JP6582877B2 - 電極組立体の製造方法および電極組立体 - Google Patents

Description

本発明は、電極組立体の製造方法および電極組立体に関する。

リチウム二次電池を製造する際に、ＹＡＧレーザまたは電子ビームの照射を用いて、積層された複数の短冊状集電タブ同士を溶接する方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−３１３３０９号公報

ＹＡＧレーザおよび電子ビームのようなエネルギービームをタブに照射すると、照射部分においてスパッタ粒子が発生することがある。たとえばリチウムイオン電池などの蓄電装置は、それぞれがタブを有する複数の電極が積層された電極組立体を備える。各タブは電極の一端から突出しており、電極組立体を製造する際に、積層されたタブが溶接される。積層されたタブを溶接するためにエネルギービームをタブに照射すると、照射部分において発生したスパッタ粒子が飛散して電極本体などの他の要素に付着し、電極組立体の特性が変化してしまう可能性がある。

本発明の一側面は、スパッタ粒子の発生による電極組立体の特性の変化を抑制することが可能な電極組立体の製造方法、および、スパッタ粒子の発生による特性の変化が抑制された電極組立体を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る電極組立体の製造方法は、本体と本体の一端から突出するタブとをそれぞれ含む複数の電極を有する電極組立体の製造方法であって、複数の電極を積層することにより、積層された複数の本体を有する電極本体と、積層された複数のタブを有し電極本体の側面から突出するタブ積層体とを準備する工程と、タブ積層体の積層方向およびタブ積層体の突出方向に沿って延在するタブ積層体の端面にエネルギービームを照射することによって、タブ積層体の端面から内側に溶接部を形成する工程と、を含み、タブ積層体の端面は、エネルギービームが照射されるための照射面を有し、照射面を含む第１平面を挟んでタブ積層体の反対側に位置するとともに、電極本体の側面を含む第２平面を挟んで電極本体の反対側に位置する領域において、第１平面と第２平面とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい。

上記の電極組立体の製造方法では、タブ積層体の端面が有する照射面にエネルギービームを照射することによって、タブ積層体の端面から内側に溶接部を形成する。この場合、エネルギービームの照射部分である照射面においてスパッタ粒子が発生し得る。エネルギービームの照射によって発生したスパッタ粒子の飛散方向は、照射面に対して垂直な方向（照射面の正面方向）を中心に広がる傾向がある。このため、たとえば、照射面を含む第１平面が電極本体の側面を含む第２平面に直交する場合には、照射面に対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子が電極本体の側面に付着し、電極組立体の特性が変化してしまう可能性がある。これに対し、上記の電極組立体の製造工程では、電極本体の側面から突出するタブ積層体の端面が有する照射面を含む第１平面を挟んでタブ積層体の反対側に位置するとともに、電極本体の側面を含む第２平面を挟んで電極本体の反対側に位置する領域において、第１平面と第２平面とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい。この場合、照射面を含む第１平面は、電極本体の側面を含む第２平面に直交していない。また、照射面を含む第１平面は、電極本体の側面を含む第２平面に面してもいない。そのため、照射面において発生し照射面に対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子の電極本体の側面への付着が抑制される。よって、スパッタ粒子の発生による電極組立体の特性の変化を抑制することができる。

タブ積層体は、電極本体の側面に対して直交する方向に突出し、タブ積層体の端面は、タブ積層体の先端部分に照射面を有してもよい。これにより、たとえばタブ積層体を上記直交する方向に対して傾斜する方向に突出した構成とする場合よりも、電極組立体をコンパクトにできる可能性がある。

タブ積層体は、タブ積層体の積層方向およびタブ積層体の突出方向に沿って延在し且つタブ積層体の先端に至る別の端面を有し、照射面はタブ積層体の先端から電極本体側に向かって延在してもよい。これにより、タブ積層体が電極本体の側面に対して直交する方向に突出する構成において、上述の照射面を得ることができる。

別の端面は、照射面を有し、別の端面の照射面は、タブ積層体の先端から電極本体側に向かって延在し、先端から電極本体側に向かうにつれて、端面の照射面と、別の端面の照射面との離間距離が大きくなっていてもよい。この場合、各端面の各々が有する照射面にエネルギービームを照射して溶接部を形成することで、たとえば一方の端面が有する照射面にのみエネルギービームを照射して溶接部を形成する場合よりも、確実に溶接を行うことができる。

別の端面は、照射面を有さず、タブ積層体の突出方向と同じ方向に延在し、先端から電極本体側に向かうにつれて、端面の照射面と、別の端面との離間距離が大きくなっていてもよい。この場合、タブ積層体では、２つの端面のうち一方の端面が照射面を有していればよいので、たとえば２つの端面の各々が照射面を有する場合よりも、タブ積層体の準備が容易となる。

本発明の一側面に係る電極組立体は、本体と本体の一端から突出するタブとをそれぞれ含む複数の電極を有する電極組立体であって、積層された複数の本体を有する電極本体と、積層された複数のタブを有し電極本体の側面から突出するタブ積層体と、を備え、タブ積層体は、タブ積層体の積層方向およびタブ積層体の突出方向に沿って延在するタブ積層体の端面から内側に位置する溶接部を有し、溶接部の外表面を含む第１平面を挟んでタブ積層体の反対側に位置するとともに、電極本体の側面を含む第２平面を挟んで電極本体の反対側に位置する領域において、第１平面と第２平面とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい。

上記の電極組立体では、電極本体の側面から突出するタブ積層体の端面から内側に位置する溶接部の外表面を含む第１平面を挟んでタブ積層体の反対側に位置するとともに、電極本体の側面を含む第２平面を挟んで電極本体の反対側に位置する領域において、第１平面と第２平面とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい。そのため、たとえばエネルギービームの照射によって溶接部が形成された場合にスパッタ粒子が発生して飛散したとしても、先に説明したように、スパッタ粒子の電極本体の側面への付着が抑制される。よって、上記の電極組立体では、スパッタ粒子の発生による特性の変化が抑制されている。

本発明の一側面によれば、スパッタの発生による電極組立体の特性の変化を抑制することが可能な電極組立体の製造方法、および、スパッタの発生による特性の変化が抑制された電極組立体が提供される。

実施形態に係る電極組立体を備える蓄電装置の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った蓄電装置の断面図である。 実施形態に係る電極組立体の斜視図である。 図３の電極組立体の一部を模式的に示す図である。 実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 スパッタの飛散方向を説明するための第１の図である。 スパッタの飛散方向を説明するための第２の図である。 変形例に係る電極組立体の溶接前の状態を模式的に示す第１の図である。 変形例に係る電極組立体の溶接後の状態を模式的に示す第２の図である。 別の変形例に係る電極組立体の溶接前の状態を模式的に示す図である。 別の変形例に係る電極組立体の溶接後の状態を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一または同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面には、必要に応じてＸＹＺ座標系が示されている。Ｚ軸方向はたとえば鉛直方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向はたとえば水平方向である。

図１は、実施形態に係る電極組立体を備える蓄電装置の断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った蓄電装置の断面図である。図１および図２に示される蓄電装置１は、たとえばリチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池または電気二重層キャパシタである。

図１および図２に示されるように、蓄電装置１は、たとえば略直方体形状をなす中空のケース２と、ケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、たとえばアルミニウムなどの金属によって形成されている。ケース２は、一方側において開口した本体部２ａと、本体部２ａの開口を塞ぐ蓋部２ｂとを有している。ケース２の内壁面上には、絶縁フィルム（図示せず）が設けられる。ケース２の内部には、たとえば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。本体部２ａは、上部開口の略直方体形状をなす。蓋部２ｂは、本体部２ａの開口部分を覆うように本体部２ａに固定される。蓋部２ｂは、たとえば本体部２ａに溶接されることによって、本体部２ａに固定される。電極組立体３では、後述する正極１１の正極活物質層１５、負極１２の負極活物質層１８、セパレータ１３が多孔質をなしており、その空孔内に、電解液が含浸されている。ケース２の蓋部２ｂには、正極端子５と負極端子６とが互いに離間して配置されている。正極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定され、負極端子６は、絶縁リング８を介してケース２に固定されている。

電極組立体３は、積層型の電極組立体である。電極組立体３は、複数の正極１１（電極）と、複数の負極１２（電極）と、正極１１と負極１２との間に配置された袋状のセパレータ１３とによって構成されている。セパレータ１３内には、たとえば正極１１が収容されている。セパレータ１３内に正極１１が収容された状態で、複数の正極１１と複数の負極１２とがセパレータ１３を介して交互に積層されている。

正極１１は、たとえばアルミニウム箔からなる金属箔１４と、金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５と、を有している。正極１１の金属箔１４は、矩形状の本体１４ａと、本体１４ａの一端から突出する矩形状のタブ１４ｂと、を含む。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成されている多孔質の層である。正極活物質層１５は、本体１４ａの両面において、少なくとも本体１４ａの中央部分に正極活物質が担持されて形成されている。

タブ１４ｂは、本体１４ａの上縁部から上方に延び、集電板１６（導電部材）を介して正極端子５に接続されている。集電板１６はタブ１４ｂと正極端子５との間に配置されている。集電板１６は、たとえば、正極１１の金属箔１４と同一の材料から矩形平板状に構成される。積層された複数のタブ１４ｂは、集電板１６と、集電板１６よりも薄い保護板２３（導電部材）との間に配置される（図３参照）。保護板２３は、たとえば、正極１１の金属箔１４と同一の材料から平板状に構成される。保護板２３の形状は、対応するタブ１４ｂの部分の形状に合わせた形状とされる。

負極１２は、たとえば銅箔からなる金属箔１７と、金属箔１７の両面に形成された負極活物質層１８と、を有している。負極１２の金属箔１７は、正極１１の金属箔１４と同様に、矩形状の本体１７ａと、本体１７ａの一端から突出する矩形状のタブ１７ｂと、を含む。負極活物質層１８は、本体１７ａの両面において、少なくとも本体１７ａの中央部分に負極活物質が担持されて形成されている。負極活物質層１８は、負極活物質とバインダとを含んで形成される多孔質の層である。

負極活物質としては、たとえば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。ここでは、一例として、タブ１７ｂには、負極活物質が担持されていない。ただし、タブ１７ｂにおける本体１７ａ側の基端部分には、活物質が担持されている場合もある。

タブ１７ｂは、本体１７ａの上縁部から上方に延び、集電板１９（導電部材）を介して負極端子６に接続されている。集電板１９は、タブ１７ｂと負極端子６との間に配置されている。集電板１９は、たとえば、負極１２の金属箔１７と同一の材料から矩形平板状に構成される。積層された複数のタブ１７ｂは、集電板１９と、集電板１９よりも薄い保護板２７（導電部材）との間に配置される（図３参照）。保護板２７は、たとえば、負極１２の金属箔１７と同一の材料から平板状に構成される。保護板２７の形状は、対応するタブ１７ｂの部分の形状に合わせた形状とされる。

セパレータ１３は、正極１１を収容している。セパレータ１３は、正極１１および負極１２の積層方向からみて矩形状である。セパレータ１３は、たとえば、一対の長尺シート状のセパレータ部材を互いに溶着して袋状に形成される。セパレータ１３の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロースなどからなる織布または不織布などが例示される。

図３は、実施形態に係る電極組立体の斜視図である。図４は、Ｚ軸方向から見た図３の電極組立体の一部を模式的に示す図である。なお、以後、図面において、ケース２の蓋部２ｂおよびその周辺の構造等の図示が省略される場合がある。図３に示される電極組立体３は、セパレータ１３を介して互いに積層された複数の正極１１および複数の負極１２を含む。複数の正極１１のそれぞれは、ＸＹ平面に延在する本体１４ａと、本体１４ａの一端からＸ軸方向（後述の側面Ｓに対して直交する方向）に突出するタブ１４ｂとを含む。複数の負極１２のそれぞれは、ＸＹ平面に延在する本体１７ａと、本体１７ａの一端からＸ軸方向に突出するタブ１７ｂとを含む。本体１４ａ，１７ａは、互いに積層され、全体として電極本体２０を構成する。電極本体２０は側面Ｓを有する。側面Ｓは、積層された本体１４ａ，１７ａの一端によって構成される。タブ１４ｂ，１７ｂは、互いに積層されてタブ積層体２１，２５をそれぞれ構成する。すなわち、電極組立体３は、Ｚ軸方向に積層された複数の本体１４ａ，１７ａを有する電極本体２０と、Ｚ軸方向に積層された複数のタブ１４ｂを有するタブ積層体２１と、Ｚ軸方向に積層された複数のタブ１７ｂを有するタブ積層体２５とを備える。タブ積層体２１，２５は、電極本体２０の側面ＳからＸ軸方向に突出する。タブ積層体２１，２５は、Ｙ軸方向において、互いに離間して配置される。

まず、タブ積層体２１およびその周辺の構造について説明する。タブ積層体２１は、タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）およびタブ積層体２１の突出方向（Ｘ軸方向）に沿って延在する端面２１ａ，２１ｂを備える。端面２１ａ，２１ｂは、タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）および突出方向（Ｘ軸方向）に沿って延在している。図３および図４に示される例では、端面２１ｂは、ＸＺ平面に平行な面である。端面２１ａは、タブ積層体２１の基端部分に、ＸＺ平面に平行な平行面２１ａ１を有し、タブ積層体２１の先端部に、ＸＺ平面に対して傾斜する傾斜面２１ａ２を有する。傾斜面２１ａ２は、後述の溶接部Ｗの外表面を含む。端面２１ａおよび端面２１ｂはタブ積層体２１の先端に至り、タブ積層体２１の先端で接続されている。タブ積層体２１の先端から電極本体２０側に向かうにつれて、端面２１ａの傾斜面２１ａ２と、端面２１ｂとの離間距離は大きくなっている。このような傾斜面２１ａ２を含む端面２１ａを有するタブ積層体２１は、たとえば、タブ１４ｂが積層される前に、各タブの一部を切断加工等することによって予め形成されてもよいし、タブ１４ｂが積層された後に、タブ積層体２１の一部を切断加工することによって形成されてもよい。

タブ積層体２１は、Ｚ軸方向において、集電板１６と保護板２３との間に配置される。タブ積層体２１は、Ｚ軸方向において、集電板１６上に配置される。タブ積層体２１は、Ｚ軸方向において、保護板２３上に配置されるとも言える。保護板２３と集電板１６とは接触しておらず、タブ積層体２１を積層方向に挟んで離間している。タブ積層体２１は、保護板２３よりも厚く、集電板１６は保護板２３よりも厚い。タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）から見て、保護板２３は、タブ積層体２１の先端部分に位置している。保護板２３の形状は、タブ積層体２１の先端部分の形状に合わせた形状とされる。

集電板１６のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２１のＹ軸方向における長さ（端面２１ａ，２１ｂ間の最大距離）よりも大きくなっている。Ｙ軸方向において、集電板１６のＹ軸方向における外側端部の位置は、本体１４ａのＹ軸方向における端部の位置と一致している。保護板２３のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２１のＹ軸方向における長さと略同じである。前述のように、保護板２３の形状は、対応するタブ１４ｂ（あるいはタブ積層体２１）の部分の形状に合わせた形状とされる。この例では、保護板２３は、傾斜面２１ａ２を有するタブ積層体２１の先端部の形状に合わせた形状とされる。

タブ積層体２１は、タブ積層体２１の端面２１ａの傾斜面２１ａ２から内側に位置する溶接部Ｗを有する。溶接部Ｗは、傾斜面２１ａ２に隣接する集電板１６および保護板２３の内部まで延びている。傾斜面２１ａ２は、溶接部Ｗの外表面を含む。図３および図４に示される例では、傾斜面２１ａ２全体が溶接部Ｗの外表面である。

上述のように、端面２１ａは、ＸＺ平面に対して傾斜する傾斜面２１ａ２を有する。より具体的に、図４に示されるように、溶接部Ｗの外表面（傾斜面２１ａ２）を含む面を第１平面Ｈ１とし、電極本体２０の側面Ｓを含む面を第２平面Ｈ２とする。また、第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２１の反対側に位置するとともに、第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域を、領域Ｒとする。この場合、電極組立体３では、領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度θが、９０度よりも大きく１８０度よりも小さくなっている。このため、溶接部Ｗの外表面（つまり傾斜面２１ａ２）は、電極本体２０の側面Ｓに面していない。また、この例では、第１平面Ｈ１は、側面Ｓと交差していない。

角度θは上述の範囲において適宜設定される。好ましくは、角度θは、１０５°よりも大きく１６５°よりも小さい。さらに好ましくは、角度θは、１２０°よりも大きく１５０°よりも小さい。

次に、タブ積層体２５およびその周辺の構造について説明する。タブ積層体２１と同様に、タブ積層体２５は、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在するタブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂを備える。端面２５ａ，２５ｂは、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）および突出方向（Ｘ軸方向）に沿って延在している。図３および図４に示される例では、端面２５ｂは、ＸＺ平面に平行な面である。端面２５ａは、タブ積層体２５の基端部分に、ＸＺ平面に平行な平行面２５ａ１を有し、タブ積層体２１の先端部に、ＸＺ平面に対して傾斜する傾斜面２５ａ２を有する。傾斜面２５ａ２は、後述の溶接部Ｗの外表面を含む。端面２５ａおよび端面２５ｂはタブ積層体２５の先端に至り、タブ積層体２５の先端で接続されている。タブ積層体２５の先端から電極本体２０側に向かうにつれて、端面２５ａの傾斜面２５ａ２と、端面２５ｂとの離間距離は大きくなっている。このような傾斜面２５ａ２を含む端面２５ａを有するタブ積層体２１は、タブ１７ｂが積層される前に、各タブの一部を加工することによって予め形成されてもよいし、タブ１７ｂが積層された後に、タブ積層体２５の一部を加工することによって形成されてもよい。加工の手法は、タブ１４ｂ、タブ積層体２１の場合と同様であってよい。

タブ積層体２５は、Ｚ軸方向において、集電板１９と保護板２７との間に配置される。タブ積層体２５は、Ｚ軸方向において、集電板１９上に配置される。タブ積層体２５は、Ｚ軸方向において、保護板２７上に配置されるとも言える。保護板２７と集電板１９とは接触しておらず、タブ積層体２５を積層方向に挟んで離間している。タブ積層体２５は、保護板２７よりも厚く、集電板１９は保護板２７よりも厚い。タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）から見て、保護板２７は、タブ積層体２５の先端部分に位置している。保護板２７の形状は、タブ積層体２５の先端部分の形状に合わせた形状とされる。

集電板１９のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２５のＹ軸方向における長さ（端面２５ａ，２５ｂ間の最大距離）よりも大きくなっている。保護板２７のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２５のＹ軸方向における長さと略同じである。前述のように、保護板２７の形状は、対応するタブ１７ｂ（あるいはタブ積層体２５）の部分の形状に合わせた形状とされる。この例では、保護板２７は、傾斜面２５ａ２を有するタブ積層体２５の先端部の形状に合わせた形状とされる。

タブ積層体２５は、タブ積層体２５の端面２５ａの傾斜面２５ａ２から内側に位置する溶接部Ｗを有する。溶接部Ｗは、傾斜面２５ａ２に隣接する集電板１９および保護板２７の内部まで延びている。傾斜面２５ａ２は、溶接部Ｗの外表面を含む。図３および図４に示される例では、傾斜面２５ａ２全体が溶接部Ｗの外表面である。

上述のように、端面２５ａはＸＺ平面に対して傾斜する傾斜面２５ａ２を有する。より具体的に、先に説明した端面２１ａの場合と同様に、溶接部Ｗの外表面（傾斜面２５ａ２）を含む面を第１平面Ｈ１とし、第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２５の反対側に位置するとともに、第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域を、領域Ｒとする。この場合も、領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度は、９０度よりも大きく１８０度よりも小さくなっている。このため、溶接部Ｗの外表面（つまり傾斜面２５ａ２）は、電極本体２０の側面Ｓに面していない。この例では、第１平面Ｈ１は、側面Ｓと交差していない。

図５は、実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。図３に示される電極組立体３は、たとえば以下の方法により製造される。

（タブ積層体の準備工程）
まず、図５（Ａ）に示されるように、複数のタブ積層体２１，２５を準備する。図５（Ａ）は、Ｚ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図である。たとえば、まず、集電板１６，１９上にそれぞれタブ１４ｂ，１７ｂを積層することによりタブ積層体２１，２５を形成する。その後、タブ積層体２１，２５上にそれぞれ保護板２３，２７を載置する。タブ積層体２１，２５は、保護板２３，２７を介して押圧されるが、押圧されなくてもよい。

（溶接部の形成工程）
次に、図５（Ｂ）に示されるように、タブ積層体２５の端面２５ａの傾斜面２５ａ２にエネルギービームＢを照射する。図５（Ｂ）はＺ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図である。エネルギービームＢは、照射装置３０からタブ積層体２５の端面２５ａの傾斜面２５ａ２に向けて照射される。つまり、タブ積層体２５の端面２５ａの傾斜面２５ａ２は、エネルギービームＢが照射される照射面Ａを有する。この例では、傾斜面２５ａ２全体が照射面Ａとされる。ただし、傾斜面２５ａ２の一部が照射面Ａであってもよい。照射装置３０は、たとえばレンズおよびガルバノミラーを含むスキャナヘッドである。スキャナヘッドにはファイバを介してビーム発生装置が接続される。照射装置３０は、たとえばプリズム等の屈折式の光学系から構成されてもよい。

エネルギービームＢは、溶接を行うことができる高エネルギービームである。エネルギービームＢは、たとえばレーザビームまたは電子ビームである。エネルギービームＢの照射は、図示しないノズルから供給される不活性ガスの雰囲気中で行われる。

エネルギービームＢは、たとえば治具により集電板１９および保護板２７を介してタブ積層体２５をＺ軸方向に押圧した状態でタブ積層体２５の照射面Ａに照射される。

タブ積層体２５の端面２５ａと同様に、タブ積層体２１の照射面ＡにもエネルギービームＢを照射する。この例では、端面２１ａの傾斜面２１ａ２全体が照射面Ａとされる。ただし、傾斜面２１ａ２の一部が照射面Ａであってもよい。

上述のように照射面ＡにエネルギービームＢを照射することによって、先に説明した図４に示されるように、タブ積層体２１の端面２１ａ（の傾斜面２１ａ２）、タブ積層体２５の端面２５ａ（の傾斜面２５ａ２）から内側に溶接部Ｗがそれぞれ形成される。端面２１ａの傾斜面２１ａ２および端面２５ａの傾斜面２５ａ２は、先に説明した溶接部Ｗの外表面を含む面となる。

上記工程を経ることによって、電極組立体３が製造される。その後、タブ積層体２１，２５を折り曲げた電極組立体３をケース２に収容し、蓄電装置１を製造することができる。

以上説明したように、実施形態の電極組立体の製造方法では、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２５ａが有する照射面ＡにエネルギービームＢを照射することによって、端面２１ａ，２５ａの内側に溶接部Ｗが形成される。ここで、照射面ＡにエネルギービームＢが照射されると、照射面Ａにおいてスパッタ粒子が発生し得る。その場合、発生したスパッタ粒子が飛散することによって、電極組立体３の特性の変化が変化する可能性があるが、上述の電極組立体の製造方法によれば、スパッタ粒子の発生による電極組立体３の特性の変化を抑制することができる。具体的に、図６を参照して説明する。

図６は、スパッタ粒子の飛散方向を説明するための図である。図６（Ａ）は、実施形態の電極組立体におけるスパッタ粒子の飛散方向を説明するための図である。図６（Ｂ）は、検討例の電極組立体におけるスパッタ粒子の飛散方向を説明するための図である。図６（Ｂ）に示される検討例の電極組立体では、タブ積層体３５が、タブ積層体３５の積層方向（Ｚ軸方向）およびタブ積層体３５の突出方向（Ｘ軸方向）に沿って延在する端面３５ａ，３５ｂを備える。端面３５ａ，３５ｂは、互いに対向配置されている。端面３５ａ，３５ｂは、ＸＺ平面に平行な面である。Ｘ軸方向において、端面３５ａの先端と、端面３５ｂの先端とは同じ位置にある。端面３５ｃは、端面３５ａ，３５ｂ間に設けられる。端面３５ｃは、ＹＺ平面に平行な面である。

ここで、エネルギービームＢの照射によって発生したスパッタ粒子Ｐの飛散方向は、照射面に対して垂直な方向を中心に広がる傾向がある。図６（Ａ）に示される例では、照射面は、端面２５ａの傾斜面２５ａ２が有する照射面Ａである。図６（Ｂ）に示される例では、照射面は、端面３５ａである。図６（Ｂ）に示される検討例の電極組立体のように、照射面（端面３５ａ）を含む平面が電極本体２０の側面Ｓを含む平面に直交する場合（角度θ_１＝９０度の場合）には、照射面（端面３５ａ）に対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子Ｐが電極本体２０の側面Ｓに付着し、電極組立体の特性が変化してしまう可能性がある。

これに対し、実施形態の電極組立体の製造方法では、図６（Ａ）に示されるように、電極本体２０の側面Ｓから突出するタブ積層体２５の端面２５ａが有する照射面Ａを含む第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２５の反対側に位置するとともに、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と第２平面Ｈ２とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい。この場合、照射面Ａを含む第１平面Ｈ１は、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２に直交していない。また、照射面Ａを含む第１平面Ｈ１は、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２に面してもいない。そのため、照射面Ａにおいて発生し照射面Ａに対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子Ｐの電極本体２０の側面Ｓへの付着が抑制される。このことは、タブ積層体２１の端面２１ａが有する照射面Ａにおいて発生したスパッタ粒子Ｐについても同様である。よって、上述の実施形態の電極組立体の製造方法によれば、スパッタ粒子Ｐの発生による電極組立体３の特性の変化を抑制することができる。

また、上記実施形態では、タブ積層体２１，２５は、電極本体２０の側面Ｓに対して直交する方向に突出し、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２５ａは、タブ積層体２１，２５の先端部分に照射面Ａを有している。これにより、たとえばタブ積層体２１，２５を、側面Ｓに対して直交する方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜する方向に突出した構成とする場合よりも電極組立体３をコンパクトにできる可能性がある。

また、上記実施形態では、タブ積層体２１、２５は、タブ積層体２１，２５の積層方向（Ｚ軸方向）およびタブ積層体２１，２５の突出方向（Ｘ軸方向）に沿って延在し且つタブ積層体２１，２５の先端に至る別の端面２１ｂ，２５ｂを有する。照射面Ａは、タブ積層体２１，２５の先端から電極本体２０側に向かって延在している。これにより、タブ積層体２１，２５が電極本体２０の側面Ｓに対して直交する方向（Ｘ軸方向）に突出する構成において、照射面Ａを得ることができる。

また、上記実施形態では、タブ積層体２１，２５の端面２１ｂ，２５ｂは、照射面Ａを有さず、タブ積層体２１，２５の突出方向（Ｘ軸方向）と同じ方向に延在する。タブ積層体２１の先端から電極本体２０に向かうにつれて、端面２１ａの照射面Ａと端面２１ｂとの離間距離が大きくなっている。また、タブ積層体２５の先端から電極本体２０に向かうにつれて、端面２５ａの照射面Ａと端面２５ｂとの離間距離が大きくなっている。この場合、タブ積層体２１では、端面２１ａおよび端面２１ｂのうち一方の端面、つまり端面２１ａが照射面Ａを有していればよいので、たとえば端面２１ａおよび端面２１ｂの各々が照射面Ａを有する場合よりも、タブ積層体２１の準備が容易となる。同様に、タブ積層体２５では、端面２５ａおよび端面２５ｂのうち一方の端面、つまり端面２５ａが照射面Ａを有していればよいので、たとえば端面２５ａおよび端面２５ｂの各々が照射面Ａを有する場合よりも、タブ積層体２５の準備が容易となる。よって、電極組立体３の製造が容易となる可能性が高まる。

また、先に説明した図６（Ｂ）に示される検討例の電極組立体においては、端面３５ｃにエネルギービームＢを照射して溶接を行うことも考えられる。この場合、上述の電極組立体の製造方法によれば、次に説明するように、スパッタ粒子の発生による蓋部２ｂの特性の変化を抑制することができる。これについて、次に図７を参照して説明する。

図７は、スパッタ粒子の飛散方向を説明するための図である。図７（Ａ）は、実施形態の電極組立体におけるスパッタ粒子の飛散方向を説明するための図である。図７（Ｂ）は、検討例の電極組立体におけるスパッタ粒子の飛散方向を説明するための図である。図７（Ｂ）に示される例では、照射面は、端面３５ｃであるとする。

たとえば、電極組立体の上方（この例では、Ｘ軸負方向）には、ケース２の蓋部２ｂが位置し、蓋部２ｂの内面が、ＹＺ平面に平行な面となっていることがある。図７（Ｂ）に示される検討例の電極組立体のように、端面３５ｃがＹＺ平面に平行な面であると、照射面（端面３５ｃ）がケース２の蓋部２ｂに平行になる。この場合、照射面（端面３５ｃ）に対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子Ｐがケース２の蓋部２ｂにおける負極端子６および絶縁リング８に付着する可能性がある。スパッタ粒子Ｐが付着して負極端子６および絶縁リング８の電気特性が変化すると、蓋部２ｂの特性が変化し得る。

これに対し、実施形態の電極組立体の製造方法では、図７（Ａ）に示されるように、端面２５ａが有する照射面Ａを含む第１平面Ｈ１は、ケース２の蓋部２ｂの内面と平行ではない。照射面Ａを含む第１平面Ｈ１は、蓋部２ｂの内面に対し交差している。そのため、照射面Ａが蓋部２ｂの内面に対して平行な面である場合よりも、照射面Ａにおいて発生し照射面Ａに対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子Ｐの負極端子６および絶縁リング８への付着が抑制される。このことは、タブ積層体２１の端面２１ｃが有する照射面Ａにおいて発生したスパッタ粒子Ｐについても同様である。タブ積層体２１の場合には、たとえば、スパッタ粒子Ｐの正極端子５および絶縁リング８への付着が抑制される。よって、実施形態の電極組立体の製造方法によれば、スパッタ粒子Ｐの発生による蓋部２ｂの特性の変化を抑制することができる。なお、Ｘ軸方向における照射面Ａと蓋部２ｂの内面との距離を適切に設定することで、照射面Ａにおいて発生し照射面Ａに対して垂直な方向から広がって飛散したスパッタ粒子Ｐのケース２の蓋部２ｂ全体への付着も抑制できる。

また、先に図３および図４を参照して説明したように、電極組立体３では、領域Ｒにおいて、電極本体２０の側面Ｓから突出するタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２５ａから内側に位置する溶接部Ｗの外表面を含む第１平面Ｈ１と、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２とのなす角度θが９０度よりも大きく１８０度よりも小さい。そのため、たとえば、エネルギービームＢの照射によって溶接部Ｗが形成された場合にスパッタ粒子Ｐが発生して飛散したとしても、先に図６を参照して説明したように、スパッタ粒子Ｐの電極本体２０の側面Ｓへの付着が抑制される。よって、電極組立体３では、スパッタ粒子Ｐの発生による電極組立体３の特性の変化が抑制されている。また、先に図７を参照して説明したように、スパッタ粒子Ｐのケース２の蓋部２ｂ（たとえば正極端子５、負極端子６および絶縁リング７，８）への付着が抑制され得る。そのため、スパッタ粒子Ｐの発生による蓋部２ｂの特性の変化も抑制され得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

たとえば上記実施形態では、各タブ積層体の端面が一つの照射面を有する構成について説明したが、各タブ積層体の端面が複数の照射面を有する構成であってもよい。図８および図９は、そのような変形例に係る電極組立体の一部を模式的に示す図である。

図８は、溶接部Ｗが形成される前の状態の電極組立体の一部をＺ軸方向から見た図である。図８に示される例では、端面２１ｂも、端面２１ａと同様に、タブ積層体２１の基端部分に、ＸＺ平面に平行な平行面２１ｂ１を有し、タブ積層体２１の先端部分に、ＸＺ平面に対して傾斜する傾斜面２１ｂ２を有する。傾斜面２１ｂ２は、照射面Ａを有する。この照射面Ａを含む第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２１の反対側に位置するとともに、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度は、上述の角度θである。端面２１ａが有する照射面Ａと、端面２１ｂが有する照射面Ａとは、ＸＺ平面を挟んで面対称な位置にある。タブ積層体２１の先端から電極本体２０に向かうにつれて、両照射面Ａの離間距離は大きくなっている。

また、端面２５ｂも、端面２５ａと同様に、タブ積層体２５の基端部分に、ＸＺ平面に平行な平行面２５ｂ１を有し、タブ積層体２５の先端部分に、ＸＺ平面に対して傾斜する傾斜面２５ｂ２を有する。傾斜面２５ｂ２は、照射面Ａを有する。この照射面Ａを含む第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２５の反対側に位置するとともに、第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度は、上述の角度θである。端面２５ａが有する照射面Ａと、端面２５ｂが有する照射面Ａとは、ＸＺ平面を挟んで面対称な位置にある。タブ積層体２５の先端から電極本体２０側に向かうにつれて、両照射面Ａの離間距離は大きくなっている。

図９は、溶接部Ｗが形成された後の状態の電極組立体の一部をＺ軸方向から見た図である。図９に示されるように、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ（の傾斜面２１ａ２，２１ｂ２，２５ａ２，２５ｂ２）から内側に溶接部Ｗがそれぞれ形成されている。領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度は、上述の角度θである。

このように、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂの各々が有する照射面ＡにエネルギービームＢを照射して溶接部Ｗを形成することで、たとえば端面２１ａ，２１ｂの一方の端面が有する照射面ＡにのみエネルギービームＢを照射して溶接部Ｗを形成する場合よりも、確実に溶接を行うことができる。たとえば、タブ積層体２１において、各タブ１４ｂがＹ軸方向にずれて積層されている場合、端面２１ａ，２１ｂの一方の端面の溶接のみでは、一方の端面において全てのタブ１４ｂが十分に溶接されない可能性がある。この場合、他方の端面も溶接することで、すべてのタブ１４ｂを確実に溶接することが可能になる。同様に、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂの各々が有する照射面ＡにエネルギービームＢを照射して溶接部Ｗを形成することで、たとえば端面２５ａ，端面２５ｂの一方の端面が有する照射面ＡにのみエネルギービームＢを照射して溶接部Ｗを形成する場合よりも、確実に溶接を行うことができる。

なお、上記のようにタブ積層体２１，２５の各々における２つの照射面Ａに溶接部Ｗを形成して溶接するのではなく、タブ積層体２１，２５の端面２１ｂ，２５ｂにおけるＸＺ平面に平行な面（図８に示される例では端面２１ｂ，２５ｂにおける平行面２１ｂ１，２５ｂ１）にエネルギービームＢを照射して溶接部Ｗを形成することも考えられる。しかしながら、この場合、端面２１ｂの平行面２１ｂ１と端面２５ｂの平行面２５ｂ１とが平行であるので、端面２１ｂ，２５ｂのうち一方の端面で発生したスパッタ粒子が飛散して他方の端面に付着し、電極組立体の特性が変化してしまう可能性がある。これに対し、端面２１ｂ，２５ｂの傾斜面２１ｂ２，２５ｂ２が有する照射面ＡにエネルギービームＢを照射して溶接部Ｗを形成すれば、端面２１ｂ，２５ｂのうち一方の端面の照射面Ａは、他方の端面と平行ではなくなる。よって、端面２１ｂ，２５ｂのうち一方の端面の照射面Ａにおいて発生して飛散したスパッタ粒子の他方の端面への付着が抑制される。

端面２１ｂ，端面２５ｂのうち一方の端面の照射面Ａで発生して飛散したスパッタ粒子の他方の端面への付着を抑制するために設定される上述の角度θは、Ｙ軸方向におけるタブ積層体２１，２５間の距離を考慮して設定されてもよい。たとえば、端面２１ｂ，端面２５ｂのうち一方の端面が有する照射面Ａに対して垂直な方向（照射面Ａの正面方向）に向かって照射面Ａを投影した場合に、投影された面と、他方の端面とが重ならないように、角度θが設定されてよい。

また、電極組立体において、電極本体の側面から突出するタブ積層体の端面全体がＸＺ平面に対して傾斜していてもよい。図１０および図１１は、そのような変形例に係る電極組立体の一部を模式的に示す図である。

図１０は、溶接部Ｗが形成される前の状態の電極組立体の一部をＺ軸方向から見た図である。図１０に示される例では、タブ積層体２１においてＺ軸方向およびＸ軸方向に沿って延在する端面２１ｃ，２１ｄが、いずれもＸＺ平面に対して傾斜している。端面２１ｃと端面２１ｄとは平行な面であってよい。端面２１ｅは、端面２１ｃ，２１ｄ間に設けられる。端面２１ｅは、ＹＺ平面に平行な面であってよい。端面２１ｃは、タブ積層体２１の先端部分に、照射面Ａを有する。この照射面Ａを含む第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２１の反対側に位置するとともに、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度は、上述の角度θである。同様に、タブ積層体２５においてＺ軸方向およびＸ軸方向に沿って延在する端面２５ｃ，２５ｄが、いずれもＸＺ平面に対して傾斜している。端面２５ｃと端面２５ｄとは平行な面であってよい。端面２５ｅは、端面２５ｃ，２５ｄ間に設けられる。端面２５ｅは、ＹＺ平面に平行な面であってよい。端面２５ｃは、タブ積層体２５の先端部分に、照射面Ａを有する。この照射面Ａを含む第１平面Ｈ１を挟んでタブ積層体２５の反対側に位置するとともに、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２を挟んで電極本体２０の反対側に位置する領域Ｒにおいて、第１平面Ｈ１と、第２平面Ｈ２とのなす角度は、上述の角度θである。

図１１は、溶接部Ｗが形成された後の状態の電極組立体の一部をＺ軸方向から見た図である。図１１に示されるように、タブ積層体２１，２５の端面２１ｃ，２５ｃから内側に溶接部Ｗがそれぞれ形成されている。領域Ｒにおいて、溶接部Ｗの外表面を含む第１平面Ｈ１と、電極本体２０の側面Ｓを含む第２平面Ｈ２とのなす角度は、上述の角度θである。

３…電極組立体、１４ａ，１７ａ…本体、１４ｂ，１７ｂ…タブ、２０…電極本体、２１，２５…タブ積層体、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ…端面、Ａ…照射面、Ｂ…エネルギービーム、Ｈ１…第１平面、Ｈ２…第２平面、Ｗ…溶接部、Ｓ…側面。

Claims (2)

1. 本体と前記本体の一端から突出するタブとをそれぞれ含む複数の電極を有する電極組立体の製造方法であって、
   前記複数の電極を積層することにより、積層された複数の前記本体を有する電極本体と、積層された複数の前記タブを有し前記電極本体の側面から突出するタブ積層体とを準備する工程と、
   前記タブ積層体の積層方向および前記タブ積層体の突出方向に沿って延在する前記タブ積層体の端面にエネルギービームを照射することによって、前記タブ積層体の前記端面から内側に溶接部を形成する工程と、
   を含み、
   前記タブ積層体の前記端面は、前記エネルギービームが照射されるための照射面を有し、
   前記照射面を含む第１平面を挟んで前記タブ積層体の反対側に位置するとともに、前記電極本体の前記側面を含む第２平面を挟んで前記電極本体の反対側に位置する領域において、前記第１平面と前記第２平面とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい、
   電極組立体の製造方法。
2. 本体と前記本体の一端から突出するタブとをそれぞれ含む複数の電極を有する電極組立体であって、
   積層された複数の前記本体を有する電極本体と、
   積層された複数の前記タブを有し前記電極本体の側面から突出するタブ積層体と、
   を備え、
   前記タブ積層体は、前記タブ積層体の積層方向および前記タブ積層体の突出方向に沿って延在する前記タブ積層体の端面から内側に位置する溶接部を有し、
   前記溶接部の外表面を含む第１平面を挟んで前記タブ積層体の反対側に位置するとともに、前記電極本体の前記側面を含む第２平面を挟んで前記電極本体の反対側に位置する領域において、前記第１平面と前記第２平面とのなす角度は９０度よりも大きく１８０度よりも小さい、
   電極組立体。

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