びアンビル３の少なくとも一方の面部２１、３１と電極体１１又は集電体１３との間で生じた異物の排出方向が電極体１１の端縁に近い側を向いているため、排出された前記異物が電極体１１等に付着し難くなり、これにより、該電極体１１からの前記異物のより十分な除去が可能になる。

尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

上記実施形態のホーン面部２１とアンビル面部３１とは、同じ構成であるが、この構成に限定されない。ホーン面部２１とアンビル面部３１とのいずれか一方の面部が上記実施形態の構成を有していれば、他方の面部は、異なる構成であってもよい。

面部（ホーン面部２１、アンビル面部３１）が有する凸部５の具体的な形状は、限定されない。上記実施形態の凸部５は、三角錐及び四角錐であるが、円錐、多角錘等であってもよい。即ち、ホーン２の凸部５は、ホーン２が超音波振動したときに、該超音波振動を接合対象物に伝達できる形状等であればよく、アンビル３の凸部５は、ホーン２が超音波振動したときに、接合対象物が動くのを抑えるように該接合対象物に食い込む形状であればよい。

また、面部２１、３１において複数の凸部５のそれぞれは、全て同じ形状でもよく、異なる形状であってもよい。

また、上記実施形態の面部２１、３１において、第二方向に並ぶ凸部５の列は、二列であるが、この構成に限定されない。第二方向に並ぶ凸部５の列は、三列以上であってもよい。

また、上記実施形態の面部２１、３１では、複数の凸部５が隙間無く、いわゆる千鳥状に配置されているが、この構成に限定されない。第一端２１１を含む領域における第二方向に隣り合う凸部５（基部５２）同士の間隔が、第二端２１２を含む領域における第二方向に隣り合う凸部５（基部５２）同士の間隔より大きければ、隣り合う凸部５間に隙間が設けられていてもよい。

この場合、図８に示すように、第一方向に隣り合う凸部５の列同士において、第一端２１１に近い凸部５の列における第二方向に隣り合う凸部５の基部同士の間隔は、第二端２１２に近い凸部５の列における第二方向に隣り合う凸部５の基部同士の間隔より大きい構成が好ましい。かかる構成によれば、面部２１、３１と接合対象物との間で発生したバリ等の異物が、ホーン２の超音波振動によって基部５２にぶつかることで、基部５２同士の間隔の無い若しくは狭いところから前記間隔の広いところに移動するため、前記異物を面部２１、３１の第一端２１１側から効率よく排出させることができる。

上記実施形態の低部５５、５６は、平面状であるが、この構成に限定されない。低部５５、５６は、周囲に配置される凸部５より低ければ、他の形状であってもよい。

１…超音波接合ツール、２…ホーン、２０…ホーン本体部、２１…ホーン面部（面部）、２１１…第一端、２１２…第二端、２１３…第三端、２１４…第四端、３…アンビル、３０…アンビル本体部、３１…アンビル面部、３２…支持部、５…凸部、５１…頂部、５２…基部、５３…第一列、５３１…第一凸部、５４…第二列、５４１…第二凸部、５５、５６…低部、１０…蓄電素子、１１…電極体、１２…金属箔、１３…集電体、１４…クリップ、１５…外部端子、１６…蓋板、１７…絶縁部材、１８…ケース本体、１００…ホーン、１０１…凸部、１０２…フェース、１０３…凹パターン

Claims (9)

1. 第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であってアンビルとともに接合対象物を挟み込んで超音波振動を前記接合対象物に伝達する面部を備え、
   前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
   前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
   互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い、ホーン。
2. 前記面部は、第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士を接続する低部を有し、
   互いの間を前記第一端に向けて開放する前記凸部の間の低部は、平面状である、請求項１に記載のホーン。
3. 互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部の間隔は、前記第二端側から前記第一端に向かうにつれて第二方向に拡大する、請求項１又は２に記載のホーン。
4. 第二方向に並ぶ前記凸部の列は、第一方向において二列設けられ、
   前記二列のうちの前記第一端側の列における凸部のそれぞれと、前記二列のうちの前記第二端側の列における凸部のそれぞれとは、第二方向にずれ、且つ、第二方向視において少なくとも一部が重なっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のホーン。
5. 第二方向に並ぶ前記凸部の列は、第一方向において複数列設けられ、
   第一方向に隣り合う前記凸部の列同士において、前記第一端に近い前記凸部の列における第二方向に隣り合う前記凸部の基部同士の間隔は、前記第二端に近い前記凸部の列における第二方向に隣り合う前記凸部の基部同士の間隔より大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載のホーン。
6. 第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であって超音波振動が付与されるホーンとともに接合対象物を挟み込む面部を備え、
   前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
   前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
   互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い、アンビル。
7. 超音波振動が付与されるホーンと、
   該ホーンとともに接合対象物を挟み込むアンビルと、を備え、
   前記ホーン及び前記アンビルの少なくとも一方は、第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であって前記接合対象物と接する面部を備え、
   前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
   前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
   互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い、超音波接合ツール。
8. 重ねられた状態の電極体及び集電体をホーンとアンビルとによって挟み込んで該ホーンに超音波振動を付与することで前記電極体と前記集電体とを超音波接合すること、を備え、
   前記ホーン及び前記アンビルの少なくとも一方は、第一方向に第一端と該第一端の反対側の第二端とを有する面部であって前記接合対象物と接する面部を備え、
   前記面部は、前記第一端と前記第二端との間において第一方向及び該第一方向と直交する第二方向に並び且つそれぞれが頂部及び基部を有する複数の凸部を有し、
   前記面部における前記第一端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部同士の間が前記第一端に向けて開放し、
   互いの間を前記第一端に向けて開放させた隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔は、前記第二端を含む領域内で第二方向に隣り合う前記凸部の前記基部同士の間隔より広い、蓄電素子の製造方法。
9. 前記超音波接合において、前記面部における前記第二端から第一端に向かう方向は、前記電極体において前記集電体と超音波接合される部位から該部位に最も近い該電極体の端縁に向かう方向と同じである、請求項８に記載の蓄電素子の製造方法。

Images