JP6364985B2 - 蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置の製造装置に関する。

従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが搭載されている。この種の二次電池は、タブ状の集電部を有する電極が複数層にわたって層状に重なっている電極組立体を有している。

そして、例えば特許文献１に示されるように、各電極の集電部が層状に重なった集電部群と、電極端子などの導電部材とは、レーザ溶接や抵抗溶接により接合されている。特許文献１では、集電部群を複数に分割するとともに、それぞれを導電部材に溶接することで、全ての集電部を一括して導電部材に溶接する場合と比較して溶接強度を向上させている。

特開２００８−６６１７０号公報

しかしながら、特許文献１では、電極を層状に重ねて電極組立体を形成してから、さらに集電部群を複数に分割しており、二次電池の製造工程が複雑化したり、集電部群を分割するための冶具や装置などが必要になるなど、製造装置としての構成が複雑化したりする虞がある。

この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、簡便に導電部材と集電部群とを電気的に接続できる蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置の製造装置を提供することにある。

上記課題を解決する蓄電装置の製造方法は、電極が層状に重なっている電極組立体と、導電部材とを備え、前記電極組立体は、前記電極の集電部が層状に重なっており且つ縁部から突出している集電部群を有しており、前記導電部材と前記集電部群とは電気的に接続されている蓄電装置の製造方法であって、前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、該重ねた電極の集電部を溶接することを要旨とする。

この構成によれば、電極を１層重ねるごとに、又は電極を複数層重ねるごとに、該重ねた電極の集電部を溶接することから、電極組立体を形成しながら集電部群と導電部材とを電気的に接続できる。このため、電極組立体を形成してから、さらに集電部群を複数に分割して導電部材に溶接する従来の構成と比較して、簡便に導電部材と集電部群とを電気的に接続できる。

上記蓄電装置の製造方法について、前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、前記集電部の先端を所定方向へ順にずらして配置するとともに集電部の先端部を溶接することが好ましい。

この構成によれば、ずらして配置した集電部の先端部を溶接していくことから、全ての集電部を同じ部分で繰り返し溶接する場合と比較して、溶接に要するエネルギが増大していくことを抑制し、簡便に導電部材と集電部群とを電気的に接続できる。

上記蓄電装置の製造方法について、前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、前記集電部の先端を前記集電部の基端へ向かう方向へ順にずらして配置するとともに集電部の先端部をレーザ溶接することが好ましい。

この構成によれば、ずらして配置した集電部の先端部をレーザ溶接していくことから、全ての集電部を同じ部分で繰り返しレーザ溶接する場合と比較して、溶接に要するレーザの強度が増大していくことを抑制し、簡便に導電部材と集電部群とを電気的に接続できる。

この構成によれば、電極が層状に重なっている電極組立体と、導電部材とを備え、前記電極組立体は、前記電極の集電部が層状に重なっており且つ縁部から突出している集電部群を有しており、前記導電部材と前記集電部群とは電気的に接続されている蓄電装置の製造装置であって、前記電極を層状に重ねて電極組立体を形成する形成装置と、前記形成装置により前記電極が１層重ねられるごとに、又は前記電極が複数層重ねられるごとに、該重ねられた電極の集電部を溶接する溶接装置と、を備えたことを要旨とする。

この構成によれば、電極を１層重ねるごとに、又は電極を複数層重ねるごとに、該重ねた電極の集電部を溶接できることから、電極組立体を形成しながら集電部群と導電部材とを電気的に接続できる。このため、電極組立体を形成してから、さらに集電部群を複数に分割して導電部材に溶接する従来の構成と比較して、簡便に導電部材と集電部群とを電気的に接続できる。

本発明によれば、簡便に導電部材と集電部群とを電気的に接続できる。

二次電池を模式的に示す斜視図。 分解した電極組立体を模式的に示す斜視図。 図１に示す１−１線断面図。 （ａ）は負極タブ群と導電部材との溶接部分を模式的に示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す断面図、（ｃ）は（ａ）の平面図。 二次電池の製造装置を模式的に示す正面図。 （ａ）は吸着パットを模式的に示す正面図、（ｂ）は同じく下面図、（ｃ）は積層テーブル上の積層体を示す平面図。 （ａ）及び（ｂ）は形成工程を説明するための模式図。 （ａ）及び（ｂ）は形成工程を説明するための模式図。 （ａ）及び（ｂ）は形成工程を説明するための模式図。 （ａ）及び（ｂ）は形成工程を説明するための模式図。 （ａ）及び（ｂ）は別の実施形態における形成工程を説明するための模式図。 （ａ）及び（ｂ）は別の実施形態における形成工程を説明するための模式図。

以下、二次電池の製造方法、及び二次電池の製造装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、金属製である直方体状のケース１１を有する。ケース１１は、例えばアルミニウム製やアルミニウム合金製である。ケース１１は、有底四角筒状のケース本体１１ａと、ケース本体１１ａの開口部を塞ぐ蓋１１ｂとを有する。ケース１１には、電極組立体１２が収容されている。また、電極組立体１２には、図示しない電解質（電解液）が含浸されている。本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池である。

電極組立体１２は、その全体が略直方体状であるとともに、正極電極１３と負極電極１４とが間にセパレータ１５を介在させた状態で複数層にわたって交互に重なっている積層型の電極組立体である。正極電極１３及び負極電極１４は、略矩形のシート状である。正極電極１３と負極電極１４とは、セパレータ１５によって相互に絶縁されている。以下の説明では、電極組立体１２において、各電極１３，１４が重なっている方向を単に「積層方向ＤＳ」と示す。

図２に示すように、正極電極１３は、略矩形状である正極用の金属箔１３ａと、その両面の一部をそれぞれ覆うとともに正極用の活物質を含む活物質層１３ｂと、金属箔１３ａの一縁部（一辺）から突出する集電部としての正極タブ１３ｃとを有する。金属箔１３ａは、例えばアルミニウム箔である。本実施形態の正極タブ１３ｃは、金属箔１３ａの一部であって、活物質層１３ｂで覆われていない部分である。電極組立体１２を構成する全ての正極電極１３は、同一形状及び同一構成である。即ち、各正極電極１３の正極タブ１３ｃは、その突出方向Ｄ１に沿った長さが同一（又は略同一）である。

また、負極電極１４は、略矩形状である金属箔１４ａと、その両面の一部をそれぞれ覆うとともに負極用の活物質を含む活物質層１４ｂと、金属箔１４ａの一縁部（一辺）から突出する集電部としての負極タブ１４ｃとを有する。金属箔１４ａは、例えば銅箔である。本実施形態の負極タブ１４ｃは、金属箔１４ａの一部であって、活物質層１４ｂに覆われていない部分である。電極組立体１２を構成する全ての負極電極１４は、同一形状及び同一構成である。即ち、各負極電極１４の負極タブ１４ｃは、その突出方向Ｄ１に沿った長さが同一（又は略同一）である。

また、セパレータ１５は、矩形シート状のセパレータ１５ａ，１５ｂの縁部を相互に接合した袋状のセパレータであるとともに、正極電極１３は、正極タブ１３ｃが突出する状態でセパレータ１５に収容されている。

図１に示すように、電極組立体１２は、複数の正極電極１３が積層されていることによって、電極組立体１２の縁部１２ａから突出し、且つ正極電極１３の正極タブ１３ｃが層状に重なっている集電部群としての正極タブ群１３ｄを有する。また、電極組立体１２は、複数の負極電極１４が積層されていることによって、電極組立体１２の縁部１２ａから突出し、且つ負極電極１４の負極タブ１４ｃが層状に重なっている集電部群としての負極タブ群１４ｄを有する。

また、二次電池１０は、ケース１１の外側に突出するように蓋１１ｂに固定された正極端子１７と、ケース１１の外側に突出するように蓋１１ｂに固定された負極端子１８とを有する。なお、正極端子１７及び負極端子１８は、円環状の絶縁部材１９によって蓋１１ｂと絶縁されている。

また、図３に示すように、二次電池１０は、電極組立体１２（負極タブ群１４ｄ）と負極端子１８とを電気的に接続する金属製の導電部材２２を有する。導電部材２２は、例えば銅製である。負極端子１８と導電部材２２とは、導電部材２２の基端部で電気的に接続されている。負極タブ群１４ｄは、積層方向ＤＳにおける電極組立体１２の両端面のうち一方の端面１２ｂ側へ全ての負極タブ１４ｃを寄せ集めた状態であって、且つ縁部１２ａに沿って延びるように折り曲げられた状態で導電部材２２の先端部と溶接されている。

また、二次電池１０は、電極組立体１２（正極タブ群１３ｄ）と正極端子１７とを電気的に接続する金属製の導電部材２１を有する。導電部材２１は、例えばアルミニウム製である。正極端子１７と導電部材２１とは、導電部材２１の基端部で電気的に接続されている。また、正極タブ群１３ｄは、電極組立体１２の端面１２ｂ側へ全ての正極タブ１３ｃを寄せ集めた状態であって、且つ縁部１２ａに沿って延びるように折り曲げられた状態で導電部材２１の先端部と溶接されている。

以下、負極タブ群１４ｄと導電部材２２との接合構造について詳しく説明する。なお、正極タブ群１３ｄと導電部材２１との接合構造については、負極タブ群１４ｄ及び導電部材２２の場合と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、負極タブ群１４ｄにおいて、各負極タブ１４ｃは、負極タブ群１４ｄの先端部の形状が斜面状、拡大した場合の断面では階段状となるように積層されている。即ち、負極タブ群１４ｄの形状は、１層ごとに負極タブ１４ｃの先端が順に突出方向Ｄ１へずれていることにより階段状の形状である。換言すれば、最も突出方向Ｄ１に突出する負極タブ１４ｃの先端を基準として、１層ごとに負極タブ１４ｃの先端が順に突出方向Ｄ１とは反対方向（縁部１２ａへ向かう方向）へずれていると把握することもできる。本実施形態では、突出方向Ｄ１とは反対方向が所定方向となる。なお、先端部の形状が斜面状（傾斜面）であるとは、各負極タブ１４ｃと接触する仮想平面が傾斜面となることを意味する。

そして、各負極タブ１４ｃは、それぞれ先端部で溶接されている。詳しく説明すると、導電部材２２に隣接する負極タブ１４ｃは、先端部で導電部材２２と溶接されている。また、その他の負極タブ１４ｃは、それぞれ隣り合う負極タブ１４ｃと先端部で溶接されている。後述するように、本実施形態において、各負極タブ１４ｃは、溶接用のレーザを用いて溶接（レーザ溶接）されている。以下の説明では、各負極タブ１４ｃにおいて、隣り合う負極タブ１４ｃ又は導電部材２２と溶接された部分を溶接部１４ｅと示す。

次に、図５を参照して、二次電池１０の製造装置３０について説明する。本実施形態の製造装置３０は、各電極１３，１４を層状に重ねて電極組立体１２を形成する形成装置６０と、形成装置６０により各電極１３，１４が１層重ねられるごとに、該重ねられた電極のタブを溶接する溶接装置７０と、製造装置３０を制御する制御装置８０と、を備えている。以下、詳細に説明する。

形成装置６０は、セパレータ１５に収容された正極電極１３を、正極タブ１３ｃが同じ方向に揃った状態で複数積層して収納する箱状の正極収納部３１を備える。また、製造装置３０は、複数の負極電極１４を、負極タブ１４ｃが同じ方向に揃った状態で積層して収納する箱状の負極収納部３２を備える。

形成装置６０は、セパレータ１５に収容された正極電極１３、及び負極電極１４が載置される積層テーブル３３を備えている。この積層テーブル３３は、正極収納部３１及び負極収納部３２の間に配置されている。また、積層テーブル３３は、支持台３９上に支持されている。

なお、図６（ｃ）に示すように、本実施形態において、正極電極１３及び負極電極１４は、正極タブ１３ｃが積層方向ＤＳに沿って列状に配置され、且つ正極タブ１３ｃと重ならない位置にて負極タブ１４ｃが積層方向ＤＳに沿って列状に配置されるように、積層テーブル３３に積層されるようになっている。そして、積層テーブル３３では、セパレータ１５に収納された正極電極１３と、負極電極１４とが交互に積層されて積層体２３が形成される。

また、積層テーブル３３の上面には、正極タブ１３ｃが積層される位置に対応させて、導電部材２１を固定する第１固定部３３ａが設けられている。また、積層テーブル３３の上面には、負極タブ１４ｃが積層される位置に対応させて、導電部材２２を固定する第２固定部３３ｂが設けられている。各固定部３３ａ，３３ｂは、例えばそれぞれ導電部材が嵌め込まれる凹部や、各導電部材を移動不能に固定するクランプ機構などである。

また、図５に示すように、正極収納部３１と、負極収納部３２と、積層テーブル３３は、同一直線上に並んでいる。形成装置６０は、正極収納部３１、負極収納部３２、及び積層テーブル３３の上方に配置されたガイドレール３５を備えている。

形成装置６０は、ガイドレール３５に沿って移動可能な正極移送装置４０を備えている。正極移送装置４０は、セパレータ１５と共に正極電極１３を吸着する正極用吸着装置４１と、該正極用吸着装置４１を昇降させる第１正極用昇降装置４４ａと、を有する。第１正極用昇降装置４４ａは、例えばエアシリンダなどである。形成装置６０では、第１正極用昇降装置４４ａの動作を制御することにより、正極用吸着装置４１が昇降する。また、正極用吸着装置４１は、正極用吸着パット４２と、正極用吸着パット４２に吸引力を発生させる正極用ポンプ４３と、を有する。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、正極用吸着パット４２の正極用吸着面４２ａは矩形状であるとともに、正極用吸着面４２ａには吸引孔４７ａ〜４７ｅが配設されている。正極用吸着装置４１では、正極用ポンプ４３を駆動させることにより、吸引孔４７ａ〜４７ｅ内を減圧して吸着力を発生させることができる。

また、図中において二点鎖線で示すように、正極用吸着パット４２の縁部には、正極タブ１３ｃを押圧するための正極用タブ押え装置４５が配設されている。正極用タブ押え装置４５は、正極タブ１３ｃを押圧するタブ押え部４６と、該タブ押え部４６を正極用吸着パット４２に対して昇降させる第２正極用昇降装置４４ｂと、を有する。第２正極用昇降装置４４ｂは、例えばソレノイドなどである。

タブ押え部４６は、基端が第２正極用昇降装置４４ｂに連結されており且つ正面視において逆Ｌ字型の形状であるアーム部４６ａと、該アーム部４６ａの先端に連結されている押え部４６ｂとを有する。平面視において、押え部４６ｂの形状は、正極タブ１３ｃの突出方向Ｄ１に沿って延びる四角形の溶接孔４６ｃを有する四角枠状である。

平面視にて押え部４６ｂは、突出方向Ｄ１と、各方向Ｄ１，ＤＳと直交する幅方向Ｄ２との両方向において、正極タブ１３ｃよりも大きい。また、平面視にて溶接孔４６ｃは、幅方向Ｄ２において正極タブ１３ｃよりも小さい。

また、図５に示すように、形成装置６０は、ガイドレール３５に沿って移動可能な負極移送装置５０を備える。負極移送装置５０は、負極電極１４を吸着する負極用吸着装置５１と、該負極用吸着装置５１を昇降させる第１負極用昇降装置５４ａと、を有する。第１負極用昇降装置５４ａは、例えばエアシリンダなどである。形成装置６０では、第１負極用昇降装置５４ａの動作を制御することにより、負極用吸着装置５１が昇降する。また、負極用吸着装置５１は、負極用吸着パット５２と、負極用吸着パット５２に吸引力を発生させる負極用ポンプ５３と、を有する。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、正極用吸着パット４２と同様に、負極用吸着パット５２の負極用吸着面５２ａは矩形状であり、負極用吸着面５２ａには吸引孔５７ａ〜５７ｅが配設されている。負極用吸着装置５１では、負極用ポンプ５３を駆動させることにより、吸引孔５７ａ〜５７ｅ内を減圧して吸着力を発生させることができる。

また、負極用吸着パット５２の縁部には、負極タブ１４ｃを押圧するための負極用タブ押え装置５５が配設されている。負極用タブ押え装置５５は、負極タブ１４ｃを押圧するタブ押え部５６と、該タブ押え部５６を負極用吸着パット５２に対して昇降させる第２負極用昇降装置５４ｂと、を有する。第２負極用昇降装置５４ｂは、例えばソレノイドである。

タブ押え部５６は、基端が第２負極用昇降装置５４ｂに連結されており且つ側面視において逆Ｌ字型の形状であるアーム部５６ａと、該アーム部５６ａの先端に連結されている押え部５６ｂとを有する。平面視において、押え部５６ｂの形状は、負極タブ１４ｃの突出方向Ｄ１に沿って延びる四角形の溶接孔５６ｃを有する四角枠状である。

平面視にて押え部５６ｂは、突出方向Ｄ１と幅方向Ｄ２との両方向において、負極タブ１４ｃよりも大きい。また、平面視にて溶接孔５６ｃは、幅方向Ｄ２において負極タブ１４ｃよりも小さい。

図５に示すように、溶接装置７０は、レーザ光７１を正極タブ１３ｃや負極タブ１４ｃに照射して溶接可能なレーザ溶接機である。溶接装置７０は、例えば内蔵されたミラーを駆動することによりレーザ光７１の照射位置を変更可能である。

また、制御装置８０は、正極用ポンプ４３、正極用昇降装置４４ａ，４４ｂ、負極用ポンプ５３、負極用昇降装置５４ａ，５４ｂ、及び溶接装置７０の動作を制御する。正極用ポンプ４３、正極用昇降装置４４ａ，４４ｂ、負極用ポンプ５３、負極用昇降装置５４ａ，５４ｂ、及び溶接装置７０は、制御装置８０に信号接続されている。制御装置８０は、図示しない記憶部を備えている。この記憶部には、正極用ポンプ４３、正極用昇降装置４４ａ，４４ｂ、負極用ポンプ５３、負極用昇降装置５４ａ，５４ｂ、及び溶接装置７０の制御プログラムが記憶されている。

次に、製造装置３０を用いた二次電池１０（電極組立体１２）の製造方法について、その作用とともに説明する。二次電池１０の製造方法は、複数の正極電極１３（セパレータ１５で包まれている）、及び複数の負極電極１４を積層しつつ溶接して電極組立体１２を形成する形成工程を含む。形成工程において、制御装置８０は、記憶部に記憶された制御プログラムを実行することにより、正極用ポンプ４３、正極用昇降装置４４ａ，４４ｂ、負極用ポンプ５３、負極用昇降装置５４ａ，５４ｂ、及び溶接装置７０を動作させる。なお、形成工程を行うにあたって、積層テーブル３３の各固定部３３ａ，３３ｂには、それぞれ導電部材を固定する。

形成工程では、負極移送装置５０を負極収納部３２上に移動させるとともに、第１負極用昇降装置５４ａにより負極用吸着パット５２を下降させて負極収納部３２内に移動させる。そして、負極用ポンプ５３を駆動させて負極用吸着パット５２（吸引孔５７ａ〜５７ｅ）に吸引力を発生させ、負極収納部３２の最上層の負極電極１４を吸着させる。

次に、第１負極用昇降装置５４ａにより負極用吸着パット５２を上昇させ、そのまま負極移送装置５０をガイドレール３５に沿って積層テーブル３３上まで移動させる。次に、第１負極用昇降装置５４ａにより負極用吸着パット５２を積層テーブル３３に向けて下降させる。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層テーブル３３に対し、１枚目の負極電極１４を積層する。そして、第２負極用昇降装置５４ｂにより、タブ押え部５６を積層テーブル３３に向けて下降させることにより負極タブ１４ｃを押圧し、導電部材２２に対して固定する。次に、図中において墨色に着色して示すように、溶接孔５６ｃから負極タブ１４ｃの先端部に対してレーザ光７１を照射して溶融及び固化させて溶接部１４ｅを形成し、負極タブ１４ｃと導電部材２２とを溶接する。その後、第１負極用昇降装置５４ａによって負極用吸着パット５２を上昇させるとともに、負極移送装置５０を積層テーブル３３上から移動させる。

次に、図５に示すように、積層テーブル３３（積層体２３）に、セパレータ１５に収納された正極電極１３を積層する。正極移送装置４０において、第１正極用昇降装置４４ａにより正極用吸着パット４２を下降させて正極収納部３１内に移動させる。そして、正極用ポンプ４３を駆動させて正極用吸着パット４２（吸引孔４７ａ〜４７ｅ）に吸引力を発生させ、セパレータ１５に収納された正極電極１３を吸着させる。

次に、第１正極用昇降装置４４ａにより正極用吸着パット４２を上昇させ、そのまま正極移送装置４０をガイドレール３５に沿って積層テーブル３３上まで移動させる。次に、第１正極用昇降装置４４ａにより正極用吸着パット４２を積層テーブル３３に向けて下降させる。

そして、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層テーブル３３上の積層体２３に対し、セパレータ１５に収納された１枚目の正極電極１３を積層する。そして、第２正極用昇降装置４４ｂにより、タブ押え部４６を積層テーブル３３に向けて下降させることにより正極タブ１３ｃを押圧し、導電部材２１に対して固定する。次に、溶接孔４６ｃから正極タブ１３ｃの先端部に対してレーザ光７１を照射して溶融及び固化させて溶接部を形成し、正極タブ１３ｃと導電部材２１とを溶接する。その後、第１正極用昇降装置４４ａによって正極用吸着パット４２を上昇させるとともに、正極移送装置４０を積層テーブル３３上から移動させる。

次に、１枚目の負極電極１４と同様にして、負極移送装置５０により２枚目の負極電極１４を積層体２３に対して積層する。そして、第２負極用昇降装置５４ｂによりタブ押え部５６を積層テーブル３３に向けて下降させることにより負極タブ１４ｃを押圧し、１枚目の負極タブ１４ｃに対して固定する。

ここで、積層体２３において、負極タブ１４ｃの基端部は、負極電極１４の間に正極電極１３が積層されていたり、活物質層１４ｂの厚さがあったりすることによって、１枚目の負極タブ１４ｃよりも上方に位置している。このため、２枚目の負極タブ１４ｃがタブ押え部５６によって押圧されることで、２枚目の負極タブ１４ｃの先端は、１枚目の負極タブ１４ｃの先端よりも基端側へずれて配置される。

次に、図中において墨色に着色して示すように、新たに重ねた負極タブ１４ｃの先端部に対してレーザ光７１を照射して溶接部１４ｅを形成し、１枚目の負極タブ１４ｃと溶接する。即ち、２枚目の負極タブ１４ｃにおける溶接部１４ｅは、１枚目の負極タブ１４ｃにおける溶接部１４ｅよりも負極タブ１４ｃの基端側にずれる。その後、第１負極用昇降装置５４ａによって負極用吸着パット５２を上昇させるとともに、負極移送装置５０を積層テーブル３３上から移動させる。

次に、１枚目の正極電極１３と同様にして、正極移送装置４０により２枚目の正極電極１３を積層体２３に対して積層する。そして、第２正極用昇降装置４４ｂによりタブ押え部４６を積層テーブル３３に向けて下降させることにより正極電極１３を押圧し、１枚目の正極タブ１３ｃに対して固定する。次に、２枚目の負極タブ１４ｃと同様にして、新たに重ねた正極タブ１３ｃの先端部に対してレーザ光７１を照射し、１枚目の正極タブ１３ｃにおける溶接部よりも基端側にずれた位置にて溶接部を形成し、１枚目の正極タブ１３ｃと溶接する。

以降、図９（ａ）及び（ｂ）、並びに図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層体２３に対して、負極電極１４と、セパレータ１５に包まれた正極電極１３とを交互に積層する。このとき、各電極１３，１４を積層するごとに、積層体２３の厚さが負極タブ群１４ｄの厚さよりも次第に厚くなっていくことから、負極タブ１４ｃは、タブ押え部５６によって押圧されることで、順に負極タブ１４ｃの基端側へ向かってずれて配置されていく。そして、形成工程では、新たに負極タブ１４ｃを積層するごとに、即ち負極電極１４を１層重ねるごとにレーザ光７１を照射して、直前に重ねた負極電極１４の負極タブ１４ｃに対して先端部を溶接する。このため、新たに形成される溶接部１４ｅは、負極タブ１４ｃの基端側へ向かって順にずれていくことになる。

ここで、例えば、スポット溶接を用いて負極タブ１４ｃを一括して溶接する場合、負極タブ１４ｃの積層枚数の増加に対しては、電流の増加により対応できる。しかし、熱負荷は電流の自乗に比例する。この為、積層枚数の増加分以上に、溶接時の熱による悪影響が増大する。レーザ溶接でも、同様の問題がある。これに対して、本実施形態の製造装置３０では、レーザ光７１の強度（出力）として、１枚の負極タブ１４ｃを溶接するのに必要なだけの強度を設定することができる。即ち、例えば全ての負極タブ１４ｃを導電部材２２に対して一括して溶接する場合と比較して、レーザ光７１の強度を小さく設定できる。このため、レーザ光７１の照射による発熱を低減し、レーザ溶接による発熱によって活物質層１３ｂ，１４ｂに悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。

また、多数の負極タブ１４ｃを一括してレーザ溶接した場合、表面側と反対側とで負極タブ１４ｃの溶ける状態が異なり、タブ毎の導電性（電気抵抗）のバラツキが生じやすい。これに対して、本実施形態の製造装置３０では、レーザ光７１で、負極タブ１４ｃを１枚毎に溶接する為、溶接部の状態にバラツキが生じ難く、電気抵抗のバラツキが生じるリスクを減らすことが出来る。

そして、製造装置３０では、１枚（１層）の負極電極１４を重ねるごとに負極タブ１４ｃを溶接することから、電極組立体１２が完成してから負極タブ群１４ｄを複数に分割する従来の構成と比較して、製造工程が煩雑になったり、製造装置３０としての構成が複雑化したりすることを抑制できる。なお、正極タブ１３ｃの積層と溶接についても同様であるので、その詳細な説明を省略する。

そして、正極電極１３及び負極電極１４が所定枚数積層されて形成工程の全てが完了すると、電極組立体１２が完成される。その後、正極タブ群１３ｄ及び負極タブ群１４ｄは、電極組立体１２の縁部１２ａに沿って折り曲げられることにより、図１や図３に示す状態となる。また、導電部材２１，２２は、それぞれ端子１７，１８と電気的に接続される。そして、電極組立体１２は、電解質とともにケース１１に収容されて二次電池１０が完成される。

したがって、上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）負極電極１４を１層重ねるごとに、該重ねた負極電極１４の負極タブ１４ｃを溶接することから、電極組立体１２を形成しながら負極タブ群１４ｄと導電部材２２とを電気的に接続できる。このため、電極組立体１２を形成してから、さらに負極タブ群１４ｄを複数に分割して導電部材２２に溶接する従来の構成と比較して、簡便に導電部材２２と負極タブ群１４ｄとを電気的に接続できる。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様である。

（２）本実施形態では、ずらして配置した負極タブ１４ｃの先端部を溶接していくことから、全ての負極タブ１４ｃを同じ部分で繰り返し溶接する場合と比較して、溶接に要するエネルギが増大していくことを抑制し、簡便に導電部材２２と負極タブ群１４ｄとを電気的に接続できる。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様である。

（３）特に、本実施形態では、ずらして配置した負極タブ１４ｃの先端部をレーザ溶接していくことから、全ての負極タブ１４ｃを同じ部分で繰り返しレーザ溶接する場合と比較して、溶接に要するレーザ光７１の強度が増大していくことを抑制し、簡便に導電部材２２と負極タブ群１４ｄとを電気的に接続できる。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様である。

（４）製造装置３０によれば、負極電極１４を１層重ねるごとに、該重ねた負極電極１４の負極タブ１４ｃを溶接できることから、電極組立体１２を形成しながら負極タブ群１４ｄと導電部材２２とを電気的に接続できる。このため、電極組立体１２を形成してから、さらに負極タブ群１４ｄを複数に分割して導電部材２２に溶接する従来の構成と比較して、簡便に導電部材２２と負極タブ群１４ｄとを電気的に接続できる。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様である。

（５）そして、製造装置３０によれば、各電極１３，１４を積層して電極組立体１２を形成する装置と、各タブ群１３ｄ，１４ｄを集電部材に溶接する装置とを１つの装置とすることができる。また、各タブ群１３ｄ，１４ｄを分割する装置が必要なくなる。したがって、二次電池１０の製造装置の設置に必要な面積を小さくできる。

実施形態は前記に限定されず、例えば次のような別の実施形態に変更してもよい。
○ 図１１（ａ）及び（ｂ）、並びに図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、負極電極１４を１層重ねるごとに、負極タブ１４ｃの先端を負極タブ１４ｃの先端へ向かう方向（突出方向Ｄ１）へ順にずらして配置するとともに負極タブ１４ｃの先端部を溶接してもよい。この場合、新たに形成される溶接部１４ｅは、負極タブ１４ｃの先端側へ向かって順にずれていくことになる。また、負極タブ１４ｃは、電極組立体１２の端面１２ｂとは反対側の端面側に寄せ集められる。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様に変更できる。このように構成しても、簡便に導電部材２２と負極タブ群１４ｄとを電気的に接続できる。

○ さらに、図１１（ａ）及び（ｂ）、並びに図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、溶接装置７０は、抵抗溶接機（スポット溶接機）であってもよい。この場合、１層の負極電極１４を重ねるごとに、新たに重ねた負極電極１４の負極タブ１４ｃの先端部と導電部材２２とを一対の溶接用電極棒７２で挟持しつつ、溶接用電極棒７２の間で通電するとよい。また、積層テーブル３３には、溶接用電極棒７２を挿入して導電部材２２に接触させるための溶接孔３３ｃを設けるとよい。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様に変更できる。この構成によれば、溶接用電極棒７２の間で流す電流を小さくできることから、溶接用電極棒７２の消耗を抑制できる。したがって、溶接用電極棒７２の寿命を延長できることに伴って、ランニングコストを低減できる。

○ 上記実施形態について、溶接装置７０は、超音波溶接機であってもよい。このような構成であっても、１回の溶接に要するエネルギを低減し、超音波溶接機の溶接冶具（ホーン）の寿命を延長できる。

○ 上記実施形態について、形成工程では、負極電極１４を複数層重ねるごとに、負極タブ１４ｃを溶接してもよい。即ち、制御装置８０は、負極電極１４を複数層重ねるごとに溶接し、複数回の溶接で、負極タブ１４ｃ（負極タブ群１４ｄ）を溶接するように溶接装置７０を制御する。導電部材２１と正極タブ群１３ｄとの接続についても同様に変更できる。

○ 形成工程では、負極電極１４を複数層重ねるごとに、負極タブ１４ｃの先端を負極タブ１４ｃの先端に向かう方向へずらして配置してもよく、逆に基端に向かう方向へずらして配置してもよい。正極タブ群１３ｄについても同様に変更できる。

○ 形成工程では、負極電極１４を１層重ねるごとに、又は負極電極１４を複数層重ねるごとに、負極タブ１４ｃの先端を幅方向Ｄ２へ順にずらして配置してもよい。
○ 形成工程では、レーザ光７１の照射位置、即ち溶接装置７０による溶接対象位置を固定する一方で、積層テーブル３３を移動させることにより、負極タブ１４ｃの先端部を溶接してもよい。

○ 突出方向Ｄ１に沿った負極タブ１４ｃの長さが異なる負極電極１４を積層することで、負極タブ１４ｃの先端を所定方向へ順にずらしてもよい。正極タブ群１３ｄについても同様に変更できる。

○ 負極タブ群１４ｄ及び正極タブ群１３ｄのうちいずれか一方についてのみ、電極を１層重ねるごとに、又は電極を複数層重ねるごとに溶接し、他方については一括して溶接してもよい。

○ 電極組立体１２は、帯状の正極電極１３及び帯状の負極電極１４を捲回した捲回型の電極組立体であってもよい。
○ 負極電極１４は片面にのみ活物質層１４ｂを有していてもよい。正極電極１３についても同様に変更できる。

○ 負極タブ１４ｃは、別の金属箔を金属箔１４ａに接合して設けられていてもよい。正極タブ１３ｃについても同様に変更できる。
○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。

○ 二次電池１０に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のような蓄電装置であってもよい。
以下に上記実施形態から把握できる技術的思想を追記する。

（イ）前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、前記集電部の先端を前記集電部の先端へ向かう方向へ順にずらして配置するとともに集電部の先端部を溶接することが好ましい。

１０…二次電池（蓄電装置）、１２…電極組立体、１２ａ…縁部、１３…正極電極（電極）、１３ｃ…正極タブ（集電部）、１３ｄ…正極タブ群（集電部群）、１４…負極電極（電極）、１４ｃ…負極タブ（集電部）、１４ｄ…負極タブ群（集電部群）、２１，２２…導電部材、３０…製造装置、６０…形成装置、７０…溶接装置。

Claims (3)

1. 電極が層状に重なっている電極組立体と、導電部材とを備え、前記電極組立体は、前記電極の集電部が層状に重なっており且つ縁部から突出している集電部群を有しており、前記導電部材と前記集電部群とは電気的に接続されている蓄電装置の製造方法であって、
   前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、前記集電部の先端を所定方向へ順にずらして配置するとともに前記集電部の先端部を溶接することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
2. 前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、前記集電部の先端を前記集電部の基端へ向かう方向へ順にずらして配置するとともに集電部の先端部をレーザ溶接する請求項１に記載の蓄電装置の製造方法。
3. 電極が層状に重なっている電極組立体と、導電部材とを備え、前記電極組立体は、前記電極の集電部が層状に重なっており且つ縁部から突出している集電部群を有しており、前記導電部材と前記集電部群とは電気的に接続されている蓄電装置の製造装置であって、
   前記電極を１層重ねるごとに、又は前記電極を複数層重ねるごとに、前記集電部の先端を所定方向へ順にずらして層状に重ねて電極組立体を形成する形成装置と、
   前記形成装置により前記電極が１層重ねられるごとに、又は前記電極が複数層重ねられるごとに、該重ねられた電極の集電部を溶接する溶接装置と、を備えたことを特徴とする蓄電装置の製造装置。