JP7336287B2 - 非水電解質二次電池およびその製造方法 - Google Patents
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Description
<実施例1>
厚さ20μmのAl箔から長さ50mm、幅60mmのAlタブリードを有するAl集電体を作製した。また、厚さ0.3mm、長さ50mm、幅60mmのAl端子を用意した。
<実施例2>
実施例1と同様な厚さ20μm、長さ50mm、幅60mmのタブリードを有するAl集電体を60枚積層し、当該積層Al集電体のタブリード重ね部(厚さ:1.2mm)の上層に実施例1と同様な厚さ0.3mm、長さ50mm、幅60mmのAl端子の一端側を12.5mmの長さに亘って重ねて当接させ、試験体に供した。なお、試験体のAl端子とAlタブリード重ね部の総厚さは1.5mmである。つづいて、実施例1と同様な方法により試験体のAl端子とAlタブリード重ね部のAlタブリード、およびAlタブリード重ね部の複数のAlタブリードを互いに超音波溶接した。このとき、上部側チップ108が当接、加圧されるAl端子の上面に2つのナゲットが形成された。
<比較例1>
実施例1と同様な厚さ20μm、長さ50mm、幅60mmのタブリードを有するAl集電体を31枚積層し、当該積層Al集電体のAlタブリード重ね部(厚さ:0.62mm)の下層に実施例1と同様な厚さ0.3mm、長さ50mm、幅60mmのAl端子の一端側を12.5mmの長さに亘って重ねて当接させ、試験体に供した。なお、試験体のAlタブリード重ね部とAl端子の総厚さは0.92mmである。
<比較例2>
実施例1と同様な厚さ20μm、長さ50mm、幅60mmのタブリードを有するAl集電体を60枚積層し、当該積層Al集電体のタブリード重ね部(厚さ:1.2mm)の下層に実施例1と同様な厚さ0.3mm、長さ50mm、幅60mmのAl端子の一端側を12.5mmの長さに亘って重ねて当接させ、試験体に供した。なお、試験体のAlタブリード重ね部とAl端子の総厚さは1.5mmである。つづいて、比較例1と同様な方法により試験体のAlタブリード重ね部の複数のAlタブリード、およびAlタブリード重ね部の下層のAlタブリードとAl端子を互いに超音波溶接した。このとき、上部側チップ108が当接、加圧されるAlタブリード重ね部の上面に2つのナゲットが形成された。
超音波溶接後の試験体の積層集電体とAl端子とを引張り強度試験機(SHINPO FGS-100VC)にて180°剥離試験を行った。この剥離試験において、AlタブリードまたはAl端子で破断が起これば“良好”と判定し、溶接部で剥離すれば“不良”と判定した。
ナゲットを目視観察してナゲットの凹み、およびナゲット周辺のしわ、ひずみの大小を判定した。
<実施例3>
実施例1と同様な厚さ20μm、長さ50mm、幅60mmのタブリードを有するAl集電体を60枚積層し、当該積層Al集電体のタブリード重ね部(厚さ:1.2mm)の上層に実施例1と同様な厚さ0.3mm、長さ50mm、幅60mmのAl端子の一端側を12.5mmの長さに亘って重ねて当接させ、試験体に供した。なお、試験体のAl端子とAlタブリード重ね部の総厚さは1.5mmである。
<実施例4>
実施例3と同様な試験体を前述した図7に示す超音波溶接装置の下部側ホーン103上面の2つの下部側チップ104にAl端子が上側に位置するように載置した。つづいて、図示しない上部側加圧部材で上部側マス107を介して上部側ホーン106をAl端子に向けて下降させ、同時に、図示しない下部側加圧部材で下部側マス102を介して下部側ホーン103をAlタブリード重ね部の下層のAlタブリードに向けて上昇させ、上昇する下部側ホーン103上面の2つの下部側チップ104と下降する上部側ホーン106下面の2つの上部側チップ108とによりAl端子とAlタブリード重ね部を0.4MPaの条件で加圧した。このように下部側チップ104と上部側チップ108の間でAl端子とAlタブリード重ね部を加圧しながら、図示しない超音波発信機から出力1600W,電気エネルギー200Jを下部側トランスデューサ105に2回のパルスで投入し、同時に図示しない超音波発信機から出力1600W,電気エネルギー200Jを上部側トランスデューサ109に2回のパルス回数で投入し、上部側ホーン106および下部側ホーン103をAl端子の上面、Alタブリード重ね部の下層のAlタブリードの下面に平行に振動させた。これによって、上部側ホーン106下面の2つの上部側チップ108、および下部側ホーン103上面の2つの上部側チップ104の両方からAl端子とAlタブリード重ね部の上層のAlタブリード、およびAlタブリード重ね部の複数のAlタブリードを互いに超音波溶接した。このとき、上部側チップ108が当接、加圧されるAl端子の上面に2つのナゲットが形成され、下部側ホーン103上面の2つの上部側チップ104が当接、加圧されるAlタブリード重ね部の下層のAlタブリード下面にも2つのナゲットが形成された。
<比較例3>
実施例1と同様な厚さ20μm、長さ50mm、幅60mmのタブリードを有するAl集電体を60枚積層し、当該積層Al集電体のタブリード重ね部(厚さ:1.2mm)の下層に実施例1と同様な厚さ0.3mm、長さ50mm、幅60mmのAl端子の一端側を12.5mmの長さに亘って重ねて当接させ、試験体に供した。なお、試験体のAlタブリード重ね部とAl端子の総厚さは1.5mmである。
Claims (5)
- 複数の正極板と複数の負極板の間にそれぞれセパレータを介在して積層した積層電極群を備えた非水電解質二次電池であって、
前記複数の正極板は、それぞれ一部に正極タブリードを有する正極集電体を備え、前記複数の正極タブリードは少なくとも先端側を互いに重ね合せて正極タブリード重ね部とし、かつ当該正極タブリード重ね部の一方の面に正極端子を当接させ、前記正極端子の面および前記正極タブリード重ね部の他方の面にそれぞれナゲットを設け、
前記正極端子と正極タブリード重ね部の前記正極タブリード、および前記正極タブリード重ね部の前記複数の正極タブリードを互いに電気的に接合し、
前記複数の負極板は、それぞれ一部に負極タブリードを有する負極集電体を備え、前記複数の負極タブリードは少なくとも先端側を互いに重ね合せて負極タブリード重ね部とし、当該負極タブリード重ね部の一方の面に負極端子を当接させ、前記負極端子の面および前記負極タブリード重ね部の他方の面にそれぞれナゲットを設け、
前記負極端子と前記負極タブリード重ね部の前記負極タブリード、および前記負極タブリード重ね部の前記複数の負極タブリードを互いに電気的に接合し、
前記正極端子と前記正極タブリード重ね部の総厚さが1.5mm以下であり、かつ前記負極端子と前記負極タブリード重ね部の総厚さが1.5mm以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記複数の正極板および前記複数の負極板は、それぞれ50枚以上であることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 複数の正極板と複数の負極板の間にそれぞれセパレータを介在して積層した積層電極群を備えた非水電解質二次電池の製造方法であって、
一部に正極タブリードを有する正極集電体を備えた前記複数の正極板を用意する工程と、
一部に負極タブリードを有する負極集電体を備えた前記複数の負極板を用意する工程と、
前記複数の正極板と前記複数の負極板の間に前記セパレータを介在して積層し、前記複数の正極タブリードが互いに積層方向に対向し、前記複数の負極タブリードが互いに積層方向に対向し、かつ前記複数の正極タブリードおよび前記複数の負極タブリードがそれぞれ離間して位置する前記積層電極群を形成する工程と、
前記複数の正極タブリードの少なくとも先端側を互いに重ね合せ、正極タブリード重ね部を形成する工程と、
チップを有する一対のホーンを用意する工程と、
前記正極タブリード重ね部の一方の面に正極端子を当接させ、さらに前記正極端子の面および前記正極タブリード重ね部の他方の面にそれぞれ前記一対のホーンのチップを押圧する直下式で前記正極端子および前記正極タブリード重ね部を加圧しながら、前記一対のホーンと共に前記チップを前記正極端子の面と平行な方向に振動させることによって、前記チップが当接される正極端子の面および前記正極タブリード重ね部の他方の面にそれぞれナゲットを形成し、同時に前記正極端子と前記正極タブリード重ね部の前記正極タブリード、および前記正極タブリード重ね部の前記複数の正極タブリードを互いに超音波溶接する工程と、
前記複数の負極タブリードの少なくとも先端側を互いに重ね合せて負極タブリード重ね部を形成する工程と、
チップを有する一対のホーンを用意する工程と、
前記負極タブリード重ね部の一方の面に負極端子を当接させ、さらに前記負極端子の面および前記負極タブリード重ね部の他方の面にそれぞれ前記一対のホーンのチップを押圧する直下式で前記負極端子および前記負極タブリード重ね部を加圧しながら、前記一対のホーンと共に前記チップを前記負極端子の面と平行な方向に振動させることによって、前記チップが当接される負極端子の面および前記負極タブリード重ね部の他方の面にそれぞれナゲットを形成し、同時に前記負極端子と前記負極タブリード重ね部の前記負極タブリード、および前記負極タブリード重ね部の前記複数の負極タブリードを互いに超音波溶接する工程と、
を含むことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 - 前記複数の正極板および前記複数の負極板は、それぞれ50枚以上であることを特徴とする請求項3に記載の非水電解質二次電池の製造方法。
- 前記ホーンを振動させるための振動エネルギーは、複数回のパルスで与えることを特徴とする請求項3または4に記載の非水電解質二次電池の製造方法。
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