以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、電池構成物10の一例を概略的に示す。電池構成物10は、図1に示すように、セパレータ40を挟んで交互に積層された複数の負極20及び正極30を有する。負極20は、負極集電体200を有する。正極30は、正極集電体300を有する。
電池構成物10は、任意の種類の電池の構成物であってよい。電池構成物10は、例えば、リチウムイオン電池の構成物である。例えば、負極集電体200が積層された積層体210と、正極集電体300が積層された積層体310とのそれぞれにタブが溶接されて、電池構成物10の全体が筐体等に入れられ、電界液が満たされることによって、リチウムイオン電池が形成される。電池構成物10は、リチウム空気電池の構成物であってもよい。電池構成物10は、他の種類の電池の構成物であってもよい。
図1では、負極集電体200及び正極集電体300が同一方向に配置されている場合を例示しているが、これに限らない。負極集電体200と正極集電体300は、異なる方向に配置されていてもよい。例えば、負極集電体200と正極集電体300は、反対方向に配置されてもよい。
図2は、電池構成物10の他の一例を概略的に示す。電池構成物10は、図2に示すように、積層されたラミネート電池50を有する。ラミネート電池50は、負極集電体200及び正極集電体300を有する。例えば、電池構成物10がリチウムイオン電池の構成物である場合、積層体210と、積層体310とのそれぞれにタブが溶接されて、電池構成物10の全体が筐体等に入れられることによって、リチウムイオン電池が形成される。
図2では、負極集電体200及び正極集電体300が同一方向に配置されている場合を例示しているが、これに限らない。負極集電体200と正極集電体300は、異なる方向に配置されていてもよい。例えば、負極集電体200と正極集電体300は、反対方向に配置されてもよい。
図3は、積層体210の構成の一例を概略的に示す。本実施形態に係る負極集電体200は、樹脂層204と、樹脂層204の両面に配置された金属層202及び金属層206を有する。負極集電体200は、例えば、樹脂層204と、樹脂層204にコーティングされた金属層202及び金属層206とを有する。本実施形態に係る樹脂層204の樹脂として、金属層202及び金属層206の金属よりも導電性は低いが、金属層202及び金属層206の金属よりも密度の低い樹脂が採用される。樹脂層204の樹脂の例として、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、及びPPE(ポリフェニレンエーテル)等が挙げられるが、これらに限られない。
電池の用途によって、電流は低くてもよいが重量を軽くしたい場合がある。例えば、太陽電池パネル及び電池を搭載して成層圏を飛行し、地上に無線通信サービスを提供するHAPS(High Altitude Platform Station)では、飛行速度の変化が少ないことから電池の出力電流は低くもよいが、HAPS全体の重量が軽いことが求められる。このように、電流は低くてもよいが重量を軽くすることが要求される用途は他にも存在する。
例えば、リチウムイオン電池の場合、負極集電体として銅箔が用いられる場合が多いが、銅箔の厚みを薄くすることによってこのような要求に答えることができる。しかし、銅箔の厚みを薄くするには、技術的な限界があり、また、銅箔の厚みをあまり薄くしてしまうと強度を保つことができず、破損の可能性が高まってしまう。本実施形態に係る負極集電体200は中間が樹脂層であることから、金属のみからなる負極集電体と比較して、電気抵抗は大きくなるが、密度を低くすることができる。また、負極集電体200の強度も維持することができる。
例えば、金属層202及び金属層206の金属が銅であり、樹脂層204の樹脂が仮にPETである場合、銅の密度は約8.96g/cm3であり、PETの密度は約1.38g/cm3であるので、負極集電体を銅のみで構成した場合よりも、重量を大幅に低減することができる。
例えば、負極集電体200の厚みを8μmとした場合、樹脂層204の厚みを6μmとすると密度は約3.25g/cm3となり、銅のみで構成した場合との重量比が35%となり、重量65%を削減することができる。また、樹脂層204の厚みを7μmとすると密度は約2.30g/cm3となり、銅のみで構成した場合との重量比が25%となり、重量75%を削減することができる。
従来のように負極集電体が金属のみで構成されている場合、負極集電体を多層化したとしても、金属同士(導電性の材料同士)なので、超音波溶接、抵抗溶接、及びレーザー溶接等で溶接することによって導電パスが確保できる。それに対して、中間に樹脂層を有する負極集電体を多層化した場合、導電パスが確保できない。このため、そのままでは抵抗溶接をすることができない。また、金属層と樹脂層との間で、沸点、熱膨張、及び強度等の面で特性が異なるので、例えば、レーザー溶接をしようとした場合、破裂や空孔残存等の問題が発生し得る。また、超音波溶接をしようとした場合、クラックや破断が発生し得る。本実施形態によれば、中間に樹脂層を含む集電体が積層された積層体を適切に溶接可能な技術が提供される。
図4は、積層体310の構成の一例を概略的に示す。本実施形態に係る正極集電体300は、樹脂層304と、樹脂層304の両面に配置された金属層302及び金属層306を有する。本実施形態に係る樹脂層304の樹脂として、金属層302及び金属層306の金属よりも導電性は低いが、金属層302及び金属層306の金属よりも密度の低い樹脂が採用される。樹脂層304の樹脂の例として、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、及びPPE(ポリフェニレンエーテル)等が挙げられるが、これらに限らない。
例えば、電池構成物10がリチウムイオン電池の構成物である場合、金属層302及び金属層306の金属はアルミニウムであり、樹脂層304の樹脂はPETであり得る。金属層302及び金属層306の金属は、他の金属であってもよい。また、樹脂層304の樹脂は、他の樹脂であってもよい。
図5は、製造システム400の機能構成の一例を概略的に示す。製造システム400は、1つの装置によって構成されてよく、また、複数の装置によって構成されてもよい。製造システム400が1つの装置によって構成される場合、製造システム400は製造装置の一例であってよい。
図5に示す例において、製造システム400は、積層体準備部402、積層集電体生成部404、及び電池生成部420を備える。なお、製造システム400は、電池生成部420を備えなくてもよい。例えば、製造システム400が積層集電体の製造までを行い、他の装置が積層集電体を用いて電池を生成するようにしてもよい。
積層体準備部402は、積層体210及び積層体310を準備する。積層体準備部402は、電池構成物10を準備してよい。積層体準備部402は、例えば、他の装置から電池構成物10を受領することによって、電池構成物10を準備する。積層体準備部402は、負極20、正極30、及びセパレータ40を積層することによって、電池構成物10を準備してもよい。積層体準備部402は、ラミネート電池50を積層することによって、電池構成物10を準備してもよい。
積層体210に含まれる負極集電体200のトータルの厚みは2〜20μmであってよい。樹脂層204の厚みは0.05〜3μmであってよい。強度の観点から、樹脂層204の厚みは2μm以上であることが望ましい。過剰な強度、重量増がトレードオフになるので、樹脂層204の厚みは最大14μmであることが望ましい。積層体210の用途が、HAPSのように電池の出力電流は低くもよい低レート使用である場合、抵抗の観点から、金属層202及び金属層206のそれぞれの厚みは0.05μm以上であることが望ましい。積層体210の用途が低レート使用である場合、金属層202及び金属層206のそれぞれの厚みは2μmで十分といえる。よって、積層体210の用途が低レート使用である場合、金属層202及び金属層206のそれぞれの厚みは、0.05μm〜2μmであることが望ましい。積層体210の用途が低レート使用でない場合であっても、抵抗の観点からは、金属層202及び金属層206のそれぞれの厚みは4μmで十分といえる。過剰なメッキの厚みは、重量増とコスト増とで不要といえる。
積層体準備部402は、積層集電体の用途に応じた厚みの金属層202及び金属層206と、積層集電体の用途に応じた厚みの樹脂層204とを有する負極集電体200が積層された積層体210を準備してもよい。積層体準備部402は、例えばまず、積層集電体の用途を特定する。積層体準備部402は、製造システム400のオペレータ等の指示を受け付けることによって、積層集電体の用途を特定する。そして、積層体準備部402は、金属層202及び金属層206と樹脂層204とが、特定した積層集電体の用途に応じた厚みを有する積層体210を準備する。例えば、積層集電体の用途がHAPSのような低レート使用である場合、積層体準備部402は、樹脂層204の厚みが2μm、金属層202及び金属層206のそれぞれの厚みが0.05μmの負極集電体200が積層された積層体210を準備する。
積層体310に含まれる正極集電体300のトータルの厚みは2〜20μmであってよい。樹脂層304の厚みは0.05〜3μmであってよい。強度の観点から、樹脂層304の厚みは2μm以上であることが望ましい。過剰な強度、重量増がトレードオフになるので、樹脂層304の厚みは最大14μmであることが望ましい。積層体310の用途が低レート使用である場合、抵抗の観点から、金属層302及び金属層306のそれぞれの厚みは0.05μm以上であることが望ましい。積層体310の用途が低レート使用である場合、金属層302及び金属層306のそれぞれの厚みは3μmで十分といえる。よって、積層体310の用途が低レート使用である場合、金属層302及び金属層306のそれぞれの厚みは、0.05μm〜3μmであることが望ましい。積層体310の用途が低レート使用でない場合、抵抗の観点からは、金属層302及び金属層306のそれぞれの厚みは6μmで十分といえる。過剰なメッキの厚みは、重量増とコスト増とで不要といえる。
積層体準備部402は、積層集電体の用途に応じた厚みの金属層302及び金属層306と、積層集電体の用途に応じた厚みの樹脂層304とを有する正極集電体300が積層された積層体310を準備してもよい。積層体準備部402は、例えばまず、積層集電体の用途を特定する。積層体準備部402は、製造システム400のオペレータ等の指示を受け付けることによって、積層集電体の用途を特定する。そして、積層体準備部402は、金属層302及び金属層306と樹脂層304とが、特定した積層集電体の用途に応じた厚みを有する積層体310を準備する。例えば、積層集電体の用途がHAPSのような低レート使用である場合、積層体準備部402は、樹脂層304の厚みが2μm、金属層302及び金属層306のそれぞれの厚みが0.05μmの正極集電体300が積層された積層体310を準備する。
積層体210及び積層体310のそれぞれのトータルの厚みは、溶接方法、設備コスト、及び積層集電体の品質等を考慮して決定されてよい。抵抗溶接、レーザー溶接、及び超音波溶接は、トータルの厚みが薄い方が有利といえる。後述するように、樹脂層を溶かして中間層から除いた場合は、金属層が薄い方が有利と言える。積層体の積層数が多ければ多いほど適用範囲が広がり良いことだが、抵抗が高くなるので溶接装置のパワーがその分必要となり、設備コストが上がってしまう。また、厚み方向のムラも大きくなるので、積層集電体の品質が低下する恐れがある。積層体準備部402は、これらの事情や、上述した積層集電体の用途等に応じて、積層体210及び積層体310を準備してよい。
なお、ここでは、負極集電体200及び正極集電体300の両方が、中間に樹脂層を含む場合を例に挙げて説明するが、これに限らない。例えば、負極集電体200及び正極集電体300のうち、負極集電体200のみが中間に樹脂層を含み、正極集電体300は金属のみによって構成されていてもよい。また、負極集電体200及び正極集電体300のうち、正極集電体300のみが中間に樹脂層を含み、負極集電体200は金属のみによって構成されていてもよい。
積層集電体生成部404は、積層体準備部402によって準備された積層体210及び積層体310から、積層集電体を生成する。積層集電体生成部404は、生成制御部406、加熱圧縮部408、溶接部410、接着剤塗布部412、及び部材接続部414を有する。なお、積層集電体生成部404は、加熱圧縮部408、接着剤塗布部412、及び部材接続部414のうち、1つのみを有してもよく、また、2つのみを有してもよい。
生成制御部406は、積層集電体の生成を制御する。生成制御部406は、加熱圧縮部408を制御してよい。また、生成制御部406は、接着剤塗布部412を制御してよい。また、生成制御部406は、部材接続部414を制御してよい。また、生成制御部406は、溶接部410を制御してもよい。
加熱圧縮部408は、積層体210の端部領域を積層体210の積層方向に加熱圧縮して、端部領域の少なくとも一部の樹脂層204の樹脂を溶出させる。加熱圧縮部408は、積層体210に含まれる負極集電体200の樹脂層204の樹脂の種類に応じた温度で積層体210の端部領域を積層方向に加熱圧縮してよい。樹脂の種類に応じた温度とは、例えば、樹脂の融点以上の温度であって、予め定められた温度である。
加熱圧縮部408は、例えば、樹脂層204に含まれる樹脂の種類を特定し、特定した樹脂の種類に対応する温度で積層体210の端部領域を加熱圧縮する。また、例えば、生成制御部406が、樹脂層204に含まれる樹脂の種類を特定し、加熱圧縮部408は、生成制御部406による制御のもと、樹脂層204の樹脂の種類に対応する温度で積層体210の端部領域を加熱圧縮してもよい。また、加熱圧縮部408は、製造システム400のオペレータ等によって樹脂層204の樹脂の種類に応じて設定された温度で積層体210の端部領域を加熱圧縮してもよい。
溶接部410は、加熱圧縮部408によって加熱圧縮された積層体210の端部領域の少なくとも一部を溶接する。溶接部410は、例えば、端部領域の少なくとも一部を抵抗溶接する。抵抗溶接を行う装置として、例えば、NAGシステムの精密抵抗溶接機等が採用され得る。また、溶接部410は、例えば、端部領域の少なくとも一部を超音波溶接する。また、溶接部410は、例えば、端部領域の少なくとも一部をレーザー溶接する。溶接部410は、加熱圧縮部408によって加熱圧縮された積層体210の端部領域の少なくとも一部と、タブとを溶接してもよい。タブとは、いわゆる電池タブであってよい。これらにより、積層集電体を生成される。
加熱圧縮部408は、積層体310の端部領域を、積層体310の積層方向に加熱圧縮して端部領域の少なくとも一部の樹脂層304の樹脂を溶出させる。加熱圧縮部408は、積層体310に含まれる正極集電体300の樹脂層304の樹脂の種類に応じた温度で積層体310の端部領域を積層方向に加熱圧縮してよい。
加熱圧縮部408は、例えば、樹脂層304に含まれる樹脂の種類を特定し、特定した樹脂の種類に対応する温度で積層体310の端部領域を加熱圧縮する。また、例えば、生成制御部406が、樹脂層304に含まれる樹脂の種類を特定し、加熱圧縮部408は、生成制御部406による制御のもと、樹脂層304の樹脂の種類に対応する温度で積層体310の端部領域を加熱圧縮してもよい。また、加熱圧縮部408は、製造システム400のオペレータ等によって樹脂層304の樹脂の種類に応じて設定された温度で積層体210の端部領域を加熱圧縮してもよい。溶接部410は、積層体210と同様に、加熱圧縮部408によって加熱圧縮された積層体310の端部領域の少なくとも一部を溶接する。これらにより、積層集電体を生成される。
接着剤塗布部412は、積層体210の端部領域に積層方向の孔を形成して、孔の内壁に導電性接着剤を塗布する。接着剤塗布部412は、孔形成部及び塗布部の一例であってよい。また、接着剤塗布部412が、孔形成部と塗布部とを有してもよい。接着剤塗布部412は、積層されたすべての積層体210の金属層202及び金属層206が導電性接着剤によって電気的に接続されるように、孔の内壁に導電性接着剤を塗布してよい。
孔の形状は、任意の形状であってよい。例えば、接着剤塗布部412は、積層体210の端部領域に円形の孔を形成する。また、例えば、接着剤塗布部412は積層体210の端部領域に六角形の孔を形成する。
溶接部410は、積層体210の孔の部分を含む上面領域及び下面領域にタブを配置して、積層体210とタブとを溶接する。溶接部410は、例えば、積層体210とタブとを抵抗溶接する。また、溶接部410は、例えば、積層体210とタブとを超音波溶接する。溶接部410は、積層体210とタブとをレーザー溶接してもよい。これらにより、積層集電体を生成される。
接着剤塗布部412は、積層体310の端部領域に積層方向の孔を形成して、孔の内壁に導電性接着剤を塗布する。接着剤塗布部412は、積層されたすべての積層体310の金属層302及び金属層306が導電性接着剤によって電気的に接続されるように、孔の内壁に導電性接着剤を塗布してよい。溶接部410は、積層体210と同様に、積層体310の孔の部分を含む上面領域及び下面領域にタブを配置して、積層体310とタブとを溶接する。これらにより、積層集電体を生成される。
部材接続部414は、積層体210の端部領域に積層体210の積層方向に沿って導電性部材を挿入し、導電性部材を積層体210の積層方向に圧縮する。部材接続部414は、挿入部及び圧縮部の一例であってよい。また、部材接続部414が、挿入部及び圧縮部を有してもよい。
導電性部材は、リベットであってよい。リベットの材質は、積層体210に含まれる負極集電体200の金属層202及び金属層206の材質と同じであってよく、また、異なってもよい。部材接続部414は、例えば、積層体210の端部領域に挿入されたリベットをかしめてよい。
部材接続部414は、積層体準備部402によって準備された積層体210の端部領域に積層体210の積層方向の孔を形成して、孔に導電性部材を挿入してもよい。また、部材接続部414は、積層体210の端部領域に形成した孔の内壁に導電性接着剤を塗布した後、孔に導電性部材を挿入して、導電性部材を積層体210の積層方向に圧縮してもよい。
部材接続部414は、積層体準備部402によって準備された積層体210の上面側及び下面側にタブを配置し、導電性部材をタブ及び積層体210に挿入してもよい。部材接続部414は、積層体210の上面側及び下面側にタブを配置して、タブ及び積層体210に積層体210の積層方向の孔を形成して、孔に導電性部材を挿入し、導電性部材を210の積層方向に圧縮してもよい。これらにより、積層集電体を生成される。
部材接続部414は、積層体310の端部領域に積層体310の積層方向に沿って導電性部材を挿入し、導電性部材を積層体310の積層方向に圧縮する。導電性部材は、リベットであってよい。リベットの材質は、積層体310に含まれる正極集電体300の金属層302及び金属層306の材質と同じであってよく、また、異なってもよい。部材接続部414は、例えば、積層体310の端部領域に挿入されたリベットをかしめてよい。
部材接続部414は、積層体準備部402によって準備された積層体310の端部領域に積層体310の積層方向の孔を形成して、孔に導電性部材を挿入してもよい。また、部材接続部414は、積層体310の端部領域に形成した孔の内壁に導電性接着剤を塗布した後、孔に導電性部材を挿入して、導電性部材を積層体310の積層方向に圧縮してもよい。
部材接続部414は、積層体準備部402によって準備された積層体310の上面側及び下面側にタブを配置し、導電性部材をタブ及び積層体310に挿入してもよい。部材接続部414は、積層体310の上面側及び下面側にタブを配置して、タブ及び積層体310に積層体310の積層方向の孔を形成して、孔に導電性部材を挿入し、導電性部材を310の積層方向に圧縮してもよい。これらにより、積層集電体を生成される。
生成制御部406は、積層体準備部402によって準備された積層体210に応じて、積層集電体の製造方法を、加熱圧縮部408による第1の製造方法、接着剤塗布部412による第2の製造方法、部材接続部414による第3の製造方法から選択してよい。生成制御部406は、例えば、積層体210に含まれる負極集電体200の樹脂層204の樹脂が熱可塑性樹脂である場合、第1の製造方法を選択し、熱硬化性樹脂である場合、第2の製造方法又は第3の製造方法を選択する。
また、生成制御部406は、樹脂層204の樹脂の融点が予め定められた閾値より低い場合、第1の製造方法を選択し、閾値より高い場合、第2の製造方法又は第3の製造方法を選択する。これにより、樹脂の溶出に高い温度が必要になってしまう場合には、加熱圧縮をせずに、導電性接着剤又は導電性部材を用いることができる。
生成制御部406は、第2の製造方法又は第3の製造方法を選択する場合に、積層集電体に要求される強度に応じて、いずれかに決定してもよい。例えば、積層集電体に要求される強度が予め定められた強度より低い場合、第2の製造方法を選択し、高い場合、第3の製造方法を選択する。積層集電体に要求される強度は、例えば、製造システム400のオペレータ等によって設定される。生成制御部406は、積層体210と同様に、積層体準備部402によって準備された積層体310に応じて、積層集電体の製造方法を選択してよい。
生成制御部406は、積層体210の厚みに応じて、積層集電体の製造方法を、第1の製造方法、第2の製造方法、及び第3の製造方法から選択してもよい。生成制御部406は、例えば、積層体210の厚みに関する厚み情報を取得する。厚み情報は、積層体210の厚みの値を示してよい。また、厚み情報は、積層体210に含まれる負極集電体200の積層数を示してもよい。生成制御部406は、積層体210の厚みが予め定められた閾値より薄い場合に、第1の製造方法又は第2の製造方法を選択し、積層体210の厚みが閾値より厚い場合に、第3の製造方法を選択してよい。積層集電体の厚みが厚くなる場合に、リベット等の導電性部材を用いることによって、厚み方向のムラ等による積層集電体の品質劣化を低減することができる。生成制御部406は、厚み情報が積層体210の厚みの値を示す場合、積層体210の厚みの値が閾値より高いか否かを判定してよい。生成制御部406は、厚み情報が積層体210の積層数を示す場合、積層数が閾値より多いか否かを判定してよい。生成制御部406は、積層体210と同様に、積層体310の亜海に応じて、積層集電体の製造方法を選択してよい。
電池生成部420は、積層集電体生成部404によって生成された積層集電体を用いて、電池を生成する。電池生成部420は、例えば、積層集電体生成部404によって生成された積層集電体を含む電池構成物10を筐体に入れ、電解液の注入等の電池の種類に応じた作業を行うことによって、電池を生成する。
図6は、積層体210の加熱圧縮処理の一例を概略的に示す。加熱圧縮部408は、例えば、加熱圧縮機60を用いて、積層体210の端部領域212を積層方向に加熱圧縮する。積層体210における端部領域212は、製造システム400のオペレータ等によって定められてよい。加熱圧縮部408が、積層体210に含まれる負極集電体200の樹脂層204の樹脂の種類に応じた温度で端部領域212を加熱圧縮することによって、端部領域212の少なくとも一部の樹脂層204の樹脂を溶出させることができる。
図7は、加熱圧縮された積層体210の一例を概略的に示す。加熱圧縮された積層体210は、複数の負極集電体200のそれぞれの中間に樹脂層204が含まれる第1の領域と、複数の負極集電体200のそれぞれの中間の樹脂の量が第1の領域における複数の負極集電体200のそれぞれの樹脂層204の量よりも少ない、又は、複数の負極集電体200のそれぞれの中間に樹脂が無い第2の領域とを含む。
端部領域212における樹脂層204の樹脂が完全に溶出された場合には、第2の領域における複数の負極集電体200の中間には樹脂がないことになる。このため、金属層202及び金属層206が接触することになり、導電パスを確保できる。
端部領域212における樹脂層204の樹脂が一部残存していた場合、第2の領域における複数の負極集電体200のそれぞれの中間の樹脂の量は、第1の領域における複数の負極集電体200のそれぞれの樹脂層204の量よりも少ないことになる。この場合でも、金属層202と金属層206とは、大部分において接触することになり、導電パスを確保できる。
このように、端部領域212における導電パスを確保することによって、端部領域212を抵抗溶接することを可能にできる。また、端部領域212における樹脂を無くす又は樹脂の量を低減することによって、端部領域212を超音波溶接したときの樹脂による悪影響を低減したり無くしたりすることができる。また、端部領域212における樹脂を無くす又は樹脂の量を低減することによって、端部領域212をレーザー溶接したときの受信による悪影響を低減したり無くしたりすることができる。図7において積層体210について説明した内容は、積層体310についても同様である。
図8は、タブ102及びSubタブ104が溶接された積層体210の一例を概略的に示す。溶接部410は、積層体210の端部領域212とともにタブ102及びSubタブ104を溶接してよく、また、端部領域212を溶接した後に、端部領域212に対してタブ102及びSubタブ104を溶接してもよい。積層体310についても同様である。
図9は、端部領域212に孔220が形成され、導電性接着剤222が塗布された積層体210の一例を概略的に示す。
接着剤塗布部412は、例えば、パンチング、ドリル、及びレーザー等を用いて、積層体210の端部領域212に孔220を形成してよい。孔220の形成方法はこれに限らず、任意の方法が用いられてよい。
接着剤塗布部412は、積層されたすべての負極集電体200の金属層202及び金属層206が導電性接着剤によって電気的に接続されるように、孔220の内壁に導電性接着剤を塗布する。図9において積層体210について説明した内容は、積層体310についても同様である。
図10は、タブ102及びSubタブ104が溶接された積層体210の一例を概略的に示す。溶接部410は、積層体210の孔220の部分を含む上面領域224及び下面領域226のそれぞれに、タブ102及びSubタブ104を配置して、積層体210とタブ102及びSubタブ104とを溶接してよい。積層体310についても同様である。
図11は、リベット230が挿入された積層体210の一例を概略的に示す。部材接続部414は、例えば、積層体210の上面領域224及び下面領域226のそれぞれに、タブ102及びSubタブ104を配置して、タブ102、積層体210、及びSubタブ104に孔を形成して、孔にリベット230を挿入する。
部材接続部414は、例えば、パンチング、ドリル、及びレーザー等を用いて、タブ102、積層体210、及びSubタブ104に孔を形成してよい。孔の形成方法はこれに限らず、任意の方法が用いられてよい。
部材接続部414は、リベット230を挿入した後、積層体210の積層方向にリベット230を圧縮してよい。例えば、部材接続部414は、リベット230をかしめる。リベット230を圧縮することによって、孔の中でリベット230が膨らむので、複数の負極集電体200のそれぞれの金属層202及び金属層206と接点を持つことができる。これにより、接点とリベット230とを通じて、各層の導電パスとタブ102及びSubタブ104と電極全体の導電性を確保することができる。また、それと同時に物理強度も確保することができる。
なお、部材接続部414は、孔を形成し、孔の内壁に導電性接着剤を塗布した後に、リベット230を圧縮してもよい。これにより、導電パスをより確実に確保することが可能となる。図11において積層体210について説明した内容は、積層体310についても同様である。
図12は、製造システム400による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、加熱圧縮部408を用いて積層集電体を生成する場合の処理の流れを概略的に示す。
ステップ(ステップをSと省略して記載する場合がある。)102では、積層体準備部402が、積層体210を準備する。S104では、加熱圧縮部408が、積層体210の端部領域212を加熱圧縮する。
S106では、溶接部410が、積層体210の端部領域212の上面側にタブ102を配置し、下面側にSubタブ104を配置する。S108では、溶接部410が、タブ102、積層体210の端部領域212、及びSubタブ104を溶接する。
図13は、製造システム400による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、接着剤塗布部412を用いて積層集電体を生成する場合の処理の流れを概略的に示す。
S202では、積層体準備部402が、積層体210を準備する。S204では、接着剤塗布部412が、積層体210の端部領域212に孔220を形成する。S206では、接着剤塗布部412が、S204において形成した孔220の内壁に導電性接着剤を塗布する。
S208では、溶接部410が、積層体210の孔220を含む上面領域224及び下面領域226のそれぞれに、タブ102及びSubタブ104を配置する。S210では、溶接部410が、積層体210とタブ102及びSubタブ104とを溶接する。
図14は、製造システム400による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、部材接続部414を用いて積層集電体を生成する場合の処理の流れを概略的に示す。
S302では、積層体準備部402が、積層体210を準備する。S304では、部材接続部414が、積層体210の上面側にタブ102を配置し、下面側にSubタブ104を配置する。
S306では、部材接続部414が、タブ102、積層体210、及びSubタブ104に積層体210の積層方向に沿ってリベット230を挿入する。S308では、部材接続部414が、リベット230をかしめる。
図15は、生成制御部406による積層集電体の製造方法の決定処理の一例を概略的に示す。
S402では、生成制御部406が、積層体210を特定する。生成制御部406は、積層体210に含まれる樹脂層204の樹脂の種類を特定してよい。生成制御部406は、樹脂層204の樹脂の融点を特定してよい。
生成制御部406は、例えば、製造システム400のオペレータの入力によって、積層体210を特定する。また、生成制御部406は、積層体210を解析する解析部を有し、解析部によって積層体210を解析することによって、積層体210を特定してもよい。樹脂の解析方法としては、公知の任意の方法を採用し得る。
S404では、生成制御部406が、S402において特定した樹脂層204の樹脂の融点が予め定められた閾値より低いか否かを判定する。低いと判定した場合、S406に進み、低くないと判定した場合、S408に進む。
S406では、生成制御部406が、積層集電体の製造方法を加熱圧縮に決定する。生成制御部406は、加熱圧縮部408が積層体210を加熱圧縮するように、加熱圧縮部408を制御してよい。生成制御部406は、S402において特定した樹脂層204の融点以上の温度で積層体210を加熱圧縮するように、加熱圧縮部408を制御してよい。
S408では、生成制御部406が、積層集電体に要求される強度が予め定められた閾値より低いか否かを判定する。低いと判定した場合、S410に進み、低くないと判定した場合、S412に進む。
S410では、生成制御部406が、積層集電体の製造方法を接着剤に決定する。生成制御部406は、接着剤塗布部412が積層体210に孔220を形成して導電性接着剤222を塗布するように、接着剤塗布部412を制御してよい。
S412では、生成制御部406が、積層集電体の製造方法を導電性部材に決定する。生成制御部406は、部材接続部414が積層体210に導電性接着剤222を挿入するように、部材接続部414を制御してよい。
図16は、製造システム400として機能するコンピュータ1200のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ1200にインストールされたプログラムは、コンピュータ1200を、本実施形態に係る装置の1又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ1200に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該1又は複数の「部」を実行させることができ、及び/又はコンピュータ1200に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1200に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1212によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ1200は、CPU1212、RAM1214、及びグラフィックコントローラ1216を含み、それらはホストコントローラ1210によって相互に接続されている。コンピュータ1200はまた、通信インタフェース1222、記憶装置1224、DVDドライブ、及びICカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ1220を介してホストコントローラ1210に接続されている。DVDドライブは、DVD−ROMドライブ及びDVD−RAMドライブ等であってよい。記憶装置1224は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ1200はまた、ROM1230及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ1240を介して入出力コントローラ1220に接続されている。
CPU1212は、ROM1230及びRAM1214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ1216は、RAM1214内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、CPU1212によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス1218上に表示されるようにする。
通信インタフェース1222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置1224は、コンピュータ1200内のCPU1212によって使用されるプログラム及びデータを格納する。DVDドライブは、プログラム又はデータをDVD−ROM等から読み取り、記憶装置1224に提供する。ICカードドライブは、プログラム及びデータをICカードから読み取り、及び/又はプログラム及びデータをICカードに書き込む。
ROM1230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ1200によって実行されるブートプログラム等、及び/又はコンピュータ1200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ1240はまた、様々な入出力ユニットをUSBポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ1220に接続してよい。
プログラムは、DVD−ROM又はICカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置1224、RAM1214、又はROM1230にインストールされ、CPU1212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ1200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ1200の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ1200及び外部デバイス間で実行される場合、CPU1212は、RAM1214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース1222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース1222は、CPU1212の制御の下、RAM1214、記憶装置1224、DVD−ROM、又はICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
また、CPU1212は、記憶装置1224、DVDドライブ(DVD−ROM)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がRAM1214に読み取られるようにし、RAM1214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU1212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU1212は、RAM1214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM1214に対しライトバックする。また、CPU1212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU1212は、当該複数のエントリの中から、第1の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ1200上又はコンピュータ1200近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する。
本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び/又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路(IC)及び/又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、及びプログラマブルロジックアレイ(PLA)等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROM又はフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD−ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(登録商標)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、1又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。