JP7073239B2

JP7073239B2 - 二次電池

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Publication number: JP7073239B2
Application number: JP2018183770A
Authority: JP
Inventors: 茂樹齋藤
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-05-23
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: JP2020053333A

Description

本発明は二次電池に関し、例えば、複数の正極シートと複数の負極シートを有し、正極シートと負極シートが交互に積層される構造を有する二次電池に関する。

二次電池では、正極シートと負極シートとによりセパレータを挟み込む構造により発電体を形成する。また、二次電池は、発電体の面積の大きさにより電池容量が決まる。二次電池では、１つの二次電池の体積辺りの電池容量（以下容量効率と称す）を高めるために、発電体の二次電池内への収納方法が様々考えられている。収納方法の１つとして、広い面積のシート状の発電体を巻いて筒形状とする捲回体構造がある。また、別の収納方法として、複数の正極板と複数の負極板及び複数のセパレータを、正極シートと負極シートとの間にセパレータが挟まれる形態で積層する積層構造がある。

二次電池では、集電体を構成するシートを束ね、集電体から電力を取り出す集電板に要する体積をいかに小さくするかが容量効率に影響する要素の１つとしてある。そこで、特許文献１に捲回体構造の発電体を有する二次電池におけるタブ部の構造及びタブ部への集電板の取り付け方法の一例が開示されている。

特許文献１に記載の非水電解質二次電池（例えば、二次電池）は、正負極板の少なくとも一方の極板の端縁部を他方の極板の端縁部より突出させ、セパレータを介して捲回あるいは積層してなる発電素子を有し、少なくとも該発電素子の突出した極板の端縁部と集電体とを接合して集電する非水電解質二次電池において、集電体にスリットを形成し該スリットに前記突出した極板の端縁部を差込、該スリット部で極板の端縁部と集電体とが接合
されていることを特徴とする。

特開平１０－２６１４４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の集電体（例えば、集電部品）では、タブを束ねる領域と溶接に要する部位とが必要になるため、集電部品の厚みが厚くなり、二次電池の体積に対する発電体の大きさが制限される問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、集電部品に要する体積を削減することを目的とするものである。

本発明の二次電池の一態様は、正極シート、セパレータ及び負極シートが積層されるように形成された発電体と、前記発電体から突出したタブ部に取り付けられる集電部品と、前記発電体を収納するケースと、前記発電体に取り付けられ、前記ケース外に突出するように設けられた極柱と、前記発電体を前記ケースに密閉された状態にする蓋と、を有し、前記集電部品は、第１のかしめ板と、折り曲げ線を介して前記第１のかしめ板と隣り合い、かつ、前記第１のかしめ板と連続した部材として形成される第２のかしめ板と、前記第１のかしめ板と前記第２のかしめ板との境界付近に設けられ、複数の前記タブ部を前記第１のかしめ板と前記第２のかしめ板とで挟み込むように折り曲げたかしめ状態で前記複数のタブ部を構成する複数のシートが露出するように開口された開口穴と、を有し、前記集電部品は、前記かしめ状態において、前記発電体における前記正極シート、セパレータ及び負極シートが積層される第１の方向と直交する第２の方向に前記第１のかしめ板と前記第２のかしめ板が重なるように前記タブ部を折り曲げた状態で設置される。

本発明にかかる二次電池は、集電部品の体積を削減して二次電池の容量効率を高めることができる。

本発明の二次電池によれば、二次電池のセル体積あたりの発電体の体積を大きくすることができる。

実施の形態１にかかる二次電池の外観を表す図である。実施の形態１にかかる二次電池のケースに収納される発電体の構造を説明する図である。実施の形態１にかかる集電部品の構造を説明する図である。実施の形態１にかかる二次電池の集電部品取り付け工程の第１の工程を説明する図である。実施の形態１にかかる二次電池の集電部品取り付け工程の第２の工程を説明する図である。実施の形態１にかかる二次電池の集電部品取り付け工程の第３の工程を説明する図である。実施の形態１にかかる二次電池の集電部品取り付け工程の第３の工程の追加工程を説明する図である。実施の形態１にかかる二次電池の集電部品取り付け工程の第４の工程を説明する図である。実施の形態２にかかる集電部品の構造を説明する図である。実施の形態２にかかる集電部品に対する溶接工程を説明する図である。実施の形態３にかかる集電部品の構造を説明する図である。実施の形態３にかかる集電部品によりタブ部をかしめた場合の集電部品とタブ部との関係を説明する図である。実施の形態４にかかる集電部品の構造を説明する図である。実施の形態４にかかる集電部品によりタブ部をかしめた場合の集電部品とタブ部との関係を説明する図である。実施の形態５にかかる集電部品の構造を説明する図である。実施の形態５にかかる集電部品によりタブ部をかしめた場合の集電部品とタブ部との関係を説明する図である。実施の形態５にかかる集電部品への電極部材の取り付け工程を説明する図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

また、以下の説明では、主に積層構造の二次電池について説明するが、捲回体構造であってもタブを有する構造であれば本発明を適用することが可能である。なお、捲回体構造では、発電体部分を見ると、正極シートと負極シートを捲回した状態で正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層される構造となる。そのため、捲回体構造においても発電体部分は、正極シート、セパレータ及び負極シートが積層されるように形成される。つまり、本発明は、積層構造の二次電池に限定されるものでは無い。

まず、図１に実施の形態１にかかる二次電池１の外観を表す図を示す。図１では、複数の二次電池を組み合わせて形成する組電池の１つのセルを表した。図１に示すように実施の形態１にかかる二次電池１は、ケース１０、蓋１１、正極極柱１２、負極極柱１３を有する。

ケース１０には、二次電池の電気エネルギーを蓄積する発電体が収納される。蓋１１は、発電体をケース１０に密閉するための蓋である。正極極柱１２及び負極極柱１３は、ケース１０内の発電体と電気的に接続され、発電体に対して電流の入出力を行うための電極である。また、実施の形態１にかかる二次電池１では、正極極柱１２及び負極極柱１３がケース１０から突出するように設けられる。図１では図示を省略したが、実施の形態１にかかる二次電池１では、ケース内に格納される発電体に取り付けられる正極極柱１２及び負極極柱１３をケース外に取り出すための取り出し穴が蓋１１に設けられる。そして、正極極柱１２及び負極極柱１３は、蓋１１に設けられた取り出し穴を貫通してケース１０から突出する形態となる。実施の形態１にかかる二次電池１では、ケース１０内に格納する発電体の格納方法（例えば、集電部品の形状及び格納方法）に特徴の１つを有する。そこで、以下では、実施の形態１にかかる二次電池１の発電体及び集電部品について詳細に説明する。

図２に実施の形態１にかかる二次電池のケースに収納される発電体の構造を説明する図を示す。図２では、上図に発電体及び集電部品のケース１０に収納された状態での正面図を示し、下図に発電体及び集電部品のケース１０に収納された状態での側面図を示した。

図２に示すように、発電体２１は、ケースの形状に合わせた形状を有する。この発電体２１は、正極シート２７と負極シート２８をセパレータ２９を介して交互に積層したものである。また、発電体２１となる正極シート２７と負極シート２８には活物質が塗布されている。

例えば、正極シート２７には、活物質として、例えば、LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂等が塗布される。また、負極シート２８には、活物質として、例えば、黒鉛（LiC₆）、チタネイト（Li₄Ti₅O1₂）等が塗布される。そして、発電体２１には、正極シート２７及び負極シート２８のうち活物質が塗布された領域が重ね合わせられる。

また、正極シート２７及び負極シート２８には、図面上方に突出するタブ部が設けられる。このタブ部には活物質は塗布されていない。また、正極シート２７のタブ部と負極シート２８のタブ部は互いに重ならない位置に設けられる。発電体２１は、複数の正極シート２７及び複数の負極シート２８により構成されるため、複数のタブ部が発電体２１から突出することになる。実施の形態１では、複数の正極シートから突出するタブ部を集電部品２３ａによって束ね、複数の負極シートから突出するタブ部を集電部品２３ｂによって束ねる。また、図２に示すように、実施の形態１にかかる二次電池１では、集電部品２３ａ、２３ｂは、タブ部を束ねた状態で高さ方向（例えば、図面の上下方向）の高さが低くなるようにタブ部を屈曲させるように折りたたまれた状態でケース１０に収納される。図２では、タブ部が屈曲する位置をタブ屈曲部２５ａとして示した。

また、集電部品２３ａには正極極柱１２が設けられ、集電部品２３ｂには負極極柱１３が設けられる。そして、正極極柱１２、負極極柱１３は、集電部品２３ａ、２３ｂが折りたたまれた状態で発電体２１を構成するシートが積層される第１の方向（図２の断面図で左右方向）と直交する第２の方向（例えば、図面上下方向）に突出するように設けられる。実施の形態１にかかる二次電池１では、正極極柱１２及び負極極柱１３が溶接等により集電部品２３ａ及び集電部品２３ｂに一体化されている。

また、集電部品２３ａ、２３ｂでは、１枚の金属板を折りたたむことで複数のタブ部を束ねるが、この金属板の折れ曲がり位置及び折れ曲がり位置に対向する折り合わせ位置に束ねたタブ部が露出するスリット状の開口穴を有する。そして、開口穴により露出したタブ部にレーザ溶接を行う。これにより、集電部品２３ａ、集電部品２３ｂでは、開口穴付近のタブ部の金属及び集電部品の金属が溶けて一体の金属となる溶接ビート２４ａ、２４ｂが形成される。以下では、この集電部品２３ａ、２３ｂについて詳細に説明する。なお、集電部品２３ａ、２３ｂは同じ構成であるため、以下では、集電部品２３ａを例に実施の形態１にかかる二次電池１で採用される集電部品について説明する。

図３に、実施の形態１にかかる集電部品の構造を説明する図を示す。図３では、集電部品２３ａの上面図、側面図、及び、低面図を示した。図３に示すように、集電部品２３ａは、第１のかしめ板３１、第２のかしめ板３２を有する。第１のかしめ板３１と第２のかしめ板３２は、一体の金属板である。そして、第１のかしめ板３１と第２のかしめ板３２の境界となる部分には折り曲げ線３４が設けられる。また、折り曲げ線３４を跨ぐように開口穴３５が設けられる。

また、実施の形態１にかかる二次電池１では、第１のかしめ板３１に正極極柱１２が取り付けられる。正極極柱１２は、第１のかしめ板３１の平面と直交する方向に突出するように設けられる。また、正極極柱１２は、台座３３を介して第１のかしめ板３１に設けられる。また、図３の底面図では、台座３３が設けられる位置を底面側から見たときの位置３３ｂを示した。

続いて、実施の形態１にかかる二次電池１における集電部品２３ａの取り付け方法について説明する。そこで、図４から図８に集電部品２３ａの取り付け工程を工程毎に説明する図を示した。

図４に実施の形態１にかかる二次電池１の集電部品取り付け工程の第１の工程を説明する図を示す。図４に示すように、第１の工程では、発電体２１から突出した複数のタブ部を束ねるように集電部品２３ａとタブ部を両側から押圧する。

続いて、図５に実施の形態１にかかる二次電池の集電部品取り付け工程の第１の工程を説明する図を示す。第２の工程では、集電部品２３ａの第２のかしめ板４２を第１のかしめ板４１側に折り曲げて第１のかしめ板４１と第２のかしめ板４２によりタブ部をかしめる。これにより、集電部品２３ａの側面（例えば、周囲長が短くなる面）にタブ部が露出する開口穴が形成される。

続いて、図６に実施の形態１にかかる二次電池１の集電部品取り付け工程の第３の工程を説明する図を示す。図６に示す第３の工程では、図５で示した第２の工程で形成された開口穴に対して溶接レーザを照射して、開口穴を介して露出したタブ部を構成する複数のシートを溶接により複数のシートと集電部品２３ａを構成する金属とを一体化する。

また、この第３の工程には工程を追加することができる。そこで、図７に実施の形態１にかかる二次電池１の集電部品取り付け工程の第３の工程の追加工程を説明する図を示す。図７に示すように、第３の工程の追加工程では、第３の工程のレーザ溶接で形成された溶接ビート２４ａが形成されていない、集電部品２３ａの屈曲部に対してレーザ溶接光を当てる。これにより集電部品２３ａの屈曲部の強度を回復させることができる。

続いて、図８に実施の形態１にかかる二次電池１の集電部品取り付け工程の第４の工程を説明する図を示す。図８に示すように、第４の工程では、タブ部をかしめた状態でタブ部を折り曲げて集電部品２３ａが発電体２１に沿って畳み込まれるようにする。これにより、タブ部にタブ屈曲部２５ａが形成される。また、この第４の工程により、正極極柱１２は、第２の方向（例えば、上方）に突出する向きになる。

そして、この第４の工程を経た後に発電体２１及び集電部品をケース１０に格納し、蓋１１により発電体２１を密閉することで二次電池１が形成される。

上記説明より、実施の形態１にかかる二次電池１では、ケース１０に格納する発電体２１に取り付ける集電部品２３ａ、２３ｂにより、発電体２１から突出するタブ部をかしめ、そのかしめ状態で集電部品２３ａ、２３ｂを折り畳む。これにより、実施の形態１にかかる二次電池１では、発電体２１と蓋１１との間の隙間をちいさくできるため、ケース１０の体積に対する発電体２１の体積の比率を高め容量効率を高めることができる。

また、実施の形態１にかかる集電部品は、タブ部を挟むように折り曲げることにより、拝み継手を構成する。そして、図５で説明したかしめ工程が完了すると、集電部品２３ａ、２３ｂとタブ部は拝み継手構造となる。その後、図６で説明した溶接工程にて、スリット状の開口穴にレーザを照射することにより、タブ部となるシートが溶融し、やがて集電部品と融合して導通が得られる。レーザはシートの向き同じ軸線上に照射されるため、隙間に保持された大気やタブ表面のコンタミが熱で気化膨張しても、重ね合せ溶接のようにボイドになりにくい長所もある。

また、実施の形態１にかかる集電部品を用いた場合、図６で説明した様に集電部品を発電体側に折りたたむ前にレーザ溶接を行う。これにより、実施の形態１にかかる集電部品に対するレーザ溶接光は、照射方向に発電体がない方向で集電部品に照射される。これにより、実施の形態１では、レーザ溶接光が誤って発電体に照射されることを防止することができる。また、レーザ溶接工程ではレーザ溶接光の照射方向にスパッタが飛びやすいことが分かっているが、実施の形態１では、レーザ溶接光の照射方向に発電体がないため、スパッタが発電体に入り込み短絡を生じさせることを防止することができる。

実施の形態２
実施の形態２では、集電部品２３ａ、２３ｂの別の例となる集電部品４３ａ、４３ｂについて説明する。なお、実施の形態２においても、集電部品４３ａ、４３ｂは同一構造の部品であるため集電部品４３ａを用いて実施の形態２にかかる集電部品について説明する。また、実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態１で用いた符号と同一の符号を用いて説明を省略する。

図９に実施の形態２にかかる集電部品４３ａの構造を説明する図を示す。図９に示すように、集電部品４３ａは、第１のかしめ板４１、第２のかしめ板４２を有する。そして、実施の形態１の集電部品２３ａと同様に、第１のかしめ板４１と第２のかしめ板４２は1枚の金属板として形成される。

そして、実施の形態２にかかる集電部品４３ａでは、スリット状の開口穴４５が設けられる。開口穴４５は、開口穴４５の幅方向（例えば、図面左右方向）を２分する中心線が折り曲げ線４４よりも第１のかしめ板４１側に寄るように設けられる。より具体的には、図２に示す例では、開口穴４５は、全体が第１のかしめ板４１に形成され、かつ、一辺が折り曲げ線４４に接する位置に形成される。また、第１のかしめ板４１には、集電部品４３ａが折り曲げられた状態で開口穴４５と対向する位置に設けられる開口穴となる開口穴４６が第１のかしめ板４１に設けられる。開口穴４６は、図９に示した上面図及び底面図においては切り欠き形状を有する。この切り欠きは、集電部品４３ａを拝み継ぎ手状にした場合に開口穴となる。集電部品４３ａを、このような形状とすることで開口穴４５、４６は、第２の方向（シートの積層方向とは直交する方向）から発電体２１を見たときに見える面を表面、表面に対向する位置にある面を裏面とした場合、表面側の開口穴の方が、裏面側の開口穴よりも大きくなるように設けられる。

続いて、実施の形態２にかかる集電部品４３ａに対する溶接工程について説明する。そこで、図１０に実施の形態２にかかる集電部品４３ａに対する溶接工程を説明する図を示す。図１０に示す例では、集電部品４３ａをタブ部２２を挟み込む拝み継ぎ手状にした後に、集電部品４３ａを発電体２１側にたたみ込んだ状態を示した。実施の形態２では、この状態で溶接工程を実施する。

図１０に示すように、実施の形態２にかかる集電部品４３ａを拝み継ぎ手状にした場合、第１のかしめ板４１の端部は、第２のかしめ板４２の端部よりも内側（例えば、極柱に近づく側）に位置するような形態となる。そのため、開口穴４５及び開口穴４６は、第１のかしめ板４１側に広く開口する。そして、実施の形態２では、広い開口穴となる側の斜め上方からレーザ溶接光を照射する。

このように、実施の形態２にかかる集電部品４３ａを用いると、実施の形態１とは異なる方向からレーザ溶接光を照射することができる。実施の形態１にかかる集電部品２３ａでは、レーザ溶接光をタブ部２２突出する方向と直交する横方向から開口穴に対してレーザ溶接光を照射するため、レーザ溶接装置と、発電体２１及びタブ部２２との制約によりレーザ溶接光を照射できない場合がある。しかしながら、実施の形態２では、レーザ溶接光を広い空間を有する場所から開口穴に対して照射できるため、装置等の制約がある場合に有効である。

また、レーザ溶接では、折り曲げた集電部品４３ａの上下両方と挟み込まれたタブ部のシートの両方が均等に融合するのが理想であるが、第１のかしめ板４１及び第２のかしめ板４２のいずれか一方との融合でも規定値の溶け込みがあれば、通電性能に問題はない。このようなことから、実施の形態２にかかる集電部品４３ａを用いた場合、斜め方向からのレーザ溶接光の照射により、第１のかしめ板４１及び第２のかしめ板４２の何れか一方とシートとを融合させることが容易になる。つまり、実施の形態２にかかる集電部品４３ａを用いることでレーザ溶接の位置ズレに対する許容量を大きくすることができる。さらに、レーザ溶接光の照射が斜め方向から第２のかしめ板４２に向けて行われるため、レーザ溶接光が誤って発電体に照射されたり、スパッタが発電体に入り込んだりして、短絡が生じることを防止することができる。

実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態１にかかる集電部品２３ａ、２３ｂの別の形態となる集電部品５３ａ、５３ｂについて説明する。なお、実施の形態３においても、集電部品５３ａ、５３ｂは同一構造の部品であるため集電部品５３ａを用いて実施の形態３にかかる集電部品について説明する。また、実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態１で用いた符号と同一の符号を用いて説明を省略する。

図１１に実施の形態３にかかる集電部品５３ａの構造を説明する図を示す。図１１に示すように、集電部品５３ａは、第１のかしめ板５１、第２のかしめ板５２を有する。そして、実施の形態１の集電部品２３ａと同様に、第１のかしめ板５１と第２のかしめ板５２は１枚の金属板として形成される。

そして、実施の形態３にかかる集電部品５３ａでは、第１のかしめ板５１に第１のガイド面５４を追加したものである。図１１では、第１のガイド面５４の形状をより詳細に説明するために、上面図において右側面と記載した側から見た集電部品５３ａの側面図を右側面図として示した。右側面図に示すように、第１のガイド面５４は、タブ部をかしめた状態でタブ部の先端側の一部を覆うように第１のかしめ板５１に設けられる。この第１のガイド面５４は、かしめたタブ部の一部が集電部品５３ａの先端から飛び出ることを防止する。

そこで、図１２に実施の形態３にかかる集電部品５３ａによりタブ部をかしめた場合の集電部品とタブ部との関係を説明する図を示す。図１２に示すように、電極シートは、第１のかしめ板５１及び第２のかしめ板５２によりかしめられる。このとき、実施の形態３にかかる集電部品５３ａでは、第１のガイド面５４を有することで、第１のガイド面５４により電極シートの飛び出し量が制限される。

このように、かしめ状態で第１のかしめ板５１から第２のかしめ板５２に向かってタブ部の先端を覆うような第１のガイド面５４を設けることで、タブ部の一部が周囲長の差に起因して集電部品５３の先端部から大きく突出することを防止することができる。また、タブ部が集電部品の先端から突出するとケースとシートとが接触して短絡が発生する可能性がある。しかしながら、実施の形態３にかかる第１のガイド面５４があると、このような短絡故障を防止することができる。

実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態１にかかる集電部品２３ａ、２３ｂの別の形態となる集電部品６３ａ、６３ｂについて説明する。なお、実施の形態４においても、集電部品６３ａ、６３ｂは同一構造の部品であるため集電部品６３ａを用いて実施の形態４にかかる集電部品について説明する。また、実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態１で用いた符号と同一の符号を用いて説明を省略する。

図１３に実施の形態４にかかる集電部品６３ａの構造を説明する図を示す。図１３に示すように、集電部品６３ａは、第１のかしめ板６１、第２のかしめ板６２を有する。そして、実施の形態１の集電部品２３ａと同様に、第１のかしめ板６１と第２のかしめ板６２は１枚の金属板として形成される。

そして、実施の形態４にかかる集電部品６３ａでは、第１のかしめ板６１に第１のガイド面５４と第２のガイド面６５を追加したものである。第１のガイド面５４は、実施の形態３で説明したものであるため、以下では詳細な説明を省略する。また、図１３に示すように、第２のかしめ板６２にはタブのがし用切り欠き部６４が追加される。
続いて、第１のガイド面５４及びタブのがし用切り欠き部６４の形状をより詳細に説明するために、上面図において右側面と記載した側から見た集電部品６３ａの側面図を右側面図として示した。右側面図に示すように、第１のガイド面５４は、タブ部をかしめた状態でタブ部の先端側の一部を覆うように第１のかしめ板５１に設けられる。この第１のガイド面５４は、かしめたタブ部の一部が集電部品５３ａの先端から飛び出ることを防止する。一方、第２のガイド面６５は、発電体２１がケース１０に収納された状態でタブ部において屈曲される屈曲部の少なくとも一部を覆うように設けられる。この第２のガイド面により、タブ部を折り曲げる際、タブ部が設計どおり曲げることができる。

そこで、図１４に実施の形態４にかかる集電部品６３ａによりタブ部をかしめた場合の集電部品とタブ部との関係を説明する図を示す。図１４に示すように、電極シートは、第１のかしめ板６１及び第２のかしめ板６２によりかしめられる。このとき、実施の形態４にかかる集電部品６３ａでは、第２のガイド面６５によりタブ部の屈曲部の曲がり方が制御される。また、集電部品６３ａでは、タブのがし用切り欠き部６４を設けることで、第２のガイド面６５に沿って曲げられるタブ部の一部をタブのがし用切り欠き部６４にのがすことが出来るため、第２のガイド面６５によるタブ部の曲げ形状の制御がより容易になる。また、第１のガイド面５４を有することで、第１のガイド面５４により電極シートの飛び出し量が制限される。

このように、第２のガイド面６５及びタブのがし用切り欠き部６４を設けることで、タブ部の曲げ具合を制御し、タブ部の破れ等を防止することが出来る。また、第２のガイド面６５を有することで、タブ部の折れ曲がり部が意図に反して外側に突出して、タブ部とケースとが接触して短絡するような不具合を防止することができる。

実施の形態５
実施の形態５では、実施の形態１にかかる集電部品２３ａ、２３ｂの別の形態となる集電部品７３ａ、７３ｂについて説明する。なお、実施の形態５においても、集電部品７３ａ、７３ｂは同一構造の部品であるため集電部品７３ａを用いて実施の形態５にかかる集電部品について説明する。また、実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態１で用いた符号と同一の符号を用いて説明を省略する。

図１５に実施の形態４にかかる集電部品７３ａの構造を説明する図を示す。図１３に示すように、集電部品７３ａは、第１のかしめ板７１及び第２のかしめ板７２を構成する板と極柱となる極柱部材７６とが別体に準備する。そして、実施の形態５では、集電部品７３ａに極柱部材７６を差し込んだ後に溶接等で固定することで、実施の形態１の集電部品２３ａと実質的に同じ形状を形成する。

図１５に示すように、第１のかしめ板７１及び第２のかしめ板７２を含む板は一体の金属板により形成される。そして、第１のかしめ板７１に第１の極柱貫通穴７４が設けられ、第２のかしめ板７２に第２の極柱貫通穴７５が設けられる。この第１の極柱貫通穴７４及び第２の極柱貫通穴７５は、タブ部を第１のかしめ板７１及び第２のかしめ板７２によりかしめた状態で上面視、又は、下面視したとき（つまり、第２の方向から見たとき）に同じ位置になる位置に設けられる。また、極柱部材７６は、正極極柱１２と台座７７とが一体に形成される。

続いて、実施の形態５にかかる集電部品７３ａの取り付け方法について説明する。そこで、図１６に実施の形態５にかかる集電部品７３ａによりタブ部をかしめた場合の集電部品とタブ部との関係を説明する図を示す。図１６に示すように、実施の形態５にかかる集電部品７３ａでは、タブ部をかしめた状態で第１の極柱貫通穴７４及び第２の極柱貫通穴７５に向かって貫通穴が形成される。また、貫通穴の両側にはタブ部を溶接したさいに形成される溶接ビートが形成される。

続いて、図１６で説明した工程の後の極柱取り付け工程について説明する。そこで、図１７に実施の形態５にかかる集電部品への電極部材の取り付け工程を説明する図を示す。図１７に示すように、極柱取り付け工程では、図１６で示した貫通穴に極柱部材７６を挿入する。そして、極柱部材７６を貫通穴に挿入後に、極柱部材７６と第２のかしめ板７２とを溶接により一体化させる。

上記説明より、実施の形態５にかかる集電部品７３ａのように第１のかしめ板７１及び第２のかしめ板７２と極柱部材７６とを別体に設けた場合であっても、実施の形態１にかかる集電部品２３ａと同様の集電部品を形成することができる。つまり、集電部品に設けられる極柱は、かしめ工程前に第１のかしめ板に設けられていてもよく、また、別体に設けられ、かつ、かしめ工程の後工程で第１のかしめ板から突出するように設けられてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１二次電池
１０ケース
１１蓋
１２正極極柱
１３負極極柱
２１発電体
２２タブ部
２３集電部品
２４溶接ビート
２５ａタブ屈曲部
２７正極シート
２８負極シート
２９セパレータ
３１第１のかしめ板
３２第２のかしめ板
３３台座
３４折り曲げ線
３５開口穴
３６開口穴
３７開口穴
４１第１のかしめ板
４２第２のかしめ板
４３集電部品
４４折り曲げ線
４５開口穴
４６開口穴
５１第１のかしめ板
５２第２のかしめ板
５３集電部品
５４第１のガイド面
６１第１のかしめ板
６２第２のかしめ板
６３集電部品
６４タブのがし用切り欠き部
６５第２のガイド面
７１第１のかしめ板
７２第２のかしめ板
７３集電部品
７４第１の極柱貫通穴
７５第２の極柱貫通穴
７６極柱部材
７７台座

Claims

正極シート、セパレータ及び負極シートが積層されるように形成された発電体と、
前記発電体から突出したタブ部に取り付けられる集電部品と、
前記発電体を収納するケースと、
前記集電部品に取り付けられ、前記ケース外に突出するように設けられた極柱と、
前記発電体を前記ケースに密閉された状態にする蓋と、を有し、
前記集電部品は、
第１のかしめ板と、
折り曲げ線を介して前記第１のかしめ板と隣り合い、かつ、前記第１のかしめ板と連続した部材として形成される第２のかしめ板と、
前記第１のかしめ板と前記第２のかしめ板との境界付近に設けられ、複数の前記タブ部を前記第１のかしめ板と前記第２のかしめ板とで挟み込むように折り曲げたかしめ状態で前記複数のタブ部を構成する複数のシートが露出するように開口された開口穴と、を有し、
前記集電部品は、前記かしめ状態において、前記発電体における前記正極シート、セパレータ及び負極シートが積層される第１の方向と直交する第２の方向に前記第１のかしめ板と前記第２のかしめ板が重なるように前記タブ部を折り曲げた状態で設置され、
前記第１のかしめ板、前記第２のかしめ板及び前記複数のタブ部は、溶接により互いに溶着された状態で一体化される
る二次電池。
前記集電部品の前記第１のかしめ板には、前記かしめ状態で前記第２のかしめ板から前記第１のかしめ板に向かう方向に突出するように前記極柱が設けられる請求項１に記載の二次電池。
前記第１のかしめ板、前記第２のかしめ板及び複数の前記タブ部には、前記かしめ状態において前記第１のかしめ板から前記第２のかしめ板に向かって貫通する貫通穴が設けられ、
前記貫通穴を貫通するように前記第２のかしめ板に溶接される極柱部材が設けられ、
前記極柱部材のうち前記第１のかしめ板から突出した部分が前記極柱となる請求項１に記載の二次電池。
前記開口穴は、前記第２の方向から前記発電体を見たときに見える面を表面、前記表面に対向する位置にある面を裏面とした場合、前記表面側の開口穴の方が、前記裏面側の開口穴よりも大きくなるように設けられる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二次電池。
前記集電部品は、複数の前記タブ部の先端部の少なくとも一部を覆うように前記第１のかしめ板に設けられた第１のガイド面を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池。
前記集電部品は、前記第１のかしめ板から突出する極柱が設けられる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二次電池。
前記集電部品は、
前記第１のかしめ板に設けられ、前記発電体が前記ケースに収納された状態で前記タブ部において屈曲される屈曲部の少なくとも一部を覆うように設けられた第２のガイド面と、
前記第２のかしめ板の辺のうち前記かしめ状態において前記第２のガイド面が設けられる前記第１のかしめ板の辺と対向する辺に前記タブ部の幅にあせた切り欠き部を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二次電池。