JP6834982B2 - 電極組立体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一側面は、電極組立体の製造方法及び電極組立体に関する。
リチウム二次電池を製造する際に、ＹＡＧレーザー又は電子ビームを用いて、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）。
上記方法では、集電タブの積層方向に沿って延在する端面に直交する方向にＹＡＧレーザー又は電子ビームが照射されている。例えば正極集電タブの端面にＹＡＧレーザー又は電子ビームを照射する場合、正極集電タブの端面に対向する物体（例えば負極集電タブ等）が存在すると、当該物体がＹＡＧレーザー又は電子ビームを遮蔽してしまう。そのため、電極組立体の設計自由度は低い。
本発明の一側面は、設計自由度の高い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、タブを含む電極を有する電極組立体の製造方法であって、積層された前記タブを有するタブ積層体を準備する工程と、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、前記タブ積層体の端面から内側に溶接部を形成する工程と、を含み、前記溶接部を形成する工程では、前記タブ積層体の積層方向に直交すると共に前記タブ積層体の端面と交差する平面に前記エネルギービームの照射方向を投影した方向が、前記平面において、前記タブ積層体の端面及び前記タブ積層体の端面の法線方向の両方に対して傾斜している。
この電極組立体の製造方法では、例えばタブ積層体の端面に対向する物体が存在する場合であっても、エネルギービームが当該物体に遮蔽されないようにエネルギービームの照射方向を調整できる。そのため、電極組立体の設計自由度が高い。
前記タブ積層体を準備する工程では、複数のタブ積層体を準備し、前記溶接部を形成する工程では、前記複数のタブ積層体のうちの第１のタブ積層体の端面と、前記複数のタブ積層体のうちの第２のタブ積層体の端面とのそれぞれに前記エネルギービームを照射してもよい。さらに、前記第１のタブ積層体の端面及び前記第２のタブ積層体の端面が互いに対向配置された状態で、前記第１のタブ積層体の端面及び前記第２のタブ積層体の端面のそれぞれに前記エネルギービームを照射してもよい。
この場合、第１及び第２のタブ積層体のいずれか一方の端面にエネルギービームを照射する際に、他方のタブ積層体がエネルギービームを遮蔽しないようにエネルギービームの照射装置を配置し易くなる。
前記第１のタブ積層体の端面及び前記第２のタブ積層体の端面が、前記複数のタブ積層体の搬送方向に沿って配列されてもよい。
この場合、複数のタブ積層体を搬送することによって、第１のタブ積層体の端面及び第２のタブ積層体の端面にエネルギービームを照射することができる。そのため、電極組立体の生産性が向上する。
前記タブ積層体が、前記タブ積層体を挟んで互いに反対側に配置された複数の端面を有しており、前記溶接部を形成する工程では、前記複数の端面のそれぞれに前記エネルギービームを照射してもよい。
これにより、１つの端面において積層されたタブ間に未溶接部が生じた場合であっても、反対側に配置された別の端面において積層されたタブ間に未溶接部が生じにくい。
前記複数の端面が、前記タブ積層体の搬送方向に沿って配列されてもよい。
この場合、タブ積層体を搬送することによって、複数の端面にエネルギービームを照射することができる。そのため、電極組立体の生産性が向上する。
前記電極組立体が複数の電極を備え、前記複数の電極のそれぞれが、本体と前記本体の一端から突出する前記タブとを含み、前記電極組立体が、積層された複数の本体を有する電極本体を更に備え、前記溶接部を形成する工程では、前記電極本体と前記溶接部との間に配置された遮蔽部材が、前記タブ積層体の端面によって反射された前記エネルギービームを遮蔽してもよい。
この場合、タブ積層体の端面によって反射されたエネルギービームが電極本体にダメージを与えることが抑制される。
前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向において導電部材と集電体との間に配置され、前記タブ積層体の積層方向における前記導電部材の厚みは、前記タブ積層体の積層方向における前記集電体の厚みよりも小さくてもよい。
この場合、導電部材の厚みが比較的小さくなるので、導電部材の熱容量とタブの熱容量との差を小さくできる。
前記タブ積層体の端面において前記タブ積層体の積層方向に直交する方向における前記溶接部の最大長さが、前記タブ積層体の積層方向と前記タブ積層体の積層方向に直交する前記方向との両方に直交する方向から見たときに、前記タブ積層体の積層方向における前記溶接部と前記タブ積層体とが重なる部分の最大長さよりも大きくてもよい。
この場合、溶接部の機械的強度が高まるので、例えば組立作業又は外力により電極組立体に応力が生じても溶接部が破壊され難い。また、タブ積層体の端面において、タブ積層体の積層方向に直交する方向に溶接部を大きくすることができる。その結果、溶接部の熱拡散性が向上するので、エネルギービームの照射に起因するスパッタ粒子の発生を抑制できる。
前記タブ積層体の積層方向を含み前記タブ積層体の端面に直交する前記タブ積層体の断面において、前記タブ積層体の積層方向に直交する方向における前記溶接部の最大溶接深さが２ｍｍ未満であってもよい。
この場合、エネルギービームの照射に起因するスパッタ粒子の発生を抑制できる。
前記タブ積層体の端面の法線方向から見て、前記溶接部が、曲線を含む外形形状を有してもよい。
この場合、溶接部の外形形状の曲線部分において応力が集中し難いので、溶接部が剥離し難い。
本発明の一側面に係る電極組立体は、タブを含む電極を備える電極組立体であって、積層された前記タブを有するタブ積層体を備え、前記タブ積層体が、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、前記タブ積層体の積層方向に直交すると共に前記タブ積層体の端面と交差する前記タブ積層体の断面において、前記溶接部の境界線は、前記タブ積層体の端面及び前記タブ積層体の端面の法線方向の両方に対して傾斜した方向に延びている。
この電極組立体は、所望の方向に延びる境界線を有する溶接部を備える。境界線の方向は、例えばエネルギービームによって溶接部を形成する場合に、エネルギービームの照射方向を調整することによって制御される。その際、例えばタブ積層体の端面に対向する物体が存在する場合であっても、エネルギービームが当該物体に遮蔽されないようにエネルギービームの照射方向を調整できる。そのため、電極組立体の設計自由度が高い。
前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向において導電部材と集電体との間に配置され、前記タブ積層体の積層方向における前記導電部材の厚みは、前記タブ積層体の積層方向における前記集電体の厚みよりも小さくてもよい。
この場合、導電部材の厚みが比較的小さくなるので、導電部材の熱容量とタブの熱容量との差を小さくできる。
前記タブ積層体の端面において前記タブ積層体の積層方向に直交する方向における前記溶接部の最大長さが、前記タブ積層体の積層方向と前記タブ積層体の積層方向に直交する前記方向との両方に直交する方向から見たときに、前記タブ積層体の積層方向における前記溶接部と前記タブ積層体とが重なる部分の最大長さよりも大きくてもよい。
この場合、タブ積層体の端面において、タブ積層体の積層方向に交差する方向に溶接部が広がる。その結果、溶接部において電流が積層方向に流れる際に、積層されたタブ間の電気抵抗値を低減できる。
前記タブ積層体の積層方向を含み前記タブ積層体の端面に直交する前記タブ積層体の断面において、前記タブ積層体の積層方向に直交する方向における前記溶接部の最大溶接深さが２ｍｍ未満であってもよい。
前記タブ積層体の端面の法線方向から見て、前記溶接部が、曲線を含む外形形状を有してもよい。
この場合、溶接部の外形形状の曲線部分において応力が集中し難いので、溶接部が剥離し難い。
本発明の一側面によれば、設計自由度の高い電極組立体の製造方法及び電極組立体が提供され得る。
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方向は例えば水平方向である。
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（集電体）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（導電部材）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（集電体）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（導電部材）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。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った電極組立体の断面図である。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。本体１４ａ，１７ａは、互いに積層されて電極本体４２，４４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を有する電極本体４２と、Ｚ軸方向に積層された複数の本体１７ａを有する電極本体４４とを備える。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。端面２１ａ，２１ｂは、ＸＺ平面に沿う面である。端面２１ｃは、タブ積層体２１の先端に向かうに連れてタブ積層体２１の厚み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、Ｚ軸方向においてタブ積層体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はタブ積層体２１よりも厚い。保護板２３の厚みは、タブ１４ｂの厚みよりも大きく、集電板１６の厚みよりも小さい。電極組立体３は、保護板２３及び集電板１６を備えなくてもよい。
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。タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂにおいてタブ積層体２１の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２１の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２１の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２１の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２１とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい（図３参照）。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。
図４に示されるように、タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）に直交すると共にタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂと交差するタブ積層体２１の断面（例えばＸＹ断面）において、溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂ及びタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂの法線方向（例えばＹ軸方向）の両方に対して傾斜した方向に延びている。境界線Ｗａは、タブ積層体２１の先端から電極本体４２に向かう方向に延びてもよい。例えば、溶接部Ｗは２つの境界線Ｗａを有しており、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て、溶接部Ｗの外面から内側に向かうに連れて２つの境界線Ｗａの間隔が狭くなっている。溶接池は、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。
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。端面２５ａ，２５ｂは、ＸＺ平面に沿う面である。端面２５ｃは、タブ積層体２５の先端に向かうに連れてタブ積層体２５の厚み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。すなわち、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、Ｚ軸方向においてタブ積層体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と集電板１９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はタブ積層体２５よりも厚い。保護板２７の厚みは、タブ１７ｂの厚みよりも大きく、集電板１９の厚みよりも小さい。電極組立体３は、保護板２７及び集電板１９を備えなくてもよい。
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。タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂにおいてタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２５とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい（図３参照）。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。
図４に示されるように、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に直交すると共にタブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂと交差するタブ積層体２５の断面（例えばＸＹ断面）において、溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂ及びタブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂの法線方向（例えばＹ軸方向）の両方に対して傾斜した方向に延びている。境界線Ｗａは、タブ積層体２５の先端から電極本体４４に向かう方向に延びてもよい。例えば、溶接部Ｗは２つの境界線Ｗａを有しており、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て、溶接部Ｗの外面から内側に向かうに連れて２つの境界線Ｗａの間隔が狭くなっている。溶接池は、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。
第１実施形態の電極組立体３では、タブ積層体２１，２５のＸＹ断面において、溶接部Ｗの境界線Ｗａが、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ及びタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂの法線方向の両方に対して傾斜した方向に延びている。境界線Ｗａの延びる方向は、例えば、上述のように、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに照射されるエネルギービームＢの照射方向によって制御される。
第１実施形態の電極組立体３は、所望の方向に延びる境界線Ｗａを有する溶接部Ｗを備える。境界線Ｗａの延びる方向は、例えばエネルギービームＢによって溶接部Ｗを形成する場合に、エネルギービームＢの照射方向を調整することによって制御される。その際、例えばタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに対向する物体が存在する場合であっても、エネルギービームＢが当該物体に遮蔽されないようにエネルギービームＢの照射方向を調整できる。そのため、電極組立体３の設計自由度が高い。
また、電極組立体３は積層型の電極組立体であるので、巻回型の電極組立体に比べて個々の電極（正極１１及び負極１２）がそれぞれ独立に動くことが可能である。よって、積層型の電極組立体では、巻回型の電極組立体に比べて、正極１１の本体１４ａ及び負極１２の本体１７ａがＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方において位置ずれする可能性がある。さらに、本体１４ａ，１７ａの位置ずれに加えて、タブ１４ｂ，１７ｂもＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方において位置ずれする可能性がある。したがって、ＸＹ平面におけるタブ１４ｂ，１７ｂの位置ずれの最大値が大きくなる可能性がある。そのような場合であっても、電極組立体３ではタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに溶接部Ｗが形成されているので、複数のタブ１４ｂ，１７ｂ間に未溶接部が生じにくい。また、容量の大きな電池の電極組立体３のタブ積層体２１，２５は比較的厚くなり、タブ積層体２１，２５の厚さに応じて溶接に必要なエネルギーも大きくなる。その場合、エネルギービームＢの照射による溶接を行うと、消耗品である溶接電極を用いる抵抗溶接に比べて、溶接装置のランニングコストを低減できる。
電極組立体３が保護板２３，２７を備えていると、保護板２３，２７を介して複数のタブ１４ｂ，１７ｂが押圧されるため複数のタブ１４ｂ，１７ｂ間に隙間が生じ難くなる。よって、溶接を行う際に溶接部Ｗにボイドが発生し難い。
タブ積層体２１の積層方向を含みタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂに直交するタブ積層体２１の断面（例えばＹＺ断面）において、タブ積層体２１の積層方向に直交する方向における溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄは、２ｍｍ未満であってもよいし、１．５ｍｍ以下であってもよいし、１．２ｍｍ以下であってもよいし、０．１ｍｍ超であってもよいし、０．３ｍｍ以上であってもよい。同様に、タブ積層体２５の積層方向を含みタブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂに直交するタブ積層体２５の断面（例えばＹＺ断面）において、タブ積層体２５の積層方向に直交する方向における溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄは２ｍｍ未満であってもよいし、１．５ｍｍ以下であってもよいし、１．２ｍｍ以下であってもよいし、０．１ｍｍ超であってもよいし、０．３ｍｍ以上であってもよい。最大溶接深さＷｄを２ｍｍ未満とすると、例えばエネルギービームＢの照射に起因するスパッタ粒子の発生を抑制できる。特に、最大溶接深さＷｄを１．２ｍｍ以下とすると、スパッタ粒子の発生が顕著に抑制される（図１５参照）。
タブ積層体２１の積層方向に直交するタブ積層体２１の断面（例えばＸＹ断面）において、溶接部Ｗの最大面積は、例えば４〜４０ｍｍ２である。同様に、タブ積層体２５の積層方向に直交するタブ積層体２５の断面（例えばＸＹ断面）において、溶接部Ｗの最大面積は、例えば４〜４０ｍｍ２である。溶接部Ｗの最大面積を４ｍｍ２以上とすると、溶接部Ｗの電気抵抗値を十分に低減できる。
上述のように、電極組立体３において、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂにおいてタブ積層体２１の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２１の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２１の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２１の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２１とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい（図３参照）。よって、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂにおいて、タブ積層体２１の積層方向に交差する方向に溶接部Ｗが広がる。その結果、溶接部Ｗにおいて電流が積層方向に流れる際に、複数のタブ１４ｂ間の電気抵抗値を低減できる。同様に、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂにおいてタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２５とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい。よって、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂにおいて、タブ積層体２５の積層方向に交差する方向に溶接部Ｗが広がる。その結果、溶接部Ｗにおいて電流が積層方向に流れる際に、複数のタブ１７ｂ間の電気抵抗値を低減できる。
タブ積層体２１が、タブ積層体２１の積層方向において保護板２３と集電板１６との間に配置され、タブ積層体２１の積層方向における保護板２３の厚みは、タブ積層体２１の積層方向における集電板１６の厚みよりも小さくてもよい。この場合、保護板２３の厚みが比較的小さくなるので、保護板２３の熱容量とタブ１４ｂの熱容量との差を小さくできる。よって、保護板２３とタブ１４ｂとの接触箇所における溶接部Ｗの品質が向上する。タブ積層体２１の積層方向における保護板２３の厚みは、タブ積層体２１の積層方向におけるタブ１４ｂの厚みよりも大きくてもよい。
保護板２３の厚みは、０．１〜０．５ｍｍであってもよいし、０．１〜０．２ｍｍであってもよい。保護板２３の厚みが０．１ｍｍ未満であると、保護板２３がタブ１４ｂを押圧する力が小さくなるので、溶接時にタブ１４ｂが動き易くなる傾向にある。保護板２３の厚みが０．５ｍｍ超であると、溶接時に保護板２３を溶融させるためのエネルギーが大きくなる傾向にある。エネルギーを大きくするためにエネルギービームＢの出力を上げると、エネルギービームＢの照射に起因するスパッタ粒子が発生し易くなる。タブ１４ｂの厚みは、例えば５〜３０μｍである。タブ積層体２１の厚みは例えば０．３〜２．４ｍｍであってもよいし、０．６〜１．０ｍｍであってもよい。
同様に、タブ積層体２５が、タブ積層体２５の積層方向において保護板２７と集電板１９との間に配置され、タブ積層体２５の積層方向における保護板２７の厚みは、タブ積層体２５の積層方向における集電板１９の厚みよりも小さくてもよい。この場合、保護板２７の厚みが比較的小さくなるので、保護板２７の熱容量とタブ１７ｂの熱容量との差を小さくできる。よって、保護板２７とタブ１７ｂとの接触箇所における溶接部Ｗの品質が向上する。タブ積層体２５の積層方向における保護板２７の厚みは、タブ積層体２５の積層方向におけるタブ１７ｂの厚みよりも大きくてもよい。
保護板２７の厚みは、例えば０．１〜０．５ｍｍであってもよいし、０．１〜０．２ｍｍであってもよい。保護板２７の厚みが０．１ｍｍ未満であると、保護板２７がタブ１７ｂを押圧する力が小さくなるので、溶接時にタブ１７ｂが動き易くなる傾向にある。保護板２７の厚みが０．５ｍｍ超であると、溶接時に保護板２７を溶融させるためのエネルギーが大きくなる傾向にある。エネルギーを大きくするためにエネルギービームＢの出力を上げると、エネルギービームＢの照射に起因するスパッタ粒子が発生し易くなる。タブ１７ｂの厚みは、例えば５〜３０μｍである。タブ積層体２５の厚みは例えば０．３〜２．４ｍｍであってもよいし、０．６〜１．０ｍｍであってもよい。
図５〜図９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、図５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を示す図であり、図５（Ｂ）はＹ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。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、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。
まず、図５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を示す図であり、図５（Ｂ）はＹ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。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、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、図６に示されるように、タブ積層体２５（第１のタブ積層体）の端面２５ａにエネルギービームＢを照射する。図６（Ａ）はＺ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図であり、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。
次に、図６に示されるように、タブ積層体２５（第１のタブ積層体）の端面２５ａにエネルギービームＢを照射する。図６（Ａ）はＺ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図であり、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。
タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に直交すると共にタブ積層体２５の端面２５ａと交差する平面（例えばＸＹ平面）にエネルギービームＢの照射方向を投影した方向Ｊは、当該平面（例えばＸＹ平面）において、タブ積層体２５の端面２５ａ及びタブ積層体２５の端面２５ａの法線方向（例えばＹ軸方向）の両方に対して傾斜している。エネルギービームＢは、タブ積層体２５の先端から電極本体４４に向かう方向に照射されてもよい。この場合、エネルギービームＢが電極本体４４に遮蔽されることを抑制できる。エネルギービームＢの照射方向は、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に直交すると共にタブ積層体２５の端面２５ａと交差する平面（例えばＸＹ平面）内の方向であってもよいし、当該平面（例えばＸＹ平面）に交差する方向であってもよい。ＸＹ平面において、タブ積層体２５の端面２５ａと方向Ｊとのなす角度のうち小さい方の角度θは、５〜８５°であってもよく、１０〜８０°であってもよく、４５〜７５°であってもよい。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、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。
集電板１６，１９、タブ積層体２１，２５及び保護板２３，２７を含むワークは、例えばベルトコンベア等の搬送ステージ４０上に載置され、エネルギービームＢの照射位置までＹ軸方向に搬送される。
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。第１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の厚みよりも大きい。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Ｈ１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の厚みよりも大きいと、タブ積層体２５の端面２５ａ、集電板１９及び保護板２７を全体的に溶接できるため好ましい。
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７に示されるように、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。図７（Ａ）はＺ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図であり、図７（Ｂ）はＹ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。タブ積層体２５のＸＹ断面において、溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２５の端面２５ａ及びタブ積層体２５の端面２５ａの法線方向の両方に対して傾斜した方向に延びている。タブ積層体２５の端面２５ａにおいてタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２５とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい。なお、最大長さＷ１はＺ軸方向における溶接部Ｗの最大長さより小さい。
続いて、図８に示されるように、タブ積層体２１（第２のタブ積層体）の端面２１ｂにも同様にエネルギービームＢを照射する。すなわち、タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）に直交すると共にタブ積層体２１の端面２１ｂと交差する平面（例えばＸＹ平面）にエネルギービームＢの照射方向を投影した方向Ｊは、当該平面（例えばＸＹ平面）において、タブ積層体２１の端面２１ｂ及びタブ積層体２１の端面２１ｂの法線方向（例えばＹ軸方向）の両方に対して傾斜している。ＸＹ平面において、タブ積層体２１の端面２１ｂと方向Ｊとのなす角度のうち小さい方の角度θは、５〜８５°であってもよく、１０〜８０°であってもよく、４５〜７５°であってもよい。これにより、図９に示されるように、タブ積層体２１の端面２１ｂから内側にも溶接部Ｗが形成される。
エネルギービームＢは、タブ積層体２５の端面２５ｂとタブ積層体２１の端面２１ｂとが互いに対向配置された状態で、端面２１ｂに照射される。タブ積層体２１，２５の先端間のＹ軸方向における距離をＬ１、端面２１ｂにおけるエネルギービームＢの照射位置とタブ積層体２５の先端との間のＸ軸方向における距離をＬ２とした場合に、ｔａｎθ≦Ｌ１／Ｌ２であってもよい。この場合、端面２１ｂに照射されるエネルギービームＢが、端面２１ｂに対向配置されたタブ積層体２５に遮蔽されることを抑制できる。タブ積層体２１，２５の突出方向がＸ軸方向に沿っている場合、θ≦２５°が好ましい。
エネルギービームＢを照射する際に、電極本体４２，４４と溶接部Ｗとの間に配置された遮蔽部材５０が、タブ積層体２１の端面２１ｂによって反射されたエネルギービームＢを遮蔽してもよい。遮蔽部材５０は、端面２１ｂによって反射されたエネルギービームＢを反射する反射体であってもよいし、端面２１ｂによって反射されたエネルギービームＢを吸収する吸収体であってもよい。遮蔽部材５０が配置された状態で、タブ積層体２１の端面２１ｂにエネルギービームＢを照射すると、端面２１ｂによって反射されたエネルギービームＢが電極本体４２，４４にダメージを与えることが抑制される。
続いて、タブ積層体２１の端面２１ｂと同様に、タブ積層体２５の端面２５ｂにエネルギービームＢを照射することにより、タブ積層体２５の端面２５ｂから内側に溶接部Ｗを形成する（図４参照）。エネルギービームＢは、タブ積層体２５の端面２５ｂとタブ積層体２１の端面２１ｂとが互いに対向配置された状態で、端面２５ｂに照射される。タブ積層体２１，２５の先端間のＹ軸方向における距離をＬ１、端面２５ｂにおけるエネルギービームＢの照射位置とタブ積層体２１の先端との間のＸ軸方向における距離をＬ２とした場合に、ｔａｎθ≦Ｌ１／Ｌ２であってもよい。この場合、端面２５ｂに照射されるエネルギービームＢが、端面２５ｂに対向配置されたタブ積層体２１に遮蔽されることを抑制できる。また、エネルギービームＢを端面２５ｂに照射する際に、電極本体４２，４４と溶接部Ｗとの間に遮蔽部材５０を配置することによって、タブ積層体２５の端面２５ｂによって反射されたエネルギービームＢを遮蔽してもよい。この場合、タブ積層体２５の端面２５ｂによって反射されたエネルギービームＢが電極本体４２，４４にダメージを与えることが抑制される。エネルギービームＢが赤外線のレーザー光であると、銅を含むタブ１７ｂによって反射されるエネルギービームＢの反射率は、アルミニウムを含むタブ１４ｂによって反射されるエネルギービームＢの反射率に比べて高くなる。そのような場合に、遮蔽部材５０は特に有効である。その後、タブ積層体２５の端面２５ｂと同様に、タブ積層体２１の端面２１ａにエネルギービームＢを照射することにより、タブ積層体２１の端面２１ａから内側に溶接部Ｗを形成する（図４参照）。遮蔽部材５０は、端面２５ａ，２１ａにエネルギービームＢを照射する際に使用されてもよい。この場合、端面２５ａ，２１ａによって反射されたエネルギービームＢが電極本体４２，４４にダメージを与えることが抑制される。
エネルギービームＢの照射の際、タブ積層体２１，２５を含むワークは、搬送ステージ４０によって、エネルギービームＢの照射位置までＹ軸方向に搬送される。第１の照射装置３０を用いて、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２５ｂにエネルギービームＢを照射し、第２の照射装置３０を用いて、タブ積層体２１，２５の端面２１ｂ，２５ａにエネルギービームＢを照射してもよい。また、１つの照射装置３０をモータ等の駆動装置により移動させてエネルギービームＢの照射方向を変えることによって、端面２５ａ，２１ｂ，２５ｂ，２１ａにエネルギービームＢを順に照射してもよい。
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内に収容し、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、例えばタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに対向する物体が存在する場合であっても、エネルギービームＢが当該物体に遮蔽されないようにエネルギービームＢの照射方向を調整できる。そのため、例えばタブ積層体２１，２５の端面２１ｂ，２５ｂに溶接部Ｗが位置するように電極組立体３を設計できるので、電極組立体３の設計自由度が高い。
図８に示されるように、タブ積層体２５の端面２５ｂとタブ積層体２１の端面２１ｂとが互いに対向配置された状態で、エネルギービームＢを端面２１ｂに照射する場合、タブ積層体２５がエネルギービームＢを遮蔽しないようにエネルギービームＢの照射装置３０を配置し易くなる。一方、Ｙ軸方向にエネルギービームを照射する場合、タブ積層体２５の端面２５ｂとタブ積層体２１の端面２１ｂとの間の距離が狭いため、比較的大きな装置であるエネルギービームの照射装置を端面２５ｂと端面２１ｂとの間に配置することは難しい。同様に、エネルギービームＢを端面２５ｂに照射する場合、タブ積層体２１がエネルギービームＢを遮蔽しないようにエネルギービームＢの照射装置３０を配置し易くなる。
また、本実施形態では、図８に示されるように、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂがタブ積層体２１，２５の搬送方向（Ｙ軸方向）に沿って配列される。この場合、Ｙ軸方向にタブ積層体２１，２５を搬送することによって、端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂにエネルギービームＢを照射することができる。そのため、電極組立体３の生産性が向上する。例えば、まず、端面２５ａ，２１ｂにエネルギービームＢを順に照射することができる。続いて、端面２５ｂ，２１ａにエネルギービームＢを順に照射することができる。
タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂのそれぞれにエネルギービームＢを照射することによって溶接部Ｗを形成する場合、互いに反対側に配置された２つの端面２５ａ，２５ｂにおいて共に複数のタブ１７ｂ間に未溶接部が生じる状況が生じにくい。特に互いに反対側に配置された２つの端面２５ａ，２５ｂに溶接部Ｗを形成できた場合、タブ１７ｂ間に剥離を起こさせる応力が掛かったとしても、応力に対する耐性が強い。よって、タブ積層体２５の端面２５ｃに溶接部Ｗを形成する必要がない。そのため、タブ積層体２５の端面２５ｃを含む先端部をＹＺ平面に沿って切断する工程が不要になるので、電極組立体３の生産性が向上する。あるいは、端面２５ｃを含む先端部を切断せずに端面２５ｃを溶接するならば、積層厚さが場所ごとに異なるタブ積層体２５に対して溶接を行うことになる。その場合、溶接に必要なエネルギーを場所ごとに変える必要があるが、端面２５ｃを溶接しなければそのような必要もない。タブ積層体２１についても同様に、互いに反対側に配置された２つの端面２１ａ，２１ｂにおいて共に複数のタブ１４ｂ間に未溶接部が生じる状況が生じにくい。よって、タブ積層体２１の端面２１ｃに溶接部Ｗを形成する必要がない。
タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂにおいてタブ積層体２１の積層方向に直交する方向における溶接部Ｗの最大長さＷ２が、タブ積層体２１の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２１の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２１の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２１とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい。同様に、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂにおいてタブ積層体２５の積層方向に直交する方向における溶接部Ｗの最大長さＷ２が、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）とタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（例えばＸ軸方向）との両方に直交する方向（例えばＹ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の積層方向（例えばＺ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２５とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい。このような場合、溶接部Ｗの機械的強度が高まるので、例えば組立作業又は外力により電極組立体３に応力が生じても溶接部Ｗが破壊され難い。また、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂにおいて、タブ積層体２１の積層方向に直交する方向に溶接部Ｗを大きくすることができる。同様に、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂにおいて、タブ積層体２５の積層方向に直交する方向に溶接部Ｗを大きくすることができる。その結果、溶接部Ｗの熱拡散性が向上するので、エネルギービームＢの照射に起因するスパッタ粒子の発生を抑制できる。
図１０〜図１１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。図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）はＸ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図であり、図１０（Ｂ）及び図１１（Ｂ）はＺ軸方向から見たタブ積層体２１，２５を示す図である。第２実施形態では、タブ積層体２１，２５の端面２１ｃ，２５ｃにそれぞれ溶接部Ｗが形成されること以外は第１実施形態と同様に電極組立体３を製造することができる。
タブ積層体２５の端面２５ｃは、タブ積層体２５の先端に位置しており、ＹＺ平面に沿う面である。端面２５ｃは、タブ積層体２５の先端を切断することによって形成されてもよいし、異なる長さのタブ１７ｂを用いてタブ１７ｂを積層することによって形成されてもよい。
図１０に示されるように、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に直交すると共にタブ積層体２５の端面２５ｃと交差する平面（例えばＸＹ平面）にエネルギービームＢの照射方向を投影した方向Ｊは、当該平面（例えばＸＹ平面）において、タブ積層体２５の端面２５ｃ及びタブ積層体２５の端面２５ｃの法線方向（例えばＸ軸方向）の両方に対して傾斜している。エネルギービームＢは、端面２５ｃにおいて、Ｚ軸方向に変位（ウォブリング）させながらＹ軸方向に沿って走査される。エネルギービームＢの照射スポットは、端面２５ｃにおいて、Ｙ軸方向に沿った軸線Ｈ１上の位置Ｐ４から位置Ｐ５まで移動する。例えば、位置Ｐ４，Ｐ５は、Ｚ軸方向において端面２５ｃの中心に位置する。エネルギービームＢは、例えば、端面２５ｃにおいてＹ軸方向に沿って中心点を移動させ、当該中心点を中心にＹＺ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。
図１１に示されるように、エネルギービームＢの照射により、タブ積層体２５の端面２５ｃから内側に溶接部Ｗが形成される。溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２５のＸＹ断面において、端面２５ｃ及び端面２５ｃの法線方向（例えばＸ軸方向）の両方に対して傾斜した方向に延びている。
同様に、エネルギービームＢをタブ積層体２１の端面２１ｃに照射することによって、タブ積層体２１の端面２１ｃにも溶接部Ｗが形成される。溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２１のＸＹ断面において、端面２１ｃ及び端面２１ｃの法線方向（例えばＸ軸方向）の両方に対して傾斜した方向に延びている。
第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、第２実施形態では、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂに加えて端面２５ｃにも溶接部Ｗが形成されるので、タブ１７ｂ間の電気抵抗値を低減することができる。同様に、端面２１ｃにも溶接部Ｗを形成することによって、タブ１４ｂ間の電気抵抗値も低減することができる。タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに溶接部Ｗが形成されず、タブ積層体２１，２５の端面２１ｃ，２５ｃにのみ溶接部Ｗが形成されてもよい。
図１２〜図１３は、第３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１２（Ａ）及び図１３（Ａ）はＸ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図であり、図１２（Ｂ）及び図１３（Ｂ）はＺ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。第３実施形態では、積層型の電極組立体３に代えて巻回型の電極組立体３を製造すること以外は第１実施形態と同様に電極組立体３を製造することができる。
巻回型の電極組立体３は、積層型の電極組立体３と同様に、タブ積層体２１，２５を備える。タブ積層体２１，２５はＸ軸方向において互いに反対側に配置される。タブ積層体２５では、タブ１７ｂが、Ｘ軸方向の軸を中心に巻回された後、Ｚ軸方向に圧縮されている。そのため、タブ積層体２５は、Ｚ軸方向に積層されたタブ１７ｂを有する。具体的には、タブ１７ｂにおける複数の部分がＺ軸方向に積層される。溶接部Ｗは、積層されたタブ１７ｂ同士を接続する。具体的には、溶接部Ｗによって、タブ１７ｂにおける複数の部分同士が接続される。巻回型の電極組立体３において、タブ積層体２５は端面２５ａ，２５ｂを備えておらず、先端に位置する端面２５ｃのみを備えている。同様に、タブ積層体２１は端面２１ａ，２１ｂを備えておらず、先端に位置する端面２１ｃのみを備えている。
図１２に示されるように、第３実施形態と同様に、タブ積層体２５の端面２５ｃにエネルギービームＢが照射される。
図１３に示されるように、エネルギービームＢの照射により、タブ積層体２５の端面２５ｃから内側に溶接部Ｗが形成される。溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２５のＸＹ断面において、端面２５ｃ及び端面２５ｃの法線方向（例えばＸ軸方向）の両方に対して傾斜した方向に延びている。
同様に、エネルギービームＢをタブ積層体２１の端面２１ｃに照射することによって、タブ積層体２１の端面２１ｃにも溶接部Ｗが形成される。溶接部Ｗの境界線Ｗａは、タブ積層体２１のＸＹ断面において、端面２１ｃ及び端面２１ｃの法線方向（例えばＸ軸方向）の両方に対して傾斜した方向に延びている。
第３実施形態では、第２実施形態と同様の作用効果が得られる。
図１４は、変形例に係る溶接部を有する電極組立体の一部を示す図である。図１４（Ａ）は、第１変形例に係る溶接部Ｗを有する、Ｙ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。図１４（Ｂ）は、第２変形例に係る溶接部Ｗを有する、Ｙ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。第１及び第２変形例では、タブ積層体２５の端面２５ａの法線方向から見て、溶接部Ｗが、曲線を含む外形形状を有している。そのため、溶接部Ｗの外形形状の曲線部分において応力が集中し難いので、溶接部Ｗが剥離し難い。溶接部Ｗは、曲線によって囲まれる外形形状を有してもよいし、曲線及び直線によって囲まれる外形形状を有してもよい。溶接部Ｗの外形形状は、応力が集中し易い角部（直線同士が交差する部分）を含んでいない。
第１変形例に係る溶接部Ｗの外形形状は例えば楕円形の一部を含む。図１４（Ａ）に示されるように、タブ積層体２５の端面２５ａにおいてタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（Ｘ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）とタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（Ｘ軸方向）との両方に直交する方向（Ｙ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２５とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい。
第２変形例に係る溶接部Ｗの外形形状は例えば円形の一部を含む。図１４（Ｂ）に示されるように、タブ積層体２５の端面２５ａにおいてタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（Ｘ軸方向）における溶接部Ｗの最大長さＷ２は、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）とタブ積層体２５の積層方向に直交する方向（Ｘ軸方向）との両方に直交する方向（Ｙ軸方向）から見たときに、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）における溶接部Ｗとタブ積層体２５とが重なる部分の最大長さＷ１よりも大きい。最大長さＷ２は、最大長さＷ１以下であってもよい。
タブ積層体２５の端面２５ｂ及びタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂのうち少なくとも１つにおいても、溶接部Ｗが、第１変形例又は第２変形例に係る溶接部Ｗと同じ形状を有してもよい。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記各実施形態の構成要素は任意に組み合わされ得る。
以下、実施例に基づいて本発明がより具体的に説明されるが、本発明は以下の実施例に限定されない。
（実施例１）
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄが０．１ｍｍとなるように溶接部Ｗを形成した。
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄが０．１ｍｍとなるように溶接部Ｗを形成した。
（実施例２）
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。
（実施例３）
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを１．２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。溶接部Ｗの形成に用いたレーザーの出力は１５００Ｗ、走査速度は２４．９ｍｍ／ｓｅｃであった。
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを１．２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。溶接部Ｗの形成に用いたレーザーの出力は１５００Ｗ、走査速度は２４．９ｍｍ／ｓｅｃであった。
（実施例４）
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを１．５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。溶接部Ｗの形成に用いたレーザーの出力は１５００Ｗ、走査速度は８．３ｍｍ／ｓｅｃであった。
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを１．５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。溶接部Ｗの形成に用いたレーザーの出力は１５００Ｗ、走査速度は８．３ｍｍ／ｓｅｃであった。
（実施例５）
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。
溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄを２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして溶接部Ｗを形成した。
（評価結果）
実施例１〜５の評価結果を図１５に示す。レーザービームをタブ積層体の端面に照射している様子を撮像し、得られた映像からレーザービームの照射に起因するスパッタ粒子の数をカウントした。実施例４〜５では、スパッタ粒子の数が、実施例１〜３に比べて顕著に増えた。また、溶接部Ｗの電気抵抗値を測定した。図１５に示される表中のＡは良好な結果が得られたことを示し、ＢはＡよりは良好でない結果が得られたことを示す。実施例２〜４では、実施例１及び５に比べて良好な結果が得られた。図１５の評価結果によれば、溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄが０．３〜１．５ｍｍであると、スパッタ粒子の数が少なくなった。さらに最大溶接深さＷｄが０．３〜１．２ｍｍであると、スパッタ粒子の数が顕著に少なくなり、かつ、溶接部Ｗの電気抵抗値が良好な値となった。
実施例１〜５の評価結果を図１５に示す。レーザービームをタブ積層体の端面に照射している様子を撮像し、得られた映像からレーザービームの照射に起因するスパッタ粒子の数をカウントした。実施例４〜５では、スパッタ粒子の数が、実施例１〜３に比べて顕著に増えた。また、溶接部Ｗの電気抵抗値を測定した。図１５に示される表中のＡは良好な結果が得られたことを示し、ＢはＡよりは良好でない結果が得られたことを示す。実施例２〜４では、実施例１及び５に比べて良好な結果が得られた。図１５の評価結果によれば、溶接部Ｗの最大溶接深さＷｄが０．３〜１．５ｍｍであると、スパッタ粒子の数が少なくなった。さらに最大溶接深さＷｄが０．３〜１．２ｍｍであると、スパッタ粒子の数が顕著に少なくなり、かつ、溶接部Ｗの電気抵抗値が良好な値となった。
３…電極組立体、１１…正極（電極）、１２…負極（電極）、１４ａ，１７ａ…本体、１４ｂ，１７ｂ…タブ、２１，２５…タブ積層体、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…端面、２３，２７…保護板（導電部材）、４２，４４…電極本体、５０…遮蔽部材、Ｂ…エネルギービーム、Ｗ…溶接部、Ｗａ…境界線。
Claims (11)
- タブを含む電極を有する電極組立体の製造方法であって、
積層された前記タブを有するタブ積層体を準備する工程と、
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、前記タブ積層体の端面から内側に溶接部を形成する工程と、
を含み、
前記溶接部を形成する工程では、前記タブ積層体の積層方向に直交すると共に前記タブ積層体の端面と交差する平面に前記エネルギービームの照射方向を投影した方向が、前記平面において、前記タブ積層体の端面及び前記タブ積層体の端面の法線方向の両方に対して傾斜している、電極組立体の製造方法。 - 前記タブ積層体を準備する工程では、複数のタブ積層体を準備し、
前記溶接部を形成する工程では、前記複数のタブ積層体のうちの第１のタブ積層体の端面と、前記複数のタブ積層体のうちの第２のタブ積層体の端面とのそれぞれに前記エネルギービームを照射する、請求項１に記載の電極組立体の製造方法。 - 前記第１のタブ積層体の端面及び前記第２のタブ積層体の端面が互いに対向配置された状態で、前記第１のタブ積層体の端面及び前記第２のタブ積層体の端面のそれぞれに前記エネルギービームを照射する、請求項２に記載の電極組立体の製造方法。
- 前記第１のタブ積層体の端面及び前記第２のタブ積層体の端面が、前記複数のタブ積層体の搬送方向に沿って配列される、請求項２又は３に記載の電極組立体の製造方法。
- 前記タブ積層体が、前記タブ積層体を挟んで互いに反対側に配置された複数の端面を有しており、
前記溶接部を形成する工程では、前記複数の端面のそれぞれに前記エネルギービームを照射する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。 - 前記複数の端面が、前記タブ積層体の搬送方向に沿って配列される、請求項５に記載の電極組立体の製造方法。
- 前記電極組立体が複数の電極を備え、
前記複数の電極のそれぞれが、本体と前記本体の一端から突出する前記タブとを含み、
前記電極組立体が、積層された複数の本体を有する電極本体を更に備え、
前記溶接部を形成する工程では、前記電極本体と前記溶接部との間に配置された遮蔽部材が、前記タブ積層体の端面によって反射された前記エネルギービームを遮蔽する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。 - 前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向において導電部材と集電体との間に配置され、
前記タブ積層体の積層方向における前記導電部材の厚みは、前記タブ積層体の積層方向における前記集電体の厚みよりも小さい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。 - 前記タブ積層体の端面において前記タブ積層体の積層方向に直交する方向における前記溶接部の最大長さが、前記タブ積層体の積層方向と前記タブ積層体の積層方向に直交する前記方向との両方に直交する方向から見たときに、前記タブ積層体の積層方向における前記溶接部と前記タブ積層体とが重なる部分の最大長さよりも大きい、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。
- 前記タブ積層体の積層方向を含み前記タブ積層体の端面に直交する前記タブ積層体の断面において、前記タブ積層体の積層方向に直交する方向における前記溶接部の最大溶接深さが２ｍｍ未満である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。
- 前記タブ積層体の端面の法線方向から見て、前記溶接部が、曲線を含む外形形状を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電極組立体の製造方法。
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