JP6763134B2 - 電極組立体の製造方法及び電極組立体 - Google Patents

Description

本発明は、電極組立体の製造方法及び電極組立体に関する。

リチウムイオン電池等の蓄電装置は、複数の電極が積層された電極組立体を備える。各電極はタブを有しており、電極組立体を製造する際には、積層された電極のタブが溶接される。溶接は、積層された状態のタブの端面にエネルギービームを照射することによって行われる。（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−３１３３０９号公報

溶接の際には、積層されたタブが導電部材上に配置された状態でタブの端面にエネルギービームが照射される。このとき、溶融したタブ（溶融タブ）の一部が、導電部材のうち積層されたタブが配置されていない部分の表面上に流れ出てしまう場合がある。流れ出た溶融タブが導電部材の表面上で固化すると、界面割れが生じてしまう可能性がある。

本発明の一側面は、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出ることを抑制することが可能な電極組立体の製造方法及び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、タブ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、導電部材と、積層された複数のタブを有し導電部材上に配置されたタブ積層体とを準備する工程と、タブ積層体の積層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、準備する工程では、導電部材は、タブ積層体の端面に隣接するとともに積層方向に沿って延在する側面を有する溝部であって、積層方向から見たときに端面の外側に位置する溝部を備える。

上記電極組立体の製造方法では、導電部材上にタブ積層体が配置された状態でタブ積層体の端面にエネルギービームが照射され、タブ積層体の端面から内側に溶接部が形成される。このようにして溶接部を形成すると、溶融タブが、導電部材のうちタブ積層体が配置されていない部分の表面上に流れ出てしまう場合がある。とくに、導電部材がタブ積層体の端面に隣接するとともに積層方向（端面の延在方向）に直交する方向に沿って延在する面を有する場合には、溶融タブがその面に沿って移動し易くなるので、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出てしまう可能性が高くなる。上記電極組立体の製造方法では、導電部材が、タブ積層体の端面に隣接するとともに積層方向に沿って延在する側面を有し端面の外側に位置する溝部を備える。よって、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出てしまう可能性を低減することができる。

溶接部を形成する工程が完了した後も、導電部材の溝部は空隙部を有してよい。すなわち、導電部材の表面上に溶融タブが流れ出にくい電極組立体が製造されることとなる。

溶接部を形成する工程では、タブ積層体の端面及び溝部の側面にエネルギービームが照射されてもよい。これにより、タブ積層体の端面及び溝部の側面から内側に溶接部を形成することができるので、タブ積層体と導電部材との溶接をより確実に行うことができる。

溝部の側面は、タブ積層体の端面に略平行であってよい。この場合、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出てしまう可能性をさらに低減することができる。

本発明の一側面に係る電極組立体は、タブ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、導電部材と、積層された複数の前記タブを有し前記導電部材上に配置されたタブ積層体と、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、前記導電部材は、前記タブ積層体の前記端面に隣接するとともに前記積層方向に沿って延在する側面を有する溝部であって、積層方向から見たときに前記端面の外側に位置する溝部を備える。

上記電極組立体は、タブ積層体の端面から内側に溶接部が形成されたものであるが、導電部材は、タブ積層体の端面に隣接するとともに積層方向に沿って延在する側面を有し、積層方向から見たときに前記端面の外側に位置する溝部を備える。そのため、例えば上述のようにエネルギービームの照射によって溶接部を形成する場合、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出てしまう可能性を低減することができる。

本発明の一側面に係る電極組立体の製造方法は、タブ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、導電部材と、積層された複数のタブを有し導電部材上に配置されたタブ積層体とを準備する工程と、タブ積層体の積層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、準備する工程では、導電部材には、積層方向から見たときに、タブ積層体の端面に隣接するとともに当該端面の外側に位置し、タブ積層体の材料に対する離型剤部が設けられている。

上記電極組立体の製造方法では、導電部材には、積層方向から見たときに、タブ積層体の端面に隣接するとともに当該端面の外側に位置し、タブ積層体の材料に対する離型剤部が設けられている。このような離型剤部が設けられていることによって、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出ることを抑制することができる。

本発明の一側面によれば、溶融タブが導電部材の表面上に流れ出ることを抑制することが可能な電極組立体の製造方法及び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分解斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った蓄電装置の断面図である。 第１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。 図４のＶ−Ｖ線に沿った電極組立体の断面図である。 第１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。 変形例に係る電極組立体の一部の断面図である。 第２実施形態に係る電極組立体の一部の断面図である。 第２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。

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、同一又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直交座標系が示されている。Ｚ軸方向は例えば鉛直方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は例えば水平方向である。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電極組立体を備える蓄電装置の分解斜視図である。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及び図２に示される蓄電装置１は、例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又は電気二重層キャパシタである。

図１及び図２に示されるように、蓄電装置１は、例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、例えばアルミニウム等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、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。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、及びセパレータ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、例えば正極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、例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。

正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。ここでは、一例として、タブ１４ｂには、正極活物質が担持されていない。ただし、タブ１４ｂにおける本体１４ａ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、例えば、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との間に配置される（図３参照）。保護板２３は、例えば、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。

負極１２は、例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の一端部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ている多孔質の層である。

負極活物質としては、例えば黒鉛、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、例えば、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との間に配置される（図３参照）。保護板２７は、例えば、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。

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及び負極１２の積層方向からみて矩形状である。セパレータ１３は、例えば、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）等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）、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。

図３は、第１実施形態に係る電極組立体の斜視図である。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及び複数の負極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。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、Ｙ軸方向において、互いに離間して配列される。

タブ積層体２１は、タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在するタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備える。端面２１ａ，２１ｂは、タブ積層体２１を挟む面であり、端面２１ｃは端面２１ａ，２１ｂを繋ぐ面である。すなわち、端面２１ａ，２１ｂは、タブ積層体２１を挟んで互いに反対側に配置されている。また、端面２１ａ，２１ｂは、ＸＺ平面に沿う面である。また、端面２１ｃは、タブ積層体２１の先端に向かうにつれてタブ積層体２１の厚さが小さくなるようにＸＹ平面に対して傾斜した面である。

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。すなわち、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。保護板２３は、集電板１６とはタブ積層体２１を挟んで反対側に、タブ積層体２１上に配置される。保護板２３は、集電板１６と接触しておらず、保護板２３と集電板１６とは、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。

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。

タブ積層体２１は、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂからそれぞれ内側に位置する溶接部Ｗを有する。溶接部Ｗは、端面２１ａ，２１ｂに隣接する集電板１６及び保護板２３の内部まで延びている。端面２１ａ，２１ｂにおいて、溶接部ＷのＸ軸方向における長さは、保護板２３のＸ軸方向における長さと略等しいか、又は保護板２３のＸ軸方向における長さよりも短いことが好ましい。これにより、タブ積層体２１のタブ１４ｂがＸ軸方向において位置ずれした場合（例えば公差による位置ずれがある場合）であっても安定して溶接部Ｗを形成することができる。なお、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２３のＸ軸方向における長さと略等しい場合、位置ずれにより溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２３の外側にはみ出す可能性がある。また、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２３のＸ軸方向における長さよりも長い場合、溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２３の外側にはみ出す。それらの場合であっても、溶接部Ｗを形成することは可能である。

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，２５ｃを備える。端面２５ａ，２５ｂは、タブ積層体２５を挟む面であり、端面２５ｃは端面２５ａ，２５ｂを繋ぐ面である。すなわち、端面２５ａ，２５ｂは、タブ積層体２５を挟んで互いに反対側に配置されている。また、端面２５ａ，２５ｂは、ＸＺ平面に沿う面である。また、端面２５ｃは、タブ積層体２５の先端に向かうにつれてタブ積層体２５の厚さが小さくなるように、ＸＹ平面に対して傾斜した面である。

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。保護板２７は、集電板１９とはタブ積層体２５を挟んで反対側に、タブ積層体２５上に配置される。保護板２７は、集電板１９と接触しておらず、保護板２７と２９とは、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。

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間の距離）よりも大きくなっている。Ｙ軸方向において、集電板１９のＹ軸方向における外側端部の位置は、本体１７ａのＹ軸方向における端部の位置と一致している。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。

タブ積層体２５は、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂからそれぞれ内側に位置する溶接部Ｗを有する。タブ積層体２５の端面２５ｂは、タブ積層体２１の端面２１ｂと対向している。よって、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂは、Ｙ軸方向に沿って配列される。溶接部Ｗは、端面２５ａ，２５ｂに隣接する集電板１９及び保護板２７の内部まで延びている。端面２５ａ，２５ｂにおいて、溶接部ＷのＸ軸方向における長さは、保護板２７のＸ軸方向における長さと略等しいか、又は保護板２７のＸ軸方向における長さよりも短いことが好ましい。これにより、タブ積層体２５のタブ１７ｂがＸ軸方向において位置ずれした場合（例えば公差による位置ずれがある場合）であっても安定して溶接部Ｗを形成することができる。なお、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２７のＸ軸方向における長さと略等しい場合、位置ずれにより溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２７の外側にはみ出す可能性がある。また、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２７のＸ軸方向における長さよりも長い場合、溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２７の外側にはみ出す。それらの場合であっても、溶接部Ｗを形成することは可能である。

第１実施形態の一つの特徴は、集電板１６，１９の形状にある。具体的には、集電板１６，１９は、溝部４０を備えている。ここでは、集電板１９の構成の例について図４及び図５を参照して詳述する。集電板１６の構成については、集電板１９と同様に説明できるので、詳細な説明は省略する。

図４は、図３の電極組立体の一部を模式的に示す図であり、タブ積層体２５の周辺の拡大図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。前述のとおり、集電板１９上にはタブ積層体２５が配置されており、集電板１９は溝部４０を備えている。溝部４０は、集電板１９の一部を加工することによって形成される。加工には、パンチ加工、プレス加工等が用いられてよい。溝部４０は、端面２５ａに隣接する位置と、端面２５ｂに隣接する位置の２つの位置にそれぞれ形成される。

溝部４０は、Ｘ軸方向に沿って延びる。図４及び図５に示される例では、溝部４０は、Ｚ軸方向から見たときに矩形形状を有しており、Ｘ軸方向から見たときにも矩形形状を有している。溝部４０は、底面４０ａと、４つの側面４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅとを有している。側面４０ｂ，４０ｃは、ＸＺ平面に沿う面である。側面４０ｄ，４０ｅはＹＺ平面に沿う面である。底面４０ａは、４つの側面４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを繋ぐ面である。底面４０ａは、ＸＹ平面に沿う面である。溝部４０は、４つの側面４０ｂ，４０ｃ、４０ｄ、４０ｅで囲まれた部分に、空隙部Ａを有する。空隙部Ａは、底面４０ａ及び４つの側面４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅによって規定されているとも言える。側面４０ｂ，４０ｃは、空隙部Ａを挟んで互いに反対側に配置されている。側面４０ｄ，４０ｅは、空隙部Ａを挟んで互いに反対側に配置されている。

溝部４０の側面４０ｂは、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂに隣接するとともに、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在する面である。すなわち、Ｚ軸方向から見たときに、各端面２５ａ，２５ｂと各端面に対応する側面４０ｂ，４０ｂとは、同じ位置にあってもよいし（重なっていてもよいし）、Ｙ軸方向に所定のずれ量を有して位置していてもよい。Ｙ軸方向のずれの大きさは、例えば０．２ｍｍ以下に設定される。

また、側面４０ｂは、端面２５ａ，２５ｂに略平行な面であってよい。すなわち、端面２５ａ，２５ｂと各端面に対応する側面４０ｂ，４０ｂとが平行な平面上に位置していてもよいし、所定の角度αをなすように位置していてもよい。なお、端面２５ａ，２５ｂと各端面に対応する側面４０ｂ，４０ｂとが平行な平面上に位置する場合には、角度αは１８０°である。角度αが１８０°でない場合、側面４０ｂは、Ｚ軸方向においてタブ積層体２５から離れるにつれて（Ｚ軸負方向に向かうにつれて）、Ｚ軸方向から見て（Ｙ軸方向において）タブ積層体２５から離れるように傾斜していてよい。その場合、端面２５ａ，２５ｂと側面４０ｂ，４０ｂとのなす角度のうち小さい角度が角度αであり、角度αの範囲（下限値）は、例えば、１３５°≦α≦１８０°、好ましくは１６０°≦α≦１８０°とすることができる。

溝部４０は、Ｚ軸方向から見たときに端面２５ａ，２５ｂの外側に位置する。上述のように溝部４０において側面４０ｂ，４０ｃは空隙部Ａを挟んで互いに反対側に配置されているので、側面４０ｃは、Ｚ軸方向から見たときに側面４０ｂよりも外側に位置することとなる。

溝部４０の幅、つまり空隙部ＡのＹ軸方向の長さはとくに限定されないが、例えば０．０１〜２ｍｍ程度とすることができる。また、溝部４０の深さ、つまり空隙部ＡのＺ軸方向の長さはとくに限定されないが、例えば溝部４０の幅と同じであってもよいし、０．０１〜２ｍｍ程度であってもよい。

溶接部Ｗは、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂから内側に位置している。端面２５ａ，２５ｂから内側に向かう溶接部Ｗの長さ（溶接深さ）は、保護板２７側から集電板１９側に向かうにつれて大きくなっている。溶接部Ｗは、後述するエネルギービームＢ（図６参照）の照射により、エネルギービームＢの周囲に形成される溶融池の形状に応じた形状とされる。溶融池は、例えば、エネルギービームＢの照射方向において、エネルギービームＢの照射対象物の表面から内側に向けて先細るように形成される。図５に示される溶接部Ｗの形状は、Ｚ軸正方向を上方向とすると、タブ積層体２５の斜め上方向からエネルギービームＢが照射された場合の形状である。溶接部Ｗは、集電板１９にも形成される。また、溶接部Ｗは、保護板２７にも形成される。

以上では、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂから内側に位置する溶接部Ｗについて説明した。このことはタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂから内側に位置する溶接部Ｗについても同様であるので、これについては説明を省略する。

図６は、第１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、例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、複数のタブ積層体２１，２５を準備する。図６（Ａ）はＸ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を模式的に示す図であり図６（Ｂ）はＹ軸方向から見たタブ積層体２５を模式的に示す図である。例えば、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。その際、Ｚ軸方向から見たときに、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂが集電板１６，１９における溝部４０の側面４０ｂに隣接するように、タブ積層体２１，２５を集電板１６，１９上にそれぞれ配置する。また、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、例えば治具により保護板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、タブ積層体２５の端面２５ａにエネルギービームＢを照射する。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に向けて照射される。照射装置３０は、例えばレンズ及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、例えばプリズム等の屈折式又は回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive optical element）等の回折系の光学系から構成されてもよい。エネルギービームＢは、例えばレーザービーム又は電子ビームである。エネルギービームＢの照射は、ノズル３２から供給される不活性ガスＧの雰囲気中で行われる。

エネルギービームＢは、例えば治具により集電板１９及び保護板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の端面２５ａに照射される。

エネルギービームＢは、タブ積層体２５の端面２５ａにおいて、Ｚ軸方向に交差する方向（Ｘ軸方向）に沿って走査される。実施形態では、エネルギービームＢをＺ軸方向に変位させながらＸ軸方向に沿って走査する。例えば、エネルギービームＢをＺ軸方向に往復変位（ウォブリング）させながらＸ軸方向に沿って走査する。エネルギービームＢの照射スポットのＺ軸方向における変位量は、タブ積層体２５の厚さよりも大きい。エネルギービームＢの照射スポットは、タブ積層体２５の端面２５ａにおいて、Ｘ軸方向に沿った軸線上の位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動する。例えば、位置Ｐ１，Ｐ２は、Ｚ軸方向においてタブ積層体２５の端面２５ａの中心に位置する。エネルギービームＢは、例えば、タブ積層体２５の端面２５ａにおいてＸ軸方向に沿って中心点を移動させ、当該中心点を中心にＸＺ平面においてエネルギービームＢの照射スポットを回転させながら走査される。回転の直径がタブ積層体２５の厚さよりも大きいと、タブ積層体２５の端面２５ａとともに、集電板１９及び保護板２７を溶接できるため好ましい。タブ積層体２５の端面２５ａ及び集電板１９の溝部４０の側面４０ｂにエネルギービームＢが照射されることで、端面２５ａ及び側面４０ｂの内側に溶接部Ｗを形成される。よって、タブ積層体２５と集電板１９との溶接がより確実に行われる。また、タブ積層体２５の端面２５ａのうちの保護板２７側の部分にエネルギービームＢを照射し、集電板１９側の残部にはエネルギービームＢを照射しなくてもよい。この場合、タブ積層体２５の端面２５ａのうちの集電板１９側の残部には溶接部Ｗが形成されない。しかし、タブ積層体２５の端面２５ａの内側において溶接部ＷがエネルギービームＢの照射方向に延びることによって、タブ積層体２５の内部において、溶接部Ｗがタブ積層体２５の厚さ方向に延在することになる。溶接部Ｗを集電板１９まで到達させることによって、複数のタブ１７ｂ及び集電板１９を溶接することができる。

上述のようにエネルギービームＢを照射することによって、先に図５を参照して説明したように、タブ積層体２５の端面２５ａから内側に溶接部Ｗが形成される。溶接部Ｗが形成された後も、集電板１９の溝部４０は空隙部Ａを有している。すなわち、集電板１９の表面上に溶融タブが流れ出ないように溶接部Ｗが形成される。

続いて、タブ積層体２１の端面２１ｂにもエネルギービームＢを照射し、端面２１ｂから内側に溶接部Ｗを形成する。同様に、タブ積層体２５の端面２５ｂ、タブ積層体２１の端面２１ａにもエネルギービームＢを照射し、端面２５ｂ，２１ａから内側に溶接部Ｗを形成する。

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、第１実施形態の電極組立体の製造方法では、集電板１６，１９上にタブ積層体２１，２５が配置された状態でタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ、２５ａ，２５ｂにエネルギービームＢが照射され、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂから内側に溶接部Ｗが形成される。このようにして溶接部Ｗを形成すると、溶融したタブ積層体２１，２５（溶融タブ）が、集電板１６，１９のうちタブ積層体２１，２５が配置されていない部分の表面上に流れ出てしまう場合がある。とくに、集電板１６，１９がタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに隣接するとともに積層方向（Ｚ軸方向、つまり端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂの延在方向）に直交する方向に沿って延在する面（例えば図５において角度αが９０°のときの側面４０ｂに相当し得る面）を有する場合には、溶融タブがその面に沿って移動し易くなるので、溶融タブが集電板１６，１９の表面上に流れ出てしまう可能性が高くなる。流れ出た溶融タブが集電板１６，１９の表面上で固化すると、例えば界面割れが生じてしまう可能性がある。これに対し、第１実施形態の電極組立体の製造方法では、集電板１６，１９が、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに隣接するとともに積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在する側面４０ｂを有し端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂの外側に位置する溝部４０を備える。よって、溶融タブが集電板１６，１９の表面上に流れ出てしまう可能性を低減することができる。上述の界面割れが生じる可能性も低減できる。

また、溶接部Ｗを形成する工程が完了した後も、集電板１６，１９の溝部４０は空隙部Ａを有している。すなわち、集電板１６，１９の表面上に溶融タブが流れ出にくい電極組立体が製造されることとなる。

また、溶接部Ｗを形成する工程では、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ及び溝部４０の側面４０ｂにエネルギービームＢが照射されてもよい。これにより、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ及び溝部４０の側面４０ｂから内側に溶接部Ｗを形成することができるので、タブ積層体２１,２５と、集電板１６，１９との溶接をより確実に行うことができる。

また、溝部４０の側面４０ｂは、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに略平行であってよい。溝部４０の側面４０ｂが、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに対して平行な状態に近づくほど（角度αが１８０°に近づくほど）、溶融タブが集電板１６，１９の表面上に流れ出てしまう可能性をさらに低減することができる。

また、先に図３〜図５を参照して説明した電極組立体３は、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂから内側に溶接部Ｗが形成されたものであるが、集電板１６，１９は、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに隣接するとともに積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在する側面４０ｂを有し、積層方向から見たときに端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂの外側に位置する溝部４０を備える。そのため、例えば上述のようにエネルギービームＢの照射によって溶接部Ｗを形成する場合、溶融タブが集電板１６，１９の表面上に流れ出てしまう可能性を低減することができる。

（変形例）
例えば上記実施形態では、溝部４０が、Ｚ軸方向から見たときに矩形形状を有しており、Ｘ軸方向から見たときにも矩形形状を有している例について説明したが、電極組立体において、溝部４０が別の形状を有していてもよい。図７は、そのような変形例に係る電極組立体の一部の断面図である。この例では、集電板１９は、溝部５０を備えている。溝部５０は、Ｘ軸方向から見たときに三角形状を有している。なお、溝部５０は、Ｚ軸方向から見たときには矩形形状を有している。溝部５０は、側面５０ｂ，５０ｃを有しており、側面５０ｂは、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂに隣接するとともに、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在する面である。側面５０ｃは、Ｚ軸方向に対して傾斜している面である。側面５０ｃは、Ｚ軸方向においてタブ積層体２５から離れる側（Ｚ軸負方向側）の先端において側面５０ｂに接続されている。側面５０ｂと側面５０ｃとの離間距離は、Ｚ軸正方向に向かうにつれて大きくなっている。溝部５０は、溝部４０の側面４０ｄ，４０ｅ（図４）と同様な、ＺＹ平面に沿う側面（不図示）をさらに有していてもよい。空隙部Ａは、溝部５０が有する各側面によって規定される。

図７に示される構成において、集電板１９は、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂに隣接するとともに積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在する側面５０ｂを有し、端面２５ａ，２５ｂの外側に位置する溝部５０を備える。よって、溶融タブが集電板１９の表面上に流れ出てしまう可能性を低減することができる。集電板１６においても同様である。

（第２実施形態）
第１実施形態では、電極組立体において集電板が溝部を備えることによって、溶融タブが集電板の表面上に流れ出てしまう可能性を低減できる。次に説明する第２実施形態では、集電板が溝部を備えていない代わりに、集電板に離型剤が設けられることによって、溶融タブが集電板の表面上に流れ出てしまう可能性が低減される。具体的に、図８を参照して、集電板１９Ａの構成の例について詳述する。集電板１６Ａ（図９参照）の構成については、集電板１９Ａと同様に説明できるので、詳細な説明は省略する。

図８は、第２実施形態に係る電極組立体の一部の断面図である。図８に示されるように、集電板１９Ａは、集電板１９（図５）と比較して、溝部４０を備えておらず、離型剤部６０が設けられている点において相違する。また、集電板１９Ａ上に離型剤部６０が設けられている。離型剤部６０は、積層方向（Ｚ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂに隣接するとともに端面２５ａ，２５ｂの外側に位置している。すなわち、Ｚ軸方向から見たときに、各端面２５ａ，２５ｂと各端面に対向する離型剤部６０の一端６０ｂとは、同じ位置にあってもよいし（重なっていてもよいし）、Ｙ軸方向に所定のずれ量を有して位置していてもよい。Ｙ軸方向のずれの大きさは、例えば０．２ｍｍ以下に設定される。離型剤部６０は、Ｘ軸方向に沿って延在するように、集電板１９上に設けられる。

離型剤部６０は、溶融したタブ積層体２５（つまり溶融タブ）に対する疎液性を有する。前述のように、タブ積層体２５は例えば正極１１の金属箔１４と同一の材料（アルミニウム等）から構成される。例えばタブ積層体２５の材料がアルミニウムの場合には、離型剤部６０には、溶融したアルミニウムに対する疎液性を有する材料が用いられる。そのような離型剤部６０の材料としては、例えばシリコーンオイル又は黒鉛等がある。なお、集電板１６（図３）において溝部４０を備えていない構成とした集電板１６Ａ（後述の図９参照）上に離型剤部６０が設けられる場合、離型剤部６０には、溶融したタブ積層体２１の材料、例えば負極１２の金属箔１７と同一の材料（銅等）が溶融したものに対する疎液性を有する材料が用いられる。タブ積層体２１の材料が銅の場合も、離型剤部６０の材料として、例えばシリコーンオイル又は黒鉛等を用いることができる。

図９は、第２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。

（タブ積層体の準備工程）
タブ積層体の準備工程においては、Ｚ軸方向から見たときに、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｃに隣接するとともにこれらの端面の外側に位置するように、集電板１６Ａ，１９Ａ上に離型剤部６０を設ける。それ以降の手順については、先に図７を参照して説明した第１実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程と同様に説明できるので、ここでは説明を省略する。

（溶接部の形成工程）
図９に示されるように、溶接部の形成工程は、先に図６を参照して説明した第１実施形態における溶接部の形成工程と同様に行われてよい。あるいは、集電板１６，１９上に設けられた離型剤部６０にエネルギービームＢが照射されないように、エネルギービームＢの走査が調整されてもよい。

上述のようにエネルギービームＢを照射することによって、図８に示されるように、タブ積層体２５の端面２５ａのから内側に溶接部Ｗが形成される。

続いて、タブ積層体２１の端面２１ｂにもエネルギービームＢを照射し、端面２１ｂから内側に溶接部Ｗを形成する。同様に、タブ積層体２５の端面２５ｂ、タブ積層体２１の端面２１ａにもエネルギービームＢを照射し、端面２５ｂ，２１ａから内側に溶接部Ｗを形成する。

なお、離型剤部６０は、上述の製造工程において集電板１６Ａ，１９Ａ上に設けられていればよく、製造工程が完了した後は、集電板１６Ａ，１９Ａから取り除かれていてもよい。

第２実施形態の電極組立体の製造方法では、集電板１６Ａ，１９Ａには、積層方向（Ｚ軸方向）から見たときに、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに隣接するとともに端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂの外側に位置する離型剤部６０が設けられている。離型剤部６０は、溶融したタブ積層体２１，２５に対する疎液性を有する。このような離型剤部６０が設けられていることによっても、溶融タブが集電板１６Ａ，１９Ａの表面上に流れ出ることを抑制することができる。

３…電極組立体、１４ｂ，１７ｂ…タブ、１６，１６Ａ，１９，１９Ａ…集電板（導電部材）、２１，２５…タブ積層体、２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ…端面、Ｗ…溶接部、４０，５０…溝部、４０ｂ，５０ｂ…側面、６０…離型剤部、Ａ…空隙部、Ｂ…エネルギービーム。

Claims (5)

1. タブ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、
   導電部材と、積層された複数の前記タブを有し前記導電部材上に配置された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、
   前記準備する工程では、前記タブ積層体の前記端面に隣接するとともに前記積層方向に沿って延在する側面を有する溝部であって、前記積層方向から見たときに前記端面の外側において前記溶接部の形成予定位置に隣接する前記溝部を前記導電部材に形成する、電極組立体の製造方法。
2. 前記溶接部を形成する工程が完了した後も、前記導電部材の前記溝部は空隙部を有する、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。
3. 前記溶接部を形成する工程では、前記タブ積層体の前記端面及び前記溝部の前記側面に前記エネルギービームが照射される、請求項１又は２に記載の電極組立体の製造方法。
4. 前記溝部の前記側面は、前記タブ積層体の前記端面に略平行である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極組立体の製造方法。
5. タブ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、
   導電部材と、
   積層された複数の前記タブを有し前記導電部材上に配置されたタブ積層体と、
   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、
   前記導電部材は、前記タブ積層体の前記端面に隣接するとともに前記積層方向に沿って延在する側面を有する溝部であって、前記積層方向から見たときに前記端面の外側において前記溶接部に隣接する位置に前記溝部を備える、電極組立体。

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