JP2018125068A - 二次電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定複数枚の集電箔の端部を集電端子に設けられたスリットに容易に挿入可能な二次電池の製造方法を得る。【解決手段】複数枚の集電箔をスリット４４の内側に挿入する方向における寸法を長さと定義したとすると、集電箔延出部２４Ｐを構成する複数枚の集電箔は、複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１と、複数枚の第１集電箔よりも長い長さを有する正極用集電箔２１Ｐ２とを含む。長さ方向において屈曲変形または湾曲変形するように折り返された正極用集電箔２１Ｐ２と、折り返された正極用集電箔２１Ｐ２の内側に挟み込まれた複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１とによって１つの挿入部２２Ｑが形成される。複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１と正極用集電箔２１Ｐ２とが１つの挿入部２２Ｑを形成した状態で、挿入部２２Ｑのうちの正極用集電箔２１Ｐ２が折り返されている部分を挿入方向の先端としてスリット４４の内側に挿入される。【選択図】図８

Description

本開示は、二次電池の製造方法に関する。

特開平１０−３４０７３７号公報（特許文献１）に開示されているように、二次電池の製造方法において、所定複数枚の集電箔の端部（特許文献１においては耳部）を集電端子に設けられたスリットの内側に束ねた状態で挿入し、レーザー溶接によって両者を溶接するという技術が知られている。これと同様な技術は、特開平０８−２２２１９８号公報（特許文献２）、特開平０８−２５０１０３号公報（特許文献３）、特開平１０−１０６５３６号公報（特許文献４）等にも開示されている。

特開平１０−３４０７３７号公報 特開平０８−２２２１９８号公報 特開平０８−２５０１０３号公報 特開平１０−１０６５３６号公報

従来の二次電池の製造方法においては、所定複数枚の集電箔の端部を、ある程度ひとまとまりに束ねた状態で集電端子のスリットに挿入している。しかしながら、所定複数枚の集電箔について、これらの端部のすべてをスリットの内側に適切に挿入することは容易ではない。複数のうちのいくつかの集電箔の端部については、集電端子のうちのスリットを形成している部分によってスリットへの進入が妨げられ、結果として、集電箔が破損したり、良好な電気接続が確保できなかったりするといった可能性が生じ得る。

本開示は、所定複数枚の集電箔の端部を、集電端子に設けられたスリットに容易に挿入可能とする二次電池の製造方法を提供することを目的とする。

本開示に基づく二次電池の製造方法は、正極用および負極用の集電箔がセパレータを介して積層されてなる電極本体部と、正極用および負極用の上記集電箔がそれぞれ上記電極本体部を挟んでその両側に延出してなる集電箔延出部とを有する、電極体を形成する工程と、上記集電箔延出部を構成している複数枚の上記集電箔を、集電端子に設けられたスリットの内側に挿入する工程と、上記スリットの内側に配置された複数枚の上記集電箔に向けてレーザーを照射することにより、複数枚の上記集電箔を上記集電端子に溶接する工程と、を備え、複数枚の上記集電箔を上記スリットの内側に挿入する方向における寸法を長さと定義したとすると、上記集電箔延出部を構成する複数枚の上記集電箔は、複数枚の第１集電箔と、複数枚の上記第１集電箔よりも長い長さを有する第２集電箔とを含み、上記電極体を形成する工程においては、長さ方向において屈曲変形または湾曲変形するように折り返された上記第２集電箔と、折り返された上記第２集電箔の内側に挟み込まれた複数枚の上記第１集電箔とによって１つの挿入部が形成され、複数枚の上記集電箔を上記スリットの内側に挿入する工程においては、複数枚の上記第１集電箔と上記第２集電箔とが１つの上記挿入部を形成した状態で、上記挿入部のうちの上記第２集電箔が折り返されている部分を挿入方向の先端として上記スリットの内側に挿入される。

上記構成によれば、挿入部の存在によって集電箔のスリットへの挿入動作をスムーズに行うことができ、さらには、集電箔（第２集電箔）が所要数の集電箔（第１集電箔）を挟み込むため、各々の集電箔のスリットへの挿入漏れが生じることもなく、電極体と集電端子との電気的接続を確実に行なうことが可能である。

上記の構成を備えた二次電池の製造方法によれば、所定複数枚の集電箔の端部を、集電端子に設けられたスリットに容易に挿入可能とすることができる。

実施の形態における二次電池の製造方法によって製造される二次電池１０を示す断面図である。 実施の形態における二次電池の製造方法によって製造される二次電池１０を示す斜視図である。 外部端子３６と集電端子４１との間の接続構造を示す分解組み立て図である。 電極体２０（図１，図２）を構成する正極用集電箔２１Ｐ，セパレータ２９、および負極用集電箔２１Ｎを示す分解正面図である。 電極体２０を構成する正極用集電箔２１Ｐ，セパレータ２９、および負極用集電箔２１Ｎの積層させた状態を示す上面図である。 電極体２０（図１，図２）を形成する工程において、挿入部２２Ｑが形成された様子を示す断面図である。 単位電極体２０Ｔと集電端子４１とを接続する際の様子を示す図である。 図７中のＶＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す図である。 図８に対応する斜視図である。 集電箔が集電端子に溶接されている様子を示す図である。 比較例に関し、単位電極体と集電端子４１とを接続する際の様子を示す図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

図１および図２は、それぞれ、実施の形態における二次電池の製造方法によって製造される二次電池１０を示す断面図および斜視図である。二次電池１０は、非水電解質二次電池であり、たとえばリチウムイオン電池として利用できる。二次電池１０は、たとえば車両を駆動するために利用され、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能なバッテリから電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車や、外部充電が可能なプラグインハイブリッド自動車、電気自動車などに搭載される。

（二次電池１０）
図１および図２に示すように、二次電池１０は、電極体２０、ケース体３１、正極用外部端子３６Ｐ（図１）、負極用外部端子３６Ｎ（図１）、正極用集電端子４１Ｐ、負極用集電端子４１Ｎを備える。図示上の便宜のため、図２中には正極用外部端子３６Ｐおよび負極用外部端子３６Ｎを図示していない。以下、正極用外部端子３６Ｐおよび負極用外部端子３６Ｎを特に区別しない場合には単に「外部端子３６」といい、正極用集電端子４１Ｐおよび負極用集電端子４１Ｎを特に区別しない場合には単に「集電端子４１」という。

（ケース体３１、外部端子３６、集電端子４１）
ケース体３１は、二次電池１０の外観をなす。ケース体３１は、アルミニウム等の金属から形成される。ケース体３１は、本体部３２および蓋部３３が組み合わさって構成される。本体部３２は、有底角形形状を有し、蓋部３３は、本体部３２の開口部を塞ぐように設けられる。蓋部３３には、正極用外部端子３６Ｐ（図１）および負極用外部端子３６Ｎ（図１）が取り付けられる。

図３は、外部端子３６と集電端子４１との間の接続構造を示す分解組み立て図である。外部端子３６は、ケース体３１（図１）の外部に配置され、絶縁体３７を介して蓋部３３の外表面（上面）上に重ね合わされる。集電端子４１は、ケース体３１の内部に配置され、絶縁体３８を介して蓋部３３の内表面（下面）上に重ね合わされる。導電性のピン部材３９が集電端子４１から外部端子３６まで挿通されることにより、集電端子４１と外部端子３６とが電気的に接続される。正極用外部端子３６Ｐおよび正極用集電端子４１Ｐ間の接続構造と、負極用外部端子３６Ｎおよび負極用集電端子４１Ｎ間の接続構造とは同様に構成される。

集電端子４１は、その構成部位として、基部４２と、アーム部４３とを有する（図９も参照）。正極用集電端子４１Ｐはたとえば、アルミ製であり、厚みが１ｍｍ、幅は２４ｍｍである。負極用集電端子４１Ｎはたとえば、銅製であり、厚みが１ｍｍ、幅は２４ｍｍである。基部４２は、平板形状を有し、絶縁体３８を介して蓋部３３の内表面上に重ね合わされる。アーム部４３は、基部４２から折れ曲がり、基部４２より遠ざかる方向に延在する。アーム部４３には、複数のスリット４４（図７〜図９）が形成される。スリット４４は、アーム部４３が延在している方向に沿って略直線状に延び、アーム部４３の先端に達している。複数のスリット４４は、電極体２０の厚み方向（図１紙面に対して垂直な方向）に間隔を隔てて並んでいる（図２，図９）。レーザー加工やプレス加工などで金属板材にたとえば０．５ｍｍのスリット４４を４本形成した後、Ｌ字状に金属板材を折り曲げることで、集電端子４１が得られる。

（電極体２０）
図４は、電極体２０（図１，図２）を構成する正極用集電箔２１Ｐ，セパレータ２９、および負極用集電箔２１Ｎを示す分解正面図である。図５は、電極体２０を構成する正極用集電箔２１Ｐ，セパレータ２９、および負極用集電箔２１Ｎの積層させた状態を示す上面図である。電極体２０（図２）は、集電端子４１および電解液（図示せず）とともにケース体３１の中に収容される。電極体２０は、複数の正極用集電箔２１Ｐと、複数のセパレータ２９と、複数の負極用集電箔２１Ｎとの積層体から構成される。

図４および図５を参照して、複数の正極用集電箔２１Ｐは、複数の正極用集電箔２１Ｐ１（第１集電箔）と、正極用集電箔２１Ｐ２（第２集電箔）とを含む。複数の負極用集電箔２１Ｎは、複数の負極用集電箔２１Ｎ１（第１集電箔）と、複数の負極用集電箔２１Ｎ２（第２集電箔）とを含む。以下、正極用集電箔２１Ｐ１，２１Ｐ２を特に区別しない場合にはこれらを総称して単に「正極用集電箔２１Ｐ」といい、負極用集電箔２１Ｎ１，２１Ｎ２を特に区別しない場合にはこれらを総称して単に「負極用集電箔２１Ｎ」という。

正極用集電箔２１Ｐは、略矩形形状を有するアルミニウム箔から形成される。正極用集電箔２１Ｐの両面には、正極活物質を含有するペースト２６が塗布される。正極用集電箔２１Ｐの長手方向に延びる一方の周縁には、ペースト２６が塗布されていない周縁部２２が、帯状に延びて形成される。

負極用集電箔２１Ｎは、正極用集電箔２１Ｐと略同一形状を有する銅箔から形成される。負極用集電箔２１Ｎの両面には、負極活物質を含有するペースト２７が塗布される。負極用集電箔２１Ｎの長手方向に延びる一方の周縁には、ペースト２７が塗布されていない周縁部２３が、帯状に延びて形成される。

セパレータ２９は、略矩形形状を有し、たとえば、多孔質のポリプロピレン樹脂シートから構成される。たとえば、正極用集電箔２１Ｐ１、セパレータ２９、負極用集電箔２１Ｎ１、セパレータ２９、正極用集電箔２１Ｐ２、セパレータ２９、負極用集電箔２１Ｎ２が、この記載順に配置される。

正極用集電箔２１Ｐにペースト２６が塗布された領域と、負極用集電箔２１Ｎにペースト２７が塗布された領域とが、セパレータ２９を介して向かい合う。正極用集電箔２１Ｐの周縁部２２が、セパレータ２９の長手方向（図４紙面内の左右方向）に延びる一方の端辺から露出し、負極用集電箔２１Ｎの周縁部２３が、セパレータ２９の長手方向（図４紙面内の左右方向）に延びる他方の端辺から露出する。

電極体２０は、複数の正極用集電箔２１Ｐと、複数のセパレータ２９と、複数の負極用集電箔２１Ｎとが、上記のように積層されることにより構成される。このように構成された電極体２０は（図１，図２参照）、その構成部位として、電極本体部２５と、正極用集電箔延出部２４Ｐおよび負極用集電箔延出部２４Ｎとを有する。以下、正極用集電箔延出部２４Ｐおよび負極用集電箔延出部２４Ｎを特に区別しない場合には単に「集電箔延出部２４」という。

電極本体部２５は、正極用集電箔２１Ｐおよび負極用集電箔２１Ｎが、セパレータ２９を介して積層されている部位である（図２）。正極用集電箔延出部２４Ｐは、正極用集電箔２１Ｐが電極本体部２５から一方の側に延出している部位であり、負極用集電箔延出部２４Ｎは、負極用集電箔２１Ｎが電極本体部２５から他方の側に延出している部位である。正極用集電箔延出部２４Ｐと負極用集電箔延出部２４Ｎとの間に電極本体部２５が位置している。

正極用集電箔延出部２４Ｐにおいては、複数枚の正極用集電箔２１Ｐが電極体２０の厚み方向に積層されている。正極用集電端子４１Ｐは、正極用外部端子３６Ｐ（図１）と、正極用集電箔延出部２４Ｐ（複数枚の正極用集電箔２１Ｐ）との間を電気的に接続する。負極用集電箔延出部２４Ｎにおいては、複数枚の負極用集電箔２１Ｎが電極体２０の厚み方向に積層されている。負極用集電端子４１Ｎは、負極用外部端子３６Ｎ（図１）と、負極用集電箔延出部２４Ｎ（複数枚の負極用集電箔２１Ｎ）との間を電気的に接続する。

正極用集電端子４１Ｐは、正極用集電箔２１Ｐを形成する金属と同じ種類の金属から形成される。負極用集電端子４１Ｎは、負極用集電箔２１Ｎを形成する金属と同じ種類の金属から形成される。材質を例示すると、正極用集電端子４１Ｐは、高電位でも腐食せず、比抵抗が小さい特徴を有するアルミニウムから形成される。負極用集電端子４１Ｎは、比抵抗が小さく、リチウム（Ｌｉ）と合金化しない特徴を有する銅により形成される。

ここで、集電端子４１と集電箔延出部２４とを接続する際には、集電端子４１に設けられたスリット４４の内側に集電箔延出部２４が挿入される（図２，図９）。この際、集電端子４１のスリット４４の内側に集電箔延出部２４が進入するように、集電端子４１は矢印ＡＲに示す方向に集電箔延出部２４に対して相対移動させられる。詳細な技術的意義については後述するが、この矢印ＡＲに示す方向はここでは「挿入方向」と定義される。

図４を再び参照して、複数枚の正極用集電箔２１Ｐ（正極用集電箔延出部２４Ｐ）をスリット４４の内側に挿入する方向における寸法（上記挿入方向における寸法）を「長さ」と定義する。正極用集電箔延出部２４Ｐを構成する複数枚の正極用集電箔２１Ｐは、長さＬ１を有する複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１（第１集電箔）と、複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１（複数枚の第１集電箔）よりも長い長さＬ２を有する複数枚の正極用集電箔２１Ｐ２（第２集電箔）とを含む。

すなわち、正極用集電箔２１Ｐ２のうちの（ペースト２６が塗工されていない）周縁部２２には、上記の挿入方向（矢印ＡＲ）に対して平行な方向に延びる突出片２２Ｕが形成される。一方、正極用集電箔２１Ｐ１のうちの（ペースト２６が塗工されていない）周縁部２２には、突出片２２Ｕに対応する箇所に端部２２Ｔが形成される。

正極用集電箔２１Ｐ１のうちの（正極用集電箔延出部２４Ｐを構成する）周縁部２２と、正極用集電箔２１Ｐ２のうちの（正極用集電箔延出部２４Ｐを構成する）周縁部２２とを比較すると、正極用集電箔２１Ｐ２の方が、正極用集電箔２１Ｐ１に比べて突出片２２Ｕ（長さＬ２−長さＬ１）の分だけ長さが長い。正極用集電箔２１Ｐ２と正極用集電箔２１Ｐ１とがセパレータ２９および負極用集電箔２１Ｎを介して積層された状態においては、突出片２２Ｕは端部２２Ｔ（セパレータ２９）から挿入方向において突出するように配置される。突出片２２Ｕのセパレータ２９からの突出長さは、たとえば５ｍｍである。

（製造方法）
図５および図６に示すように、電極体２０（図１，図２）を形成する工程においては、長さ方向（挿入方向）において屈曲変形または湾曲変形するように正極用集電箔２１Ｐ２（第２集電箔）の突出片２２Ｕが折り返される。折り返された正極用集電箔２１Ｐ２（第２集電箔）の突出片２２Ｕの内側に、複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１（第１集電箔）の各々における端部２２Ｔが挟み込まれることによって（包み込まれることによって）、１つの挿入部２２Ｑ（図６）が形成される。

負極側についても同様に（図４）、負極用集電箔延出部２４Ｎを構成する複数枚の負極用集電箔２１Ｎは、長さＬ１を有する複数枚の負極用集電箔２１Ｎ１（第１集電箔）と、複数枚の負極用集電箔２１Ｎ１（複数枚の第１集電箔）よりも長い長さＬ２を有する複数枚の負極用集電箔２１Ｎ２（第２集電箔）とを含む。

負極用集電箔２１Ｎ２のうちの（ペースト２７が塗工されていない）周縁部２３には、上記の挿入方向（矢印ＡＲ）に対して平行な方向に延びる突出片２３Ｕが形成される。一方、負極用集電箔２１Ｎ１のうちの（ペースト２７が塗工されていない）周縁部２３には、突出片２３Ｕに対応する箇所に端部２３Ｔが形成される。負極用集電箔２１Ｎ２と負極用集電箔２１Ｎ１とがセパレータ２９および正極用集電箔２１Ｐを介して積層された状態においては、突出片２３Ｕは端部２３Ｔ（セパレータ２９）から挿入方向において突出するように配置される。

図５に示すように、電極体２０（図１，図２）を形成する工程においては、長さ方向（挿入方向）において屈曲変形または湾曲変形するように負極用集電箔２１Ｎ２（第２集電箔）の突出片２３Ｕが折り返される。折り返された負極用集電箔２１Ｎ２（第２集電箔）の突出片２３Ｕの内側に、複数枚の負極用集電箔２１Ｎ１（第１集電箔）の各々における端部２３Ｔが挟み込まれることによって（包み込まれることによって）、挿入部２２Ｑ（図６）と同様な１つの挿入部が負極側においても形成される。

上記のような挿入部（挿入部２２Ｑ）の形成は、正極側および負極側の双方について、所定の積層単位毎に行なわれる。たとえば、７２枚の正極用集電箔２１Ｐについて、このうちの４枚については正極用集電箔２１Ｐ２として突出片２２Ｕを有するものを採用し、残りの６８枚については正極用集電箔２１Ｐ１として突出片２２Ｕを有さないものを採用する。

１つの電極体２０を構成する上で、計７２枚の正極用集電箔２１Ｐを４つに分け、１７枚の正極用集電箔２１Ｐ１と１枚の正極用集電箔２１Ｐ２とを積層し、正極用集電箔２１Ｐ２は積層方向における最も端の位置に配置する。各々の正極用集電箔２１Ｐについては、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金から作成し、厚みは１５μｍ、短手方向の寸法（長さＬ１に相当）は７６ｍｍ、長手方向の寸法は１３０ｍｍである。周縁部２２に相当する１０ｍｍを残し、ペースト２６（活物質合剤層）を両面に形成することで、計７２枚の正極用集電箔２１Ｐが得られる。このうち４枚については、長さＬ２を８０ｍｍとし、突出片２２Ｕを長さ５ｍｍになるよう切り欠く。

セパレータ２９の短手方向の寸法は８４ｍｍ、長手方向の寸法は１３４ｍｍ、厚みは２４μｍである。突出片２２Ｕのセパレータ２９からの突出長さは、たとえば５ｍｍである。折り曲げられる突出片２２Ｕの長さ（正極用集電箔２１Ｐ２と正極用集電箔２１Ｐ１との長さの差分）は、「セパレータ２９から突出片２２Ｕを突出させた分の長さと、所定積層枚数（ここでは１８枚）の正極用集電箔２１Ｐの合計厚みとの和」に相当する値にすることが好ましい。

正極用集電箔２１Ｐ２の突出片２２Ｕを上記のように折り曲げることで、１つの挿入部２２Ｑを有する１つの単位電極体２０Ｔを形成する。このような１つの単位電極体２０Ｔは、負極側についても同様に１つの挿入部を有する。各々の負極用集電箔２１Ｎについては、たとえば電解銅箔から作製し、厚みは１０μｍ、短手方向の寸法（長さＬ１に相当）は７６ｍｍ、長手方向の寸法は１３４ｍｍである。周縁部２３に相当する１０ｍｍを残し、ペースト２７（活物質合剤層）を両面に形成することで、計７２枚の負極用集電箔２１Ｎが得られる。このうち４枚については、長さＬ２を８４ｍｍとし、突出片２３Ｕを長さ５ｍｍになるよう切り欠く。負極用集電箔２１Ｎ２の突出片２３Ｕを上記のように折り曲げることで、挿入部２２Ｑと同様な１つの挿入部を有する１つの単位電極体２０Ｔを形成する。このような構成を有する単位電極体２０Ｔを計４つ作成する。

図７に示すように、４つの単位電極体２０Ｔを重ね合わせることで、集電端子４１に接続される前の状態を有する電極体２０が得られる。図８は、図７中のＶＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す図である。図９は、図８に対応する斜視図である。

図７〜図９に示すように、正極用集電端子４１Ｐは矢印ＡＲに示す方向（挿入方向）に正極用集電箔延出部２４Ｐに対して相対移動させられる。挿入部２２Ｑのうちの正極用集電箔２１Ｐ２（突出片２２Ｕ）が折り返されている山形状の部分２２Ｓ（図８）を挿入方向の先端として、正極用集電箔２１Ｐ（複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１および正極用集電箔２１Ｐ２）は、全体として１つの挿入部２２Ｑを形成した状態で正極用集電端子４１Ｐのスリット４４の内側に挿入される。

図９に示すように、正極用集電端子４１Ｐへの挿入が完了した電極体２０（４つの単位電極体２０Ｔ）を図示しない溶接治具にセットする。正極用集電端子４１Ｐの両側から圧力をかけることで、正極用集電箔２１Ｐを挟み込むようにスリット４４を締め込む。その後、スリット４４を締め込んだ状態で、正極用集電端子４１Ｐから突出している正極用集電箔２１Ｐと正極用集電端子４１Ｐのスリット４４にレーザーを照射し（図１０中の白色矢印）、これらを溶接する。正極側の溶接条件としては、たとえば出力２５００Ｗ、速度１８００ｍｍ／ＳＥＣのファイバーレーザーを利用できる。負極側の溶接条件としては、出力１５００Ｗ、速度１８００ｍｍ／ＳＥＣのファイバーレーザーを利用できる。

外部端子３６（図１）等と一体なった電極体２０をケース体３１（本体部３２）の中に挿入し、外部端子３６（蓋部３３）と本体部３２とを溶接する。蓋部３３に設けた注液孔より電解液を注入した後、注液孔に栓をすることで、図１に示す電極体２０が得られる。

（作用および効果）
実施の形態の構成によれば、複数枚の正極用集電箔２１Ｐ１と正極用集電箔２１Ｐ２とが１つの挿入部２２Ｑを形成した状態で、挿入部２２Ｑのうちの正極用集電箔２１Ｐ２が折り返されている山形状の部分２２Ｓを挿入方向の先端としてスリット４４の内側に挿入される。したがって正極用集電箔２１Ｐのスリット４４への挿入動作はスムーズに行うことができ、さらには、正極用集電箔２１Ｐ２の突出片２２Ｕが所要数の正極用集電箔２１Ｐ１を包みこんでいるため、各々の正極用集電箔２１Ｐのスリット４４への挿入漏れが生じることもなく、電極体２０と正極用集電端子４１Ｐとの電気的接続がより確実になる。これは負極側についても同様である。

図１１を参照して、上記のような実施の形態の構成が採用されていない場合には、所定複数枚の正極用集電箔２１Ｐの各々の端部２２Ｔが、ある程度ひとまとまりに束ねた状態で正極用集電端子４１Ｐのスリット４４に挿入される。しかしながら、所定複数枚の正極用集電箔２１Ｐについて、これらの端部２２Ｔのすべてをスリット４４の内側に適切に挿入することは容易ではなく、複数のうちのいくつかの正極用集電箔２１Ｐの端部２２Ｔについては、正極用集電箔２１Ｐのうちのスリット４４を形成している部分によってスリット４４への進入が妨げられ、結果として、正極用集電箔２１Ｐの一部が破損したり、良好な電気接続が確保できなかったりするといった可能性が生じ得る。

一般的に、アルカリ蓄電池の集電箔の端部はニッケルからなり、高い強度を有し、厚みは１００μｍ〜２００μｍである。リチウムイオン電池の場合、集電箔はアルミや銅箔から作製され、ニッケルに比べて低い強度を有し、１枚１０数μｍ前後という極めて薄い厚さを有する。積層数は、たとえば車載用の大容量電池では１００枚近くになるが、電極体の集電体端部を所要枚数に分割すると厚みはたとえば０．５ｍｍ前後となる。

そのため、集電端子のスリットは複数の集電箔の各々の端部を挿入するのに必要な寸法であって、かつ、集電箔の端部との溶接を可能にする程度に細く構成されている。その結果、スリットへの挿入時に複数の集電箔の各々の端部が折れ曲がったり破損したりしやすく、これらの不具合が生じることを避けるためには作業場の困難を伴う。さらに、積層型の電極体の場合、スリットに挿入できなかった集電箔は十分な電気的接続がなされない可能性があり、適切な電池容量を実現できないということにも繋がり得る。

これらの事象に対して上述の実施の形態の構成によれば、集電箔のスリットへの挿入動作はスムーズに行うことができ、さらには、集電箔（第２集電箔）の突出片が所要数の集電箔（第１集電箔）を包みこんでいるため、各々の集電箔のスリットへの挿入漏れが生じることもなく、電極体と集電端子との電気的接続を確実に行なうことが可能である。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本開示の技術的範囲は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およ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。

１０ 二次電池、２０ 電極体、２０Ｔ 単位電極体、２１Ｎ，２１Ｎ１，２１Ｎ２ 負極用集電箔、２１Ｐ１，２１Ｐ２，２１Ｐ 正極用集電箔、２２，２３ 周縁部、２２Ｑ 挿入部、２２Ｓ 部分、２２Ｔ，２３Ｔ 端部、２２Ｕ，２３Ｕ 突出片、２４，２４Ｎ，２４Ｐ 延出部、２５ 電極本体部、２６，２７ ペースト、２９ セパレータ、３１ ケース体、３２ 本体部、３３ 蓋部、３６ 外部端子、３６Ｎ 負極用外部端子、３６Ｐ 正極用外部端子、３７，３８ 絶縁体、３９ ピン部材、４１，４１Ｎ，４１Ｐ 集電端子、４２ 基部、４３ アーム部、４４ スリット、ＡＲ 矢印、Ｌ１，Ｌ２ 長さ。

Claims (1)

1. 正極用および負極用の集電箔がセパレータを介して積層されてなる電極本体部と、正極用および負極用の前記集電箔がそれぞれ前記電極本体部を挟んでその両側に延出してなる集電箔延出部とを有する、電極体を形成する工程と、
   前記集電箔延出部を構成している複数枚の前記集電箔を、集電端子に設けられたスリットの内側に挿入する工程と、
   前記スリットの内側に配置された複数枚の前記集電箔に向けてレーザーを照射することにより、複数枚の前記集電箔を前記集電端子に溶接する工程と、を備え、
   複数枚の前記集電箔を前記スリットの内側に挿入する方向における寸法を長さと定義したとすると、前記集電箔延出部を構成する複数枚の前記集電箔は、複数枚の第１集電箔と、複数枚の前記第１集電箔よりも長い長さを有する第２集電箔とを含み、
   前記電極体を形成する工程においては、長さ方向において屈曲変形または湾曲変形するように折り返された前記第２集電箔と、折り返された前記第２集電箔の内側に挟み込まれた複数枚の前記第１集電箔とによって１つの挿入部が形成され、
   複数枚の前記集電箔を前記スリットの内側に挿入する工程においては、複数枚の前記第１集電箔と前記第２集電箔とが１つの前記挿入部を形成した状態で、前記挿入部のうちの前記第２集電箔が折り返されている部分を挿入方向の先端として前記スリットの内側に挿入される、
   二次電池の製造方法。
   
   

Images