JP5107678B2

JP5107678B2 - リチウムイオン二次電池

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Publication number: JP5107678B2
Application number: JP2007294698A
Authority: JP
Inventors: 賢治中井; 明徳多田; 慶一浦城
Original assignee: Hitachi Vehicle Energy Ltd
Current assignee: Vehicle Energy Japan Inc
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-11-13
Also published as: JP2009123440A

Description

本発明はリチウムイオン二次電池に係り、特に、箔状集電体に正極合剤が塗布された正極と、箔状集電体に負極合剤が塗布された負極とをセパレータを介して配置した電極群を備えたリチウムイオン二次電池に関する。

従来、リチウムイオン二次電池は、アルミニウム箔等の箔状集電体の両面に正極合剤が略均等に塗布された正極と、銅箔等の箔状集電体の両面に負極合剤が略均等に塗布された負極とをセパレータを介して積層ないし捲回した電極群を電池容器内に電解液とともに収容した構造が採られている。

このようなリチウムイオン二次電池のうち、例えば、電気自動車（ＰＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）等に用いられる高率指向の電池は、箔状集電体の活物質合剤未塗布部が切り欠かれて（短冊櫛歯状に加工されて）切り欠き残部がリード片として集電部品に接続（溶接）された集電構造を有している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２３４９９４号公報（図１）

しかしながら、大電流高率充放電に対応するために上記集電構造を採った場合、箔状集電体の活物質合剤未塗布部の（切り欠き）加工は、加工速度が上がらない、という問題や、箔の捨て代が多い、すなわち、材料の歩留まりが低い、という工業的量産上の問題が生じる。また、箔状集電体の活物質合剤未塗布部が短冊櫛歯状に加工された正負極をセパレータとともに捲回する際、短冊櫛歯状の箔部分（リード片）が長いと、捲回時の回転遠心力で、放射状にひろがり、電極群に咬み込んでまき取られる場合も生じる。この電極群は電極間の絶縁が損なわれ、所謂工程不良へと繋がる。さらに、短冊櫛歯状の箔部分が電極群の端部を覆う構造とならざるを得ないので、電解液注入や電解液による電極群浸潤の妨げとなり、工程の所要時間が長く掛かるため、コストアップに繋がる要因ともなる。

一方、短冊櫛歯状加工を施すことなく集電したり、短冊櫛歯状の箔部分を比較的短くしたりすることで、上記課題を解決できるとも考えられるが、集電構造や集電部分の溶接状況によって、電気抵抗が増加したり、信頼性が損なわれる事象が発生するおそれがある。特に、短冊櫛歯状加工を施すことなく、箔状集電体無地部端が一直線形状の電極を、例えば捲回して、捲回セパレータ端面から箔状集電体の端部をはみ出させ、箔状集電体の端部に集電部品を電気的に低抵抗で取り付けることができれば、上記問題の解決になる。

しかし、厚さの薄い箔状集電体と比較的厚さの厚い集電部品とは、両者の厚さ差から、溶接等の電気的低抵抗の状態に溶接ないしは接合を仕上げる場合に、溶接ないし接合金属のスパッタ発生や発塵を伴うことがしばしばある。スパッタや発塵金属が電極群等の電極積層体端面に混入すると、例えば溶接スパッタでは、高温となっているので、セパレータを溶断して貫通穴が発生し、スパッタ金属を介して正極、負極間の微小短絡を引き起こす可能性があるし、貫通穴が大きく発生した場合では、スパッタを介さなくとも、正極、負極間の微小短絡を引き起こす可能性がある。

本発明は上記事案に鑑み、組立性に優れ、信頼性のある高率指向のリチウムイオン二次電池を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、箔状集電体に正極合剤が塗布された正極と、箔状集電体に負極合剤が塗布された負極とをセパレータを介して配置した電極群を備え、前記正極および負極の少なくとも一方の箔状集電体は一側端部に前記合剤が未塗布の無地部分を有し、前記無地部分の一部または全部が前記セパレータの端からはみ出しており、該はみ出した無地部分の端部に集電部品が電気的に接続され電池容器内に収容されたリチウムイオン二次電池であって、前記はみ出した無地部分の端部と前記集電部品との間には、前記箔状集電体と同一材質の箔ないしは板が配置されており、前記はみ出した無地部分の端部は、前記集電部品の前記箔ないし板と反対面側に形成され断面が厚みを持った台形形状の突部の溶融により、前記集電部品および前記箔ないし板と一体に溶接されていることを特徴とする。

本発明では、正極および負極の少なくとも一方の箔状集電体は一側端部に正極または負極合剤が未塗布の無地部分を有し、無地部分の一部または全部がセパレータの端からはみ出しており、該はみ出した無地部分の端部に板状の集電部品が溶接で取り付けられているので、箔状集電体に短冊櫛歯状の加工を施す必要がなく、組立性を向上させることができるとともに、はみ出した無地部分の端部と集電部品との間には箔状集電体と同一材質の箔ないしは板が配置されており、はみ出した無地部分の端部は、集電部品の箔ないし板と反対面側に形成され断面が厚みを持った台形形状の突部の溶融により、集電部品および箔ないし板と一体に溶接されていることにより、セパレータの溶断（貫通穴の発生）を防止することができ、信頼性を高めることができる。

本発明において、箔ないしは板の厚さは箔状集電体の無地部分の厚さの２分の１以上であることが好ましく、箔ないしは板の厚さは箔状集電体の無地部分の厚さの２倍以下であることがさらに好ましい。

また、はみ出した無地部分の端部は、集電部品の電極群とは反対側の面から溶接のためのエネルギーが照射されて箔ないしは板を介して集電部品と溶接されていることが好ましく、溶接のためのエネルギーはレーザ光であることがさらに好ましい。

本発明によれば、正極および負極の少なくとも一方の箔状集電体は一側端部に正極または負極合剤が未塗布の無地部分を有し、無地部分の一部または全部がセパレータの端からはみ出しており、該はみ出した無地部分の端部に板状の集電部品が溶接で取り付けられているので、箔状集電体に短冊櫛歯状の加工を施す必要がなく、組立性を向上させることができるとともに、はみ出した無地部分の端部と集電部品との間には箔状集電体と同一材質の箔ないしは板が配置されており、はみ出した無地部分の端部は、集電部品の箔ないし板と反対面側に形成され断面が厚みを持った台形形状の突部の溶融により、集電部品および箔ないし板と一体に溶接されていることにより、セパレータの溶断を防止することができ、信頼性を高めることができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明に係るリチウムイオン二次電池の実施の形態について説明する。

（正極板の作製）
正極活物質としてリチウム遷移金属複酸化物のＬｉＭｎ_２Ｏ_４粉末と、主たる導電材として黒鉛粉末と、副たる導電材アセチレンブラックと、バインダ（結着剤）としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを質量比８５：８：２：５となるように混合し、これに分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を添加・混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極集電体）の両面に略均等に塗布した。このとき、正極板長寸方向の一方の側縁に幅６ｍｍの未塗布部１（図２参照）、すなわち、スラリ（正極合剤）が未塗布の無地部分を残した。その後乾燥、プレス、裁断して、図２に示すように、帯状の正極板２を得た。

（負極板の作製）
易黒鉛化性炭素粉末９２質量部に結着剤として８質量部のポリフッ化ビニリデンを添加し、これに分散溶媒のＮＭＰを添加・混練したスラリを、厚さ１６．５μｍの圧延銅箔（負極集電体）の両面に略均等に塗布した。このとき、負極板長寸方向の一方の側縁に幅３ｍｍの未塗布部３（図３参照）、すなわち、スラリ（負極合剤）が未塗布の無地部分を残した。その後乾燥、プレス、裁断して、図３に示すように、帯状の負極板４を得た。負極活物質の集電体への塗布量は、初充電時に正極から放出されるリチウムイオン量と初充電時に負極に吸蔵されるリチウムイオン量とが１：１となるよう設定した。

（電極群の作製）
図４に示すように、作製した正極板２と負極板４とを、これら両極板が直接接触しないように幅９１ｍｍ、厚さ２０μｍのポリエチレン製セパレータ５とともに捲回して電極群６を作製した。捲回の中心には、ポリプロピレン製の中空円筒状の軸芯１２（図１参照）を用いた。このとき、正極板２の未塗布部１と負極板４の未塗布部３とが、それぞれ電極群６の互いに反対側の両端面に位置するように配置し、それぞれセパレータ５の端から２ｍｍはみ出すようにした。また、正極板２、負極板４、セパレータ５の各長さを調整し、電極群６の内径（直径として）９ｍｍ、外径（直径として）を３８±０．１ｍｍとなるようにした。電極群６は巻き解けないように、基材がポリイミドで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗着した粘着テープを貼り付け、捲回終端を固定した。

（電池の作製）
図５に示すように、電極群６の各端面に、箔状集電体と同一材質（正極側はアルミニウム、負極側は銅）の、所定の厚さを有する箔ないしは板１８（箔乃至は板１８）を配置し、さらにその上から直径３８．５ｍｍの溶接用集電部品である集電円盤７を当接した。箔ないしは板１８は、事前処理として、アセトン中で超音波洗浄を施した。集電円盤７は、事前処理として、２０００番のエメリー紙で表面研磨後、アセトン中で超音波洗浄を施した。

図６に示すように、集電円盤７は、一面側に、中心部から周縁部に延出された複数（本例では４つ）の放射状の突起８が突設されている。図７に示すように、突起８は断面略台形の形状を有しており、集電円盤７の板厚０．５ｍｍに対し、突起８の上底の幅は０．２ｍｍ、下底の幅は０．６ｍｍ、高さは０．５ｍｍとした。また、集電円盤７の突起８が突設されていない箇所には、後述する非水電解液注入工程で非水電解液の通過経路を提供するための複数（本例では４つ）の貫通スリット９が形成されている。集電円盤７の材質は、溶接する箔状集電体の材質と同じにするのが望ましく、正極側はアルミニウム、負極側は銅とした。

図５に示すように、箔ないしは板１８にも、集電円盤７と同様に、非水電解液注入工程で非水電解液の通過経路を提供するための複数（本例では４つ）の貫通穴が形成されており、これらの貫通穴は集電円盤７の貫通スリット９に対応する位置に位置付けられている。なお、箔ないしは板１８の厚さは、箔状集電体の無地部分の厚さの１／２以上、かつ、２倍以下であることが望ましい。

集電円盤７の突起８が形成されていない面側（他面側）を捲回群６側となるよう当接させた後、突起８側から突起８の上面に、突起８の長手方向に沿ってレーザ光を照射、溶融させることで、照射面裏側に配置された箔ないしは板１８を介して、各箔状集電体との溶接を施した。なお、突起８の長さは、電極群６の中心から外周にむかって捲回される箔状集電体が突起８の下面に位置するように決定した。突起８の４本とも順次突起上面からレーザ光照射、下面に位置する全層の金属箔との溶接を施した（図８（Ａ）、（Ｂ）も参照）。

溶接装置にはＩＰＧ社製Ｙｂファイバーレーザ溶接装置ＹＬＲ−２０００を使用し、焦点距離１２５ｍｍ、集光部レーザスポット直径０．１ｍｍの光学系を用い、レーザ光の送り速度を５ｍ／分とした。また、突起８の上底面にジャスト・フォーカスとした。レーザの出力条件は、集電円盤７の突起８が溶融して下方に垂下し、突起８の上底面がほぼ周囲面と同じか少なくとも突起８の高さの２０％程度になるように出力条件を設定した。この条件は、突起８が集電円盤７の他面側に垂下し、箔ないしは板１８を介して箔状集電体との溶接に適切であることを実験的に求めたものである。レーザ出力が強すぎると、レーザ光が貫通し箔状集電体を溶断させてしまい、一方、レーザ出力が弱すぎると、十分な垂下が得られず箔状集電体との溶接の確実性が低下するからである。また、適正なレーザ出力を設定するによりスパッタ発生を抑制することも可能である。

次いで、電極群６の正極側の集電円盤７（図１の上側に配置された集電円盤７）の外周面と、電極群６の正極側の集電円盤７の近傍とを同時に覆うように、基材がポリイミドで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗着した粘着テープを貼り付けて絶縁処置した（図１、図８（Ａ）参照）。

次に、図１に示すように、電極群６の負極側の集電円盤７（図１の下側に配置された集電円盤７）の溶接されている側には、厚さ０．５ｍｍ、ニッケル製の負極リード１３をレーザ溶接で取り付け、ニッケルめっきの施された鉄製で厚さ０．５ｍｍの有底容器１０内に挿入、負極リード１３と容器１０の底部とを抵抗溶接した。さらに、容器１０の底部外側からレーザ光を照射し、負極リード１３と容器１０の底部との溶接箇所を増やした。

次いで、正極側の集電円盤７に、厚さ０．３ｍｍ、幅１６ｍｍのアルミニウム製の正極リード１４の一端を溶接して接続し、正極リード１４の他端は、図９に示すように、上蓋１１を構成するアルミニウム円盤１６に溶接して接続した。上蓋１１は、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム円盤１６に厚さ１ｍｍのアルミニウム製外部端子１７を重ね、アルミニウム円盤１６の周縁を折り返してかしめ、折り返した上面側から、アルミニウム円盤１６の周縁に沿って全周レーザ溶接を施したものである（図９の黒三角箇所参照）。

そして、非水電解液５０ｇを注入、ポリプロピレン樹脂製ガスケット１５とともに上蓋１１を容器１０の開口部に挿入、容器１０の開口部をかしめて密閉し、リチウムイオン二次電池３０を完成させた。なお、非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートの体積比２：３の混合溶液中へ６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を１モル／リットル溶解したものを用いた。

電池製作後、室温にて２Ａ定電流で４．２Ｖまで充電し、引続き４．２Ｖ定電圧で、電流が０．１Ａに垂下するまで充電した。その後、電池を周囲環境４５°Ｃで放置し定期的に電池電圧を測定した。測定と測定の区間の電圧変化速度を統計処理し、電圧変化速度の大きい、分布離散のある電池を不良と定義した。

次に、本実施形態に従って作製したリチウムイオン二次電池３０の詳細について各実施例に基づいて説明する。なお、比較のために作製したリチウムイオン二次電池についても併記する。

（実施例１）
正極側の箔ないしは板１８の厚さを８μｍ、負極側の箔ないしは板１８の厚さを８μｍとした。

（実施例２）
正極側の箔ないしは板１８の厚さを１０μｍ、負極側の箔ないしは板１８の厚さを１０μｍとした。

（実施例３）
正極側の箔ないしは板１８の厚さを２０μｍ、負極側の箔ないしは板１８の厚さを１６．５μｍとした。

（実施例４）
正極側の箔ないしは板１８の厚さを４０μｍ、負極側の箔ないしは板１８の厚さを３３μｍとした。

（実施例５）
正極側の箔ないしは板１８の厚さを５０μｍ、負極側の箔ないしは板１８の厚さを５０μｍとした。

（比較例）
箔ないしは板１８を配置せずにリチウムイオン二次電池を作成した。

作製した実施例および比較例の電池について、次の検査を実施した。
（第一の検査）実施の形態で述べた電圧変化速度からの不良率。
（第二の検査）不良を含めた５個の電池を、室温、１Ａ定電流で２．７Vまで放電し、分解した。そして、電極群６の両端部溶接箇所をひとつずつ外しながら電極群６を巻き解き、箔状集電体の、積層数のうちの溶接が完成していた箇所の率を溶接率として百分率で求めた。
（第三の調査）第二の検査で巻き解いたセパレータの電極群６の端部付近（電極群６からのはみ出し部分）に、スパッタによる穴あきの発生の有無を観察した（電池５個あたり）。

下表１に、各実施例、比較例の電池についての第一ないし第三の検査結果を示す。

実施例の電池では、いずれも第一の検査である電圧変化速度の分布離散（不良）が現れていない。第三の検査の結果によると、実施例の電池ではいずれもセパレータへの穴あきが低減され、実施例２〜実施例５の電池では発見されない。これは、実施例の電池では、電極群６の箔状集電体と集電円盤７との間に箔ないしは板１８を介在させたことにより、集電円盤７への溶接エネルギー（レーザ光）の照射によってたとえスパッタが発生したとしても、箔ないしは板１８に付着し、電極群６の端面には入り込まないことによる。電池を分解し、箔ないしは板１８を観察すると、スパッタの付着が観察されていることからも、箔ないしは板１８は、スパッタに対する電極群６の防護の役割を果たしていると考えられる。スパッタは、溶接キーホールや、高温となる照射溶融体の激しい運動が主な発生理由であると思われるので、溶接キーホールや溶融体の激しい運動から捲回群端面を隔離、防護することが有効であると思われ、箔ないしは板１８を介在させることは隔離、防護に有効である。箔ないしは板１８は、照射のエネルギーで形成された集電円盤７の溶融体からの熱伝播によって溶融が生じるので、箔ないしは板１８の溶融状態は、激しく運動することなく、安定した溶融状態で治まっており、これが、溶接が可能でスパッタの発生が抑制される理由であると思われる。

実施例１の電池では、箔乃至は板１８の厚さが薄く、溶接キーホールや溶融体の激しい運動が比較的伝播しやすい状態であるので、完全な抑制には至っていない。一方、箔ないしは板１８の厚さが厚くなると、スパッタからのダメージ状態は改善されるものの、集電円盤７からの熱伝播が不十分で、第二の調査結果に示すように、溶接率が若干低下傾向を示した。

なお、上記実施例、比較例の電池においてレーザの出力、送り速度を変えて確認してみたが、ほぼ同傾向を示していた。レーザ出力を極端に上げると、集電円盤７に穴あきが発生し、さらには下面にある箔乃至は板１８にも貫通穴が発生し、そうするとさらにその下面にある電極群６の端面の箔状集電体が溶断する現象が確認された。逆に、レーザ出力を極端に下げると、レーザ光は集電円盤７の表面で反射し、溶融させるためのエネルギーが集電円盤７に注がれない、つまり入熱しない状況が生まれ、溶接が完成しない。また、溶融が生じたとしても、下面の箔乃至は板１８を介して、箔状集電体との溶接が可能な溶融状態には不足し、溶接が完成しない現象となって現れる。

一方、送り速度を極端に下げると、集電円盤７に穴あきが発生し、さらには下面にある箔ないしは板１８にも貫通穴が発生し、そうするとさらにその下面にある電極群６の端面の箔状集電体が溶断する現象が確認され、逆に、送り速度を極端に上げると、レーザ光は集電円盤７の表面で反射し、溶融させるためのエネルギーが集電円盤７に注がれない、つまり入熱しない状況が生まれ、溶接が完成しない。また、溶融が生じたとしても、下面の箔ないしは板１８を介して、箔状集電体との溶接が可能な溶融状態には不足し、溶接が完成しない現象となって現れる。

つまり、溶接の完成されるレーザ光の照射条件範囲の中では、実施例のリチウムイオン二次電池３０は、レーザ光の照射条件にあまり左右されない、ということができる。

（効果等）
次に、本実施形態のリチウムイオン二次電池３０の効果等について説明する。

本実施形態のリチウムイオン二次電池３０では、正極板２および負極板４の箔状集電体は一側端部に未塗布部１、３を有し、未塗布部１、３の一部がセパレータ５の端からはみ出しており、該はみ出した未塗布部１、３（箔状集電体）の端部に箔ないしは板１８を介して集電円盤７が溶接により取り付けられている。このため、従来のように箔状集電体に短冊櫛歯状の加工を施す必要がなく、組立性を向上させることができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池３０では、無地部分（未塗布部１、３）に短冊櫛歯形状等の加工をすることなく集電円盤７との低インピーダンスでの溶接が得られるので、加工速度が上がらない、箔の捨て代が多い、すなわち、材料歩留まりが低い等の問題を解消することができる。さらに、従来の高率指向の電池のように、無地部分が短冊櫛歯状に加工仕上がった正極、負極をセパレータとともに捲回して積層する際、捲回の回転遠心力で、短冊櫛歯状の箔部分が放射状にひろがり、ひいては電極捲回体に咬み込んでまき取られ、電極間の絶縁が損なわれる所謂工程不良へのポテンシャルも完全に排除することが可能となった。さらにまた、従来、短冊櫛歯状の箔部分が電極群の端部を覆うため、電解液注入、含浸の妨げとなり非水電解液注入工程の所要時間が長くかかり仕掛リードタイムの増加に繋がる要因となっていたが、本実施形態のリチウムイオン二次電池３０では、短冊櫛歯状にしなくとも、集電円盤７との低インピーダンスでの溶接が得られるので、電解液注入の妨げになるようなものは無く、仕掛リードタイムの増加に繋がるような要因も完全に排除可能である。

さらに、本実施形態のリチウムイオン二次電池３０は、正極板２および負極板４のセパレータ５からはみ出した無地部分の端部と集電円盤７との間に箔状集電体と同一材質の箔ないしは板１８が配置されており、はみ出した無地部分の端部は箔ないしは板１８を介して集電円盤７と溶接されている。このため、安定な溶接が確保されるのみならず、セパレータの溶断（貫通穴の発生）を防止することができるとともに、集電円盤７へのレーザ光の照射によって、たとえスパッタが発生したとしても、箔ないしは板１８にスパッタが付着するため、電極群６の端面にスパッタが付着することはない。従って、本実施形態のリチウムイオン二次電池３０によれば、安定な溶接が確保できるとともに、セパレータの溶断や溶接キーホール等の工程不良へのポテンシャルを排除することができるため、リチウムイオン二次電池３０の信頼性を高めることができる（設計寿命を確保することができる）。

なお、本実施形態では、正極板４および負極板４の箔状集電体の双方に短冊櫛歯状の箔部分を形成しない例を示したが、本発明はこれに限らず、少なくとも一方に短冊櫛歯状の箔部分を形成しないようにしても、それなりの効果があることは明らかである。

また、本実施形態では、集電円盤７に形成した突起８を放射直線状とした例を示したが、本発明はこれに制限されず、例えば、インボリュート曲線等の曲線状であってもよく、また、全ての突起８は集電円盤７の中心部から周縁部にわたって形成される必要はなく、例えば、一部は、中途から周縁部に延出されているようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、正極板２、負極板４の両面に活物質合剤を塗布した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、正極活物質合剤塗着面と負極活物質合剤塗着面とが対向しない積層構造部分においては、部分的に片面塗布部があってもかまわない。

また、本実施形態では、集電円盤７の突起８に照射するレーザ装置としてファイバーレーザを例示したが、本発明はこの装置に限定されるものではなく、例えば、パルスＹＡＧレーザやＴＩＧ等の他の装置を用いてもよく、また、連続照射でなくても、パルス照射であってもよい。また、レーザ以外のエネルギーを照射する溶接方式では、電子ビーム溶接、プラズマ溶接、アーク溶接等を用いることができる。しかし、電子ビーム溶接では、被溶接物を真空状態に保つ必要があるため装置が大がかりであったり、プラズマ溶接やアーク溶接では、溶接速度が上がらなかったり、また、そのために熱ダメージを被溶接物に与えやすいといったネガティブな点があるので、レーザ光の照射が最も適していると考えられる。

本発明は、組立性に優れ、信頼性のある高率指向のリチウムイオン二次電池を提供するものであるため、リチウムイオン二次電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明が適用可能な実施形態のリチウムイオン二次電池の概略断面図である。実施形態のリチウムイオン二次電池の正極板の平面図である。実施形態のリチウムイオン二次電池の負極板の平面図である。実施形態のリチウムイオン二次電池の電極群の捲回状態を模式的に示す外観図である。電極群、箔ないしは板、集電円盤の配置を示す外観斜視図である。集電円盤の外観斜視図である。集電円盤に突設された突起の断面図である。実施形態のリチウムイオン二次電池の箔ないしは板近傍の拡大断面図であり、（Ａ）は正極側、（Ｂ）は負極側を示す。上蓋の断面図である。

符号の説明

１未塗布部（無地部分）
２正極板（正極）
３未塗布部（無地部分）
４負極板（負極）
５セパレータ
７集電円盤（集電部品）
８突起（突部）
１０容器（電池容器）
１８泊ないしは板
３０リチウムイオン二次電池

Claims

箔状集電体に正極合剤が塗布された正極と、箔状集電体に負極合剤が塗布された負極とをセパレータを介して配置した電極群を備え、前記正極および負極の少なくとも一方の箔状集電体は一側端部に前記合剤が未塗布の無地部分を有し、前記無地部分の一部または全部が前記セパレータの端からはみ出しており、該はみ出した無地部分の端部に集電部品が電気的に接続され電池容器内に収容されたリチウムイオン二次電池であって、前記はみ出した無地部分の端部と前記集電部品との間には、前記箔状集電体と同一材質の箔ないしは板が配置されており、前記はみ出した無地部分の端部は、前記集電部品の前記箔ないし板と反対面側に形成され断面が厚みを持った台形形状の突部の溶融により、前記集電部品および前記箔ないし板と一体に溶接されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
前記箔ないしは板の厚さは、前記箔状集電体の無地部分の厚さの２分の１以上であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
前記箔ないしは板の厚さは、前記箔状集電体の無地部分の厚さの２倍以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
前記はみ出した無地部分の端部は、前記集電部品の前記電極群とは反対側の面から溶接のためのエネルギーが照射されて前記箔ないしは板を介して前記集電部品に溶接されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池。
前記溶接のためのエネルギーはレーザ光であることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン二次電池。