TW201210723A - Battery and ultrasonic welding system for producing the same - Google Patents

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201210723 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具備積層有複數之電極板之電極積層體之 電池（例如積層式充電電池）、以及用於製造該電池之超音 波熔接系統。 本申請基於2010年3月26日於日本提交之專利2010-072200號而主張優點權，此處援用其内容。 【先前技術】 例如以鋰離子充電電池為代表之積層式充電電池具備複 數之正極板與複數之負極板經由分隔物而交互積層之電極 積層體。 該積層式充電電池之該電極積層體中，該複數之正極板 與及該複數之負極板分別具備引片，正極板及負極板之引 片分別被收束而變成引片束。並且，引片束之一端與引線 之一端連接’引線之另·一端分別與正極端子或負極端子連 接。 以上所說明之充電電池之製造中，需要將引片束與引線 接合。先前，作為接合引片束與引線之方法，有以下專利 文獻1所記載之方法。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2003-223880號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 154924.doc 201210723 根據該專利文獻1所記載之接合方法，係使引片束與引 線之端部重疊，對兩者重疊之一部分施加超音波，利用超 音波熔接而將兩者接合。 但，根據專利文獻1所記載之方法，如本申請之圖7所 不，雖將引片束1與引線2之端側之一部分2b接合，但例如 超音波熔接裝置之驅動精度不高之情形中，會導致引線2 之電極板側之端緣2a未接合而引片束1與引線2接合。此 時，由於未接合有引線2之電極板側之端緣2a，因此會導 致變成該端緣2a對引片束1彈起之狀態。 此處，引線接合於引片束之電極積層體係引片束丨與引 線2彎折並收容於電芯殼内。於是如圖8所示，在將該引線 2彎曲之過程中等，因該端源2a而使引片束i之基部^受 損，其結果，有產生電極板與電極端子之接觸不良之問 題。 本發明著眼於如上之先前技術之問題，其目的係提供一 種可避免電極板與電極端子之連接不良，及用於製造該電 池之超音波熔接系統。 [解決問題之技術手段] 用以解決上述問題之本發明之電池之特徵在於：其係具 備積層有複數之電極板之電極積層體及引線者，該引線之 端接合於收束自前述複數之電極板分別延伸之引片之引 片束，且别述引線之一端與前述引片束至少包含前述引線 之端緣而利用超音波熔接予以接合。 又，用以解決上述問題之本發明之超音波熔接系統之特 154924.doc 201210723 徵在於：其係接合電池中之前述引片束與引線者，該電池 具備積層有複數之電極板之電極積層體及引片束，前束引 片束係收束分別自前述複數之電極板延伸之引片；且該超 音波熔接系統具備··超音波熔接機，其包含對前述引片束 與則述引線之熔接部施加超音波，而將前述熔接部熔接之 焊頭；移動機，纽變料5丨片纟、前料線及前述烊頭 之相對位置，·攝像機，其拍攝前述焊頭施加前述超音波之 區域；控制機構，其於前述攝像機所拍攝之前述區域内， 利用前述移動機進行使前述引U、前料線及前述焊頭 之至少2個相對移動之控制，而使前述引片束、前述引線 之端緣及前述焊頭之超音波施加面相對於前述焊頭之移動 方向並排；及第二控制機構，其使前述焊頭之前述超音波 施加面朝向包含前述引線之前述端緣之區域移動，並進行 利用前述超音波溶接機使至少包含前述弓j線之前述端緣之 區域與前述引片束接合之控制。 根據本發明，由於使包含引線之端緣之部分㈣而與引 片束接合，因此引線之端緣相對於引片束成為平滑狀態， 故不會因引線之端緣彈起而使引片束之基部受損，可避免 電極板與電極端子之接觸不良》 [發明之效果] 根據本發明，由於使包含引線之端緣之部分溶融而與引 片束接合，因此不會變成引線之端緣對引片束彈起之狀 態。因此，根據本發明，即使為收容於電芯殼而彎折引線 時’引片束之基部亦不會在引線之端緣受損，可避免電極 154924.doc 201210723 板與電極端子之接觸不良。 【實施方式】 以下，針對本發明之電池及用於製造該電池之超音波熔 接系統之一實施形態進行說明。 本發明之電池係積層式充電電池，例如例示有鋰離子充 電電池。另，本發明不限於鋰離子充電電池，亦可應用於 需要將構成電池之複數之電極之引片束與引線接合之電 池。 該充電電池如圖1所示，具備複數之正極板丨i ;複數之 負極板12 ;配置於正極板U與負極板12間之絕緣性分隔物 13，收納該等之電芯殼（ceu case)2〇 ;於電芯殼之一面 内經由樹脂等而固定之正極端子21及負極端子22 ;將自各 正極板11延伸之引片束正極引片束15與正極端子21接合之 正極引線17，將自各負極板12延伸之引片束負極引片束16 與負極端子22連接之負極引線18(如圖4A所示）。正極板^ 於集電體（例如鋁）上塗布有正極用活性物質，另一方面， 負極板12亦於集電體（例如銅）上塗布有負極用活性物質。 自正極板11及負極板12分別延伸之弓丨片係利用與集電體相 同之材料形成，例如係由母材以穿孔加工形成集電體時同 時形成。 另’根據以下說明’有將正極引片束15與負極引片束Μ 總稱為「引片束」之記載，有將正極引㈣與負極引線Η 總稱為「引線」之記載。 複數之正極板11分別係以聚丙稀或聚乙稀等絕緣性分隔 154924.doc 201210723 物13覆蓋《另，如圖1所示，本實施形態中以分隔物13捆 裝正極板11，但亦可取代此以分隔物13捆裝負極板12。以 刀隔物13覆蓋之複數之正極板u與複數之負極板12交互積 層而構成積層體10。另，將積層體10收容於電芯殼2〇内 時，將其匯整為1個塊，例如將3個該塊收容於電芯殼2 〇 内。構成1個塊之積層體1 〇以省略圖示之絕緣帶綁缚而防 止積層偏差，進而以由塑料等形成之省略圖示之保護板保 護積層體10之周圍。 如上述，根據充電電池之製造步驟，需要將引片束15、 1 6與引線1 7、18接合，以超音波熔接系統進行該接合。因 此，本實施形態中，以下針對該超音波熔接系統之構成進 行說明〇另，以下說明中，以利用超音波熔接接合複數之 正極板11之引片束15與正極引線17之例為中心進行說明， 但利用超音波熔接接合複數之負極板12之引片束16與負極 引線18之情形亦相同。 如圖2所示，超音波熔接系統具備：超音波熔接裝置 30 ;把持積層體10使之移動之積層體移動裝置4〇 ;把持引 線Π使之移動之引線移動裝置5〇;按壓從積層體1〇延伸之 正極引片束15之引片按壓裝置6〇 ;拍攝包含超音波熔接裝 置30施加超音波的部分之區域之相機7〇 ;控制該等之整合 控制裝置80。 σ 超音波熔接裝置30具備超音波熔接機31，與控制該超音 波炫接機31之控制電路39。 超音波熔接機31具備：振動子32，其配置於χ方向上引 154924.doc 201210723 線移動機51與積層體移動機41之間；焊頭33，其以振動子 32之振動而振動’並對正極弓^束15與正極引線17之炫接 部施加超音波；鐵石占34,其經由該溶接部接收來自焊抑 之超曰波，台座35，其支推鐵石占34等；加壓機構％，其將 焊頭33按壓於前述炫接部；振動子驅動電路^，其具有使 振動子32振動之振逵器；加壓驅動電路38，其使加壓機構 驅動另，以下，5免利用加壓機構3 6將焊頭3 3按廢 述溶接部之方向為似向，設與2方向垂直之一方向為;^ 方向’設與Z方向及X方向垂直之方向為¥方向。又圖2 中’將X方向上從引線移動裝置5〇朝向積層體移動裝置4〇 之方向稱作+X方向，將γ方向上從紙面朝向上方稱作+丫方 向。 於焊頭3 3上形成有與刖述溶接部相才妾，對該炼接部施加 超音波之超音波施加面33a。又，於鐵砧34上形成有與前 述熔接部相接，經由該熔接部接收來自焊頭33之超音波之 超音波接收面34a。 積層體移動裝置40具備積層體移動機41，其使從積層體 ίο延伸之正極引片束15移動於超音波熔接裝置3〇之焊頭33 與鐵砧34之間；及控制該積層體移動機41之控制電路49。 積層體移動機4!具備：把持積層體1〇之把持機構42;使該 把持機構42於X、γ方向移動之移動機構43 ;及驅動把持 機構42及移動機構43之驅動電路48。 引線移動裝置5 0具備：引線移動機構5丨，其使正極引線 17之端部17c移動於超音波熔接裝置3〇之焊頭33與鐵砧34 154924.doc 201210723 之間；及控制該引線移動5 1之控制電路59。引線控制機5 1 具備：把持正極引線17之把持機構52 ;使該把持機構52於 X、Y方向移動之移動機構53 ;驅動把持機構52及移動機 構53之驅動電路58。 引片按壓裝置60具備：與正極引片束15相接之按壓構件 62 ;使該按壓構件62於Z方向移動之移動機構63 ;驅動該 移動機構63之驅動電路68 ;控制該引片按壓裝置6〇之控制 電路69。 相機70於鐵站34之超音波接收面34a上設定並固定其朝 向’以使含對向於焊頭33之超音波施加面33a之超音波施 加區域Η之區域可拍攝。 整合控制裝置80具有控制部81、對控制部81給予指示等 之輸入部84、輸出控制部81中之處理内容等之輸出部85。 控制部8 1具有解析相機70所拍攝之圖像之圖像解析部82， 與控制各裝置30〜60之裝置控制部83。 另，於以上之超音波熔接系統中’改變正極引線丨7與超 音波熔接機31之焊頭33之X方向之相對位置之第一移動機 係具有引線移動機5 1而構成，改變從積層體1 〇延伸之正極 引片束15與正極引線1 7之X方向之相對位置之第二移動機 係具有積層體移動機41及引線移動機5 1而構成。本說明書 中，將具備第一移動機及第二移動機之構成稱作「移動 機J。又’基於自攝像機（相機7〇)之圖像，，利用第一移動機 改變正極引線17與焊頭33之相對位置之第一控制機構，係 具有整合控制裝置80及引線裝置50之控制電路59.而構成。 154924.doc 201210723 又，利用超音波熔接機31而接合正極引片束15與正極引線 17之第二控制機構，係具有整合控制裝置8〇與超音波熔接 裝置30之控制電路39而構成。再者，利用第二移動機使正 極引片束15與正極引線17之端部17c重疊之第三控制機 構，係具有整合控制裝置8〇、積層體移動裝置4〇之控制電 路49及引線移動裝置5〇之控制電路59而構成。本說明書 中，將具備第一控制機構及第三控制機構之構成稱作「控 制機構」。 接著，以下針對本實施形態之超音波熔接系統之動作進 行說明。 整合控制裝置80之裝置控制部83首先使積層體移動裝置 40之把持機構42動作，使積層體1〇把持於該把持機構42 上。另，如上述，根據本實施形態，積層體1〇之周圍具備 省略圖示之保護板，把持機構42經由該保護板而把持積層 體1〇。接著，整合控制裝置8〇之裝置控制部83基於預先設 疋之超θ波炫接裝置30之超音波施加區域η之位置資訊， 而使積層體移動裝置40之移動機構43動作' 利用該動作把 持積層體ίο之把持機構42向_χ方向移動，從把持機構42所 把持之積層體10延伸之正極引片束15之一部分位於超音波 熔接裝置30之超音波施加區域之中央，藉此而該正極 引片束15之定位結束。 正極引片束15之一部分係於正極引片束15所延伸之方向 (圖2中X方向）上該正極引片束】5之中間部丨。另，中間 15a不限於設定在正極引片束丨5之中間位置（X方向之正 154924.doc 201210723 極引片束15之中央），只要係上述正極引線丨7之彎折時正 極引片束15之基部與正極引線17之端部不干擾，且可在由 超音波熔接系統進行熔接之位置即可。 若正極引片束15之中間部15a位於超音波熔接裝置3〇之 超音波施加區域Η内之中央，則如圖3所示，整合控制裝置 8〇之裝置控制部83將正極引片束15之中間部15&與積層體 1〇之間按壓於引片按壓裝置60上。即，使引片按壓裝置6〇 之按壓構件62向+Z方向移動，將按壓構件62按壓於正極引 片束15上。 接著，整合控制裝置80之裝置控制部83使引線移動裝置 5〇之把持機構52動作，使正極引線17把持於把持機構52 上。 接著’整合控制裝置8〇之裝置控制部83於把持機構似斤 把持之正極引線17之端部17e中，.以積層體1〇側之端緣na 與正極引片束15之中間部15a重疊之方式使引線移動裝置 5〇之移動機構53動作。藉此，把持正極引線以之把持機構 52向+X方向㈣，端緣na與中間带⑸重疊。此時，整合 控制裝置8G之圖像解析部82解析自相機7()之圖像，識別正 極引線17之端緣I7a日、’將該正極引線17之端緣之位置 依次向裝置控制部83通知。裝置控制部⑽據預先設定之 超音波施加區域Ή内之令央之位置資訊所示位置與正極引 、友7之端緣1 7a之位置之差，以使該差變成零之方式使引 線移動裝置50之移動機構53動作。 該引線移動裳置50之動作下，正極引線17之端緣m與 154924.doc 201210723 位於超音波施加區域Η内之正極引片數15之中間部i5a正確 重疊。 若正極引線17之端緣丨7 a與位於超音波施加區域H内之正 極引片束15之中間部！5a重疊，則裝置控制部83對超音波 熔接裝置30指示熔接開始。 若超音波熔接裝置30接收該指示，則從該超音波熔接裝 置30之焊頭33輸出超音波之同時，超音波熔接裝置3〇之加 壓機構36驅動，焊頭33向+Z方向移動。該過程中，焊頭33 之超音波施加面33a與含超音波施加區域H内之正極引線17 之端緣17a之部分接觸，以作用於超音波施加面33a與含正 極引線17之端緣na之部分之間之接觸壓變成目的接觸壓 之方式加壓，藉此而使正極引片束15與正極引線17接合。 另，亦如圖4A及圖4B中所說明，該超音波施加面33a與含 正極引線之端緣17a之部分接觸，以使γ方向上超音波施加 面3 3 a亦覆蓋正極引線丨7。 其結果，含正極引線17之端緣17a之正極引線17之端部 17c及正極引片束15之中間部15a熔融，如圖4A及圖忉所 不，利用接合有含端緣17a之正極引線17之端部17c與正極 引片束15之中間部15a之區域之接合部厘，正極引線口之 端緣17a與正極引片束15之明確的交界完全消失因此不 會因引線之端緣彈起而使引片束之基部受損，可避免電極 板與電極端子之接觸不良。又，圖丨中，明確描繪有正極 引線17之端緣i7a，但此係明示正極引線17之端緣17&之存 在之故，實際上如先前說明，該端緣丨7a熔融，正極引線 154924.doc 201210723 17之端緣17a與正極引片束15之明確的交界完全消失。 如圖4B所示’此處應重視的是焊頭33與端緣na及中間 部15a之位置關係。即，焊頭33之超音波施加面33a之中央 位在與端緣17a重疊之位置，自超音波施加面333中央之一 半位於比正極引線17之端緣17a更+X方向。 另，根據本實施形態’使超音波施加面33a之中央與端 緣17a重疊（X方向上變成相同位置），但考慮到超音波熔接 系統之驅動精度只要至少超音波施加面33a之一部分位於 比正極引線1 7之端緣17a更為+X方向即可。具體言之，咬 使正極引線17於X方向移動之移動機構53之該χ方向之定 位精度之误差為±ΔΧ，設超音波施加面33a之X方向之寬度 為X1之情形中，只要使滿足χ1>(2χΔΧ)之關係之XI為超音 波施加面33a之X方向之寬度即可。 藉此’即使在例如超音波熔接系統之驅動精度較低之情 形中，亦可確實將包含正極引線丨7之端緣丨7a之部分超音 波熔接。 當利用超音波熔接裝置30之正極引線17與正極引片束15 之接合結束時，則整合控制裝置8〇之裝置控制部83解除利 用引片按壓裝置60對正極引片1 5之按壓。即，使引片按壓 裝置60之按壓構件62於_2方向移動，使按壓構件62離開正 極引片束15。 接著’整合控制裝置8〇之裝置控制部83解除利用引線移 動裝置50之把持機構52對正極引線1 7之把持，由上，利用 超音波熔接系統而接合正極引片束丨5與正極引線17。 154924.doc 201210723 另，正極引片束15與正極引線π之接合結束後，使積層 體W移動而使負極引片束16位於超音波施加區域_，以 與正極引>|束i 5相同之順序開始負極引片束丨6與負極引線 U之接合。 如上’根據本實施形態，由於將包含正極引線17之端緣 之部分接合於正極引片束15，因此不會如先前之技術 般，正極弓丨線17之端源對正極引片束15成彈起狀態。並 藉由使正極引線17之端緣17a熔融，因此正極引線i 7 之端緣17a與引片束Η間之明確的交界幾乎消失。上述點 在接5負極引片束16與引線18之情形中亦相同。 其結果，根據本實施形態，即使將使引線17、18分別與 引片束15、16接合之積層體1〇收容於電芯殼2〇而彎折引線 17 ' 18，亦可避免因引線17、18之端緣造成引片束i5、16 之基部受損而產生電極板與電極端子之接觸不良。 另，以上實施形態中，整合控制裝置8〇基於預先設定之 超音波施加區域Η之位置資訊，使正極引片束15位於超音 波施加區域Η内，但亦可對正極引片束15之中間部15a實施 標記，整合控制裝置80從相機70之圖像識別該標記，基於 β亥h s己之位置與預先設定之超音波施加區域H之位置資訊 所示之差’而使正極引片束15位於超音波施加區域hr。 又，根據以上實施形態，接合正極引片束丨5與正極引線 17後，使積層體10移動，使負極引片束16位於超音波施加 區域Η内’該位置下接合負極引片束16與負極引線18。 但，每個引片束15、16設置按壓裝置60及超音波熔接裝置 154924.doc -14· 201210723 3〇，若將積層體ι〇配置於特定位置（關於正極引片束i5， 正極引線17之端緣i7a與中間部15a重疊，同時關於負極引 片束16 ,負極引線18之端緣18a與中間部丨心重疊之位 置）’則可於該位置下接合正極引片束15與正極”線口， 再者亦可接合負極引片束16與負極引線18。 接著，針對對本實施形態之引片束15、16分別接合引線 Π、18之變形例，使用圖2、圖从及圖5B於以下說明。 根據以上實施例，正極引線17對正極引片束u之接合部 分只是含正極引線17之端緣17a之部分之—處，但根據本 變形例，係在含正極引線17之端緣17a之部分與從該部分 向-X方向隔出特定之間隔之部分之二處進行接合。另，本 變形例中亦以正極引片束15與正極引線17之接合為例進行 說明’對於負極引片束16與負極引線18之接合之說明簡 化0

I 如圖2、圖5A及圖5B所示’整合控制裝置8〇之裝置控制 部83基於預先設;^之超音波溶接裝置％之超音波施^域 H之位置資訊，使積層體移動裝置4〇之移動機構43動作， 以使從積層體㈣裝置4G之婦機構42所把持之積層㈣ ^伸之正極引片束15之-部分位於超音㈣接裝置^之超 音波施加區域Η内。此處之正極引片束15之一部分在正極 引片束15所延伸之方向（χ方向）上，係比該正極y片束Μ 之中間部…更靠正極引片束15之前端側（_χ方向）隔出特定 間隔之前端側部!讣’首先與正極引線17接合之部分。 另’特定之間隔無特別限制’亦可根據電池之設計情況而 154924.doc 201210723 適當設定。 若正極引片束15之前端側部i 5 b位於超音波施加區域H 内，則整合控制裝置80將正極引片束15按壓於引片按壓裝 置60上。接著，整合控制裝置8〇以使正極引線丨了把持於引 線移動裝置50上，該正極引線17之端部17c與正極引片束 15之中間部15a及前端側部15b重疊之方式，使引線移動裝 置5〇之移動機構53動作。此時，整合控制裝置肋基於超音 波施加區域Η之位置資訊，以正極引線17之端部Uc與正極 引片束15之中間部i5a及前端側部15b重疊之方式，控制引 線移動51之動作。另，此時，整合控制裝置如亦可從自相 機70之圖像識別該正極引線17之端緣i7a，基於該正極引 線17之端緣17a之位置與預先設定之超音波施加區域H之位 置資訊，以正極引線17之端部17c與正極引片15之中間部 及前端側部15b重叠之方式，控制引線移動機51之動 作。 利用該動作’正極引線17之端緣17a與正極引片束Μ 中間部153重疊，正極引線17中從正極引線17之端緣17a 向-X方向隔出特定間隔之部分與正極引片束15之前端側部 重i另以下，將與超音波施加區域η内之正極引片 束15之别端側部15 b首暴夕X 3丨μ 1 〇 D夏豐之正極引線17之部分作為第一熔 接部Ml。 正極引片束15之前端側部bb位於超音波施加區域H内’ ^正極引線17之端緣17a與正極引片束15之中間部15a重 登正極引線17之第一炫接部⑷與正極引片束Η之前端 154924.doc 201210723 側。P15b重疊時’整合控制裝置8〇之裝置控制部㈣超音 波溶接裳置30給予溶接開始之指示，利用該超音波溶接裝 置3〇,而使正極引線17之第一熔接部Μι與正極引片束 之前端側部15b接合》 若正極引線17之第-炼接部M1與正極引片束15之前端 側部i5b接合，則整合控制裝置8〇之裝置控制部83利用引 片按壓裝置60解除正極引片束15之按壓後，控制積層體移 動裝置40及引線移動裝置5〇，使正極引片束15之中間部 15a位於超音波施加區域_，.且使含正極引線η之端緣 1 7a之部分位於超音波施加區域η内。 此時，整合控制裝置80之圖像解析部8么處理自相機7〇之 圖像，若識別出正極引線17之碱緣17a，則將該正極引線 17之端緣17a之位置依次向裝置控制部83通知。裝置控制 83將預先设定之超音波施加區域H内之中央之位置資訊 所不之位置與正極引線17之端緣17a之位置之差作為必要 移動量，將該移動量依次給予積層體移動裝置4〇及引線移 動裝置50積層體移動裝置4〇根據該移動量使積層體移 動，使正極引片束1 5之中間部15a位於超音波施加區域H内 之中央。又，引線移動裝置50根據該移動量，使正極引線 17移動，使含正極引線17之端緣17a之第二溶接部M2位於 超音波施加區域Η内。即，此時，積層體1〇與正極引線17 向-X方向移動同量’從積層體10延伸之正極引片束15之中 間部15a及含正極引線17之端緣17a之第二熔接部Μ2任一者 都位於超音波施加區域Η内。 154924.doc •17· 201210723 若從積層體ίο延伸之正極引片束15之中間部…及含正 極引線17之端緣l7a之第二炼接部M2任—者都位於超音波 施加區域Η内’則整合控制裝置8〇將正極引片束15按麼於 引片按壓裝置60後，對超音波溶接裝置3〇給予溶接開始之 才曰示利用°亥超曰波裝置30，使含正極引線17之端緣17a 之第二熔接部M2與正極引片束15之令間部15&接合。另， 溶接第二熔#料2時之焊頭33之超音波施力口面…與正極 引線17之端緣17a之位置關係變成與上述實施形態相同。 另，若正極引片束15與正極引線17之接合結束，則整合 控制裝置80在以下對各裝置實行與相對於正極引片束15在 各裝置實行之動作相同之動作，使負極引片束j 6與負極引 線18接合。 另本變形例中，X方向之第一炫接部Ml之寬度、第二 熔接部M2之寬度、第一熔接部M1與第二熔接部M2之寬度 任一者都為約2〜3 mm左右。 以上’本變形例亦與前述實施形態相同，在引線丨7、】8 之端緣17a、18a分別不對引片束15、16彈起之狀態下，引 線17、18之端緣17a、18a與引片束15、16之明確的交界幾 乎完全消失’可避免電極板與電極端子之接觸不良產生。 又’根據本變形例’由於將引片束15、16與引線17、18 在二處接合，因此相比只在一處接合之前述實施形態，可 減小在各處之接合強度。因此，可減小焊頭33之超音波施 加面33a之面積，可抑制超音波自焊頭33之額定輸出，結 果可謀求超音波熔接裝置30之小型化及超音波熔接裝置3〇 154924.doc -18- 201210723 之原成本之降低。 又’根據本變形例，由於接合正極引線17之第—炼接部 Ml山與正極引片束15之前端側部…後，接合含正極引㈣ • 之立而緣％之第二溶接部M2與正極引片束15之中間部15a， •目此接合正極引線17之端緣17&時’含正極引線17之端緣 1 广之端部側之部分與正極引片束15之相對位置確實決 疋因此，可比較容易地接合含正極引線17之端緣^之 第二熔接部M2與正極引片束15之中間部153。 另’本變形例中，使X方向之第一熔接部M1之寬度與第 二熔接部M2之寬度為相同寬度，但亦可使該等寬度不 同例如右使第二熔接部M2之寬度大於第一熔接部M丨之 寬度，則可抑制在各處之接合強度，並可於第二熔接部 M2中確實進行含正極引線17之端緣17a之超音波熔接，且 可於第一熔接部M1中抑制自焊頭33之超音波之額定輸 出。 接著，針對本實施形態之超音波熔接系統之變形例，使 用圖6進行說明。 本變形例之超音波熔接系統具備：超音波熔接裝置 30a，將積層體10固定於特定位置之積層體固定冶具9〇 ; 將引線1 7、18固定於特定位置之引線固定冶具95 ;與前述 實施形態相同之相機70及整合控制裝置80。 本變形例之超音波熔接裝置30a具備：與前述實施形態 相同之超音波熔接機31及控制電路39;使超音波熔接機31 於X方向及Y方向移動之熔接移動機構1〇1 ;其驅動電路 154924.doc •19- 201210723 ;控制該驅動電路ι〇8之控制電路1〇9。 積層體固定冶具90具有：固定於超音波熔接機31之台座 35附近之積層體載置台座91 ;插入積層體1〇,將該積層體 1〇固定於積層體载置台座9〗上之積層體挾持冶具92。又， 引線固定冶具95具有：固定於超音波熔接機31之台座35附 近之引線載置台座96 ;插入引線1 7、18，將該引線17、18 固疋於引線載置台座96上之引線挾持冶具97。 另’本變形例之超音波熔接系統中，改變引線丨7、丨8與 超音波炫接機3 1之焊頭3 3之相對位置之第一 1機係具有熔 接移動機構101與該驅動電路108而構成。即，本發明中， 第一移動機如前述實施形態，係使引線17、18移動者，亦 可如本變形例，係使超音波熔接機31移動者。又本變形 例中，基於自攝像機（相機70)之圖像，利用第一移動機使 引線17、18與焊頭33之相對位置改變之第一控制機構係具 有相對於熔接移動機構1 〇 1之控制電路i 〇9及整合控制裝置 80而構成。又，利用超音波熔接機31使正極引片束15與負 極引片束16與引線17、18接合之第二控制機構與前述實施 形態相同，係具有整合控制裝置80與超音波熔接機31之控 制電路39而構成。 接著，針對以上說明之超音波熔接系統之動作及作業員 之動作進行說明。本說明中，以正極弓j片束15與正極引線 17之接合為例進行說明，對於負極引片束16與負極引線η 之接合之說明，由於與正極引片束15與正極引線17之接合 相同因而省略。 154924.doc -20- 201210723 首先，作業員以積層體固定冶具90固定該積層體10，以 使正極引片束15之中間部15&在超音波熔接機31之台座35 上，位於相機70之拍攝範圍内。接著，作業員以，引線固定 冶具95固；t該正極引線17，以使正極引線17之端緣m重 疊於位於超音波熔接機31之台座35上之正極引片束15之中 間部15a上。 若作業員以積層固定冶具90固定積層體1〇，以引線固定 冶具95固定正極引線17，則對整合控制裝置8〇指示熔接開 始0 ， . t 若整合控制裝置80接收該指示，則整合控制裝置8〇之圖 像解析部82利用自相機7〇之圖像識別與正極引片束15之中 間邛15a重疊之正極引線丨7之端緣丨7a，將該正極引線17之 端緣17a之位置向裝置控制部83通知。裝置控制部83根據 正極引線17之端緣17a之位置與焊頭33之超音波施加面33a 之位置之XY方向之差，而使熔接移動機構1〇1動作。 該熔接移動機構101之動作下，焊頭33之超音波施加面 33a在XY方向，與正極引片束15之中間部15&及正極引線 17之端緣17a重疊。 若焊頭33之超音波施加面33a與正極引片束15之中間部 15a及正極引線π之端緣17a重疊，則整合控制裝置8〇之裝 置控制部83將熔接開始之指示給予超音波熔接裝置3〇。 若超音波熔接裝置30a接收該指示，則自該超音波熔接 裝置30a之焊頭33輸出超音波，且超音波熔接裝置3〇a之加 壓機構36驅動，使焊頭33向+z方向移動。然後，使焊頭33 154924.doc -21- 201210723 ’施加面33a與含正極引線17之端緣i7a之部分接 二^以作用於兩者間之接觸壓成目的接觸壓之方式 口堅’藉此使正極引線17與正極引片束15接合。 其結果，含端緣17a之正極引線17之端部及正極引片束 15之中間部15峨融，與前述實施形態相同，含端緣17a之 正極引線17之端部與正極引片束15之中間部…接合，且 /引線17之端緣17a與正極引片束15之明確的交界幾乎 完全消失。 如上’即使與前述實施形態差距較大之簡單的系統構成 之本變形例’含端緣17a之正極引線17之端部亦熔融，與 引片束15接合，因此與前述實施形態相同，可避免電 極板與電極端子之接觸不良產生。 另，根據以上之實施形態及本變形例，以每個裝置之控 ，電路與整合控制裝置轉制各裝置之錢構，但亦可將 母個裝置之控制電路之功能組入於整合控制裝置8 〇内。 [產業上之可利用性] 為收容於電芯殼内而彎折引線時，引片束之基部亦不會 在引線之端緣受損，可避免電極板與電極端子之接觸不 良0 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之一實施形態之充電電池之要部切口立體 圖0 圖2係本發明之一實施形態之超音波熔接系統之構成 圖〇 154924.doc -22· 201210723 圖3係本發明之一實施形態之熔接中之超音波熔接裝置 之要部構成圖。 圖4 A係顯示本發明之一實施形態之引片束及引線之圖， 係引片束及引線之平面圖。 圖4B係顯示本發明之一實施形態之引片束及引線之圖， 係引片束及引線之側視圖。 圖5A係顯示本發明之一實施形態之變形例之引片束及引 線之圖’係引片束及引線之平面圖。 圖5B係顯示本發明之一實施形態之變形例之引片束及引 線之圖’係引片束及引線之側視圖。 圖6係本發明之一實施形態之變形例之超音波熔接裝置 之構成圖。 圖7係顯示先前之引片束與引線之接合部分之說明圖。 圖8係顯示將引線彎曲之過程中先前之引片束與引線之 接合部分之說明圖。 【主要元件符號說明】 10 積層體 11 正極板 12 負極板 13 分隔物 15 引片束（正極引片束） 16 引片束（負極引片束） 17 引線（正極引線） 17a 引線之端緣 154924.doc -23· 201210723 18 引線（負極引線） 18a 引線之端緣 20 電芯殼 21 正極端子 22 負極端子 30 超音波熔接裝置 30a 超音波熔接裝置 31 超音波熔接機 40 積層體移動裝置 41 積層體移動機 50 引線移動裝置 51 引線移動機 60 引片按壓裝置 70 相機 80 整合控制裝置 81 控制部 82 圖像解析部 83 裝置控制部 101 溶接機移動機構 154924.doc -24-

Claims (1)

1. 201210723 七、申請專利範圍： 1· 一種電池，其特徵在於：盆 〆、係〃備積層有複數之電極板 之電極積層體及引線者， 者°亥引線之一端接合於收束自前 述^數之電極板分別延伸之引片之引片束；且 别述；丨線之-端與前述引片束至少包含前述引線之端 緣而利用超音波熔接予以接合。 2. 如請求項1之電池，其中 别述引線之另一端與電極端子接合； 前述弓ί線之前述引線之端緣與前述電極端子之間且從 前述引線之端緣隔開料間隔之部分，進而與前述引片 束超音波炼接。 3. 一種超音波熔接系統，其特徵在於： 其係接合電池中之前述引片束與引線者，該電池具備 積層有複數之電極板之電極積層體及引片束，前束引片 束係收束自前述複數之電極板分別延伸之引片；且該超 音波熔接系統具備： 超音波炫接機，其包含對前述引片束與前述引線之溶 接部施加超音波，而將前述熔接部熔接之焊頭； 移動機，其改變前述引片束、前述引線及前述焊頭之 相對位置； 攝像機，其拍攝前述焊頭施加前述超音波之區域； 控制機構，其於前述攝像機所拍攝之前述區域内，利 用前述移動機進行使前述引片束、前述引線及前述焊頭 之至少2個相對移動之控制，而使前述引片束、前述引 154924.doc 201210723 面相對於前述焊頭之 線之端緣及前述焊頭之超音波施加 移動方向並排；及 第二控制機構，其使前述焊頭之前述超音波施加面朝 向包含前述引線之前述端緣之區域移動，並進行利用前 述超音波熔接機使至少包含前述引線之前述端緣之區域 與前述弓丨片束接合之控制。 154924.doc