JP2023038811A - 蓄電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる蓄電素子を提供する。【解決手段】極板が積層方向に積層された積層部６１０を有する電極体６００と、積層方向において積層部６１０と並んで配置されて積層部６１０に接合される集電体５００と、を備える蓄電素子１０であって、積層部６１０及び集電体５００がレーザ溶接されたレーザ溶接部８００を備え、積層方向から見て積層部６１０におけるレーザ溶接部８００と隣り合う位置に、集電体５００と接合されることなく積層方向に凹んだ第一凹部６１１が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、電極体と集電体とを備える蓄電素子に関する。

従来、極板が積層された積層部を有する電極体と集電体とを備え、電極体の積層部と集電体とがレーザ溶接された蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献１には、電極組立体（電極体）のタブ群（積層部）と導電部材（集電体）とがレーザ溶接された二次電池（蓄電素子）が開示されている。

特開２０１９－６１９４９号公報

上記従来の蓄電素子において、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接で接合する場合、積層部における極板の浮き等によってレーザ溶接対象部位に隙間が生じていると、電極体と集電体との溶接品質が低下するおそれがある。例えば、レーザ溶接対象部位に隙間が生じていると、溶接時に極板の溶融した部位が当該隙間を埋めるように収縮して固まるために、極板の溶融部と未溶融部との界面で破断が起きる場合がある。レーザ溶接対象部位に隙間が生じていると、溶接時にスパッタが発生したりブローホールが発生したりする場合もある。これらにより、電極体と集電体との溶接品質が低下するおそれがある。

本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる蓄電素子を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、極板が積層方向に積層された積層部を有する電極体と、前記積層方向において前記積層部と並んで配置されて前記積層部に接合される集電体と、を備える蓄電素子であって、前記積層部及び前記集電体がレーザ溶接されたレーザ溶接部を備え、前記積層方向から見て前記積層部における前記レーザ溶接部と隣り合う位置に、前記集電体と接合されることなく前記積層方向に凹んだ第一凹部が形成されている。

本発明は、このような蓄電素子として実現できるだけでなく、電極体と集電体との組み合わせとしても実現できる。

本発明における蓄電素子によれば、電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる。

実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子を分解して各構成要素を示す斜視図及び側面図である。 実施の形態に係る電極体の構成を示す分解斜視図及び正面図である。 実施の形態に係る集電体の平板状部位、電極体の積層部及び当て板を溶接した状態での構成を示す断面図及び平面図である。 実施の形態に係る集電体の平板状部位、電極体の積層部及び当て板をレーザ溶接する工程を示す断面図である。 実施の形態の変形例１に係る集電体の平板状部位、電極体の積層部及び当て板を溶接した状態での構成を示す断面図である。 実施の形態の変形例２に係る集電体、電極体の積層部及び当て板を溶接した状態での構成を示す断面図である。 実施の形態の変形例３に係る集電体の平板状部位、及び、電極体の積層部を溶接した状態での構成を示す断面図である。 実施の形態の変形例１に係る集電体の平板状部位、電極体の積層部及び当て板をレーザ溶接する工程を示す断面図である。 実施の形態の変形例１に係る集電体の平板状部位、電極体の積層部及び当て板をレーザ溶接する工程を示す断面図である。 実施の形態の変形例２に係る集電体、電極体の積層部及び当て板をレーザ溶接する工程を示す断面図である。 実施の形態の変形例３に係る集電体の平板状部位、及び、電極体の積層部をレーザ溶接する工程を示す断面図である。 実施の形態の変形例４に係る電極体の構成を示す斜視図である。 実施の形態の変形例５に係る電極体、集電体及び当て板の構成を示す斜視図である。

本発明の一態様に係る蓄電素子は、極板が積層方向に積層された積層部を有する電極体と、前記積層方向において前記積層部と並んで配置されて前記積層部に接合される集電体と、を備える蓄電素子であって、前記積層部及び前記集電体がレーザ溶接されたレーザ溶接部を備え、前記積層方向から見て前記積層部における前記レーザ溶接部と隣り合う位置に、前記集電体と接合されることなく前記積層方向に凹んだ第一凹部が形成されている。

これによれば、蓄電素子において、電極体の積層部におけるレーザ溶接部と隣り合う位置に、集電体と接合されることなく極板の積層方向に凹んだ第一凹部が形成されている。つまり、電極体の積層部におけるレーザ溶接対象部位と隣り合う位置が強圧迫されて、第一凹部が形成された構成である。電極体の積層部におけるレーザ溶接対象部位と隣り合う位置が強圧迫されると、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを抑制できる。第一凹部が積層部に残ることで積層部内の極板同士がより密着し、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをより抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのが抑制された状態で、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接できるため、電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる。

前記蓄電素子は、前記集電体とで前記積層部を挟む当て板をさらに備えてもよい。

これによれば、蓄電素子が当て板を備え、集電体と当て板とで電極体の積層部を挟むことで、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接する際に、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをより抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのがより抑制された状態で、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接できるため、電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる。

前記集電体、または、前記集電体とで前記積層部を挟む当て板には、前記積層部に向けて突出し、前記第一凹部内に配置される凸部が形成されてもよい。

これによれば、集電体または当て板に、電極体の積層部の第一凹部内に配置される凸部が形成されている。つまり、積層部が、集電体または当て板の凸部に押圧されて、積層部に第一凹部が形成された構成である。このように、集電体または当て板に凸部を形成することで、積層部に、第一凹部を簡易に形成できる。これにより、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接する際に、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを容易に抑制できるため、電極体と集電体との溶接品質の低下を容易に抑制できる。

前記当て板に前記凸部が形成され、前記当て板における前記積層部とは反対側の面の前記凸部と対向する位置に、前記積層部に向けて凹んだ第二凹部が形成されてもよい。

これによれば、当て板に凸部が形成され、当て板の凸部とは反対側の面の凸部と対向する位置に第二凹部が形成されている。つまり、当て板が強圧迫されて第二凹部が形成され、これに伴い、第二凹部とは反対側の面に凸部が形成され、電極体の積層部が、当該凸部で押圧されて第一凹部が形成された構成である。このように、当て板に第二凹部を形成することで、積層部に、第一凹部を簡易に形成できる。これにより、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接する際に、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを容易に抑制できるため、電極体と集電体との溶接品質の低下を容易に抑制できる。

前記第一凹部は、前記積層方向から見て、前記レーザ溶接部の両側に形成されてもよい。

これによれば、電極体の積層部において、第一凹部がレーザ溶接部の両側に形成されているため、積層部におけるレーザ溶接対象部位の両側が強圧迫されて、第一凹部が形成された構成である。積層部におけるレーザ溶接対象部位の両側が強圧迫されると、レーザ溶接対象部位をバランスよく圧迫できるため、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを効果的に抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのが効果的に抑制された状態で、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接できるため、電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる。

前記第一凹部は、前記積層方向から見て、前記レーザ溶接部の周囲を囲うように形成されてもよい。

これによれば、電極体の積層部において、第一凹部がレーザ溶接部の周囲を囲うように形成されているため、積層部におけるレーザ溶接対象部位の周囲が強圧迫されて、第一凹部が形成された構成である。積層部におけるレーザ溶接対象部位の周囲が強圧迫されると、レーザ溶接対象部位をさらにバランスよく圧迫できるため、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをさらに効果的に抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのがさらに効果的に抑制された状態で、電極体の積層部と集電体とをレーザ溶接できるため、電極体と集電体との溶接品質の低下を抑制できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電素子について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。

以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対（正極側及び負極側、以下同様）の電極端子の並び方向、一対の集電体の並び方向、一対の当て板の並び方向、または、容器の短側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。容器の長側面の対向方向、または、容器若しくは電極体の厚み方向を、Ｙ軸方向と定義する。集電体と電極体との並び方向、集電体と当て板との並び方向、電極端子と電極体との並び方向、蓄電素子の容器本体と蓋体との並び方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。

以下の説明において、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。単にＸ軸方向という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。さらに、以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。

（実施の形態）
［１ 蓄電素子１０の全般的な説明］
まず、本実施の形態における蓄電素子１０の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る蓄電素子１０を分解して各構成要素を示す斜視図及び側面図である。具体的には、図２の（ａ）は、蓄電素子１０の分解斜視図である。図２の（ｂ）は、電極体６００の積層部６１０を集電体５００と当て板７００とで挟んで溶接した状態をＸ軸プラス方向から見た場合の構成を示す側面図である。

蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池（単電池）であり、具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子１０は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される。具体的には、蓄電素子１０は、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、及び、化石燃料（ガソリン、軽油、液化天然ガス等）自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電素子１０は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。

蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子１０は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。蓄電素子１０は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子１０は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。本実施の形態では、扁平な直方体形状（角形）の蓄電素子１０を図示しているが、蓄電素子１０の形状は、直方体形状には限定されず、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよい。

図１に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、一対（正極側及び負極側）の電極端子２００と、一対（正極側及び負極側）の上部ガスケット３００と、を備えている。図２に示すように、容器１００の内方には、一対（正極側及び負極側）の下部ガスケット４００と、一対（正極側及び負極側）の集電体５００と、電極体６００と、一対（正極側及び負極側）の当て板７００と、が収容されている。容器１００の内部には、電解液（非水電解質）が封入されているが、図示は省略している。当該電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。上記の構成要素の他、電極体６００の側方または下方等に配置されるスペーサ、電極体６００等を包み込む絶縁フィルム等が配置されていてもよい。

容器１００は、開口が形成された容器本体１１０と、容器本体１１０の当該開口を閉塞する蓋体１２０と、を有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。容器本体１１０は、容器１００の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材である。容器本体１１０は、Ｘ軸方向両側に一対の短側面を有し、Ｙ軸方向両側に一対の長側面を有し、Ｚ軸マイナス方向側に底面を有している。蓋体１２０は、容器１００の蓋部を構成するＸ軸方向に長い矩形状の板状部材であり、容器本体１１０のＺ軸プラス方向に配置されている。蓋体１２０には、容器１００内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁１２１、及び、容器１００の内方に電解液を注液するための注液部１２２等が設けられている。

このような構成により、容器１００は、電極体６００等を容器本体１１０の内部に収容後、容器本体１１０と蓋体１２０とが溶接等によって接合されることにより、内部が密封される構造となっている。容器１００（容器本体１１０及び蓋体１２０）の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。

電極体６００は、正極板と負極板とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）である。電極体６００は、正極板と負極板との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されて形成されている。これにより、電極体６００において、正極板の正極タブが積層されて正極側の積層部６１０が形成され、負極板の負極タブが積層されて負極側の積層部６２０が形成されている。つまり、電極体６００は、電極体本体部６０１と、電極体本体部６０１の一部からＺ軸プラス方向に突出する積層部６１０及び６２０と、を有している。電極体６００の構成の詳細な説明については、後述する。

本実施の形態では、積層部６１０は、Ｚ軸プラス方向に突出した状態で、Ｙ軸方向に対向する姿勢で配置された集電体５００及び当て板７００にＹ軸方向で挟まれて、集電体５００及び当て板７００とともに溶接される。そして、積層部６１０は、集電体５００及び当て板７００とともにＹ軸プラス方向に折り曲げられることで、図２の（ｂ）に示すように、集電体５００及び当て板７００にＺ軸方向で挟まれた状態となる。このように、積層部６１０は、極板（正極板及び負極板）がＺ軸方向に積層された部位となるため、Ｚ軸方向を積層方向ともいう。積層方向とは、電極体のうちの極板が積層された部分を積層部と定義した時、レーザ溶接対象部位と隣り合う位置における積層部の極板の積層方向であると定義する。積層方向は、電極体６００のうちの集電体５００が接合（溶接）される部分（積層部６１０）における極板の並び方向である。本実施の形態では、積層方向は、後述のレーザ溶接部８００における極板の並び方向である。積層部６２０の積層方向についても同様である。

電極体６００には、正極板、負極板及びセパレータを互いに固定する固定部材６０２が取り付けられている。本実施の形態では、固定部材６０２は、電極体６００のＸ軸方向両側に２箇所ずつ配置された絶縁性のテープであり、Ｙ軸方向に積層された正極板と負極板とセパレータとを、Ｙ軸方向で挟んで固定する。固定部材６０２の材質、数及び配置位置は、特に限定されない。固定部材６０２は、テープではなく、例えば剛性のある板状部材等を用いてもよいし、正極板、負極板及びセパレータは、固定部材６０２を用いることなく、ヒートプレスまたは接着剤等によって固定されていてもよい。

電極端子２００は、集電体５００を介して、電極体６００に電気的に接続される端子部材（正極端子及び負極端子）である。電極端子２００は、電極体６００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体６００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。電極端子２００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。電極端子２００は、かしめ等によって、集電体５００に接続（接合）され、かつ、蓋体１２０に取り付けられる。

具体的には、電極端子２００は、下方（Ｚ軸マイナス方向）に延びる軸部２０１（リベット部）を有している。そして、軸部２０１が、上部ガスケット３００の貫通孔３０１と、蓋体１２０の貫通孔１２３と、下部ガスケット４００の貫通孔４０１と、集電体５００の貫通孔５０１とに挿入されて、かしめられる。これにより、電極端子２００は、上部ガスケット３００、下部ガスケット４００及び集電体５００とともに、蓋体１２０に固定される。電極端子２００と集電体５００とを接続（接合）する手法は、かしめ接合には限定されず、超音波接合、レーザ溶接若しくは抵抗溶接等の溶接、または、ねじ締結等のかしめ以外の機械的接合等が用いられてもよい。

集電体とは、電極体と接続される導電部材であると定義する。本実施の形態では、集電体５００は、電極体６００と電極端子２００とを電気的に接続する平板状かつ矩形状の集電部材（正極集電体及び負極集電体）である。正極側の集電体５００は、電極体６００の正極側の積層部６１０と溶接により接続（接合）されるとともに、上述の通り、正極側の電極端子２００とかしめ等により接合される。負極側の集電体５００は、電極体６００の負極側の積層部６２０と溶接により接続（接合）されるとともに、上述の通り、負極側の電極端子２００とかしめ等により接合される。集電体５００の材質は特に限定されないが、正極側の集電体５００は、電極体６００の後述する正極板の基材と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属等の導電部材で形成されている。負極側の集電体５００は、電極体６００の後述する負極板の基材と同様、銅または銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。

図２の（ｂ）に示すように、正極側の集電体５００は、積層部６１０における極板の積層方向（Ｚ軸方向）において、積層部６１０と並んで配置されて積層部６１０に接合される。具体的には、集電体５００は、積層部６１０に対応する（対向する）位置に平板状部位５０２を有しており、平板状部位５０２が積層部６１０と溶接される。平板状部位５０２は、少なくとも積層部６１０と対向する面（Ｚ軸マイナス方向の面）が平坦な面（平面）となる平板状の部位である。本実施の形態では、平板状部位５０２は、Ｚ軸プラス方向及びＺ軸マイナス方向の双方の面が平坦な面（平面）となる平板状の部位である。平板状部位５０２は、Ｚ軸方向から見て積層部６１０と重なる領域のみが平坦な面（平面）であればよいが、当該領域よりも大きな領域が平坦な面（平面）となっていてもよい。本実施の形態では、集電体５００のＺ軸マイナス方向の面の全面（貫通孔５０１の部分は除く）が平坦な面（平面）となっている。負極側の集電体５００及び積層部６２０についても同様である。

当て板７００は、集電体５００とで電極体６００を挟む位置に配置され、集電体５００とで電極体６００を挟んだ状態で、集電体５００とともに電極体６００に接合（溶接）される平板状かつ矩形状の部材である。当て板７００は、集電体５００の平板状部位５０２とで、電極体６００の積層部６１０または６２０を挟む位置に配置された、積層部６１０または６２０を保護するカバーである。本実施の形態では、当て板７００は、積層部６１０または６２０のＺ軸マイナス方向に配置されて、Ｚ軸方向において集電体５００の平板状部位５０２とで積層部６１０または６２０を挟み込む（図２の（ｂ）参照）。当て板７００の材質は特に限定されないが、正極側の当て板７００は、電極体６００の正極板の基材と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属等で形成されている。負極側の当て板７００は、電極体６００の負極板の基材と同様、銅または銅合金等の金属等で形成されている。

具体的には、当て板７００は、少なくとも積層部６１０または６２０と対向する面（Ｚ軸プラス方向の面）が平坦な面（平面）となる平板状の部材である。本実施の形態では、当て板７００は、Ｚ軸プラス方向及びＺ軸マイナス方向の双方の面が平坦な面（平面）となる平板状の部材である。当て板７００は、Ｚ軸方向から見て積層部６１０または６２０と重なる領域のみが平坦な面（平面）であればよいが、当該領域よりも大きな領域が平坦な面（平面）となっていてもよい。本実施の形態では、当て板７００のＺ軸プラス方向の面の全面が平坦な面（平面）となっている。当て板７００の板厚（Ｚ軸方向の厚み）は、好ましくは０．０５ｍｍ～１ｍｍであってもよく、より好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍであってもよい。当て板７００は、好ましくは０．０５ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍであると量産時にハンドリングしやすく、溶接時に積層部６１０または６２０を抑える際の強度を確保でき、好ましくは１ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍであると溶接時にスパッタが発生することを抑制できるためである。これにより、当て板７００に、後述の凸部７１０及び第二凹部７２０を形成しやすい。

このような構成により、電極体６００の積層部６１０を集電体５００の平板状部位５０２と当て板７００とで挟んだ状態で、平板状部位５０２と積層部６１０と当て板７００とがレーザ溶接されて、レーザ溶接部８００が形成される（図２の（ｂ）参照）。本実施の形態では、正極側の集電体５００、積層部６１０及び当て板７００に対して、１つのレーザ溶接部８００が形成されるが、レーザ溶接部８００の数は特に限定されない。負極側の集電体５００、積層部６２０及び当て板７００についても同様である。集電体５００の平板状部位５０２と電極体６００の積層部６１０または６２０と当て板７００とを溶接する構成の詳細な説明については、後述する。

上部ガスケット３００は、容器１００の蓋体１２０と電極端子２００との間に配置され、蓋体１２０と電極端子２００との間を絶縁し、かつ封止する平板状の絶縁性の封止部材（ガスケット）である。下部ガスケット４００は、蓋体１２０と集電体５００との間に配置され、蓋体１２０と集電体５００との間を絶縁し、かつ封止する平板状の絶縁性の封止部材（ガスケット）である。上部ガスケット３００及び下部ガスケット４００は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁性を有する樹脂等によって形成されている。

［２ 電極体６００の構成の説明］
次に、電極体６００の構成について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る電極体６００の構成を示す分解斜視図及び正面図である。具体的には、図３の（ａ）は、電極体６００が有する正極板６３０、負極板６４０及びセパレータ６５０を分解して示す斜視図であり、図３の（ｂ）は、正極板６３０、負極板６４０及びセパレータ６５０を重ねて正面（Ｙ軸マイナス方向）から見た図である。

図３の（ａ）に示すように、電極体６００は、複数の平板状の極板が積層されて形成されている。具体的には、電極体６００は、正極板６３０と負極板６４０とが、セパレータ６５０を挟みながら交互に積層されて形成されている。つまり、電極体６００は、Ｙ軸方向両端部にセパレータ６５０が配置され、その内側に負極板６４０が配置されるように、正極板６３０、セパレータ６５０、負極板６４０、セパレータ６５０の順で繰り返し順次積層されて、形成されている。

このように、複数の正極板６３０と複数の負極板６４０とが積層されることにより、複数の正極タブ６３１が積層され、かつ、複数の負極タブ６４１が積層される。その結果、電極体６００には、複数の正極タブ６３１からなる正極側の積層部６１０と、複数の負極タブ６４１からなる負極側の積層部６２０とが形成される。この正極側の積層部６１０及び負極側の積層部６２０は、正極側及び負極側の集電体５００及び当て板７００とレーザ溶接により接合されて、正極側及び負極側の電極端子２００と電気的に接続される。

具体的には、図３の（ｂ）に示すように、正極板６３０は、正極本体部６３２と、正極タブ６３１とを有している。正極本体部６３２は、正極板６３０の本体部を構成する矩形状かつ平板状の部位であり、基材の表面（両面）に、正極合材層６３２ａが配置されている。正極タブ６３１は、正極本体部６３２のＺ軸プラス方向端部のＸ軸マイナス方向側の部位からＺ軸プラス方向に突出する矩形状のタブであり、正極本体部６３２の基材と一体に形成されている。同様に、負極板６４０は、負極本体部６４２と、負極タブ６４１とを有している。負極本体部６４２は、負極板６４０の本体部を構成する矩形状かつ平板状の部位であり、基材の表面（両面）に、負極合材層６４２ａが配置されている。負極タブ６４１は、負極本体部６４２のＺ軸プラス方向端部のＸ軸プラス方向側の部位からＺ軸プラス方向に突出する矩形状のタブであり、負極本体部６４２の基材と一体に形成されている。

正極合材層６３２ａは、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを含んでいる。同様に、負極合材層６４２ａは、負極活物質と、導電助剤と、バインダとを含んでいる。この正極合材層６３２ａ及び負極合材層６４２ａに用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。導電助剤及びバインダについても、適宜公知の材料を使用できる。正極本体部６３２の基材及び正極タブ６３１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる集電箔である。負極本体部６４２の基材及び負極タブ６４１は、銅または銅合金等からなる集電箔である。当該集電箔として、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ－Ｃｄ合金など、充放電時の酸化還元反応に対して安定な材料であれば適宜公知の材料を用いることもできる。

セパレータ６５０は、平板状かつ矩形状の、例えば樹脂からなる微多孔性のシートである。セパレータ６５０の素材としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければ、適宜公知の材料を使用できる。セパレータ６５０として、有機溶剤に不溶な織布、不織布、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなる合成樹脂微多孔膜等を用いることができる。

以上のような構成によって、電極体６００は、電極体本体部６０１と、電極体本体部６０１の一部から延びる積層部６１０及び６２０とを有することとなる。電極体本体部６０１は、電極体６００の本体を構成する部位であり、電極体６００のうちの積層部６１０及び６２０以外（正極タブ６３１及び負極タブ６４１以外）の部位（合材層が形成されている部位）である。電極体本体部６０１は、正極本体部６３２と負極本体部６４２とセパレータ６５０とが積層されて形成された扁平な直方体形状の部位である。なお、電極体６００のうちの積層部６１０及び６２０以外の部位で、電極体本体部６０１における合剤層が形成されていない部位は、電極体本体部６１０に含まれるものとする。

積層部６１０及び６２０は、上述の通り、集電体５００及び当て板７００とレーザ溶接される矩形状の部位である。この積層部６１０及び６２０と集電体５００及び当て板７００とが溶接される構成について、以下に詳細に説明する。なお、正極側の積層部６１０と集電体５００及び当て板７００との溶接構成と、負極側の積層部６２０と集電体５００及び当て板７００との溶接構成とは、同様の構成を有する。このため、以下では、正極側の溶接構成についての説明を行い、負極側の溶接構成についての説明は省略する。

［３ 集電体５００、積層部６１０及び当て板７００の溶接構成の説明］
図４は、本実施の形態に係る集電体５００の平板状部位５０２、電極体６００の積層部６１０及び当て板７００を溶接した状態での構成を示す断面図及び平面図である。具体的には、図４の（ａ）は、平板状部位５０２、積層部６１０及び当て板７００をレーザ溶接した状態を、レーザ溶接部８００の中心軸を含み、かつ、ＹＺ平面に平行な面で切断した場合の構成を示す断面図である。図４の（ａ）では、説明の便宜のため、図２における上下を逆にして、Ｚ軸マイナス方向を上方に向けて図示している。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）をＺ軸マイナス方向（上方、図２では下方）から見た場合の構成を示す平面図（上面図、図２では下面図）である。

図５は、本実施の形態に係る集電体５００の平板状部位５０２、電極体６００の積層部６１０及び当て板７００をレーザ溶接する工程を示す断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、当て板７００を圧迫部材２０で強圧迫する前の状態を示し、図５の（ｂ）は、当て板７００を圧迫部材２０で強圧迫した後の状態を示している。図５の（ｃ）は、当て板７００、積層部６１０及び平板状部位５０２をレーザ溶接して、レーザ溶接部８００を形成した状態を示している。図５の（ａ）～（ｃ）は、図４の（ａ）に対応する図である。

図４に示すように、電極体６００の積層部６１０には、第一凹部６１１が形成されている。第一凹部６１１は、積層部６１０における極板の積層方向（Ｚ軸方向）から見て、積層部６１０におけるレーザ溶接部８００と隣り合う位置に配置され、集電体５００と接合されることなく当該積層方向（Ｚ軸方向）に凹んだ凹部である。レーザ溶接部８００と隣り合う位置とは、レーザ溶接部８００の近傍、または、レーザ溶接部８００に近接した位置と定義する。例えば、第一凹部６１１は、Ｚ軸方向から見てレーザ溶接部８００の中心からの距離がレーザ溶接部８００の最大径の５倍以下（本実施の形態では、約１倍）の位置に配置されるのが好ましい。

第一凹部６１１は、積層部６１０における極板の積層方向（Ｚ軸方向）から見て、レーザ溶接部８００の両側に形成されている。具体的には、第一凹部６１１は、レーザ溶接部８００のＸ軸方向両側に形成され、Ｙ軸方向両側にも形成され、さらに、Ｘ軸方向またはＹ軸方向から傾斜した方向の両側にも形成されている。つまり、第一凹部６１１は、積層部６１０における極板の積層方向（Ｚ軸方向）から見て、レーザ溶接部８００の周囲を囲うように形成されている。

本実施の形態では、第一凹部６１１は、積層部６１０の当て板７００に対向する面（Ｚ軸マイナス方向の面）のうちのレーザ溶接部８００の周囲の部位がＺ軸プラス方向に凹んだ凹部である。具体的には、第一凹部６１１は、レーザ溶接部８００の中心軸を含む平面（ＹＺ平面等）での断面が略円弧形状を有し、この略円弧形状の凹部がレーザ溶接部８００の周囲の全周に亘ってＺ軸方向から見て円環状に連続的に連なる形状を有している。レーザ溶接部８００の中心軸とは、Ｚ軸方向から見てレーザ溶接部８００の中心を通り、Ｚ軸方向に平行に延びる仮想軸である。

このように、積層部６１０は、第一凹部６１１の位置では、集電体５００の平板状部位５０２と溶接等による接合が行われておらず、円環状の第一凹部６１１の内側に位置するレーザ溶接部８００において、平板状部位５０２と接合されている。Ｚ軸方向から見て積層部６１０における平板状部位５０２と重なる位置かつレーザ溶接部８００と隣り合う位置に、平板状部位５０２と接合されることなくＺ軸方向に凹んだ第一凹部６１１が形成されている。

集電体５００または当て板７００には、積層部６１０に向けて突出し、第一凹部６１１内に配置される凸部が形成されている。本実施の形態では、当て板７００に、凸部７１０が形成されている。凸部７１０は、当て板７００における第一凹部６１１に対応する（対向する）位置に配置され、かつ、第一凹部６１１に向けて突出し、第一凹部６１１内に配置される凸部である。凸部７１０は、Ｚ軸方向から見て当て板７００におけるレーザ溶接部８００と隣り合う位置に配置され、積層部６１０と接合されることなくＺ軸方向に突出した凸部である。レーザ溶接部８００と隣り合う位置の定義は、第一凹部６１１の場合と同様である。

凸部７１０は、Ｚ軸方向から見て、レーザ溶接部８００の両側に形成されている。具体的には、凸部７１０は、レーザ溶接部８００のＸ軸方向両側に形成され、Ｙ軸方向両側にも形成され、さらに、Ｘ軸方向またはＹ軸方向から傾斜した方向の両側にも形成されている。つまり、凸部７１０は、Ｚ軸方向から見て、レーザ溶接部８００の周囲を囲うように形成されている。

本実施の形態では、凸部７１０は、当て板７００の積層部６１０に対向する面（Ｚ軸プラス方向の面）のうちのレーザ溶接部８００の周囲の部位がＺ軸プラス方向に突出した凸部である。具体的には、凸部７１０は、レーザ溶接部８００の中心軸を含む平面（ＹＺ平面等）での断面が第一凹部６１１と同様の略円弧形状を有し、この略円弧形状の凸部がレーザ溶接部８００の周囲の全周に亘ってＺ軸方向から見て円環状に連続的に連なる形状を有している。つまり、円環状の凸部７１０が、円環状の第一凹部６１１の全周に亘って、第一凹部６１１内に配置されている。具体的には、凸部７１０は、第一凹部６１１を強圧迫した状態で、第一凹部６１１に嵌合されて配置されている。

当て板７００における積層部６１０とは反対側の面の凸部７１０と対向する位置に、積層部６１０に向けて凹んだ第二凹部７２０が形成されている。第二凹部７２０は、Ｚ軸方向から見て当て板７００におけるレーザ溶接部８００と隣り合う位置に配置され、Ｚ軸方向に凹んだ凹部である。レーザ溶接部８００と隣り合う位置の定義は、第一凹部６１１の場合と同様である。

第二凹部７２０は、Ｚ軸方向から見て、レーザ溶接部８００の両側に形成されている。具体的には、第二凹部７２０は、レーザ溶接部８００のＸ軸方向両側に形成され、Ｙ軸方向両側にも形成され、さらに、Ｘ軸方向またはＹ軸方向から傾斜した方向の両側にも形成されている。つまり、第二凹部７２０は、Ｚ軸方向から見て、レーザ溶接部８００の周囲を囲うように形成されている。

本実施の形態では、第二凹部７２０は、当て板７００における積層部６１０とは反対側の面（Ｚ軸マイナス方向の面）のうちのレーザ溶接部８００の周囲の部位がＺ軸プラス方向に凹んだ凹部である。具体的には、第二凹部７２０は、レーザ溶接部８００の中心軸を含む平面（ＹＺ平面等）での断面が略半長円形状を有し、この略半長円形状の凹部がレーザ溶接部８００の周囲の全周に亘ってＺ軸方向から見て円環状に連続的に連なる形状を有している。つまり、円環状の第二凹部７２０が、円環状の凸部７１０の全周に亘って、凸部７１０の凸形状に沿うように、凸部７１０の裏側に配置されている。

以上の構成は、以下のように形成される。まず、図５の（ａ）に示すように、集電体５００の平板状の部位（平板状部位５０２）と当て板７００の平板状の部位とが、積層部６１０の平坦状の部位を挟んだ状態で配置される。そして、図５の（ｂ）に示すように、当て板７００が、圧迫部材２０で強圧迫される。圧迫部材２０は、Ｚ軸方向から見て円環状の部材であり、Ｚ軸プラス方向の先端部２０ａの断面が円弧形状を有している。当て板７００のＺ軸マイナス方向の面が圧迫部材２０に押圧される（強圧迫される）ことにより、当て板７００のＺ軸マイナス方向の面が凹んで、第二凹部７２０が形成される。この際、当て板７００のＺ軸プラス方向の面が突出して凸部７１０が形成されるとともに、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凸部７１０に押圧される（強圧迫される）ことにより、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凹んで、第一凹部６１１が形成される。

この状態で、図５の（ｃ）に示すように、当て板７００、積層部６１０、及び、集電体５００の平板状部位５０２に対して、当て板７００側（Ｚ軸マイナス方向）からレーザ光Ｌが照射される。これにより、当て板７００、積層部６１０及び平板状部位５０２がレーザ溶接により溶融し、レーザ溶接部８００が形成される。そして、圧迫部材２０が取り除かれることにより、図４に示したように、当て板７００、積層部６１０及び平板状部位５０２が接合された構成が形成される。

レーザ溶接部８００は、当て板７００及び積層部６１０を、それらの厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通した状態で形成される。つまり、レーザ溶接部８００は、当て板７００のＺ軸マイナス方向の面から、当て板７００及び積層部６１０を貫通し、平板状部位５０２のＺ軸方向の途中までに亘って形成される。本実施の形態では、レーザ溶接部８００は、ＸＹ平面での断面が円形状であり、Ｚ軸プラス方向に向かうほど径が徐々に小さくなる略半楕円球状を有している。

このように、蓄電素子１０の製造方法においては、電極体６００が有する、極板が積層方向（Ｚ軸方向）に積層された積層部６１０と、積層方向において積層部６１０と並んで配置される集電体５００とを接合する。この際、積層方向から見て積層部６１０におけるレーザ溶接対象部位（レーザ溶接部８００が形成される部位）と隣り合う位置に、集電体５００と接合されることなく積層方向に凹んだ第一凹部６１１を形成し、積層部６１０及び集電体５００をレーザ溶接してレーザ溶接部８００を形成する。詳細には、集電体５００と当て板７００とで積層部６１０を挟み、集電体５００または当て板７００に、積層部６１０に向けて突出し、第一凹部６１１内に配置される凸部７１０を形成する。本実施の形態では、当て板７００に凸部７１０を形成することで、積層部６１０に第一凹部６１１を形成する。具体的には、第一凹部６１１を、積層方向から見て、レーザ溶接対象部位の両側に形成する。より具体的には、第一凹部６１１を、積層方向から見て、レーザ溶接対象部位の周囲を囲うように形成する。凸部７１０を形成する際には、当て板７００における積層部６１０とは反対側の面の凸部７１０と対向する位置に、積層部６１０に向けて凹んだ第二凹部７２０を形成する。

［４ 効果の説明］
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、電極体６００の積層部６１０におけるレーザ溶接部８００と隣り合う位置に、集電体５００と接合されることなく極板の積層方向（Ｚ軸方向）に凹んだ第一凹部６１１が形成されている。つまり、電極体６００の積層部６１０における、レーザ溶接対象部位（レーザ溶接部８００が形成される部位）と隣り合う位置が強圧迫されて、第一凹部６１１が形成された構成である。電極体６００の積層部６１０におけるレーザ溶接対象部位と隣り合う位置が強圧迫されると、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを抑制できる。第一凹部６１１が積層部６１０に残ることで積層部６１０内の極板同士がより密着し、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをより抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのが抑制された状態で、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接できるため、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を抑制できる。

蓄電素子１０が当て板７００を備え、集電体５００と当て板７００とで電極体６００の積層部６１０を挟むことで、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接する際に、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをより抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのがより抑制された状態で、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接できるため、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を抑制できる。

集電体５００の平板状の部位（平板状部位５０２）に積層部６１０の平板状の部位を重ねることで、積層部６１０を強圧迫しやすいため、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをより抑制できる。さらに、平板状の当て板７００と集電体５００の平板状部位５０２とで積層部６１０を挟むことで、積層部６１０を効果的に強圧迫できるため、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをさらに抑制できる。

集電体５００または当て板７００（本実施の形態では、当て板７００）に、電極体６００の積層部６１０の第一凹部６１１内に配置される凸部７１０が形成されている。つまり、積層部６１０が凸部７１０に押圧されて、積層部６１０に第一凹部６１１が形成された構成である。このように、当て板７００に凸部７１０を形成することで、積層部６１０に、第一凹部６１１を簡易に形成できる。これにより、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接する際に、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを容易に抑制できるため、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を容易に抑制できる。

当て板７００に凸部７１０が形成され、当て板７００の凸部７１０とは反対側の面の凸部７１０と対向する位置に第二凹部７２０が形成されている。つまり、当て板７００が強圧迫されて第二凹部７２０が形成され、これに伴い、第二凹部７２０とは反対側の面に凸部７１０が形成され、電極体６００の積層部６１０が、凸部７１０で押圧されて第一凹部６１１が形成された構成である。このように、当て板７００に第二凹部７２０を形成することで、積層部６１０に、第一凹部６１１を簡易に形成できる。これにより、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接する際に、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを容易に抑制できるため、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を容易に抑制できる。

電極体６００の積層部６１０において、第一凹部６１１がレーザ溶接部８００の両側に形成されているため、積層部６１０におけるレーザ溶接対象部位の両側が強圧迫されて、第一凹部６１１が形成された構成である。積層部６１０におけるレーザ溶接対象部位の両側が強圧迫されると、レーザ溶接対象部位をバランスよく圧迫できるため、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのを効果的に抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのが効果的に抑制された状態で、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接できるため、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を抑制できる。

電極体６００の積層部６１０において、第一凹部６１１がレーザ溶接部８００の周囲を囲うように形成されているため、積層部６１０におけるレーザ溶接対象部位の周囲が強圧迫されて、第一凹部６１１が形成された構成である。積層部６１０におけるレーザ溶接対象部位の周囲が強圧迫されると、レーザ溶接対象部位をさらにバランスよく圧迫できるため、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのをさらに効果的に抑制できる。これにより、レーザ溶接対象部位に隙間が生じるのがさらに効果的に抑制された状態で、電極体６００の積層部６１０と集電体５００とをレーザ溶接できるため、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を抑制できる。

上記では、正極側の集電体５００と積層部６１０と当て板７００とをレーザ溶接する構成での効果を説明したが、負極側の集電体５００と積層部６２０と当て板７００とをレーザ溶接する構成についても同様の効果を奏する。

［５ 変形例の説明］
以上、本実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、本発明は、上記実施の形態には限定されない。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

（変形例１～３）
上記実施の形態では、当て板７００に凸部７１０及び第二凹部７２０が形成され、電極体６００の積層部６１０に第一凹部６１１が形成されることとしたが、これには限定されない。図６Ａは、本実施の形態の変形例１に係る集電体５００の平板状部位５０２、電極体６００の積層部６１０及び当て板７０１を溶接した状態での構成を示す断面図である。図６Ｂは、本実施の形態の変形例２に係る集電体５１０、電極体６００の積層部６１０及び当て板７０２を溶接した状態での構成を示す断面図である。図６Ｃは、本実施の形態の変形例３に係る集電体５００の平板状部位５０２、及び、電極体６００の積層部６１０を溶接した状態での構成を示す断面図である。図７及び図８は、本実施の形態の変形例１に係る集電体５００の平板状部位５０２、電極体６００の積層部６１０及び当て板７０１をレーザ溶接する工程を示す断面図である。図９は、本実施の形態の変形例２に係る集電体５１０、電極体６００の積層部６１０及び当て板７０２をレーザ溶接する工程を示す断面図である。図１０は、本実施の形態の変形例３に係る集電体５００の平板状部位５０２、及び、電極体６００の積層部６１０をレーザ溶接する工程を示す断面図である。図６Ａ～図６Ｃは、図４の（ａ）に対応する図であり、図７～図１０は、図５に対応する図である。

図６Ａに示すように、当て板７０１には第二凹部７２０が形成されていない。図７の（ａ）に示すように、凸部７１０が形成された当て板７０１と集電体５００の平板状部位５０２とが、積層部６１０を挟んだ状態で配置される。図７の（ｂ）に示すように、当て板７０１が、圧迫部材２１で強圧迫される。圧迫部材２１は、Ｚ軸プラス方向の先端部２１ａが平坦面を有している。当て板７０１のＺ軸マイナス方向の面が圧迫部材２１に押圧される（強圧迫される）ことにより、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凸部７１０に押圧される（強圧迫される）。これにより、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凹んで、第一凹部６１１が形成される。この状態で、図７の（ｃ）に示すように、当て板７０１、積層部６１０及び平板状部位５０２がレーザ溶接されて、レーザ溶接部８００が形成される。そして、圧迫部材２１が取り除かれることにより、図６Ａに示したように、当て板７０１、積層部６１０及び平板状部位５０２が接合された構成が形成される。このように、圧迫する面は平坦で、積層部６１０に対向する面に凸部７１０が形成された当て板７０１を用いることで、圧迫部材２１が当て板７０１の面をバランスよく圧迫することができる。これにより、積層部６１０に当て板７０１をより密着させることができ、より隙間なく第一凹部６１１を形成できる。

図６Ａに示した構成は、以下によっても形成できる。図８の（ａ）に示すように、Ｚ軸マイナス方向に突出する円環状の凸部７３０が形成された当て板７０１と、集電体５００の平板状部位５０２とが、積層部６１０を挟んだ状態で配置される。図８の（ｂ）に示すように、当て板７０１のＺ軸マイナス方向の面が圧迫部材２１に押圧される（強圧迫される）ことにより、凸部７３０が凹んで、当て板７０１のＺ軸マイナス方向の面が平坦になる。この際、当て板７０１のＺ軸プラス方向の面が突出して凸部７１０が形成されるとともに、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凸部７１０に押圧される（強圧迫される）ことにより、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凹んで、第一凹部６１１が形成される。この状態で、図８の（ｃ）に示すように、当て板７０１、積層部６１０及び平板状部位５０２がレーザ溶接されてレーザ溶接部８００が形成され、圧迫部材２１が取り除かれることにより、図６Ａに示した構成が形成される。

図６Ｂに示すように、当て板７０２には凸部７１０及び第二凹部７２０が形成されておらず、集電体５１０に円環状の凸部５１１が形成され、電極体６００の積層部６１０に第一凹部６１１に代えて円環状の第一凹部６１２が形成されている。図９の（ａ）に示すように、平板状の当て板７０２と、凸部５１１が形成された集電体５１０とが、積層部６１０を挟んだ状態で配置される。図９の（ｂ）に示すように、当て板７０２のＺ軸マイナス方向の面が圧迫部材２１に押圧される（強圧迫される）ことにより、積層部６１０のＺ軸プラス方向の面が集電体５１０の凸部５１１に押圧される（強圧迫される）。これにより、積層部６１０のＺ軸プラス方向の面が凹んで、第一凹部６１２が形成される。この状態で、図９の（ｃ）に示すように、当て板７０２、積層部６１０及び集電体５１０がレーザ溶接されて、レーザ溶接部８００が形成される。そして、圧迫部材２１が取り除かれることにより、図６Ｂに示したように、当て板７０２、積層部６１０及び集電体５１０が接合された構成が形成される。

図６Ｃに示すように、当て板が配置されることなく、積層部６１０及び集電体５００が接合されている。図１０の（ａ）に示すように、集電体５００の平板状部位５０２に、積層部６１０が配置される。図１０の（ｂ）に示すように、積層部６１０が、圧迫部材２２で強圧迫される。圧迫部材２２は、Ｚ軸プラス方向の先端部２２ａの断面が円弧形状を有している。積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が圧迫部材２２に押圧される（強圧迫される）ことにより、積層部６１０のＺ軸マイナス方向の面が凹んで、第一凹部６１１が形成される。この状態で、図１０の（ｃ）に示すように、積層部６１０及び平板状部位５０２がレーザ溶接されて、レーザ溶接部８００が形成される。そして、圧迫部材２２が取り除かれることにより、図６Ｃに示したように、積層部６１０及び平板状部位５０２が接合された構成が形成される。図６Ｂに示した構成においても、図６Ｃの構成と同様に、当て板７０２が配置されていなくてもよい。

（変形例４、５）
上記実施の形態では、電極体６００は、複数の平板状の極板が積層されたいわゆるスタック型（積層型）の電極体であることとしたが、これには限定されない。電極体６００は、極板及び／又はセパレータを蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体でもよいし、以下の電極体でもよい。図１１は、本実施の形態の変形例４に係る電極体６００ａの構成を示す斜視図である。図１２は、本実施の形態の変形例５に係る電極体６００ｂ、集電体５００ａ及び当て板７００ａの構成を示す斜視図である。図１１は、図２に示した電極体６００に対応する図であり、図１２は、図２に示した電極体６００、集電体５００及び当て板７００に対応する図である。

図１１に示すように、電極体６００ａは、巻回軸が蓋体１２０に垂直となるいわゆる横巻きの巻回型電極体である。電極体６００ａは、正極板と負極板との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻回されて形成されている。これにより、正極板の複数の正極タブが積層されて正極側の積層部６１０ａが形成され、負極板の複数の負極タブが積層されて負極側の積層部６２０ａが形成されている。つまり、電極体６００ａは、上記実施の形態と同様に、電極体本体部６０１ａと、電極体本体部６０１ａの一部からＺ軸プラス方向に突出してＹ軸プラス方向に延びる積層部６１０ａ及び６２０ａと、を有している。このように、本変形例においても、積層部６１０ａ及び６２０ａは、Ｙ軸プラス方向に折り曲げられることで、集電体５００及び当て板７００にＺ軸方向で挟まれた状態で配置される。このため、積層部６１０ａ及び６２０ａの極板の積層方向は、Ｚ軸方向である。図１１では、電極体６００ａは、Ｚ軸方向から見て長円形状を有しているが、Ｚ軸方向から見て、楕円形状、円形状、または、その他どのような形状でもよい。

図１２に示すように、電極体６００ｂは、巻回軸が蓋体１２０に平行となるいわゆる縦巻きの巻回型電極体である。電極体６００ｂは、電極体本体部６０１ｂと、電極体本体部６０１ｂからＸ軸方向両側に突出する正極側の積層部６１０ｂ及び負極側の積層部６２０ｂと、を有している。積層部６１０ｂ及び６２０ｂは、タブではなく、電極体６００ｂのＸ軸方向両端部かつＺ軸方向中央部に配置される、極板がＹ軸方向に積層された部位である。つまり、本変形例では、積層部６１０ｂ及び６２０ｂは、集電体５００ａの平板状部位５０２ａ及び当て板７００ａにＹ軸方向で挟まれた状態で配置される。このため、積層部６１０ｂ及び６２０ｂの極板の積層方向は、Ｙ軸方向である。集電体５００ａは、電極端子２００に接続（接合）される端子接続部５００ａ１と、電極体６００ｂの積層部６１０ｂまたは６２０ｂに接続（接合）される平板状部位５０２ａを含む電極体接続部５００ａ２と、を有している。本変形例において、集電体５００ａは、２つの電極体接続部５００ａ２を有しており、２つの電極体接続部５００ａ２のそれぞれが積層部６１０ｂまたは６２０ｂを２分したそれぞれに接続される構成でもよい。

（その他の変形例）
上記実施の形態では、電極体６００の積層部６１０は、Ｙ軸プラス方向に折り曲げられることで、集電体５００及び当て板７００にＺ軸方向で挟まれた状態となることとしたが、Ｙ軸プラス方向に折り曲げられず、集電体５００及び当て板７００にＹ軸方向で挟まれた状態で配置されてもよい。つまり、積層部６１０は、極板がＹ軸方向に積層された部位であってもよく、この場合、Ｙ軸方向が積層方向となる。積層部６２０についても同様である。上記変形例１～４についても同様である。

上記実施の形態では、積層部６１０の第一凹部６１１は、レーザ溶接部８００の全周を囲うように形成されることとしたが、レーザ溶接部８００の周囲を囲う構成であれば、全周のうちの一部を囲っていなくてもよい。第一凹部６１１は、レーザ溶接部８００の周囲を囲うのではなく、レーザ溶接部８００と隣り合う位置に部分的にしか形成されていなくてもよい。第一凹部６１１は、レーザ溶接部８００の両側に形成されているのではなく、レーザ溶接部８００の片側にしか配置されていなくてもよい。当て板７００の凸部７１０及び第二凹部７２０についても同様である。上記変形例についても同様である。

上記実施の形態では、レーザ溶接部８００は、Ｚ軸方向から見て、円形状であることとしたが、楕円形状、長円形状、多角形状等の円形状以外の形状でもよいし、円環状等の環状であってもよい。第一凹部６１１は、レーザ溶接部８００の中心軸を含む平面での断面が略円弧形状であることとしたが、略円弧形状以外のどのような形状を有していてもよい。当て板７００の凸部７１０及び第二凹部７２０についても同様である。上記変形例についても同様である。

上記実施の形態では、レーザ溶接部８００は、当て板７００を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通した状態で形成されることとしたが、集電体５００を厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通した状態で形成されてもよい。つまり、集電体５００側（Ｚ軸プラス方向）からレーザ光を照射して、集電体５００、積層部６１０及び当て板７００のレーザ溶接部８００を形成してもよい。上記変形例についても同様である。

上記実施の形態では、正極側（積層部６１０側）及び負極側（積層部６２０側）の双方について、上記の構成を有していることとしたが、正極側及び負極側のいずれか一方が、上記の構成を有していなくてもよい。つまり、積層部６１０及び積層部６２０のいずれか一方には第一凹部６１１が形成されなくてもよく、正極側及び負極側の当て板７００のいずれか一方には凸部７１０及び第二凹部７２０が形成されなくてもよい。上記実施の形態では、正極側の積層部６１０及び当て板７００は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成されているため、凹みやすいが、負極側の積層部６２０及び当て板７００は、銅または銅等で形成されているため、凹みにくい。このため、負極側の積層部６２０及び当て板７００には、第一凹部６１１、凸部７１０及び第二凹部７２０が形成されなくてもよい。一般的に、アルミニウムは酸化被膜やこれに吸着した水分を有しているため溶接時にガスが発生しやすく、正極側（積層部６１０側）でブローホールが発生しやすい。積層部６１０を強圧迫することで、積層部６１０に隙間が生じるのを抑制することができ、レーザ溶接対象部位のガスが圧迫されて大気中に逃げることで、レーザ溶接部８００におけるブローホールの発生を抑制できる。このため、正極側（積層部６１０側）を上記構成とすると、ブローホールの発生をより抑制でき、電極体６００と集電体５００との溶接品質の低下を抑制できる効果が高い。上記変形例についても同様である。また、積層部６１０及び積層部６２０の両方、またはいずれか一方に、第一凹部６１１のみが形成され、当て板７００には凸部７１０または第二凹部７２０が形成されなくてもよい。つまり、当て板７００は平板形状でもよい。上記変形例についても同様である。

上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、このような蓄電素子として実現できるだけでなく、電極体と集電体との組み合わせとしても実現できる。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。

１０ 蓄電素子
２０、２１、２２ 圧迫部材
２０ａ、２１ａ、２２ａ 先端部
１００ 容器
２００ 電極端子
５００、５００ａ、５１０ 集電体
５００ａ１ 端子接続部
５００ａ２ 電極体接続部
５０２、５０２ａ 平板状部位
５１１、７１０、７３０ 凸部
６００、６００ａ、６００ｂ 電極体
６０１、６０１ａ、６０１ｂ 電極体本体部
６１０、６１０ａ、６１０ｂ、６２０、６２０ａ、６２０ｂ 積層部
６１１、６１２ 第一凹部
６３０ 正極板
６３１ 正極タブ
６４０ 負極板
６４１ 負極タブ
６５０ セパレータ
７００、７００ａ、７０１、７０２ 当て板
７２０ 第二凹部
８００ レーザ溶接部

Claims (6)

1. 極板が積層方向に積層された積層部を有する電極体と、前記積層方向において前記積層部と並んで配置されて前記積層部に接合される集電体と、を備える蓄電素子であって、
   前記積層部及び前記集電体がレーザ溶接されたレーザ溶接部を備え、
   前記積層方向から見て前記積層部における前記レーザ溶接部と隣り合う位置に、前記集電体と接合されることなく前記積層方向に凹んだ第一凹部が形成されている
   蓄電素子。
2. 前記集電体とで前記積層部を挟む当て板をさらに備える
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記集電体、または、前記集電体とで前記積層部を挟む当て板には、前記積層部に向けて突出し、前記第一凹部内に配置される凸部が形成されている
   請求項１または２に記載の蓄電素子。
4. 前記当て板に前記凸部が形成され、
   前記当て板における前記積層部とは反対側の面の前記凸部と対向する位置に、前記積層部に向けて凹んだ第二凹部が形成されている
   請求項３に記載の蓄電素子。
5. 前記第一凹部は、前記積層方向から見て、前記レーザ溶接部の両側に形成されている
   請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電素子。
6. 前記第一凹部は、前記積層方向から見て、前記レーザ溶接部の周囲を囲うように形成されている
   請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電素子。

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