JP7121899B2 - 電池および電池の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電池および電池の製造方法に関する。
特開２０１３－２５４６２８号公報には、複数の正極シートと複数の負極シートがセパレータを介在させて積層された積層型の電極体が角形の電池ケースに収容された二次電池が開示されている。電極体には、各正極シートの集電部を積層方向の一端側に集約されて先端側が積層方向の他端側に向けて折り曲げられてなる集電群が形成されている。集電群には矩形板状をなす集電端子が超音波溶接により接合（接続）されている。また、電極体には、各負極シートの集電部を積層方向の一端側に集約されて先端側が積層方向の他端側に向けて折り曲げられてなる集電群が形成されている。集電群には矩形板状をなす集電端子が超音波溶接により接合（接続）されている。
特開２０１６－１００３２３号公報には、電極体の幅方向の両側部に集電部が設けられており、電池ケースの蓋にリベット構造で取付けられた端子に接続された構造が開示されている。
特開２０１３－２５４６２８号公報 特開２０１６－１００３２３号公報
ところで、電動車に車載される電池では、一回のフル充電でのEV走行による走行距離を長くすることた求められている。このため電池の高容量化が求められている。また、車載用の電池では、電池の設置スペースも限られるため、電池の高容量化のためには体積エネルギー密度を大きくすることが求められている。体積エネルギー密度を大きくするためには、電池ケース内のデッドスペースが小さいことが好ましい。本発明者は、電池ケース内のデッドスペースを小さくするべく、電極体の集電構造をコンパクトに構成することを検討している。
ここで提案される電池の一実施形態は、電極体と、電極体に取り付けられた内部端子とを備えている。電極体は、複数の正極シートと複数の負極シートがセパレータを介在させて交互に重ねられている。複数の正極シートと複数の負極シートは、それぞれ集電箔を備えている。複数の正極シートの集電箔と複数の負極シートの集電箔とのうち少なくとも一方は、セパレータから一つの方向にはみ出ており、かつ、当該はみ出た部位は複数の正極シートと複数の負極シートとが重ねられた方向に束ねられている。内部端子は、集電箔が束ねられた部位に接合された取付片を備えている。集電箔が束ねられた部位のうち取付片が接合された部位は、集電箔がセパレータからはみ出た部位の基端部に沿って折り曲げられている。
かかる構造によれば、セパレータからはみ出た部位における電極体の集電構造がコンパクトに構成され、電池ケース内のデッドスペースを小さくすることができる。
例えば、内部端子の取付片は、平板状であってもよい。また、例えば、内部端子の取付片は、取付片が接合された部位が集電箔の基端部に沿って折り曲げられた状態において、基端部の外側に延びていてもよい。この場合、取付片の端部には、ケース部材に取付けられるケース取付部が、電極体の周縁に沿って設けられているとよい。これによって、電極体の周縁に沿って集電構造がコンパクトに構成されうる。
内部端子は、正極側の内部端子と、負極側の内部端子とを備えていてもよい。
この場合、複数の正極シートの集電箔は、セパレータの幅方向の片側にそれぞれはみ出ており、かつ、当該はみ出た部位は重ねられた方向に束ねられているとよい。正極側の内部端子の取付片は、複数の正極シートの集電箔が束ねられた部位に接合されているとよい。さらに、複数の正極シートの集電箔が束ねられた部位のうち取付片が接合された部位は、複数の正極シートの集電箔がセパレータからはみ出た基端部に沿って折り曲げられているとよい。
また、複数の負極シートの集電箔は、セパレータの幅方向の片側にそれぞれはみ出ており、かつ、当該はみ出た部位は重ねられた方向に束ねられているとよい。負極側の内部端子の取付片は、複数の負極シートの集電箔が束ねられた部位に接合されているとよい。かつ、複数の負極シートの集電箔が束ねられた部位のうち取付片が接合された部位は、複数の負極シートの集電箔がセパレータからはみ出た基端部に沿って折り曲げられているとよい。
この場合、セパレータの幅方向の片側に正極側の集電構造がコンパクトに設けられ、反対側に負極側の集電構造がコンパクトに設けられうる。
電池の製造方法の一実施形態には、電極体を用意する工程ａ）と、内部端子を用意する工程ｂ）と、電極体に内部端子を取付ける工程ｃ）とが含まれている。
工程ａ）で用意される電極体は、複数の正極シートと複数の負極シートがセパレータを介在させて交互に重ねられているとよい。複数の正極シートと複数の負極シートは、それぞれ集電箔を備えているとよい。複数の正極シートの集電箔と前記複数の負極シートの集電箔とのうち少なくとも一方は、前記セパレータから一つの方向にはみ出ている。
工程ｂ）で用意される内部端子は、集電箔に取付けられる取付片を有している。
工程ｃ）には、セパレータからはみ出た集電箔を複数の正極シートと複数の負極シートとが重ねられた方向に束ねる工程ｃ１）と、内部端子の取付片を、集電箔が束ねられた部位に接合する工程ｃ２）と、取付片が接合された部位を、セパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って折り曲げる工程ｃ３）とが含まれている。
これによって、集電構造がコンパクトな電池が製造されうる。
工程ｃ１）において、重ねられた方向の片側からセパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って第１プレートが当てられ、かつ、重ねられた方向の反対側からセパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って第２プレートが当てられ、セパレータからはみ出た集電箔が重ねられた方向の中間部位に寄せられることによって束ねられてもよい。
工程ｃ３）において、取付片が接合された部位を折り曲げるときまたは折り曲げる前に、第１プレートと第２プレートとのうち、取付片が接合された部位が折り曲げられる側とは反対側に当てられたプレートが外されてもよい。
ここで提案される電池の製造方法の一実施形態は、ケース部材を用意する工程ｄ）と、外部端子を用意する工程ｅ）と、工程ｃ）において前記電極体に取付けられた前記内部端子をケース部材に取付ける工程ｆ）とをさらに含んでいてもよい。
工程ｄ）で用意されるケース部材は、内部端子を取付けるための取付孔を有しているとよい。工程ｂ）で用意される内部端子は、取付片から延びた部位に取付孔に挿通される軸を備えているとよい。工程ｅ）で用意される外部端子は、取付孔に挿通された軸の先端部が接合される接合部を有しているとよい。工程ｆ）には、ケース部材の取付孔に絶縁材を介在させて内部端子の軸を挿通させることと、取付孔に挿通した内部端子の軸に外部端子の接合部を接合させることとが含まれているとよい。
このように、電極体に内部端子が取付けられた後で、ケース部材に取り付けられてもよい。
図１は、電池１０の電極体１１と内部端子１２とが取付けられた部分を示す斜視図である。 図２は、内部端子１２が電池ケース１４の蓋１４ｂに取付けられた部分を示す側面図である。 図３は、内部端子１２が電池ケース１４の蓋１４ｂに取付けられた部分の各部材が示された分解図である。 図４は、電極体１１の分解斜視図である。 図５は、工程ｃ１）および工程ｃ２）の一実施形態を示す平面図である。 図６は、工程ｃ２）によって電極体１１の集電箔１１ａ１に内部端子１２が取付けられた状態を示す電極体１１の平面図である。 図７は、図６の状態における電極体１１の側面図である。 図８は、取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられる工程を示す平面図である。 図９は、工程ｃ３）によって取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられた状態を示す電極体１１の平面図である。 図１０は、図９の状態における電極体１１の側面図である。
以下、電池および電池の製造方法の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、符号は、細部において適宜に省略されている。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。なお、かかる向きは、電池が設置される際の向きを必ずしも意味しない。
図１は、電池１０の電極体１１と内部端子１２とが取付けられた部分を示す斜視図である。図１では、電極体１１と、内部端子１２とが取付けられた電池ケース１４の蓋１４ｂを、ケース本体１４ａの開口１４ａ１から分離した状態が図示されている。図２は、内部端子１２が電池ケース１４の蓋１４ｂに取付けられた部分を示す側面図である。図３は、内部端子１２が電池ケース１４の蓋１４ｂに取付けられた部分の各部材が示された分解図である。
この電池１０は、図１に示されているように、電極体１１と、内部端子１２と、外部端子１３と、電池ケース１４と、絶縁材１５と、ボルト端子１６とを備えている。
電池ケース１４は、図１に示されているように、ケース本体１４ａと、蓋１４ｂとを備えている。ケース本体１４ａは、電極体１１を収容する収容空間を有し、一側面が開口１４ａ１した角型の外装ケースである。蓋１４ｂは、ケース本体１４ａの開口１４ａ１に装着される矩形の蓋である。図３に示されているように、蓋１４ｂには、内部端子１２を取付けるための取付孔１４ｂ１が形成されている。ケース本体１４ａと蓋１４ｂとは、例えば、アルミ１０００番系、３０００番系などのアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されているとよい。電極体１１は、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われるなどして、絶縁された状態で、電池ケース１４に収容されている。
電池１０の製造方法には、以下のａ）～ｆ）の工程が含まれている。
ａ）電極体１１を用意する工程
ｂ）内部端子１２を用意する工程
ｃ）電極体１１に内部端子１２を取付ける工程
ｄ）ケース部材としての蓋１４ｂを用意する工程
ｅ）外部端子１３を用意する工程
ｆ）電極体１１に取付けられた内部端子１２を蓋１４ｂに取付ける工程
図４は、電極体１１の分解斜視図である。
工程ａ）で用意される電極体１１は、図４に示されているように、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとがセパレータ１１ｃを介在させて交互に重ねられている。複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂは、それぞれ集電箔１１ａ１，１１ｂ１を備えている。
正極シート１１ａは、例えば、予め定められた幅および厚さの集電箔１１ａ１（例えば、アルミニウム箔）に、幅方向の片側の端部に一定の幅で設定された未形成部１１ａ２を除いて、正極活物質を含む正極活物質層１１ａ３が両面に形成されている。正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。
負極シート１１ｂは、例えば、予め定められた幅および厚さの集電箔１１ｂ１（ここでは、銅箔）に、幅方向の片側の縁に一定の幅で設定された未形成部１１ａ２を除いて、負極活物質を含む負極活物質層１１ｂ３が両面に形成されている。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。
セパレータ１１ｃには、例えば、所要の耐熱性を有する電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。セパレータ１１ｃについても種々提案されており、特に限定されない。
この実施形態では、セパレータ１１ｃの幅方向の片側に正極シート１１ａの集電箔１１ａ１（未形成部１１ａ２）がはみ出ている。セパレータ１１ｃの幅方向において、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１がはみ出た側とは反対側に、負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１（未形成部１１ｂ２）がはみ出ている。このように、この実施形態では、複数の正極シート１１ａの集電箔１１ａ１と複数の負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１とが、それぞれセパレータ１１ｃから一の方向に揃えられてはみ出ている。なお、内部端子１２を取付ける構造は、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１と、負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１とで異なる構造が採用されていてもよい。このため、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１と負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１とのうち、後述する構造が採用される側について、セパレータ１１ｃから一の方向に揃えられてはみ出ているとよい。
この電池１０では、図２および図３に示されているように、集電箔１１ａ１がセパレータ１１ｃからはみ出た部位は、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向（換言すれば、はみ出た集電箔１１ａ１の厚さ方向）に束ねられている。
なお、ここでは正極シート１１ａの集電箔１１ａ１が図示されている。正極シート１１ａの集電箔１１ａ１について説明している。負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１も同様の構造を備えている。
なお、図４では、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが、セパレータ１１ｃを介在させて重ねられた、いわゆる積層構造の電極体が例示されている。電極体１１としては、かかる形態に限定されない。例えば、図示は省略するが、帯状の正極シートと、帯状の負極シートとを用意し、それぞれ帯状のセパレータを介在させて重ね合わせ、かつ、捲回させ、扁平な形状とした、いわゆる捲回型の電極体を用意してもよい。この場合、捲回軸の片側に正極シートの集電箔（未形成部）をセパレータからはみ出させる。そして、捲回軸の反対側に負極シートの集電箔（未形成部）をセパレータからはみ出させる。そして、セパレータからはみ出た正極シートの集電箔（未形成部）、および、負極シートの集電箔（未形成部）について、それぞれ扁平な形状とした捲回型の電極体のＲ部に切り込みを入れてもよい。これによって、セパレータからはみ出た正極シートの集電箔（未形成部）、および、負極シートの集電箔（未形成部）をそれぞれバラケさせてもよい。
次に、工程ｂ）で用意される内部端子１２は、図２および図３に示されているように、取付片１２ａと、ケース取付部１２ｂとを有している。取付片は、集電箔１１ａ１に取付けられる部位では、ケース取付部１２ｂは、ケース部材としての蓋１４ｂに取付けられる部位である。ケース取付部１２ｂには、軸１２ｃが設けられている。
ここで、内部端子１２の取付片１２ａは、平板状であるとよい。ケース取付部１２ｂは、略矩形のプレートであるとよい。ケース取付部１２ｂは、取付片１２ａの一端に設けられているとよい。また、ケース取付部１２ｂには、ケース部材としての蓋１４ｂの取付孔１４ｂ１に挿通される軸１２ｃが設けられているとよい。
工程ｃ）では、電極体１１に内部端子１２が取付けられる。工程ｃ）には、さらに、以下の工程が含まれている。
ｃ１）集電箔１１ａ１を束ねる工程
ｃ２）内部端子１２の取付片１２ａを集電箔１１ａ１が束ねられた部位に接合する工程
ｃ３）取付片１２ａが接合された部位をセパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って折り曲げる工程
図５は、工程ｃ１）および工程ｃ２）の一実施形態を示す平面図である。
工程ｃ１）では、図５に示されているように、セパレータ１１ｃ（図４参照）からはみ出た集電箔１１ａ１が、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向（図４参照）に束ねられる。ここで、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向（図４参照）は、換言すると、はみ出た集電箔１１ａ１の厚さ方向である。
図５に示された形態では、集電箔１１ａ１を束ねるための部材として、第１プレート４１と第２プレート４２とが用いられている。集電箔１１ａ１は、第１プレート４１と第２プレート４２とによって、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向に束ねられている。
第１プレート４１は、重ねられた方向の片側からセパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って当てられている。
第２プレート４２は、重ねられた方向の反対側からセパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って当てられている。
セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１は、第１プレート４１と第２プレート４２とによって、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向の中間部位に寄せられることによって束ねられている。
ここで、電極体１１は、予め定められた位置に配置されているとよい。第１プレート４１は、セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って、重ねられた方向の片側から中間部位に集電箔１１ａ１を寄せるとよい。第２プレート４２は、セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って、重ねられた方向の反対側から中間部位に集電箔１１ａ１を寄せるとよい。これによって、セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１は、図５に示されているように、中間部位に寄せて束ねられる。
次に、工程ｃ２）では、図５に示されているように、集電箔１１ａ１が束ねられた部位に、内部端子１２の取付片１２ａが接合される。
この実施形態では、内部端子１２の取付片１２ａは、図５に示されているように、第１プレート４１と第２プレート４２とによって、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向の中間部位に寄せられて束ねられている。内部端子１２の取付片１２ａは、重ねられた方向の中間部位に寄せられた集電箔１１ａ１に接合される。内部端子１２の取付片１２ａと、集電箔１１ａ１との接合には、例えば、抵抗溶接や超音波溶接やレーザー溶接などが採用される。
図５に示された形態では、内部端子１２の取付片１２ａは、重ねられた方向の中間部位に寄せられた集電箔１１ａ１に片側から当てられている。反対側には、バックアッププレート４３が当てられている。さらに、内部端子１２の取付片１２ａとバックアッププレート４３とを挟むように溶接チップ４４，４５が当てられている。そして、この状態で、溶接チップ４４，４５に通電される。このことによって、内部端子１２の取付片１２ａと、集電箔１１ａ１と、バックアッププレート４３とが、溶接チップ４４，４５に挟まれた部位において抵抗溶接される。ここで、バックアッププレート４３が無くても内部端子１２の取付片１２ａと集電箔１１ａ１との溶接品質が十分に確保できる場合には、バックアッププレート４３は無くてもよい。
図６は、工程ｃ２）によって電極体１１の集電箔１１ａ１に内部端子１２が取付けられた状態を示す電極体１１の平面図である。図７は、図６の状態における電極体１１の側面図である。
次に、工程ｃ３）では、取付片１２ａが接合された部位が、セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って折り曲げられる。
図８は、取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられる工程を示す平面図である。
かかる工程ｃ３）において、取付片１２ａが接合された部位を折り曲げるとき、または折り曲げる前に、第１プレート４１と第２プレート４２とのうち、取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられる側とは反対側に当てられたプレートが外される。
図８に示された例では、取付片１２ａが接合された部位は、バックアッププレート４３が取付けられた側に倒される。この際、取付片１２ａが接合された側において、集電箔１１ａ１が引っ張られる。この場合、取付片１２ａが接合された側において、集電箔１１ａ１を中間部位に寄せる第１プレート４１が適当なタイミングで外されるとよい。第１プレート４１が外されるタイミングは、取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられるときでもよいし、折り曲げられる前でもよい。
これによって、第１プレート４１によって押さえられていた集電箔１１ａ１に余裕が生じ、取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられる工程において、箔切れが生じにくくなる。また、バックアッププレート４３についても、取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられる工程において、適当なタイミングで取り外されるとよい。なお、図示は省略されるが、取付片１２ａが接合された部位は、取付片１２ａが接合された側に折り曲げられてもよい。この場合、バックアッププレート４３が取付けられた側において、集電箔１１ａ１を中間部位に寄せる第２プレート４２が先に外されるとよい。
図９は、工程ｃ３）によって取付片１２ａが接合された部位が折り曲げられた状態を示す電極体１１の平面図である。図１０は、図９の状態における電極体１１の側面図である。
図９に示されているように、内部端子１２の取付片１２ａが、セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿って配置される。これにより、図１０に示されているように、電極体１１から集電箔１１ａ１がはみ出た方向（この実施形態では、電極体１１の幅方向）において内部端子１２の取付片１２ａがコンパクトに取付けられた状態になる。
また、図９に示されているように、取付片１２ａが接合された部位が集電箔１１ａ１の基端部に沿って折り曲げられた状態において、内部端子１２の取付片１２ａは、複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向においてはみ出ないように設計されているとよい。また、内部端子１２のケース取付部１２ｂは、取付けられる蓋１４ｂの内側面に収まるように設計されているとよい。
なお、図６および図７に示されているように、取付片１２ａが接合された部位が集電箔１１ａ１の基端部に沿って折り曲げられる前のケース取付部１２ｂの向きは、特段の制約が無い限りにおいて問題とならない。
このように、取付片１２ａが接合された部位が集電箔１１ａ１の基端部に沿って折り曲げられた状態において、取付片１２ａは、基端部の外側に延びているとよい。そして、基端部を超えて延びた取付片１２ａの端部にケース部材としての蓋１４ｂに取付けられるケース取付部１２ｂを備えているとよい。ケース取付部１２ｂは、取付片１２ａの端部において、電極体１１の周縁に沿って設けられているとよい。
換言すると、図２，図３および図１０に示されているように、電極体１１の上面、つまり、重ねられた複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとの縁に沿った面に、内部端子１２のケース取付部１２ｂが配置されるとよい。これによって、電極体１１の周縁に沿って、内部端子１２の各部位を配置することができ、電極体１１と電池ケース１４との間隙に内部端子１２を納めることができる。このため、電極体１１の集電構造がコンパクトに構成される。
ここでは、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１に内部端子１２を取付ける構造が例示されているが、負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１（図４参照）についても同様の構造が採用されるとよい。
正極側の内部端子１２と同様の負極側の内部端子（図示省略）とを備えているとよい。複数の負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１（図４参照）は、セパレータ１１ｃの幅方向の片側にそれぞれはみ出ており、かつ、当該はみ出た部位は複数の正極シート１１ａと複数の負極シート１１ｂとが重ねられた方向に束ねられているとよい。そして、負極側の内部端子１２の取付片１２ａ（図６参照）は、複数の負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１が束ねられた部位に接合されているとよい。複数の負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１が束ねられた部位のうち取付片１２ａが接合された部位は、複数の負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１がセパレータ１１ｃからはみ出た基端部に沿って折り曲げられているとよい（図９参照）。ここで、図６および図９では、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１に内部端子１２が取付けられた構造が図示されているが、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１は、負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１と同様に、負極側の内部端子が取付けられて、折り曲げられる。
図４に示されているように、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１がセパレータ１１ｃの幅方向の片側にはみ出ている。負極シート１１ｂの集電箔１１ａ１がセパレータ１１ｃの幅方向の反対側にはみ出ている。この場合、セパレータ１１ｃの幅方向の片側において、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１が厚さ方向に束ねられ、内部端子１２の取付片１２ａが接合されて折り曲げられる。セパレータ１１ｃの幅方向の反対側において、負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１が厚さ方向に束ねられて、内部端子１２の取付片１２ａが接合されて折り曲げられる。このため、セパレータ１１ｃの幅方向の両側において、それぞれ電極体１１の集電構造がコンパクトに構成される。
さらに、セパレータ１１ｃの幅方向の片側では、正極シート１１ａの集電箔１１ａ１は、内部端子１２の取付片１２ａが接合されて折り曲げられている（図１０参照）。また、反対側では、図示は省略されているが、正極側と同様に、負極シート１１ｂの集電箔１１ｂ１（図４参照）が、内部端子１２の取付片１２ａが接合されて折り曲げられている（図１０参照）。このため、セパレータ１１ｃの幅方向の両側部で、それぞれ正極シート１１ａの正極活物質層１１ａ３と、負極シート１１ｂの負極活物質層１１ｂ３とが重ねられた部分（図４参照）の間隙が狭くなる。このため、セパレータ１１ｃの幅方向の両側部では、毛細管現象による作用で、正極シート１１ａと負極シート１１ｂとの間に電解液が保持されやすい。このため、セパレータ１１ｃの幅方向の両側部でいわゆる液枯れが生じ難い。
この電池１０では、図９および図１０に示されているように、内部端子１２の取付片１２ａが、セパレータ１１ｃからはみ出た集電箔１１ａ１の基端部に沿うように、取付片１２ａが接合された部位が集電箔１１ａ１の基端部に沿って折り曲げられる。このような状態で内部端子１２のケース取付部１２ｂが、ケース部材としての蓋１４ｂに取付けられる（図３参照）。
ここで、工程ｄ）では、ケース部材としての蓋１４ｂが用意される。蓋１４ｂには、内部端子１２のケース取付部１２ｂに設けられた軸１２ｃが挿通される取付孔１４ｂ１が形成されているとよい。
工程ｅ）では、外部端子１３が用意される。外部端子１３は、蓋１４ｂの取付孔１４ｂ１に挿通された内部端子１２の軸１２ｃの先端部が接合される接合部１３ａを有しているとよい。
工程ｆ）では、工程ｃ）において電極体１１に取付けられた内部端子１２が、蓋１４ｂに取付けられる。
工程ｆ）では、例えば、蓋１４ｂの取付孔１４ｂ１に絶縁材を介在させて内部端子１２の軸１２ｃが挿通される。次に、取付孔１４ｂ１に挿通した内部端子１２の軸１２ｃに外部端子１３の接合部１３ａが接合されるとよい。
この実施形態では、図２および図３に示されているように、絶縁材としてのガスケット１５ａ、１５ｂを介在させて蓋１４ｂの内側から蓋１４ｂの取付孔１４ｂ１に、電極体１１に取付けられた内部端子１２の軸１２ｃが挿通される。
蓋１４ｂの外側では、蓋１４ｂに取付けられた内部端子１２の軸１２ｃに絶縁材としてのインシュレータ１５ｃが装着される。外部端子１３には、内部端子１２の軸１２ｃが挿通される挿通孔１３ｂと、ボルト端子１６が挿通される挿通孔１３ｃとが形成されている。そして、内部端子１２の軸１２ｃを挿通孔１３ｂに挿通し、ボルト端子１６を挿通孔１３ｃに挿通して、図２に示されているように、インシュレータ１５ｃの上にボルト端子１６および外部端子１３が取付けられる。
さらに、図２に示されているように、外部端子１３の挿通孔１３ｂに挿通された内部端子１２の軸１２ｃの先端部にかしめ部材１７が取付けられている。かしめ部材１７が取付けられることによって、内部端子１２の軸１２ｃに装着された外部端子１３が内部端子１２の軸１２ｃから抜けないように固定されている。そして、内部端子１２の軸１２ｃと外部端子１３とを少なくとも一部において溶接箇所を形成して、内部端子１２と外部端子１３との導通性を確保するとよい。
なお、内部端子１２の軸１２ｃと外部端子１３とを接合させる接合部１３ａの構造は、かかる形態に限定されない。例えば、外部端子１３に、内部端子１２の軸１２ｃが挿通されるボス部を設け、かかる電磁圧接によりボス部を径方向にかしめてもよい。これによって、外部端子１３のボス部に内部端子１２の軸１２ｃを固定し、かつ、接合してもよい。
このように正極側および負極側において、それぞれ電極体１１に取付けられた内部端子１２が蓋１４ｂに取付けられることによって、蓋１４ｂに電極体１１が取付けられた状態となる。この状態で、電極体１１をケース本体１４ａに収容しつつ、ケース本体１４ａの開口１４ａ１に蓋１４ｂを被せることによって電極体１１を電池ケース１４に収容するとよい。そして、蓋１４ｂの周縁部をケース本体１４ａの開口１４ａ１に溶接するとよい。
以上、ここで提案される電池および電池の製造方法について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた電池および電池の製造方法の実施形態などは、本発明を限定しない。
例えば、ここでは、複数の正極シートの集電箔と前記複数の負極シートの集電箔とが同様の集電構造を備えているが、複数の正極シートの集電箔と前記複数の負極シートの集電箔とで異なる集電構造が採用されてもよい。この場合、複数の正極シートの集電箔と複数の負極シートの集電箔とのうち少なくとも一方は、セパレータから一つの方向にはみ出ており、かつ、当該はみ出た部位は複数の正極シートと複数の負極シートとが重ねられた方向に束ねられているとよい。そして、内部端子は、集電箔が束ねられた部位に接合された取付片を備えているとよい。さらに、集電箔が束ねられた部位のうち取付片が接合された部位は、はみ出た部位の基端部に沿って折り曲げられているとよい。このように、ここで提案される集電構造は、複数の正極シートの集電箔と前記複数の負極シートの集電箔とのうち、何れか一方で採用されていてもよい。
また、内部端子１２や外部端子１３や絶縁材１５の具体的な形状などは、図示された形状に限定されず、種々変更されうる。ここで、内部端子１２は、ケース部材としての蓋１４ｂに取付けられているが、内部端子１２は、他のケース部材としてのケース本体１４ａに取付けられてもよい。
１０ 電池
１１ 電極体
１１ａ 正極シート
１１ａ１ 正極シート１１ａの集電箔
１１ａ２ 集電箔１１ａ１の未形成部
１１ａ３ 正極活物質層
１１ｂ 負極シート
１１ｂ１ 負極シート１１ｂの集電箔
１１ｂ２ 集電箔１１ｂ１の未形成部
１１ｂ３ 負極活物質層
１１ｃ セパレータ
１２ 内部端子
１２ａ 取付片
１２ｂ ケース取付部
１２ｃ 軸
１３ 外部端子
１３ａ 接合部
１３ｂ 挿通孔
１３ｃ 挿通孔
１４ 電池ケース
１４ａ ケース本体
１４ａ１ 開口
１４ｂ 蓋
１４ｂ１ 取付孔
１５ 絶縁材
１５ａ，１５ｂ ガスケット
１５ｃ インシュレータ
１６ ボルト端子
１７ かしめ部材
４１ 第１プレート
４２ 第２プレート
４３ バックアッププレート
４４，４５ 溶接チップ

Claims (3)

  1. ａ）電極体を用意する工程と、
    ｂ）内部端子を用意する工程と、
    ｃ）前記電極体に前記内部端子を取付ける工程と
    を含み、
    前記工程ａ）で用意される電極体は、
    複数の正極シートと複数の負極シートがセパレータを介在させて交互に重ねられており、
    前記複数の正極シートと前記複数の負極シートは、それぞれ集電箔を備え、
    前記複数の正極シートの集電箔と前記複数の負極シートの集電箔とのうち少なくとも一方は、前記セパレータから一つの方向にはみ出ており、
    前記工程ｂ）で用意される前記内部端子は、
    前記集電箔に取付けられる取付片を有し、
    前記工程ｃ）は、
    ｃ１）前記セパレータからはみ出た集電箔を前記複数の正極シートと前記複数の負極シートとが重ねられた方向に束ねる工程と、
    ｃ２）前記内部端子の取付片を、前記集電箔が束ねられた部位に接合する工程と、
    ｃ３）前記取付片が接合された部位を、前記セパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って折り曲げる工程と
    を含み、
    前記工程ｃ１）において、
    前記重ねられた方向の片側から前記セパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って第１プレートが当てられ、かつ、前記重ねられた方向の反対側から前記セパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って第２プレートが当てられ、前記セパレータからはみ出た集電箔が前記重ねられた方向の中間部位に寄せられることによって束ねられ、
    工程ｃ３）において、
    前記取付片が接合された部位を折り曲げるときまたは折り曲げる前に、前記第１プレートと前記第２プレートとのうち、前記取付片が接合された部位が折り曲げられる側とは反対側に当てられたプレートが外される、
    電池の製造方法。
  2. ａ）電極体を用意する工程と、
    ｂ）内部端子を用意する工程と、
    ｃ）前記電極体に前記内部端子を取付ける工程と
    を含み、
    前記工程ａ）で用意される電極体は、
    複数の正極シートと複数の負極シートがセパレータを介在させて交互に重ねられており、
    前記複数の正極シートと前記複数の負極シートは、それぞれ集電箔を備え、
    前記複数の正極シートの集電箔と前記複数の負極シートの集電箔とのうち少なくとも一方は、前記セパレータから一つの方向にはみ出ており、
    前記工程ｂ）で用意される前記内部端子は、
    前記集電箔に取付けられる取付片を有し、
    前記工程ｃ）は、
    ｃ１）前記セパレータからはみ出た集電箔を前記複数の正極シートと前記複数の負極シートとが重ねられた方向に束ねる工程と、
    ｃ２）前記内部端子の取付片を、前記集電箔が束ねられた部位に接合する工程と、
    ｃ３）前記取付片が接合された部位を、前記セパレータからはみ出た集電箔の基端部に沿って折り曲げる工程と
    を含み、
    前記工程ｃ２）において、
    ｃ２）前記内部端子の取付片とは反対側にバックアッププレートが当てられる、
    電池の製造方法。
  3. ｄ）ケース部材を用意する工程と、
    ｅ）外部端子を用意する工程と、
    ｆ）前記工程ｃ）において前記電極体に取付けられた前記内部端子をケース部材に取付ける工程と
    をさらに含み、
    前記工程ｄ）で用意される前記ケース部材は、
    前記内部端子を取付けるための取付孔を有しており、
    前記工程ｂ）で用意される前記内部端子は、
    前記取付片から延びた部位に前記取付孔に挿通される軸を備え、
    前記工程ｅ）で用意される前記外部端子は、
    前記取付孔に挿通された軸の先端部が接合される接合部を有し、
    前記工程ｆ）には、
    前記ケース部材の取付孔に絶縁材を介在させて前記内部端子の軸を挿通させることと、
    前記取付孔に挿通した前記内部端子の軸に前記外部端子の接合部を接合させることとが含まれた、
    請求項１または２に記載された電池の製造方法。
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