JP4936839B2 - 密閉電池の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン電池やアルカリ電池などの密閉電池に係り、特に、一方の端部に正極芯体露出部が形成され、他方の端部に負極芯体露出部が形成された電極群が金属製外装缶内に収容された密閉電池の製造方法に関する。
近年、携帯電話、ノートパソコン、小型ビデオカメラ等の携帯用電子・通信機器等に用いられる電源、あるいはハイブリッド車(HEV)や電気自動車(EV)等の電源として、エネルギー密度(Wh/Kg)の高いリチウム二次電池が開発されており、その中でも体積エネルギー密度(Wh/l)の高い密閉電池が注目されている。
この種の電池は、例えば、特許文献1(特開平7−326336号公報)などに示されており、以下のようにして作製される。即ち、まず、正極芯体(通常は、アルミニウム箔)に正極活物質を含有する正極合剤を塗布して正極板を作製するとともに、負極芯体(通常は、銅箔)に負極活物質を含有する負極合剤を塗布して負極板を作製する。この後、得られた正極板と負極板をセパレータを介して交互に積層して扁平状電極群とし、これを扁平角形の外装缶内に収容して、非水電解液を注液して角形電池としている。
上述のように作製される扁平状電極群においては、例えば、図4に示されるように、一方の端部に正極板51から延出した正極芯体露出部(正極合剤の未塗布部)51aが形成されているとともに、他方の端部に負極板52から延出した負極芯体露出部(負極合剤の未塗布部)52aが形成されている。そして、正極芯体露出部51aの下部に正極集電リード(正極集電体)53を配置するとともに、超音波ホーン61と超音波発信器62とからなる超音波溶接装置60を用意する。この後、正極芯体露出部51aの上部に超音波ホーン61を押し当て、この超音波ホーン61に接続された超音波発信器62を超音波振動させることにより、正極芯体露出部51aに正極集電リード53を溶接する。
一方、負極芯体露出部52aの下部に負極集電リード(負極集電体)54を配置するとともに、負極芯体露出部52aの上部に超音波ホーン61を押し当て、この超音波ホーン61に接続された超音波発信器62を超音波振動させることにより、負極芯体露出部52aに負極集電リード54を溶接する。これにより、扁平状電極群50の両端部に正極集電リード53と負極集電リード54とが溶接された電極体50が得られることとなる。そして、得られた電極体50を扁平角形の外装缶内に収容した後、正極リード53を封口板の正極端子部55に溶接するとともに、負極リード54を負極端子部56に溶接する。ついで、外装缶開口部に封口板を溶接した後、封口板に形成された注液孔から所定の電解液を注液し、注液孔を封止することにより角形電池が製造される。
ところが、正極芯体露出部51aと正極集電リード(正極集電体)53との超音波接合、あるいは負極芯体露出部52aと負極集電リード(負極集電体)54との超音波接合においては、各芯体露出部同士および各集電リードを一体的に接合する上で、各芯体の積層枚数の増加に応じて接合時に付与される超音波エネルギーを高出力化させる必要があった。
しかしながら、電池の高出力化を達成するために電極板(芯体)の積層枚数を増加させ、かつ接合状態を満足させようとした場合、接合部および接合部周辺に過大なストレスを与えてしまい、電極体を構成する電極板(芯体)自身の強度不足により破れてしまうという問題を有していた。特に、リチウムイオン二次電池の場合には、芯体にアルミニウム箔、銅箔が一般的に用いられるが、これらの材質は接合が困難であることから電極板(芯体)にダメージを与えることなく完全な接合状態を得ることは困難であった。
そこで、集電リードに突起部を設け、この突起部が積層体と重ね合わされた状態で超音波振動を付与して、集電リードを積層体に一体的に接合することが特許文献2(特開2001−38475号公報)で提案されるようになった。この特許文献2で提案された積層体の接合方法は、図5に示すように、一方の端部に正極板から延出した正極芯体露出部(正極合剤の未塗布部)71aが形成され、他方の端部に負極板から延出した負極芯体露出部(負極合剤の未塗布部)71bが形成された積層体71と、この積層体71の芯体露出部71a(71b)に重ね合わされた集電リード73,74に超音波振動を付与して、積層体71の芯体露出部71a(71b)同士および芯体露出部71a(71b)と集電リード73(74)とを接合させるようにしている。
この場合、集電リード73(74)は、積層体71との重ね合わせ部に突出した突起部73a(74a)を有し、突起部73a(74a)が積層体71の芯体露出部71a(71b)を押圧した状態で超音波振動が付与されるようにしている。
これにより、集電リード73(74)の積層体71の芯体露出部71a(71b)との接合面73b(74b)に突起部73a(74a)を設けることで、超音波接合法における超音波振幅エネルギーを局部的に、吸収、拡散させ、超音波接合プロセスの高効率化を図っている。このため、積層体71の接合部および接合部周辺において、超音波振動による発熱、破れ、ホーンの食い込みを抑制し、接合面の高品質化が達成されるというものである。
特開平7−326336号公報 特開2001−38475号公報
ところで、上述した特許文献2にて提案されたように、集電リード73(74)の積層体71の芯体露出部71a(71b)との接合面73b(74b)に突起部73a(74a)を設けるようにして、超音波振幅エネルギーを局部的に、吸収、拡散させるようにしても、接合部および接合部周辺に過大なストレスを与え、電極体を構成する電極板(芯体)が破損する等の問題を生じた。この場合、超音波接合法に代えてレーザ溶接法を適用することも考えられるが、積層体と集電リードとを同時にレーザ溶接するためには高出力のレーザ溶接機を用いる必要があって、以下のような問題を生じた。
即ち、高出力の溶接となるため、溶接工程での時間(タクトタイム)を短縮することが困難で、設備コストが増大するという問題を生じた。また、高出力でタクトタイムを短縮することが困難であるため、溶接部近傍に存在するセパレータなどの部品に熱的影響を及ぼすという問題を生じた。さらに、高出力のレーザを照射すると、溶接スパッタが生じ易く、電極体や加工装置内に溶接ちりが付着して内部短絡や他の不具合等が生じる恐れがあった。
そこで、本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、溶接のためのエネルギーを低減させても必要とする溶接強度が得られるようにして、内部抵抗が低く、かつ内部短絡の発生も防止できる密閉電池の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、一方の端部に正極芯体露出部が形成され、他方の端部に負極芯体露出部が形成された電極群が金属製外装缶内に収容された密閉電池の製造方法であって、上記目的を達成するため、正極芯体露出部同士を超音波溶着して該正極芯体露出部に正極溶着部を形成するとともに、負極芯体露出部同士を超音波溶着して該負極芯体露出部に負極溶着部を形成する超音波溶着工程と、正極溶着部に高エネルギー線を照射して該正極溶着部に正極集電体を溶接するとともに、負極溶着部に高エネルギー線を照射して該負極溶着部に負極集電体を溶接して電極群の一方の端部に正極集電体が溶接され、他方の端部に負極集電体が溶接された電極体を形成する電極体形成工程とを備えている。そして、このようにして形成された電極体を金属製外装缶内に電解液とともに収容した後、密封するように密閉電池を製造するようにしている。
このように、予め芯体露出部同士を超音波溶着して溶着部を形成しておくことにより、この溶着部に高エネルギー線を照射して集電体を溶接する際には、少ないエネルギーで溶接することが可能で、エネルギーを低減させることが可能となる。この場合、超音波により溶着部を形成するようにしているので、予め、超音波エネルギーを消費していることとなる。ところが、この超音波エネルギーのエネルギー消費は高エネルギー線よりも少ないので、トータルの溶接エネルギーを低減させることが可能となる。
そして、低出力の高エネルギー線での溶接が可能となるので、溶接工程での時間(タクトタイム)を短縮することが可能となり、設備コストを低減させることが可能となる。また、溶接部近傍に存在するセパレータなどの部品に熱的影響を及ぼすことが防止できるようになるとともに、溶接スパッタも生じなくなるので、電極体や加工装置内に溶接ちりが付着するといった不具合が生じることもない。この結果、高品質で、信頼性が向上した密閉電池を提供できるようになる。
この場合、正極集電体および負極集電体にはそれぞれスリットが形成されていて、このスリットの長さ方向の中心線に沿って高エネルギー線を照射するようにすると、正極集電体および負極集電体を高エネルギー線で直接溶融させる必要がなくなる。このため、正極溶着部および負極溶着部を溶融させることにより、正極溶着部と正極集電体とが溶着し、負極溶着部と負極集電体とが溶着することとなるので、スリットが形成されていない集電体を用いた場合に比較して、一層、溶接に必要なエネルギーを低減させることが可能となって、省エネルギーを達成できるとともに熱的影響や溶接ちりによる不具合も一層低減されるようになる。なお、高エネルギー線はレーザ光線であるのが望ましい。
上述したように、本発明の密閉電池の製造方法においては、低出力の高エネルギー線での溶接が可能となるので、高品質で、信頼性が向上した密閉電池の製造方法を提供することが可能となる。
ついで、本発明の実施の形態を以下の図1〜図3に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
なお、図1は本発明の電極群を模式的に示す斜視図であり、図1(a)はセパレータを介して正極板と負極板とが積層されたものが扁平な渦巻状に巻回された扁平電極群を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示す扁平電極群の両側に形成された芯体露出部に超音波ホーンを押し当てて超音波溶着部を形成する状態を模式的に示す斜視図であり、図1(c)は、扁平電極群の両側に形成された芯体露出部に超音波溶着部が形成された状態を模式的に示す斜視図である。
図2は本発明の電極体を模式的に示す側面図であり、図2(a)は電極群の一方の側部に正極集電体が溶接され、他方の側部に負極集電体が溶接されるとともに、電極群の上部に封口板が溶接された電極体を模式的に示す側面図であり、図2(b)は正極集電体を模式的に示す平面図であり、図2(c)は負極集電体を模式的に示す平面図である。図3は、図2(a)に示す電極体の周囲に絶縁枠体が装着されたものを外装缶内に挿入する状態を模式的に示す側面図である。
1.扁平状電極群
まず、アルミニウム箔(例えば、厚みが20μmのもの)からなる帯状正極芯体を用意し、これに正極活物質(この場合は、コバルト酸リチウム(LiCoO2)とした)を主体とした正極スラリーを正極芯体に均一に塗布して、正極合剤層を形成した。この場合、帯状正極芯体の長辺側の一方端部に所定幅(ここで、10mmとした)の正極芯体露出部(正極スラリーの未塗布部)11が形成されるように正極スラリーを塗布した。この後、乾燥機中を通過させて、スラリー作製時に必要であった有機溶剤を除去して乾燥させた。乾燥後、ロールプレス機により所定の厚みになるまで圧延して帯状正極板を作製した。このようにして作製した帯状正極板を所定の幅になるように切り出して、帯状の正極芯体露出部11を設けた正極板とした。
一方、銅箔(例えば、厚みが12μmのもの)からなる帯状負極芯体を用意し、これに負極活物質(この場合は、天然黒鉛とした)を主体とした負極スラリーを負極芯体に均一に塗布して、負極合剤層を形成した。この場合、帯状負極芯体の長辺側の一方端部に所定幅(ここで、8mmとした)の負極芯体露出部(負極スラリーの未塗布部)12が形成されるように負極スラリーを塗布した。この後、乾燥機中を通過させて乾燥させた。乾燥後、ロールプレス機により所定の厚みになるまで圧延して帯状負極板を作製した。このようにして作製した帯状負極板を所定の幅になるように切り出して、帯状の負極芯体露出部12を設けた負極板を得た。
ついで、上述のようにして作製した正極板と負極板とを用意し、これらの間にポリエチレン−ポリプロピレン−ポリエチレンの3層構造の微多孔膜(厚みが0.030mmで、幅が100mmのもの)からなる帯状セパレータを介在させ、かつ、これらの幅方向の中心線が一致するように重ね合わせた。この後、巻取機によりこれらを渦巻状に巻回した後、最外周をテープ止めして渦巻状電極群とした。ついで、これを横断面形状が扁平状になるように押しつぶして扁平状電極群10を作製した。なお、このようにして作製された扁平状電極群10においては、その一端部(図1(a)の扁平状電極群10の右側)には正極芯体露出部11が形成されており、その他端部(図1(a)の扁平状電極群10の左側)には負極芯体露出部12が形成されている。
ついで、超音波ホーン21と、アンビル22と、図示しない制御装置からなる超音波溶接機20を用意した。なお、超音波ホーン21の所定の位置には超音波振動子(図示せず)が配設されていて、この超音波振動子に制御装置(図示せず)から所定の高周波が付与されて、超音波ホーン21が超音波振動するようになされている。
ついで、図1(b)に示すように、扁平状電極群10に形成された帯状の正極芯体露出部11の所定の位置の下部にアンビル22を配置するとともに、正極芯体露出部11の所定の位置の上部に超音波ホーン21を配置した後、正極芯体露出部11の所定の位置に所定の圧力を付与した。
この後、制御装置(図示せず)から所定の高周波を超音波振動子に付与して超音波ホーン21を超音波振動させた。これにより正極芯体露出部11の所定の位置の正極芯体同士が超音波溶着されることとなる。ついで、超音波ホーン21およびアンビル22の位置を移動させて、上述と同様に超音波溶着を繰り返し行った。これにより、図1(c)に示すように、扁平状電極群10に形成された帯状の正極芯体露出部11に超音波溶着部11aが形成されることとなる。
同様にして、今度は、扁平状電極群10に形成された帯状の負極芯体露出部12の所定の位置の下部にアンビル22を配置するとともに、負極芯体露出部12の所定の位置の上部に超音波ホーン21を配置した後、負極芯体露出部12の所定の位置に所定の圧力を付与した。この後、制御装置(図示せず)から所定の高周波を超音波振動子に付与して超音波ホーン21を超音波振動させた。これにより負極芯体露出部12の所定の位置の負極芯体同士が超音波溶着されることとなる。ついで、超音波ホーン21およびアンビル22の位置を移動させて、上述と同様に超音波溶着を繰り返し行った。これにより、図1(c)に示すように、扁平状電極群10に形成された帯状の負極芯体露出部12に超音波溶着部12aが形成されることとなる。
2.扁平状電極体
この後、図2(b)に示すように、長方形状の本体部33aの下部両側に膨出部33b,33bを備えたアルミニウム製の正極集電体(厚さが1mmのもの)33を用意するとともに、長方形状の本体部34aの下部両側に膨出部34b,34bを備えたニッケルメッキが施された銅製の負極集電体(厚さが1mmのもの)34を用意した。なお、正極集電体33の一方の膨出部33bにはスリット33cが形成されており、負極集電体34の一方の膨出部34bにはスリット34cが形成されている。
ついで、扁平状電極群10の一端部の正極芯体露出部11の超音波溶着部11aの側部に正極集電体33の本体部33aを押し当てた状態で、膨出部33b,33bを折り曲げて超音波溶着部11aの両側面に膨出部33b,33bを加圧した。一方、扁平状電極群10の一端部の負極芯体露出部12の超音波溶着部12aの側部に負極集電体34の本体部34aを押し当てた状態で、膨出部34b,34bを折り曲げて超音波溶着部12aの両側面に膨出部34b,34bを加圧した。
この後、正極集電体33の一方の膨出部33bに形成されたスリット33cの長さ方向の中心線に沿って、図示しないレーザ溶接機よりレーザ光を照射して、正極芯体露出部11の超音波溶着部11aと膨出部33bとをレーザ溶接した。これにより、膨出部33bに形成されたスリット33cの部位にレーザ溶接部33dが形成されることとなる。また、負極集電体34の一方の膨出部34bに形成されたスリット34cの長さ方向の中心線に沿って、図示しないレーザ溶接機よりレーザ光を照射して、負極芯体露出部12の超音波溶着部12aと膨出部34bとをレーザ溶接した。これにより、膨出部34bに形成されたスリット34cの部位にレーザ溶接部34dが形成されることとなる。
ついで、正極端子部35aと、負極端子部35bとを備えるとともに注液孔やガス排気弁(図示せず)を備えた封口板35を用意した。この後、正極集電体33の本体部33aの上端部を折り曲げて正極端子部35aの下端部に溶接するとともに、負極集電体34の本体部34aの上端部を折り曲げて負極端子部35bの下端部に溶接することにより、扁平状電極群10の上部に封口板35が配設された扁平状電極体30を形成した。なお、封口板35と正極端子部35aとの間は樹脂製絶縁体35cで絶縁されているとともに、封口板35と負極端子部35bとの間も樹脂製絶縁体35dで絶縁されている
ついで、上部に封口板35が配設された扁平状電極体30の外周部を断面形状がコ字状で外形形状がコ字状の絶縁枠体36により被覆した。これにより、正極芯体露出部11および正極集電体33ならびに負極芯体露出部12および負極集電体34は断面形状がコ字状で外形形状がコ字状の絶縁枠体36により被覆され、この絶縁枠体36により扁平状電極体30の周囲部は絶縁保護されるようになる。
ついで、アルミニウム製の角形外装缶40を用意し、図3に示すように、この外装缶40の開口部から、絶縁枠体36により周囲部が保護された扁平状電極体30を挿入した。この後、外装缶40と封口板35との接触部を溶接して密閉した後、封口板35に形成された注液孔から非水電解液(この場合は、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)を3:7の容積比で混合した混合溶媒に、LiPF6を1モル/リットルの割合で溶解させたものとした)を注液した。ついで、注液孔を液口栓により封止して角形非水電解液二次電池が作製される。
3.溶接エネルギーの検討
上述のようにして角形非水電解液二次電池を作製するに際して、扁平状電極群の両芯体露出部11,12を超音波溶着して扁平状電極体30を形成する際の溶接エネルギー、および、この扁平状電極体30の両超音波溶着部11a,12aにそれぞれ集電体33,34をレーザ溶接する際の溶接エネルギーを求めた。そこで、図1に示すように、一端部に正極芯体露出部11が形成され、他端部に負極芯体露出部12が形成された扁平状電極群10の各芯体露出部11,12に超音波ホーン21を押し当てて、各電極の芯体露出部11(12)同士が溶着した状態となった超音波溶着部11a,12aを形成する際の超音波溶着のエネルギーを求めると、各々300J、600Jであった。この場合、超音波の振幅は各々55μm、60μmとした。
一方、扁平状電極群10の正極芯体露出部11に正極集電体33の本体部33aを押し当てた状態で膨出部33bを折り曲げて、正極芯体露出部11の両側面に膨出部33bを加圧し、この状態で膨出部33bに超音波ホーン21を押し当てて正極芯体露出部11同士を溶着するとともに、正極芯体露出部11と正極集電体33の膨出部33bとを超音波溶着した。また、扁平状電極群10の負極芯体露出部12に負極集電体34の本体部34aを押し当てた状態で膨出部34bを折り曲げて、負極芯体露出部12の両側面に膨出部34bを加圧し、この状態で膨出部34bに超音波ホーン21を押し当てて負極芯体露出部12同士を溶着するとともに、負極芯体露出部12と負極集電体34の膨出部34bとを超音波溶着した。このときの超音波溶着のエネルギーを求めると、600J、1000Jであった。この場合、超音波の振幅は各々55μm、60μmとした。これらの結果を表1に示す。
上記表1の結果から明らかなように、芯体露出部11(12)同士を超音波溶着するとともに、これらに集電体33(34)を超音波溶着する場合の超音波溶着エネルギーと比べて、芯体露出部11(12)同士のみを超音波溶着した方が遙かに超音波溶着エネルギーを低減させることが可能であることが分かる。
ついで、扁平状電極群10の正極芯体露出部11に超音波溶着部を形成せずに正極集電体33の本体部33aを押し当てた状態で膨出部33bを折り曲げて、正極芯体露出部11の両側面に膨出部33bを加圧した。また、扁平状電極群10の負極芯体露出部12に超音波溶着部を形成せずに負極集電体34の本体部34aを押し当てた状態で膨出部34bを折り曲げて、負極芯体露出部12の両側面に膨出部34bを加圧した。
このような状態で、膨出部33bに形成されたスリット33cの長さ方向の中心線に沿ってレーザ光を照射して、スリット33cの部位にレーザ溶接部33dを形成した後、膨出部34bに形成されたスリット34cの長さ方向の中心線に沿ってレーザ光を照射して、スリット34cの部位にレーザ溶接部34dを形成した。この場合の溶接状態は、集電体33(34)のスリット33c(34c)と芯体露出部11(12)の全層が溶融して接合状態となっていた。このときのレーザ光の照射エネルギーを求めて、これを100%とした。
一方、扁平状電極群10の各芯体露出部11,12に超音波溶着部11a,12aを形成したものと、正極集電体33と、負極集電体34とを用い、図2に示すように、正極芯体露出部11の両側面に正極集電体33の芯体膨出部33b,33bを加圧し、負極芯体露出部12の両側面に負極集電体34の膨出部34b,34bを加圧した。この後、正極集電体33の一方の膨出部33bに形成されたスリット33cの長さ方向の中心線に沿ってレーザ光を照射して、スリット33cの部位にレーザ溶接部33dを形成した。
また、負極集電体34の一方の膨出部34bに形成されたスリット34cの長さ方向の中心線に沿ってレーザ光を照射して、スリット34cの部位にレーザ溶接部34dを形成した。この場合、レーザ光の照射エネルギーを調整して、芯体露出部と集電体とを同時にレーザ溶接した場合の75%(25%減)のレーザ光を照射したものと、50%(50%減)のレーザ光を照射したものとを作製した。この後、これらの芯体露出部と集電体との間の抵抗値(Ω)を求めると下記の表2に示すような結果が得られた。
上記表2の結果から明らかなように、芯体露出部11(12)が超音波溶着されて形成された超音波溶着部11a(12a)と集電体33(34)とを25%減あるいは50%減のレーザエネルギーで溶接しても、芯体露出部11(12)と集電体33(34)を100%のレーザエネルギーで同時に溶接しても、正極芯体露出部11と正極集電体33の端部との間の抵抗値および負極芯体露出部12と負極集電体34の端部との間の抵抗値はほぼ同等で、低抵抗であることが分かる。
即ち、予め芯体露出部11(12)同士を超音波溶着して超音波溶着部11a(12a)を形成しておくことにより、この超音波溶着部11a(12a)と集電体33(34)とをレーザ溶接する際には、少ないレーザエネルギーで溶接することが可能となり、レーザエネルギーを低減させることが可能となる。なお、この場合は、超音波溶着部11a(12a)を形成するために、予め、超音波エネルギーを消費しているが、この超音波エネルギーは50%のレーザエネルギーよりも少ないので、トータルの溶接エネルギーを低減させることが可能となる。
このように、低出力のレーザ溶接が可能となるので、溶接工程での時間(タクトタイム)を短縮することが可能となり、設備コストを低減させることが可能となる。また、溶接部近傍に存在するセパレータなどの部品に熱的影響を及ぼすことが防止できるようになるとともに、溶接スパッタも生じなくなって、電極体や加工装置内に溶接ちりが付着するといった不具合が生じることもないので、高品質で、信頼性が向上した電池を提供できるようになる。
なお、上述した実施の形態においては、本発明を非水電解液二次電池に適用する例について説明したが、本発明の密閉電池は、非水電解液二次電池に限らず、一方の端部に正極芯体露出部が形成され、他方の端部に負極芯体露出部が形成された電極群が金属製外装缶内に収容された密閉電池であれば、ニッケル−水素蓄電、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池やその他の蓄電池に適用できることは明らかである。
また、上述した実施の形態においては、角形外装缶を用いた例について説明したが、外装缶形状は特に限定されず、円筒状の外装缶を用いても実施可能である。電池を組み込む機器のスペース効率を考慮すると、角形形状の外装缶を用いることが好ましい。角形形状の外装缶にあっては、正しく直方体、立方体であるものに限らず、角が曲面状やテーパー状になっているものでもよく、さらには外装缶の高さ方向に直角の断面形状が長円形のようなものであってもよい。
さらに、上述した実施の形態においては、渦巻状電極群を押しつぶして扁平状電極群とした電極群を用いる例について説明したが、例えば、平板状の正・負極板をセパレータを介して積層した電極群などを適用できることも明らかである。
本発明の電極群を模式的に示す斜視図であり、図1(a)はセパレータを介して正極板と負極板とが積層されたものが扁平な渦巻状に巻回された扁平電極群を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示す扁平電極群の両側に形成された芯体露出部に超音波ホーンを押し当てて超音波溶着部を形成する状態を模式的に示す斜視図であり、図1(c)は、扁平電極群の両側に形成された芯体露出部に超音波溶着部が形成された状態を模式的に示す斜視図である。 本発明の電極体を模式的に示す側面図であり、図2(a)は電極群の一方の側部に正極集電体が溶接され、他方の側部に負極集電体が溶接されるとともに、電極群の上部に封口板が溶接された電極体を模式的に示す側面図であり、図2(b)は正極集電体を模式的に示す平面図であり、図2(c)は負極集電体を模式的に示す平面図である。 図2(a)に示す電極体の周囲に絶縁枠体が装着されたものを外装缶内に挿入する状態を模式的に示す側面図である。 従来例の扁平状電極群に集電リード(集電体)を超音波溶接する状態を模式的に示す斜視図である。 他の従来例の扁平状電極群に集電リード(集電体)を超音波溶接する状態を模式的に示す斜視図である。
符号の説明
10…扁平状電極群、11…正極芯体露出部、11a…超音波溶着部、12…負極芯体露出部、12a…超音波溶着部、20…超音波溶接機、21…超音波ホーン、22…アンビル、30…扁平状電極体、33…正極集電体、33a…本体部、33b…膨出部、33c…スリット、33d…レーザ溶接部、34…負極集電体、34a…本体部、34b…膨出部、34c…スリット、34d…レーザ溶接部、35…封口板、35a…正極端子部、35b…負極端子部、35c,35d…樹脂製絶縁体、36…絶縁枠体、40…角形外装缶

Claims (3)

  1. 一方の端部に正極芯体露出部が形成され、他方の端部に負極芯体露出部が形成された電極群が金属製外装缶内に収容された密閉電池の製造方法であって、
    前記正極芯体露出部同士を超音波溶着して該正極芯体露出部に正極溶着部を形成するとともに、前記負極芯体露出部同士を超音波溶着して該負極芯体露出部に負極溶着部を形成する超音波溶着工程と、
    前記正極溶着部に高エネルギー線を照射して該正極溶着部に正極集電体を溶接するとともに、前記負極溶着部に高エネルギー線を照射して該負極溶着部に負極集電体を溶接して電極群の一方の端部に正極集電体が溶接され、他方の端部に負極集電体が溶接された電極体を形成する電極体形成工程とを備え、
    前記電極体を金属製外装缶内に電解液とともに収容した後、密封するようにしたことを特徴とする密閉電池の製造方法。
  2. 前記正極集電体および前記負極集電体にはそれぞれスリットが形成されていて、該スリットの長さ方向の中心線に沿って前記高エネルギー線を照射するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の密閉電池の製造方法。
  3. 前記高エネルギー線は、レーザ光線であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の密閉電池の製造方法。
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