JP6688466B2 - Secondary battery manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery.

近年、リチウムイオン二次電池等の二次電池は、パソコン、携帯端末等のポータブル電源や、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等の車両駆動用電源などに好適に用いられている。   BACKGROUND ART In recent years, secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are used as portable power sources for personal computers, mobile terminals, etc., and vehicle driving power sources for electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HV), plug-in hybrid vehicles (PHV), etc. It is preferably used for.

一般的なリチウムイオン二次電池は、正負の電極が積層された電極体と、非水電解質とが電池ケースに収容されている構成を有する。このような電極体は、通常、電極集電端子を介して、電池ケースに設けられた電極外部端子に電気的に接続される。このような構成のリチウムイオン二次電池を製造するに際し、電極に集電タブを設け、当該集電タブを、スリットを備える集電端子の該スリットに挿入し、集電タブのスリットから突出した部分と集電端子とをレーザ溶接することが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。   A general lithium ion secondary battery has a configuration in which an electrode body in which positive and negative electrodes are laminated and a non-aqueous electrolyte are housed in a battery case. Such an electrode body is usually electrically connected to an electrode external terminal provided in the battery case via an electrode collector terminal. When manufacturing a lithium-ion secondary battery having such a structure, a current collecting tab is provided on the electrode, the current collecting tab is inserted into the slit of the current collecting terminal having a slit, and protruded from the slit of the current collecting tab. Laser welding of a part and a collector terminal is performed (for example, refer to Patent Document 1).

また、集電タブに切欠き部を設けることが知られている（例えば、特許文献２および３参照）   Further, it is known to provide a cutout portion on the current collecting tab (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特開平１１−０２５９５１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-025951 特開２０１２−０１４９３５号公報JP2012-014935A 特開２００７−３３５２９０号公報JP, 2007-335290, A

本発明者らの検討によれば、電極体の集電タブのスリットから突出した部分と集電端子とをレーザ等のエネルギー線によって溶接する際に、エネルギー線が集電端子のスリットを通り抜けることにより、電極体に損傷を与える場合があることを見出した。すなわち、溶接エネルギーがスリットを通り抜けることにより、電極体に損傷を与える場合があることを見出した。   According to the study by the present inventors, when welding the portion protruding from the slit of the current collecting tab of the electrode body and the current collecting terminal with the energy ray such as laser, the energy ray passes through the slit of the current collecting terminal. Have found that the electrode body may be damaged. That is, it has been found that the welding energy may pass through the slit to damage the electrode body.

そこで本発明の目的は、切欠き部を有する集電タブを備える正負の電極が複数積層されている電極体の該集電タブを、スリットを有する集電端子の該スリットに挿入して、溶接を行なう工程を備える二次電池の製造方法であって、当該工程において、溶接エネルギーが集電端子のスリットを通り抜けることによる電極体への損傷の発生が抑制された、製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to insert the current collecting tab of an electrode body having a plurality of positive and negative electrodes provided with a current collecting tab having a cutout portion into the slit of a current collecting terminal having a slit, and perform welding. To provide a manufacturing method of a secondary battery including a step of performing, in which the occurrence of damage to the electrode body due to welding energy passing through the slit of the current collector terminal is suppressed in the step. is there.

ここに開示される二次電池の製造方法は、切欠き部を有する集電タブを備える正負の電極が複数積層されている電極体の該集電タブを、スリットを有する集電端子の該スリットに挿入して、溶接を行なう工程を包含する。前記工程は、前記集電タブの切欠き部に、当該切欠き部に勘合する樹脂部材を挿入すること、前記集電端子のスリットに前記集電タブを挿入して前記樹脂部材の上方に前記集電端子を配置すること、前記集電端子のスリットの幅方向に圧力を印加すること、および前記集電端子のスリットから前記集電タブが突出した側において溶接を行なって前記集電タブと前記集電端子とを接合すること、を包含する。   The method for manufacturing a secondary battery disclosed herein includes a current collecting tab of an electrode body in which a plurality of positive and negative electrodes having a current collecting tab having a cutout portion are stacked, and a slit of a current collecting terminal having a slit. And welding is performed. In the step, in the cutout portion of the current collecting tab, insert a resin member that fits into the cutout portion, insert the current collecting tab in the slit of the current collecting terminal, and above the resin member. Arranging a current collecting terminal, applying a pressure in the width direction of the slit of the current collecting terminal, and performing welding on the side where the current collecting tab projects from the slit of the current collecting terminal, and the current collecting tab Joining with the said collector terminal is included.

このような構成によれば、集電端子のスリットの長さ方向の集電タブの端部において、溶接エネルギー（特にエネルギー線）がスリットから通り抜けた場合でも、集電タブの切欠き部に挿入された樹脂部材が電極体を遮蔽することにより、溶接エネルギーが電極体に到達することを防ぐことができる。また、スリットへの圧力印加により、集電タブ同士がそれぞれ密着し、また集電タブが集電端子と密着していることにより、溶接エネルギー（特にエネルギー線）がスリットから通り抜け難くなっている。
したがって、このような構成によれば、溶接エネルギー（特にエネルギー線）が集電端子のスリットを通り抜けることによる電極体への損傷の発生が抑制された、二次電池の製造方法を提供することができる。 With this configuration, even if welding energy (especially energy rays) passes through the slit at the end of the collector tab in the length direction of the slit of the collector terminal, it is inserted into the notch of the collector tab. The welding resin can prevent the welding energy from reaching the electrode body because the resin member shields the electrode body. Further, by applying pressure to the slits, the current collecting tabs are in close contact with each other, and the current collecting tabs are in close contact with the current collecting terminals, so that welding energy (particularly energy rays) is difficult to pass through the slits.
Therefore, according to such a configuration, it is possible to provide a method of manufacturing a secondary battery in which the occurrence of damage to the electrode body due to welding energy (particularly energy rays) passing through the slit of the current collector terminal is suppressed. it can.

本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法において使用される電極体の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an electrode body used in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法において使用される電極体の一部の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a part of an electrode body used in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法における樹脂部材の挿入操作を説明するための簡略図である。FIG. 6 is a simplified diagram for explaining an operation of inserting a resin member in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法における集電タブの集電端子への挿入操作を説明するための簡略図である。FIG. 6 is a simplified diagram for explaining an operation of inserting a current collecting tab into a current collecting terminal in a method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法におけるスリットへの圧力印加操作を説明するための簡略図である。FIG. 4 is a simplified diagram for explaining a pressure applying operation to a slit in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法におけるエネルギー線による溶接操作を説明するための簡略図である。FIG. 4 is a simplified diagram for explaining a welding operation using energy rays in the method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法で製造される、リチウムイオン二次電池の外形を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the outer shape of a lithium-ion secondary battery manufactured by the method for manufacturing a lithium-ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない二次電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that matters other than matters particularly referred to in the present specification and necessary for carrying out the present invention (for example, a general configuration and manufacturing process of a secondary battery that does not characterize the present invention) are It can be understood as a design matter for those skilled in the art based on the conventional technology in the field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and the common general technical knowledge in the field. Further, in the following drawings, the same reference numerals are given to the members / sites having the same action. Further, the dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in each drawing do not reflect the actual dimensional relationships.

なお、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、いわゆる蓄電池ならびに電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を包含する用語である。
また、本明細書において「リチウムイオン二次電池」とは、電荷担体としてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンに伴う電荷の移動により充放電が実現される二次電池をいう。 In the present specification, the term “secondary battery” refers to a general electric storage device that can be repeatedly charged and discharged, and is a term that includes so-called storage batteries and electric storage elements such as electric double layer capacitors.
Further, in the present specification, the “lithium ion secondary battery” refers to a secondary battery in which charge and discharge are realized by utilizing lithium ions as a charge carrier and transferring charges due to lithium ions between the positive and negative electrodes.

本実施形態に係る二次電池の製造方法は、切欠き部を有する集電タブを備える正負の電極が複数積層されている電極体の該集電タブを、スリットを有する集電端子の該スリットに挿入して、エネルギー線による溶接を行なう工程を包含する。当該工程において少なくとも、該集電タブの切欠き部に、該切欠き部に勘合する樹脂部材を挿入すること（樹脂部材の挿入）、該集電端子のスリットに該集電タブを挿入して該樹脂部材の上方に該集電端子を配置すること（集電タブの集電端子への挿入）、該集電端子のスリットの幅方向に圧力を印加すること（スリットへの圧力印加）、および該集電端子のスリットから該集電タブが突出した側において溶接を行なって該集電タブと該集電端子とを接合すること（溶接）が行なわれる。   The method of manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, the current collecting tab of the electrode body in which a plurality of positive and negative electrodes having a current collecting tab having a cutout portion is laminated, the slit of the current collecting terminal having a slit. And the step of performing welding with energy rays. In the step, at least insert a resin member that fits into the cutout portion into the cutout portion (insertion of the resin member), and insert the collection tab into the slit of the collection terminal. Disposing the current collecting terminal above the resin member (inserting the current collecting tab into the current collecting terminal), applying pressure in the width direction of the slit of the current collecting terminal (pressure application to the slit), And, welding is performed on the side where the current collecting tab protrudes from the slit of the current collecting terminal to join the current collecting tab and the current collecting terminal (welding).

図１は、本実施形態に係る二次電池（ここでは、リチウムイオン二次電池）の製造方法に用いられる電極体１０の平面図であり、図２は、当該電極体１０の一部の分解斜視図である。図面中の符号Ｗはリチウムイオン二次電池の幅方向を示し、符号Ｄはリチウムイオン二次電池の厚み方向を示し、符号Ｈはリチウムイオン二次電池の高さ方向を示している。
まず、上記の工程を行なう準備として、図１および図２に示すような、切欠き部２８，３８を有する集電タブ２６，３６を備える正負の電極２０，３０が複数積層されている電極体１０を作製する。
電極体１０は、図２に示すように、正極２０と負極３０とがセパレータ４０を介して積層された構造を有する。図では省略されているが、複数の正極２０および複数の負極３０が、交互に積層される。電極体１０の積層方向は、ここでは厚み方向Ｄである。 FIG. 1 is a plan view of an electrode body 10 used in a method for manufacturing a secondary battery (here, a lithium-ion secondary battery) according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partially exploded view of the electrode body 10. It is a perspective view. Reference symbol W in the drawings indicates the width direction of the lithium ion secondary battery, reference symbol D indicates the thickness direction of the lithium ion secondary battery, and reference symbol H indicates the height direction of the lithium ion secondary battery.
First, as a preparation for performing the above steps, an electrode body in which a plurality of positive and negative electrodes 20 and 30 having current collecting tabs 26 and 36 having cutouts 28 and 38 are laminated as shown in FIGS. 1 and 2. Make 10.
As shown in FIG. 2, the electrode body 10 has a structure in which a positive electrode 20 and a negative electrode 30 are laminated with a separator 40 interposed therebetween. Although not shown in the figure, the plurality of positive electrodes 20 and the plurality of negative electrodes 30 are alternately stacked. The stacking direction of the electrode body 10 is the thickness direction D here.

正極２０は、正極集電体２２と、その表面に形成された正極活物質層２４とを備えている。正極集電体２２には、例えば、アルミニウム箔等の金属箔が好適に使用される。図示例では、正極活物質層２４は、正極集電体２２の両面に設けられている。また、幅方向Ｗにおいて、正極活物質層２４は正極集電体２２の全幅と同じ幅で形成されている。   The positive electrode 20 includes a positive electrode current collector 22 and a positive electrode active material layer 24 formed on the surface thereof. For the positive electrode current collector 22, for example, a metal foil such as an aluminum foil is preferably used. In the illustrated example, the positive electrode active material layers 24 are provided on both surfaces of the positive electrode current collector 22. Further, in the width direction W, the positive electrode active material layer 24 is formed with the same width as the entire width of the positive electrode current collector 22.

正極活物質層２４は、正極活物質を含有する。正極活物質には、従来からリチウムイオン二次電池に正極活物質として用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。その例としては、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（例、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２等）、リチウムニッケル複合酸化物（例、ＬｉＮｉＯ２等）、リチウムコバルト複合酸化物（例、ＬｉＣｏＯ２等）、リチウムニッケルマンガン複合酸化物（例、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４等）などのリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。正極活物質層２４は、上述した正極活物質の他に、アセチレンブラック（ＡＢ）等の導電材や、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）等のバインダを含有していてもよい。 The positive electrode active material layer 24 contains a positive electrode active material. As the positive electrode active material, one kind or two or more kinds of materials conventionally used as a positive electrode active material in a lithium ion secondary battery can be used without particular limitation. Examples thereof include lithium nickel cobalt manganese composite oxide (eg, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 etc.), lithium nickel composite oxide (eg, LiNiO 2 etc.), lithium cobalt composite oxide. (Eg, LiCoO 2 etc.), lithium nickel manganese complex oxide (eg, LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 etc.) and other lithium transition metal complex oxides. The positive electrode active material layer 24 may contain a conductive material such as acetylene black (AB) or a binder such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or styrene butadiene rubber (SBR) in addition to the above positive electrode active material. .

正極２０は、正極活物質層２４が形成されておらず、正極活物質層２４が形成されている部分よりも上向きに突出した突出部分２６を有している。この突出部分２６では、正極活物質層２４が形成されていないため、正極集電体２２が露出している。この突出部分２６により、正極集電タブ２６が形成されている。突出した正極集電タブ２６の根元部分の側縁部に正極集電タブ切欠き部２８が形成されている。ここでは、正極集電タブ２６の根元部分の両方の側縁部に正極集電タブ切欠き部２８が形成されている。
なお、正極集電タブ２６の形状および正極集電タブ切欠き部２８の形状は図示したものに限られず、溶接の実施の容易さ等を考慮して適宜設計することができる。
また、正極集電タブ２６は、電極体１０の上方から突出しているが、これに限られず、例えば、電極体１０の側方から突出していてもよい。 The positive electrode 20 does not have the positive electrode active material layer 24, and has a protruding portion 26 that protrudes upward from the portion where the positive electrode active material layer 24 is formed. Since the positive electrode active material layer 24 is not formed on the protruding portion 26, the positive electrode current collector 22 is exposed. The protruding portion 26 forms the positive electrode current collecting tab 26. A positive electrode current collector tab cutout portion 28 is formed at a side edge portion of the root portion of the protruding positive electrode current collector tab 26. Here, the positive electrode current collector tab cutouts 28 are formed at both side edge portions of the root portion of the positive electrode current collector tab 26.
The shape of the positive electrode current collector tab 26 and the shape of the positive electrode current collector tab cutout portion 28 are not limited to those shown in the figures, and can be appropriately designed in consideration of ease of welding and the like.
Further, the positive electrode current collecting tab 26 projects from above the electrode body 10, but is not limited to this, and may project from, for example, the side of the electrode body 10.

負極３０は、負極集電体３２と、その表面に形成された負極活物質層３４とを備えている。負極集電体３２には、例えば、銅箔等の金属箔が好適に使用される。図示例では、負極活物質層３４は、負極集電体３２の両面に設けられている。また、幅方向Ｗにおいて、負極活物質層３４は負極集電体３２の全幅と同じ幅で形成されている。   The negative electrode 30 includes a negative electrode current collector 32 and a negative electrode active material layer 34 formed on the surface thereof. For the negative electrode current collector 32, for example, a metal foil such as a copper foil is preferably used. In the illustrated example, the negative electrode active material layers 34 are provided on both surfaces of the negative electrode current collector 32. Further, in the width direction W, the negative electrode active material layer 34 is formed to have the same width as the entire width of the negative electrode current collector 32.

負極活物質層３４は、負極活物質を含有する。負極活物質としては、従来からリチウムイオン二次電池に負極活物質として用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。その例としては、グラファイトカーボン、アモルファスカーボンなどの炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物などが挙げられる。負極活物質層３４は、上述した負極活物質の他に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）等のバインダや、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤を含有していてもよい。   The negative electrode active material layer 34 contains a negative electrode active material. As the negative electrode active material, one kind or two or more kinds of materials conventionally used as a negative electrode active material in lithium ion secondary batteries can be used without particular limitation. Examples thereof include carbonaceous materials such as graphite carbon and amorphous carbon, lithium transition metal oxides, and lithium transition metal nitrides. The negative electrode active material layer 34 may contain a binder such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or styrene butadiene rubber (SBR) or a thickener such as carboxymethyl cellulose (CMC) in addition to the above-described negative electrode active material. Good.

負極３０は、負極活物質層３４が形成されておらず、負極活物質層３４が形成されている部分よりも上向きに突出した突出部分３６を有している。この突出部分３６では、負極活物質層３４が形成されていないため、負極集電体３２が露出している。この突出部分３６により、負極集電タブ３６が形成されている。突出した負極集電タブ３６の根元部分の側縁部に負極集電タブ切欠き部３８が形成されている。ここでは、負極集電タブ３６の根元部分の両方の側縁部に負極集電タブ切欠き部３８が形成されている。
なお、負極集電タブ３６の形状および負極集電タブ切欠き部３８の形状は図示したものに限られず、溶接の実施の容易さ等を考慮して適宜設計することができる。
また、負極集電タブ３６は、電極体１０の上方から突出しているが、これに限られず、例えば、電極体１０の側方から突出していてもよい。 The negative electrode 30 does not have the negative electrode active material layer 34 formed therein and has a protruding portion 36 that protrudes upward from the portion where the negative electrode active material layer 34 is formed. Since the negative electrode active material layer 34 is not formed on the protruding portion 36, the negative electrode current collector 32 is exposed. The protruding portion 36 forms the negative electrode current collecting tab 36. A negative electrode current collector tab cutout portion 38 is formed at a side edge portion of the root portion of the protruding negative electrode current collector tab 36. Here, the negative electrode current collector tab cutout portions 38 are formed on both side edge portions of the root portion of the negative electrode current collector tab 36.
The shape of the negative electrode current collector tab 36 and the shape of the negative electrode current collector tab cutout portion 38 are not limited to those shown in the figure, and can be appropriately designed in consideration of ease of welding and the like.
Further, the negative electrode current collecting tab 36 projects from above the electrode body 10, but the present invention is not limited to this, and may be projected from the side of the electrode body 10, for example.

セパレータ４０は、正極２０と負極３０とを隔てる絶縁性の部材である。この例では、セパレータ４０は、微小な孔を複数有する所定幅のシート材で構成されている。セパレータ４０には、例えば、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成された単層構造のセパレータ或いは積層構造のセパレータを用いることができる。セパレータ４０は、耐熱層（ＨＲＬ）を有していてもよい。   The separator 40 is an insulating member that separates the positive electrode 20 and the negative electrode 30. In this example, the separator 40 is made of a sheet material having a predetermined width and having a plurality of minute holes. As the separator 40, for example, a separator having a single layer structure or a separator having a laminated structure made of a porous polyolefin resin can be used. The separator 40 may have a heat resistant layer (HRL).

正極２０は、公知方法により従い作製することができる。例えば、正極集電体２２上に正極活物質層２４の構成成分を含有するペーストを塗布する。このとき、正極集電体２２の一の端部に沿ってペーストが塗布されていない部分を設けるように塗布する。すなわち、正極集電体２２が一の端部に沿って露出するように塗布する。塗布したペーストを乾燥し、必要に応じプレス処理して正極活物質層２４を形成する。正極集電体２２が露出した部分を、切欠き部２８を有する正極集電タブ２６が形成されるようにカットする。
負極３０は、公知方法により従い作製することができる。例えば、負極集電体３２上に負極活物質層３４の構成成分を含有するペーストを塗布する。このとき、負極集電体３２の一の端部に沿ってペーストが塗布されていない部分を設けるように塗布する。すなわち、負極集電体３２が一の端部に沿って露出するように塗布する。塗布したペーストを乾燥し、必要に応じプレス処理して負極活物質層３４を形成する。負極集電体３２が露出した部分を、切欠き部３８を有する負極集電タブ３６が形成されるようにカットする。
セパレータ４０は、公知方法に従い作製することができる。
複数の正極２０および複数の負極３０を、セパレータ４０を介在させながら、公知方法に従い積層することにより、電極体１０を作製することができる。 The positive electrode 20 can be manufactured according to a known method. For example, a paste containing the constituent components of the positive electrode active material layer 24 is applied onto the positive electrode current collector 22. At this time, the positive electrode current collector 22 is coated so as to have a portion not coated with the paste along one end thereof. That is, the positive electrode current collector 22 is applied so as to be exposed along one end. The applied paste is dried and pressed if necessary to form the positive electrode active material layer 24. The exposed portion of the positive electrode current collector 22 is cut so that the positive electrode current collector tab 26 having the cutout portion 28 is formed.
The negative electrode 30 can be manufactured according to a known method. For example, a paste containing the constituent components of the negative electrode active material layer 34 is applied onto the negative electrode current collector 32. At this time, the negative electrode current collector 32 is coated so as to have a portion not coated with the paste along one end thereof. That is, the negative electrode current collector 32 is applied so as to be exposed along one end. The applied paste is dried and, if necessary, pressed to form the negative electrode active material layer 34. The exposed portion of the negative electrode current collector 32 is cut so that a negative electrode current collector tab 36 having a cutout portion 38 is formed.
The separator 40 can be manufactured according to a known method.
The electrode body 10 can be manufactured by stacking the plurality of positive electrodes 20 and the plurality of negative electrodes 30 with a separator 40 interposed therebetween according to a known method.

（樹脂部材の挿入）
図３は、樹脂部材の挿入操作を説明するための簡略図である。
次に、図３に示すように、準備した電極体１０に対し、集電タブの切欠き部（正極集電タブ２６の切欠き部２８および負極集電タブ３６の切欠き部３８）に、当該切欠き部に勘合する樹脂部材５０を挿入する。したがって、樹脂部材５０の一部が、当該切欠き部に収容される。
樹脂部材５０を構成する樹脂としては、耐熱性が高い樹脂が好ましく、特に、融点が１５０℃以上の樹脂が好ましい。
正極集電タブ切欠き部２８および負極集電タブ切欠き部３８は、それぞれ正極集電タブ２６および負極集電タブ３６の根元側に位置しており、当該部位において、破断のおそれがある。樹脂部材５０は、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６の破断を防止する保護部材として機能し得る。 (Insert resin member)
FIG. 3 is a simplified diagram for explaining the insertion operation of the resin member.
Next, as shown in FIG. 3, with respect to the prepared electrode body 10, in the notch portion of the current collecting tab (the notch portion 28 of the positive electrode current collecting tab 26 and the notch portion 38 of the negative electrode current collecting tab 36), The resin member 50 that fits into the notch is inserted. Therefore, a part of the resin member 50 is housed in the cutout portion.
As the resin forming the resin member 50, a resin having high heat resistance is preferable, and a resin having a melting point of 150 ° C. or higher is particularly preferable.
The positive electrode current collector tab cutout portion 28 and the negative electrode current collector tab notch portion 38 are located on the base sides of the positive electrode current collector tab 26 and the negative electrode current collector tab 36, respectively, and there is a risk of breakage at these portions. The resin member 50 can function as a protective member that prevents breakage of the positive electrode current collector tab 26 and the negative electrode current collector tab 36.

（集電タブの集電端子への挿入）
図４は、集電タブの集電端子への挿入操作を説明するための簡略図である。
この操作において、スリットを備える正極集電端子６２、およびスリットを備える負極集電端子６３を用意する。そして、図４に示すように、正極集電端子６２のスリットおよび負極集電端子６３のスリットに、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６をそれぞれ挿入する。これにより正極集電端子６２および負極集電端子６３を、樹脂部材５０の上方に配置する。このとき、正極集電端子６２から正極集電タブ２６の一部（上部）が突出し、また負極集電端子６３から負極集電タブ３６の一部（上部）が突出した状態となるようにする。 (Insert the collector tab into the collector terminal)
FIG. 4 is a simplified diagram for explaining an operation of inserting the current collecting tab into the current collecting terminal.
In this operation, a positive electrode current collector terminal 62 having a slit and a negative electrode current collector terminal 63 having a slit are prepared. Then, as shown in FIG. 4, the positive electrode current collecting tab 26 and the negative electrode current collecting tab 36 are inserted into the slits of the positive electrode current collecting terminal 62 and the negative electrode current collecting terminal 63, respectively. As a result, the positive electrode collector terminal 62 and the negative electrode collector terminal 63 are arranged above the resin member 50. At this time, a part (upper part) of the positive electrode current collecting tab 26 projects from the positive electrode current collecting terminal 62, and a part (upper part) of the negative electrode current collecting tab 36 projects from the negative electrode current collecting terminal 63. .

（スリットへの圧力印加）
図５は、スリットへの圧力印加操作を説明するための簡略図である。具体的には、図５は、正極集電端子６２のスリット６２ａを有する部分を通常の使用状態における上方からみた上面図であり、複数の（ここでは３つの）スリット６２ａに正極集電タブ２６が挿入されている状態が示されている。通常、複数の正極集電タブ２６が纏められて、一つのスリット６２ａに挿入される。また、スリット６２ａの一方の端部には、樹脂部材５０が露出している。説明の便宜上、図５では、正極２０側の状態のみを示しているが、負極３０側も同様の状態にある。
この操作において、図５に示すように正極集電端子６２のスリット６２ａの幅方向（図面の矢印の方向）に圧力を印加する。これにより、正極集電タブ２６同士を密着させ、また正極集電タブ２６と正極集電端子６２とを密着させる。
負極３０側に対しても同様にして、負極集電端子６３のスリットの幅方向に圧力を印加する。これにより、負極集電タブ同士を密着させ、負極集電タブ３６と負極集電端子６３とを密着させる。
圧力の印加は適切な治具や装置などを用いて行なうことができる。
なお、スリットを有する集電端子は公知技術であり、正極集電端子６２の形状（特に、スリットの数、寸法等）は、図示したものに限られず、リチウムイオン二次電池の形状に応じて適宜設計すればよい。負極集電端子６３の形状についても同様である。 (Applying pressure to the slit)
FIG. 5 is a simplified diagram for explaining a pressure application operation to the slit. Specifically, FIG. 5 is a top view of a portion of the positive electrode current collector terminal 62 having the slits 62a as seen from above in a normal use state, in which a plurality of (here, three) slits 62a are connected to the positive electrode current collector tabs 26. Is shown as being inserted. Usually, a plurality of positive electrode current collecting tabs 26 are put together and inserted into one slit 62a. The resin member 50 is exposed at one end of the slit 62a. For convenience of explanation, FIG. 5 shows only the state on the positive electrode 20 side, but the negative electrode 30 side is also in the same state.
In this operation, as shown in FIG. 5, pressure is applied in the width direction (direction of the arrow in the drawing) of the slit 62a of the positive electrode current collector terminal 62. As a result, the positive electrode current collector tabs 26 are brought into close contact with each other and the positive electrode current collector tabs 26 are brought into close contact with the positive electrode current collector terminals 62.
Similarly, pressure is applied to the negative electrode 30 side in the width direction of the slit of the negative electrode current collector terminal 63. As a result, the negative electrode current collecting tabs are brought into close contact with each other, and the negative electrode current collecting tab 36 and the negative electrode current collecting terminal 63 are brought into close contact with each other.
The pressure can be applied by using an appropriate jig or device.
A collector terminal having a slit is a known technique, and the shape of the positive electrode collector terminal 62 (particularly, the number and size of the slits) is not limited to that shown in the drawing, and may be changed depending on the shape of the lithium ion secondary battery. It may be designed appropriately. The same applies to the shape of the negative electrode current collector terminal 63.

（溶接）
図６は、溶接操作（ここでは、エネルギー線による溶接操作）を説明するための簡略図である。
この操作において、図６に示すように、集電端子（正極集電端子６２および負極集電端子６３）のスリットからから集電タブ（正極集電タブ２６および負極集電タブ３６）が突出した側から（すなわち、上方から）、エネルギー線７０による溶接を行なう。これにより、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６を、正極集電端子６２および負極集電端子６３に、それぞれ接合する。
エネルギー線７０による溶接は、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６を融解することによって、それぞれ正極集電端子６２および負極集電端子６３と接合可能である限り、その種類には限定はないが、例えば、レーザ溶接、電子ビーム溶接であり、好適にはレーザ溶接である。エネルギー線７０による溶接は、常法に従い行なうことができる。好適には、エネルギー線７０による溶接は、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６のスリットから突出した部分がすべて融解するように行なう。当該部分がすべて融解するように行なうことにより、正極集電端子６２および負極集電端子６３の上方に突出する部分がなくなるため、これらと電極外部端子とを接続する際のスペースを少なくすることができる。したがって、これによってエネルギー密度がより高いリチウムイオン二次電池の設計が可能になる。 (welding)
FIG. 6 is a simplified diagram for explaining a welding operation (here, a welding operation using an energy ray).
In this operation, as shown in FIG. 6, the current collecting tabs (the positive electrode current collecting tab 26 and the negative electrode current collecting tab 36) protruded from the slits of the current collecting terminals (the positive electrode current collecting terminal 62 and the negative electrode current collecting terminal 63). From the side (that is, from above), welding with the energy ray 70 is performed. As a result, the positive electrode current collector tab 26 and the negative electrode current collector tab 36 are joined to the positive electrode current collector terminal 62 and the negative electrode current collector terminal 63, respectively.
There is no limitation on the type of welding with the energy beam 70 as long as it can be joined to the positive electrode current collecting terminal 62 and the negative electrode current collecting terminal 63 by melting the positive electrode current collecting tab 26 and the negative electrode current collecting tab 36, respectively. However, laser welding and electron beam welding are preferable, and laser welding is preferable. The welding with the energy ray 70 can be performed according to a conventional method. Preferably, the welding with the energy ray 70 is performed so that all the portions of the positive electrode current collecting tab 26 and the negative electrode current collecting tab 36 protruding from the slits are melted. By performing such a process so that all the portions are melted, there is no portion projecting above the positive electrode current collector terminal 62 and the negative electrode current collector terminal 63, so that the space for connecting these to the electrode external terminal can be reduced. it can. Therefore, this enables the design of a lithium ion secondary battery with a higher energy density.

ここで、正極集電端子６２および負極集電端子６３のスリットに沿った方向（スリットの長さ方向）の、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６の端部において、エネルギー線７０がスリットから通り抜けた場合でも、正極集電タブ切欠き部２８および負極集電タブ切欠き部３８に挿入された樹脂部材５０が電極体１０を遮蔽することにより、エネルギー線７０が電極体１０に到達することを防ぐことができる。
また、スリットへの圧力印加により、正極集電タブ２６同士および負極集電タブ３６同士がそれぞれ密着しており、また、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６が、正極集電端子６２および負極集電端子７３とそれぞれ密着していることにより、エネルギー線７０がスリットから通り抜け難くなっている。 Here, at the ends of the positive electrode current collector tab 26 and the negative electrode current collector tab 36 in the direction along the slits of the positive electrode current collector terminal 62 and the negative electrode current collector terminal 63 (the length direction of the slit), the energy ray 70 is slit. Even when passing through, the resin member 50 inserted in the positive electrode current collector tab cutout portion 28 and the negative electrode current collector tab notch portion 38 shields the electrode body 10 so that the energy rays 70 reach the electrode body 10. Can be prevented.
Further, the positive electrode current collecting tabs 26 and the negative electrode current collecting tabs 36 are brought into close contact with each other by applying pressure to the slits, and the positive electrode current collecting tab 26 and the negative electrode current collecting tab 36 are connected to the positive electrode current collecting terminal 62 and The energy rays 70 are less likely to pass through the slits due to the close contact with the negative electrode current collector terminals 73.

したがって、本実施形態に係る二次電池の製造方法によれば、エネルギー線７０による溶接を行なう際に、エネルギー線７０が集電端子のスリットを通り抜けることによる電極体１０への損傷の発生を抑制することができる。
具体的に例えば、エネルギー線７０が電極体１０に到達した場合には、正極２０の正極活物質層２４や、負極３０の負極活物質層３４が破損して滑落し、これにより電池性能の低下が起こり得る。また、滑落した正極活物質層２４や負極活物質層３４は導電性異物となり、この導電性異物は内部短絡の原因となり得る。したがって、本実施形態に係る二次電池の製造方法によれば、このような電池性能の低下や内部短絡を抑制することができる。
また、電極体１０の中でもセパレータ４０は最も熱に弱い部材であり、溶接エネルギーが熱として電極体１０に到達した場合には、熱により融解（すなわち、電極体１０のセパレータ４０が損傷）して内部短絡を起こし得る。特に、溶接エネルギーにより融解した金属性の部材がスリットを通り抜けて電極体１０に到達した場合には、熱により融解して内部短絡を起こし得る。
さらに、正極集電タブ２６および負極集電タブ３６に、正極集電タブ切欠き部２８および負極集電タブ切欠き部３８がそれぞれ形成されることにより、溶接の際に電極体１０へ熱として溶接エネルギーが拡散することを減少することができ、電極体１０（特にセパレータ４０）への熱による損傷を抑制することができる。
したがって、本実施形態に係る二次電池の製造方法によれば、このような電極体１０への溶接エネルギーによる損傷を抑制することができる。したがって、溶接の例として上記では、エネルギー線７０による溶接について説明したが、エネルギー線７０による溶接以外の溶接（例、ＴＩＧ溶接）方法も、本実施形態に係る二次電池の製造方法に採用し得る。 Therefore, according to the method of manufacturing the secondary battery according to the present embodiment, when welding with the energy beam 70, the occurrence of damage to the electrode body 10 due to the energy beam 70 passing through the slit of the current collector terminal is suppressed. can do.
Specifically, for example, when the energy rays 70 reach the electrode body 10, the positive electrode active material layer 24 of the positive electrode 20 and the negative electrode active material layer 34 of the negative electrode 30 are damaged and slipped off, thereby lowering the battery performance. Can happen. In addition, the positive electrode active material layer 24 and the negative electrode active material layer 34 that have slid off become conductive foreign matter, and this conductive foreign matter can cause an internal short circuit. Therefore, according to the method of manufacturing the secondary battery according to the present embodiment, it is possible to suppress such deterioration of battery performance and internal short circuit.
Further, the separator 40 is the most heat-sensitive member of the electrode body 10, and when the welding energy reaches the electrode body 10 as heat, it is melted by heat (that is, the separator 40 of the electrode body 10 is damaged). It may cause an internal short circuit. In particular, when a metallic member melted by welding energy passes through the slit and reaches the electrode body 10, it may be melted by heat to cause an internal short circuit.
Further, the positive electrode current collecting tab 26 and the negative electrode current collecting tab 36 are provided with the positive electrode current collecting tab cutout 28 and the negative electrode current collecting tab cutout 38, respectively, so that heat is applied to the electrode body 10 during welding. The diffusion of welding energy can be reduced, and damage to the electrode body 10 (particularly the separator 40) due to heat can be suppressed.
Therefore, according to the method of manufacturing the secondary battery according to the present embodiment, it is possible to suppress such damage to the electrode body 10 due to welding energy. Therefore, although the welding with the energy beam 70 has been described above as an example of welding, a welding method (eg, TIG welding) other than the welding with the energy beam 70 is also adopted in the method for manufacturing the secondary battery according to the present embodiment. obtain.

本実施形態に係る二次電池の製造方法では、以上のようにして得られた正極集電端子６２および負極集電端子６３が接合された電極体１０を用いて、二次電池を構築する工程がさらに行なわれる。
当該工程は、公知方法に従い行なうことができ、当該工程の具体例について以下説明する。一例として図７に、本実施形態に係る二次電池の製造方法で製造される、リチウムイオン二次電池１００の外形を示す。 In the method for manufacturing a secondary battery according to the present embodiment, a step of constructing a secondary battery using the electrode body 10 to which the positive electrode current collector terminal 62 and the negative electrode current collector terminal 63 obtained as described above are joined Will be carried out further.
The step can be performed according to a known method, and a specific example of the step will be described below. As an example, FIG. 7 shows the outer shape of the lithium-ion secondary battery 100 manufactured by the method for manufacturing a secondary battery according to this embodiment.

まず、電池ケース８０を用意する。電池ケース８０は、開口部を有するケース本体８２と、当該開口部を塞ぐケース蓋体８４とから構成される。電池ケース８０の素材は、例えば、アルミニウム等である。ケース蓋体８４には、電池ケース８０の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように設定された薄肉の安全弁９２が設けられている。また、ケース蓋体８４には、非水電解液を注入するための注液口９４が設けられている。
また、電極体１０の正極集電端子６２および負極集電端子６３をそれぞれ、ケース蓋体８４の外部側に設けられた、正極外部端子２９および負極外部端子３９と接合する。
続いて、電極体１０をケース本体８２に収容しつつ、ケース本体８２の開口部をケース蓋体８４で塞ぎ、次いでケース本体８２とケース蓋体８４とを封止する。
そして、非水電解液を注液口９４から注入し、注液口９４を封止する。非水電解液としては、従来のリチウムイオン二次電池と同様のもの（例えば、カーボネート類等の非水溶媒に、リチウム塩等の支持塩を溶解させた非水電解液等）を使用することができる。
このようにして、リチウムイオン二次電池１００を構築することができる。 First, the battery case 80 is prepared. The battery case 80 is composed of a case main body 82 having an opening and a case lid 84 closing the opening. The material of the battery case 80 is, for example, aluminum or the like. The case lid 84 is provided with a thin safety valve 92 that is set to release the internal pressure of the battery case 80 when the internal pressure rises above a predetermined level. Further, the case lid 84 is provided with a liquid injection port 94 for injecting the non-aqueous electrolyte.
Further, the positive electrode current collecting terminal 62 and the negative electrode current collecting terminal 63 of the electrode body 10 are respectively joined to the positive electrode external terminal 29 and the negative electrode external terminal 39 provided on the outside of the case lid 84.
Subsequently, while the electrode body 10 is housed in the case main body 82, the opening of the case main body 82 is closed by the case cover 84, and then the case main body 82 and the case cover 84 are sealed.
Then, the nonaqueous electrolytic solution is injected from the liquid injection port 94 to seal the liquid injection port 94. As the non-aqueous electrolyte, use the same one as a conventional lithium-ion secondary battery (for example, a non-aqueous electrolyte in which a supporting salt such as a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent such as a carbonate). You can
In this way, the lithium ion secondary battery 100 can be constructed.

上記において、二次電池の例としてリチウムイオン二次電池について説明したが、本実施形態に係る二次電池の製造方法は、リチウムイオン二次電池に限られず、他の二次電池にも適用可能である。   In the above, the lithium-ion secondary battery has been described as an example of the secondary battery, but the method for manufacturing the secondary battery according to the present embodiment is not limited to the lithium-ion secondary battery and can be applied to other secondary batteries. Is.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   Specific examples of the present invention have been described above in detail, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

１０ 電極体
２０ 正極
２２ 正極集電体
２４ 正極活物質層
２６ 正極集電タブ
２８ 正極集電タブ切欠き部
２９ 正極外部端子
３０ 負極
３２ 負極集電体
３４ 負極活物質層
３６ 負極集電タブ
３８ 負極集電タブ切欠き部
４０ セパレータ
５０ 樹脂部材
６２ 正極集電端子
６３ 負極集電端子
７０ エネルギー線
８０ 電池ケース
１００ リチウムイオン二次電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrode body 20 Positive electrode 22 Positive electrode collector 24 Positive electrode active material layer 26 Positive electrode collector tab 28 Positive electrode collector tab cutout 29 Positive electrode external terminal 30 Negative electrode 32 Negative electrode collector 34 Negative electrode active material layer 36 Negative electrode collector tab 38 Negative electrode current collecting tab cutout 40 Separator 50 Resin member 62 Positive electrode current collecting terminal 63 Negative electrode current collecting terminal 70 Energy line 80 Battery case 100 Lithium ion secondary battery

Claims (1)

切欠き部を有する集電タブを備える正負の電極が複数積層されている電極体の該集電タブを、スリットを有する集電端子の該スリットに挿入して、溶接を行なう工程を包含する、二次電池の製造方法であって、
前記工程が、
前記集電タブの切欠き部に、該切欠き部に勘合する樹脂部材を挿入すること、
前記集電端子のスリットに前記集電タブを挿入して前記樹脂部材の上方に前記集電端子を配置すること、
前記集電端子のスリットの幅方向に圧力を印加すること、および
前記集電端子のスリットから前記集電タブが突出した側において溶接を行なって前記集電タブと前記集電端子とを接合すること、
を包含することを特徴とする二次電池の製造方法。 A step of inserting the current collecting tab of the electrode body in which a plurality of positive and negative electrodes having a current collecting tab having a notch portion are stacked, into the slit of the current collecting terminal having a slit, and performing welding. A method of manufacturing a secondary battery, comprising:
The process is
Into the cutout portion of the current collecting tab, insert a resin member that fits into the cutout portion,
Placing the current collecting terminal above the resin member by inserting the current collecting tab into the slit of the current collecting terminal,
Applying pressure in the width direction of the slit of the current collecting terminal and welding the current collecting tab to the side where the current collecting tab protrudes from the slit of the current collecting terminal to join the current collecting tab and the current collecting terminal. thing,
A method of manufacturing a secondary battery, comprising:
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