JP2021093307A

JP2021093307A - 二次電池の製造方法

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Publication number: JP2021093307A
Application number: JP2019223610A
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Inventors: 敦史杉原; Atsushi Sugihara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2021-06-17
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Abstract

【課題】抵抗溶接によって集電端子を未塗工部に接合する際に、溶接部の過度な温度上昇の影響を適切に抑制することが可能な二次電池の製造方法を提供する。【解決手段】二次電池の製造方法は、電極体形成工程および抵抗溶接工程を含む。電極体形成工程では、シート状の正極および負極を、セパレータを介して重ねて捲回することで、扁平形状の捲回電極体２０が形成される。抵抗溶接工程では、捲回電極体２０の捲回軸方向両端部に位置する、電極合材が塗工されていない一対の未塗工部６２Ａの少なくとも一方に、抵抗溶接によって集電端子４５が接合される。抵抗溶接工程は、未塗工部６２Ａに金属部材９１Ａ，９１Ｂを接触させた状態で実行される。【選択図】図３

Description

本開示は、二次電池の製造方法に関する。

二次電池は、パソコンや携帯端末等のポータブル電源、あるいはＥＶ（電気自動車）、ＨＶ（ハイブリッド自動車）、ＰＨＶ（プラグインハイブリッド自動車）等の車両駆動用電源として広く用いられている。二次電池の一例として、捲回電極体を備えた二次電池がある。捲回電極体は、シート状の正極および負極を、セパレータを介して捲回することで、扁平形状に形成される。捲回電極体の捲回軸方向両端部の各々には、電極合材が塗工されていない未塗工部が形成される。捲回電極体と外部端子を電気的に接続するために、集電端子が用いられる。集電端子は、捲回電極体の未塗工部に接合されると共に、外部端子に電気的に接続される。

例えば、特許文献１に記載の二次電池の製造方法では、捲回電極体の未塗工部と集電端子を一対の電極によって挟み込んだ状態で、一対の電極に通電させることで、抵抗溶接によって集電端子が未塗工部に接合される。

特開２０１４−２６９２７号公報

抵抗溶接によって集電端子を未塗工部に接合する際に、溶接部の温度が過度に上昇する場合もあり得る。溶接部の過度な温度上昇は、例えば、捲回電極体内のセパレータの熱収縮等の不具合に繋がる可能性がある。

本発明の典型的な目的は、抵抗溶接によって集電端子を未塗工部に接合する際に、溶接部の過度な温度上昇の影響を適切に抑制することが可能な二次電池の製造方法を提供することである。

ここに開示される一態様の二次電池の製造方法は、シート状の正極および負極を、セパレータを介して重ねて捲回することで、扁平形状の捲回電極体を形成する電極体形成工程と、上記捲回電極体の捲回軸方向両端部に位置する、電極合材が塗工されていない一対の未塗工部の少なくとも一方に、抵抗溶接によって集電端子を接合する抵抗溶接工程と、を含み、上記抵抗溶接工程が、上記未塗工部に金属部材を接触させた状態で実行される。

未塗工部に金属部材を接触させた状態で抵抗溶接工程が実行されることで、抵抗溶接によって発生する熱が金属部材に逃げやすくなる。その結果、溶接部の過度な温度上昇が適切に抑制されるので、セパレータが熱収縮する可能性等が低下する。

抵抗溶接工程は、一対の金属部材を未塗工部に対して厚み方向両側から挟み込んで接触させた状態で実行されてもよい。この場合には、単に金属部材を未塗工部の表面に接触させる場合に比べて、未塗工部において積層された複数の集電体の間の隙間が減少する。従って、溶接部で発生した熱が、より金属部材に伝導し易くなる。よって、溶接部の過度な温度上昇がより効果的に抑制される。ただし、一対の金属部材で未塗工部を挟み込まずに、単に金属部材を未塗工部に接触させた場合でも、溶接部の過度な温度上昇を抑制することは可能である。

ここに開示される二次電池の製造方法の効果的な一態様では、抵抗溶接工程は、未塗工部のうち集電端子が抵抗溶接される溶接部に隣接する部位に金属部材を接触させた状態で実行される。この場合、溶接部において発生した熱が、溶接部に隣接する部位に接触している金属部材にさらに逃げやすくなる。従って、溶接部の過度な温度上昇がより効果的に抑制される。

なお、抵抗溶接工程の実行中において、溶接部と、溶接部に隣接した部位に接触される金属部材が離間していてもよい。この場合には、金属部材と溶接部が接触している場合に比べて、抵抗溶接時に印加される電流が金属部材に漏洩しにくくなる。従って、電流の漏洩による抵抗溶接の効率低下が抑制された状態で、溶接部の過度な温度上昇が抑制される。

溶接部と金属部材を離間させる場合、溶接部と金属部材の間の離間距離は、３ｍｍ以上１２ｍｍ以下であってもよい。溶接部と金属部材の間の離間距離を３ｍｍ以上とすることで、抵抗溶接時の電流が金属部材に漏洩し難くなる。また、溶接部と金属部材の間の離間距離を１２ｍｍ以下とすることで、溶接部において発生した熱が金属部材に逃げやすくなる。よって、離間距離を３ｍｍ以上１２ｍｍ以下とすることで、より適切に集電端子が未塗工部に接合される。

ここに開示される二次電池の製造方法の効果的な一態様では、未塗工部のうち、集電端子に接続される外部端子側の端部から１２ｍｍ以内の位置に溶接部が形成される。また、抵抗溶接工程は、未塗工部のうち、溶接部の外部端子側とは反対側に隣接する部位に金属部材を接触させた状態で実行される。

この場合、未塗工部の外部端子側の端部から溶接部までの距離が短くなるので、集電端子の長さを短くすることが容易となる。よって、集電端子の材量の削減が容易になる。一方で、従来の二次電池の製造方法では、未塗工部の外部端子側の端部から溶接部までの距離を短くすると、溶接部の周囲の熱容量が低下し、溶接部において発生した熱が周囲に逃げにくくなる。これに対し、本開示に係る二次電池の製造方法の一態様では、溶接部の外部端子側とは反対側に金属部材が接触された状態で、抵抗溶接工程が実行される。従って、未塗工部の外部端子側の端部から溶接部までの距離を短くしつつ、溶接部の過度な温度上昇が適切に抑制される。

ただし、未塗工部の外部端子側の端部から溶接部までの距離が１２ｍｍより大きくてもよい。この場合でも、未塗工部に金属部材を接触させた状態で抵抗溶接工程が実行されることで、溶接部の過度な温度上昇は適切に抑制される。

ここに開示される二次電池の製造方法の効果的な一態様では、金属部材のうち未塗工部に接触する部位に凹凸が形成されている。この場合には、金属部材に凹凸が形成されていない場合に比べて、金属部材と未塗工部の接触面積が増加する。従って、溶接部において発生した熱が、さらに金属部材に逃げやすくなる。

本実施形態の二次電池１の内部構造を模式的に示す断面図である。本実施形態の二次電池１の電極体２０の構成を示す模式図である。抵抗溶接工程の実行中における捲回電極体２０を未塗工部６２Ａ側から見た部分断面図である。比較例および実施例を用いた評価試験の結果を示すグラフである。

以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。

本明細書において、「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、一次電池および二次電池を含む概念である。「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池（すなわち化学電池）の他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（すなわち物理電池）を包含する。以下、二次電池の一種である扁平角形のリチウムイオン二次電池の製造方法を例示して、本開示に係る二次電池の製造方法について詳細に説明する。ただし、本開示に係る二次電池の製造方法を、以下の実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。

＜二次電池の構成＞
図１に示す二次電池１は、捲回電極体２０、非水電解液１０、および電池ケース３０を備えた密閉型のリチウムイオン二次電池である。電池ケース３０は、捲回電極体２０および非水電解液１０を内部に密閉した状態で収容する。本実施形態における電池ケース３０の形状は、扁平な角形である。電池ケース３０は、一端に開口部を有する箱型の本体３１と、該本体の開口部を塞ぐ板状の蓋体３２を備える。電池ケース３０（詳細には、電池ケース３０の蓋体３２）には、外部接続用の正極外部端子４２および負極外部端子４４と、安全弁３６とが設けられている。安全弁３６は、電池ケース３０の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に、該内圧を開放する。また、電池ケース３０には、非水電解液１０を内部に注入するための注入口（図示せず）が設けられている。電池ケース３０の材質としては、例えば、アルミニウム等の軽量で熱伝導性の良い金属材料が用いられる。ただし、電池ケースの構成を変更することも可能である。例えば、電池ケースとして、可撓性を有するラミネートが用いられてもよい。

図２に示すように、本実施形態の捲回電極体（以下、単に「電極体」という）２０では、長尺状の正極（正極シート）５０、長尺状の第１セパレータ７１、長尺状の負極（負極シート）６０、および長尺状の第２セパレータ７２が重ね合わされて捲回されている。詳細には、正極５０では、長尺状の正極集電体５２の片面または両面（本実施形態では両面）に、長手方向に沿って電極合材（正極活物質層）５４が塗工されている。負極６０では、長尺状の負極集電体６２の片面または両面（本実施形態では両面）に、長手方向に沿って電極合材（負極活物質層）６４が塗工されている。未塗工部５２Ａ，６２Ａは、捲回電極体２０の捲回軸Ｗの方向（上記長手方向に直交するシート幅方向）の両端部の各々に位置する。未塗工部５２Ａは、電極合材５４が塗工されずに正極集電体５２が露出した部分である。未塗工部５２Ａには、正極集電端子４３（図１参照）が溶接部４３Ａにおいて接合される。正極集電端子４３には、正極外部端子４２（図１参照）が電気的に接続される。また、未塗工部６２Ａは、電極合材６４が塗工されずに負極集電体６２が露出した部分である。未塗工部６２Ａには、負極集電端子４５（図１参照）が溶接部４５Ａにおいて接合される。負極集電端子４５には、負極外部端子４４（図１参照）が電気的に接続される。

電極体２０の正負極を構成する材料、部材は、従来の一般的な二次電池に用いられるものと同様のものを制限なく使用可能である。例えば、正極集電体５２には、この種の二次電池の正極集電体として用いられるものを特に制限なく使用し得る。典型的には、良好な導電性を有する金属製の正極集電体が好ましい。例えば、アルミニウム、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等の金属材を正極集電体５２として採用できる。本実施形態の正極集電体５２にはアルミニウム箔が用いられている。正極活物質層５４の正極活物質としては、例えば層状構造やスピネル構造等のリチウム複合金属酸化物（例えば、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４，ＬｉＣｒＭｎＯ_４、ＬｉＦｅＰＯ_４等）が挙げられる。正極活物質層５４は、正極活物質と必要に応じて用いられる材料（導電材、バインダ等）とを適当な溶媒（例えばＮ−メチル−２−ピロリドン：ＮＭＰ）に分散させ、ペースト状（またはスラリー状）の組成物を調製し、該組成物の適当量を正極集電体５２の表面に塗工し、乾燥することによって形成することができる。本実施形態では、三元系の正極活物質と、導電材であるアセチレンブラック（ＡＢ）と、バインダであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が、正極活物質層に含まれる。

負極集電体６２には、この種の二次電池の負極集電体として用いられるものを特に制限なく使用し得る。典型的には、良好な導電性を有する金属製の負極集電体が好ましく、例えば、銅（例えば銅箔）や銅を主体とする合金を用いることができる。本実施形態の負極集電体６２には銅箔が用いられている。負極活物質層６４の負極活物質としては、例えば、少なくとも一部にグラファイト構造（層状構造）を含む粒子状（或いは球状、鱗片状）の炭素材料、リチウム遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２等のリチウムチタン複合酸化物）、リチウム遷移金属複合窒化物等が挙げられる。負極活物質層６４は、負極活物質と必要に応じて用いられる材料（バインダ等）とを適当な溶媒（例えばイオン交換水）に分散させ、ペースト状（またはスラリー状）の組成物を調製し、該組成物の適当量を負極集電体６２の表面に塗工し、乾燥することによって形成することができる。本実施形態では、黒鉛系の負極活物質と、バインダであるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と、増粘剤であるカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が、負極活物質層６４に含まれる。

第１セパレータ７１および第２セパレータ７２としては、従来公知の多孔質シートからなるセパレータを特に制限なく使用することができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂から成る多孔質シート（フィルム、不織布等）が挙げられる。かかる多孔質シートは、単層構造であってもよく、二層以上の複数構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。また、多孔質シートの片面または両面に、多孔質の耐熱層を備える構成のものであってもよい。この耐熱層は、例えば、無機フィラーとバインダとを含む層（フィラー層ともいう。）であり得る。無機フィラーとしては、例えばアルミナ、ベーマイト、シリカ等を好ましく採用し得る。

電極体２０とともに電池ケース３０に収容される非水電解液１０は、適当な非水溶媒に支持塩を含有するものであり、従来公知の非水電解液を特に制限なく採用することができる。例えば、非水溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等を用いることができる。また、支持塩としては、例えばリチウム塩（例えば、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＰＦ_６等）を好適に用いることができる。本実施形態では、ＬｉＢＯＢが採用されている。

＜製造方法の概要＞
次に、本実施形態の二次電池１の製造方法の概要について説明する。本実施形態の二次電池１の製造方法は、電極体形成工程および抵抗溶接工程を含む。電極体形成工程では、捲回電極体２０が形成される。また、本実施形態の抵抗溶接工程では、一対の未塗工部５２Ａ，６２Ａの少なくとも一方に、抵抗溶接によって集電端子が接合される。

前述したように、本実施形態の捲回電極体２０の負極集電体６２には銅箔が用いられている。ここで、負極集電端子４５が超音波溶接等によって未塗工部６２Ａに接合されると、負極集電体６２を構成する銅箔の一部が、超音波溶接中に異物として飛散する場合がある。銅箔の一部が異物として二次電池１の内部に残存すると、短絡等の不具合が生じる可能性がある。従って、本実施形態における抵抗溶接工程では、銅箔が異物として飛散し難い抵抗溶接によって、負極集電端子４５が未塗工部６２Ａに接合される。

また、本実施形態の二次電池１の製造方法は、電極体形成工程および抵抗溶接工程に加えて、超音波溶接工程を含む。超音波溶接工程では、正極集電端子４３が超音波溶接によって未塗工部５２Ａに接合される。なお、抵抗溶接工程と超音波溶接工程は、いずれが先に実行されてもよい。

＜電極体形成工程＞
本実施形態の電極体形成工程では、図２に示すように、長尺状の正極５０、長尺状の第１セパレータ７１、長尺状の負極６０、および長尺状の第２セパレータ７２が重ね合わされて捲回されることで、扁平形状の捲回電極体２０が形成される。捲回電極体２０は、例えば、捲回軸Ｗに直交する断面が偏平な捲芯の周りに、正極５０、第１セパレータ７１、負極６０、および第２セパレータ７２が捲回されることで、扁平形状に形成されてもよい。また、捲回電極体２０は、例えば、正極５０、第１セパレータ７１、負極６０、および第２セパレータ７２を円筒状に捲回した後に、側面方向から押しつぶすことで、扁平形状に形成されてもよい。

＜抵抗溶接工程＞
図３を参照して、本実施形態における抵抗溶接工程について説明する。抵抗溶接には、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂが用いられる。捲回電極体２０の未塗工部６２Ａでは、電極合材６４が塗工されずに露出した複数の負極集電体６２が積層されている。抵抗溶接が実行される場合、略板状である負極集電端子４５の板面が、未塗工部６２Ａの表面に面接触された状態で、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂによって、負極集電端子４５と未塗工部６２Ａが挟み込まれて圧縮される。一例として、本実施形態では、一対の電極棒８１Ａ，８２Ｂによる圧縮時の圧力は、約１．１ｋＮである。次いで、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂに通電（一例として、本実施形態では７．５ｋＡの通電）が所定時間（本実施形態では２０ｍｓ間）行われることで、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂによって挟まれた部位に、通電による発熱によって溶融した溶接部４５Ａが形成される。その結果、負極集電端子４５が未塗工部６２Ａに接合される。

本実施形態の抵抗溶接工程では、未塗工部６２Ａに金属部材９１Ａ，９１Ｂを接触させた状態で、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂによる抵抗溶接が行われる。金属部材９１Ａ，９１Ｂを未塗工部６２Ａに接触させずに抵抗溶接が行われる場合、溶接部４５Ａにおいて発生する熱が周囲に逃げにくくなり、溶接部４５Ａの温度が過度に上昇する可能性がある。溶接部４５Ａの温度が過度に上昇すると、第１セパレータ７１および第２セパレータ７２の熱収縮等の不具合に繋がる場合もある。これに対し、本実施形態の抵抗溶接工程では、抵抗溶接によって溶接部４５Ａで発生する熱が、未塗工部６２Ａに接触された金属部材９１Ａ，９１Ｂに逃げやすくなる。その結果、溶接部４５Ａの過度な温度上昇が適切に抑制される。

本実施形態の抵抗溶接工程では、一対の金属部材９１Ａ，９１Ｂを未塗工部６２Ａに対して厚み方向両側から挟み込んで（圧縮して）接触させた状態で、電極棒８１Ａ，８１Ｂによる抵抗溶接が行われる。従って、未塗工部６２Ａにおいて積層されている複数の負極集電体６２の間の隙間が減少した状態で、抵抗溶接が実行される。よって、溶接部４５Ａで発生した熱が、一対の金属部材９１Ａ，９１Ｂに容易に伝導する。

本実施形態の抵抗溶接工程では、未塗工部６２Ａのうち溶接部４５Ａに隣接する部位に金属部材９１Ａ，９１Ｂを接触させた状態で、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂによる抵抗溶接が実行される。従って、溶接部４５Ａと金属部材９１Ａ，９１Ｂが隣接せずに大幅に離間している場合に比べて、溶接部４５Ａにおいて発生した熱が金属部材９１Ａ，９１Ｂにさらに逃げやすくなる。

本実施形態の抵抗溶接工程では、溶接部４５Ａ（つまり、一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂによって挟まれる部位）と、溶接部４５Ａに隣接した部位に配置される金属部材９１Ａ，９１Ｂとが、接触せずに離間している。従って、抵抗溶接時に一対の電極棒８１Ａ，８１Ｂに印加される電流が、金属部材９１Ａ，９１Ｂに漏洩し難くなる。よって、電流の漏洩による抵抗溶接の効率の低下が抑制された状態で、溶接部４５Ａの過度な温度上昇が抑制される。

本実施形態では、溶接部４５Ａと金属部材９１Ａ，９１Ｂの離間距離Ｄ１は、３ｍｍ以上１２ｍｍ以下に設定される。離間距離Ｄ１を３ｍｍ以上とすることで、抵抗溶接時の電流が金属部材９１Ａ，９１Ｂに漏洩し難くなる。また、離間距離Ｄ１を１２ｍｍ以下とすることで、溶接部４５Ａで発生した熱が金属部材９１Ａ，９１Ｂに逃げやすくなる。よって、負極集電端子４５がより適切に未塗工部６２Ａに接合される。

本実施形態では、捲回電極体２０の未塗工部６２Ａのうち、負極集電端子４５に接続される負極外部端子４４（図１参照）側の端部Ｅ（図３における右側の端部）からの距離Ｄ２が１２ｍｍ以内の範囲に、溶接部４５Ａが形成される。この場合、負極集電端子４５の長さ（図３における左右方向の長さ）を短くすることが容易になるので、負極集電端子４５の材料の削減が容易になる。なお、本実施形態では、未塗工部６２Ａの端部Ｅから溶接部４５Ａの中心までの距離は、約４ｍｍに設定されている。また、本実施形態では、正極集電端子４３の溶接部４３Ａ（図１参照）も、負極集電端子４５の溶接部４５Ａと同様に、未塗工部５２Ａのうち正極外部端子４２側の端部から１２ｍｍ以内の範囲に形成される。よって、正極集電端子４３の材料の削減も容易になる。

ここで、負極外部端子４４側の未塗工部６２Ａの端部Ｅから溶接部４５Ａまでの距離を短くすると、溶接部４５Ａよりも負極外部端子４４側の未塗工部６２Ａの体積が小さくなる。その結果、溶接部４５Ａの周囲の熱容量が低下し、溶接部４５Ａで発生した熱が周囲に逃げにくくなる。これに対し、本実施形態の抵抗溶接工程では、未塗工部６２Ａのうち、溶接部４５Ａの負極外部端子４４（図１参照）側とは反対側に隣接する部位に、金属部材９１Ａ，９１Ｂが接触される。従って、本実施形態では、負極外部端子４４側の未塗工部６２Ａの端部Ｅから溶接部４５Ａまでの距離を短くしつつ、溶接部４５Ａの過度な温度上昇が適切に抑制される。

なお、本実施形態では、捲回軸Ｗ（図２参照）に直交する高さ方向における捲回電極体２０の幅（図２における上下方向の幅、図３における左右方向の幅）は、４０ｍｍ以上９０ｍｍ以下（例えば、約５０ｍｍ）に設定される。本実施形態では、未塗工部６２Ａに対する金属部材９１Ａ，９１Ｂの負極外部端子４４側の接触位置Ｃは、未塗工部６２Ａの逆さ方向の中心よりも負極外部端子４４側（端部Ｅ側）に設定される。従って、負極外部端子４４側の未塗工部６２Ａの端部Ｅから溶接部４５Ａまでの距離が短くなり、且つ、溶接部４５Ａと金属部材９１Ａ，９１Ｂの離間距離Ｄ１も短くなる。よって、負極集電端子４５の材料の削減が容易になり、且つ、溶接部４５Ａで発生した熱が金属部材９１Ａ，９１Ｂに逃げやすくなる。

本実施形態では、金属部材９１Ａ，９１Ｂのうち未塗工部６２Ａに接触する部位に、凹凸９２が形成されている。従って、金属部材９１Ａ，９１Ｂに凹凸９２が形成されていない場合に比べて、金属部材９１Ａ，９１Ｂと未塗工部６２Ａの接触面積が増加する。よって、溶接部４５Ａで発生した熱が、金属部材９１Ａ，９１Ｂにさらに逃げやすくなる。

＜実施例＞
図４を参照して、実施例および比較例を用いた評価試験の結果について説明する。実施例の二次電池および比較例の二次電池の材質、寸法等は、共に、上記実施形態で説明した二次電池１と同じである。実施例の二次電池の製造過程では、上記実施形態の抵抗溶接工程に従って、金属部材９１Ａ，９１Ｂを未塗工部６２Ａに接触させた状態で抵抗溶接を実行した。一方で、比較例の二次電池の製造過程では、抵抗溶接時に金属部材９１Ａ，９１Ｂを使用しなかった。つまり、実施例の二次電池と比較例の二次電池は、製造過程における金属部材９１Ａ，９１Ｂの使用の有無のみが異なり、他の製造条件、材質、および寸法等は全て同じである。実施例および比較例の各々について、抵抗溶接時の溶接部４５Ａの温度と、抵抗溶接の前後におけるセパレータ７１，７２の収縮量を測定した。測定結果を図４に示す。図４では、溶接部温度を棒グラフで示し、セパレータ収縮量を黒の印で示す。

図４に示すように、比較例の二次電池では、溶接部温度が約１４５℃まで上昇した影響で、セパレータ収縮量も大きい値（約３．５ｍｍ）となった。一方で、実施例の二次電池では、溶接部温度は適切な温度（約７９℃）となり、セパレータ収縮量も０ｍｍとなった。以上の結果から、未塗工部に金属部材を接触させた状態で抵抗溶接工程が実行されることで、溶接部の過度な温度上昇が適切に抑制され、セパレータが熱収縮し難くなることが分かる。

上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、上記実施形態では、負極集電端子４５を未塗工部６２Ａに抵抗溶接する際に、金属部材９１Ａ，９１Ｂが使用される。また、正極集電端子４３は、超音波接合によって未塗工部５２Ａに接合される。しかし、正極集電端子４３を抵抗溶接によって未塗工部６２Ａに接合する際に、上記実施形態と同様に金属部材９１Ａ，９１Ｂが使用されてもよい。

以上、具体的な実施形態を挙げて詳細な説明を行ったが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。

１二次電池
２０捲回電極体
４４負極外部端子
４５負極集電端子
４５Ａ溶接部
５０正極
６０負極
６２負極集電体
６２Ａ未塗工部
６４電極合材
７１第１セパレータ
７２第２セパレータ
８１Ａ，８１Ｂ電極棒
９１Ａ，９１Ｂ金属部材

Claims

シート状の正極および負極を、セパレータを介して重ねて捲回することで、扁平形状の捲回電極体を形成する電極体形成工程と、
前記捲回電極体の捲回軸方向両端部に位置する、電極合材が塗工されていない一対の未塗工部の少なくとも一方に、抵抗溶接によって集電端子を接合する抵抗溶接工程と、
を含み、
前記抵抗溶接工程が、前記未塗工部に金属部材を接触させた状態で実行される、二次電池の製造方法。
前記抵抗溶接工程は、前記未塗工部のうち、前記集電端子が抵抗溶接される溶接部に隣接する部位に前記金属部材を接触させた状態で実行される、請求項１に記載の二次電池の製造方法。
前記未塗工部のうち、前記集電端子に接続される外部端子側の端部から１２ｍｍ以内の位置に前記溶接部が形成され、
前記抵抗溶接工程は、前記未塗工部のうち、前記溶接部の前記外部端子側とは反対側に隣接する部位に前記金属部材を接触させた状態で実行される、請求項２に記載の二次電池の製造方法。
前記金属部材のうち前記未塗工部に接触する部位に凹凸が形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の二次電池の製造方法。