WO2011096409A1 - 電池 - Google Patents

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WO2011096409A1
WO2011096409A1 PCT/JP2011/052089 JP2011052089W WO2011096409A1 WO 2011096409 A1 WO2011096409 A1 WO 2011096409A1 JP 2011052089 W JP2011052089 W JP 2011052089W WO 2011096409 A1 WO2011096409 A1 WO 2011096409A1
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WO
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current collector
positive electrode
electrode current
power generation
negative electrode
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PCT/JP2011/052089
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English (en)
French (fr)
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岡部　一弥
保宏 十河
岸本　知徳
禎弘 片山
綿田　正治
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
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Publication date
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    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery including a power generation element having a positive electrode plate including a positive electrode current collector and a negative electrode plate including a negative electrode current collector. More specifically, the current collector of either the positive electrode plate or the negative electrode plate is a power generation element.
  • the present invention relates to a battery that is exposed at an end face and joins the exposed current collector and a current collecting terminal.
  • Two power generation elements are provided that are formed by winding so that an uncoated portion of the positive electrode mixture and an uncoated portion of the negative electrode mixture are disposed at both ends in the winding axis direction with a separator interposed therebetween.
  • the secondary battery has an exposed portion of the positive electrode current collector on at least one end surface in the winding axis direction of the power generation element, and an exposed portion of the negative electrode current collector on the other end surface.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 a current collector terminal is inserted into the winding center portion of the power generation element, and the exposed portion of the current collector is gathered from the radially outward direction on the outer surface of the current collector terminal. A current collecting structure to be joined is described.
  • the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the porous insulating layer are arranged such that an exposed end that is one end in the width direction of at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate protrudes from the porous insulating layer.
  • an accommodating portion for accommodating the exposed end of the electrode group in which the electrode is disposed in the current collector plate (current collector terminal) a plurality of concave and convex portions that are convex and concave in the thickness direction of the current collector plate are concentrically arranged and viewed from the lower surface thereof.
  • the recessed portion is a housing portion (paragraph [0066]).
  • each such covering portion 13 and each accommodating portion 14 are formed by a press molding method.
  • the current collector plate 10 may be press-molded so as to protrude about 0.2 mm ”(paragraph [0067]).
  • 13 and each accommodating portion 14 are preferably formed by a press molding method as in the first embodiment and the first to seventh modifications, and in the case of the current collector plate 100 shown in FIG. If the current collector plate 100 has a thickness of 0.8 mm, it may be press-molded so as to protrude 1 mm or more.
  • a copper negative electrode current collector plate of m was prepared, and in this negative electrode current collector plate, the height of the convex portion having a V-shaped cross section was 1 mm, and the central angle ⁇ was 120 ° ”(paragraph [ [0175] In any of the embodiments (examples), the current collector plate has a constant thickness.
  • Patent Document 3 does not suggest any technical idea that the thickness of the current collector plate is changed depending on the position of the concavo-convex portion in order to prevent the generation of holes.
  • the current collector plate when the exposed end is joined to the current collector plate, the current collector plate is a metal having a large surface tension such as Cu with respect to a central angle ⁇ centered at the tip in the direction in which each housing portion is recessed.
  • the current collector plate is made of a metal having a small surface tension such as Al, an acute angle is preferred (paragraphs [0072] to [0075]. ), “When the current collector plate 10 is made of Al, the central angle ⁇ is close to 0 degrees in order to allow the molten metal to flow to the tip surfaces of the plurality of exposed ends 1a, 1a,. However, if the central angle ⁇ is too small, it becomes difficult to accommodate the plurality of exposed ends 1 a, 1 a,...
  • the exposed end 1 a accommodated in the accommodating portion 14 preferably less than 30 degrees than 90 degrees, more preferably not more than 80 degrees 40 degrees, for example, 60 degrees. "Is described as (paragraph [0079]).
  • a current collector plate having a concavo-convex portion with a central angle described as “preferably greater than or equal to 30 degrees and less than 90 degrees” is welded to the current collector exposed on the end face of the power generation element.
  • the current collector and the current collector plate are given welding energy sufficient to ensure welding, a hole is generated in the current collector plate, and welding dust generated during welding passes through the hole to the inside of the power generation element.
  • a micro short circuit or the like occurred due to scattering of the separator and dissolution of the separator.
  • the current collector and the current collector plate are not joined at the portion where the hole is generated, there is a problem that the joining strength between the current collector and the current collector plate is lowered as a result.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has a current collecting structure that can secure a high energy density, and realizes welding that hardly generates holes and is highly reliable, It is an object to provide a battery having high bonding strength with a current collecting terminal.
  • the battery of the present invention (1) includes a power generation element having a positive electrode plate including a positive electrode current collector and a negative electrode plate including a negative electrode current collector, and the positive electrode current collector is provided on at least one end face of the power generation element.
  • the current collection terminal includes the power generation element.
  • a plurality of convex portions are provided from the inner side to the outer side of the end surface, and the convex portions form a weld piece having an opening at the lower end, and the thickness of the weld piece is equal to that of the convex portion.
  • the current collector formed so that the thickness on the lower end side is thicker than the thickness on the apex side of the convex portion, and the current collector exposed at the end face of the power generation element is inserted into the openings of the plurality of convex portions. And being welded to a weld piece of the convex portion.
  • the configuration in which the positive electrode current collector or the negative electrode current collector is exposed is between the positive electrode plate 4 having the band-shaped positive electrode current collector 40 and the negative electrode plate 6 having the band-shaped negative electrode current collector 60.
  • the wound type battery including the power generation element formed by being wound around the separator 8 one end of the strip-shaped positive electrode current collector 40 in the winding axis direction or the winding of the strip-shaped negative electrode current collector 60 is wound.
  • One end portion in the axial direction is exposed at the end surface in the winding axis direction of the power generation element, that is, the upper end surface or the lower end surface of the power generation element as in 31 or 32 in FIG.
  • a positive electrode current collector or a negative electrode current collector is provided on at least one end surface (right end surface or left end surface) of the power generation element.
  • a configuration in which is exposed is also included.
  • the inner side in the end surface of an electric power generation element means an inner peripheral part
  • an outer side means an outer peripheral part.
  • the thickness on the lower end side of the convex portion in FIG. 6 means the average thickness on the lower end side from the middle between the lower end 513 and the apex 512 of the convex portion, and the thickness on the apex side of the convex portion is The average thickness on the vertex side from the middle between the lower end 513 and the vertex 512 of the convex portion 51 is meant.
  • the average thickness on the lower end side from the middle between the lower end 513 and the apex 512 is the average thickness on the apex side from the middle between the lower end 513 and the apex 512.
  • the battery of the present invention (2) includes a power generation element having a positive electrode plate including a positive electrode current collector and a negative electrode plate including a negative electrode current collector, and the positive electrode current collector is provided on at least one end face of the power generation element.
  • the current collection terminal includes the power generation element.
  • a plurality of convex portions are provided from the inner side to the outer side of the end face, and the convex portions form a weld piece having an opening at the lower end, and the angle of the apex of the convex portion on the opening side is
  • the current collector that is 28 ° or less and is exposed at the end face of the power generation element is inserted into the openings of the plurality of convex portions and is welded to the welding pieces of the convex portions. To do.
  • the angle on the opening side of the apex of the convex portion is an angle formed by the intersection of two extended lines on the opening side forming the apex of the convex portion. Therefore, as shown in FIG. 6, the shape on the opening side of the convex portion 51 of the weld piece 511 is not only that the cross section is an inverted V shape and the apex 512 is sharp, but the apex 512 is arcuate. If the angle ⁇ of the vertex formed by the intersection of the extension lines of the two sides is 28 ° or less, it is included in the scope of the present invention.
  • the angle of the vertex as a straight line approximating the two sides is If it is 28 degrees or less, it is included in the scope of the present invention.
  • the battery of the present invention (3) includes a power generation element having a positive electrode plate including a positive electrode current collector and a negative electrode plate including a negative electrode current collector, and the positive electrode current collector is provided on at least one end face of the power generation element.
  • the current collection terminal includes the power generation element.
  • a plurality of convex portions are provided from the inner side to the outer side of the end surface, and the convex portions form a weld piece having an opening portion at a lower end, and the convex portion on the opening side of the weld piece.
  • a bending point exists between the apex and the lower end, and an angle on the lower end side at the bending point is larger than an angle on the apex side at the bending point.
  • the angle on the lower end side at the bending point is an angle formed by an intersection of two extended lines located on the lower end side from the bending point in the two welding pieces sandwiching the opening.
  • the angle on the apex side is an angle formed by the intersection of two extended lines located on the apex side of the bending point in the two weld pieces sandwiching the opening.
  • the angle ⁇ on the opening side of the weld piece and the apex 512 side at the bending point 511a may be 28 ° or less, and as shown in FIG. 6, the lower end 513 at the bending point 511a.
  • the angle ⁇ formed by the intersection of two extended lines on the lower end 513 side at the bending point 511a is greater than 28 °. Further, even when the bending point 511a to the lower end 513 is not a straight line but an arc shape, the angle formed by the intersection of the arc-shaped tangent lines in two weld pieces sandwiching the opening 510 is determined from the bending point 511a. Any angle larger than the angle on the apex 512 side is included in the scope of the present invention.
  • the battery of the present invention (4) is the battery of any one of the present inventions (1) to (3), wherein the current collecting terminal further includes a plate-like portion, and the plate-like portion includes the power generation element.
  • a plurality of convex portions are provided from the inner side to the outer side of the end surface of the first and second end surfaces.
  • the battery of the present invention (5) is the battery of the present invention (4), and further, the apex of the convex portion is positioned horizontally with the lower surface of the plate-like portion, or closer to the power generating element side than the lower surface of the plate-like portion. It is arranged at a position.
  • the battery of the present invention (6) is the battery of any one of the present inventions (1) to (3), further characterized in that the thickness of the apex of the weld piece is 0.15 mm to 0.4 mm. To do. Further, the thickness of the lower end of the convex portion is formed to be thicker than the thickness of the apex of the convex portion, but is preferably 0.4 mm to 0.8 mm.
  • the battery according to the present invention (7) is the battery according to any one of the present inventions (1) to (3), wherein the plurality of convex portions provided from the inner side to the outer side of the end face of the power generating element are one.
  • a convex group is formed, and at least two or more convex groups are provided on the current collecting terminal.
  • the structure in which the current collector exposed from the inner side to the outer side of the end face of the power generation element is inserted into the plurality of convex portions of the current collecting terminal is inserted.
  • the exposed part of the current collector can be made smaller, and the occupied part of the current collector that is not involved in charging / discharging of the battery can be made smaller, so that the energy density of the battery can be increased. it can.
  • the thickness of the weld piece is formed such that the thickness on the lower end side of the convex portion is thicker than the thickness on the apex side, thereby preventing the occurrence of holes during welding.
  • the thickness on the lower end side is made thicker than the thickness of the top of the convex part of the weld piece, so that the thickness increases from the top of the convex part of the weld piece to the lower end side.
  • the penetration space widens, the amount of molten metal in the current collector terminal can be supplied sufficiently, and there is no shortage of molten metal during welding. It is thought that the generation
  • the thickness of the lower end side of the weld piece so as to be thicker than the thickness of the apex side, a battery having a large tensile strength (welding strength) and high reliability and a very low internal resistance can be obtained.
  • the battery of the present invention (2) similarly to the above, since the occupied portion of the current collector that is not involved in charging / discharging of the battery can be reduced, the energy density of the battery can be increased.
  • the angle of the apex of the convex portion on the side of the opening is set to 28 ° or less, it is possible to prevent the occurrence of holes during welding.
  • the amount of molten metal in the current collector terminal is reduced with respect to the range irradiated with welding energy by setting the angle on the opening side of the apex to 28 ° or less.
  • the thickness of the welded part does not become thin, and all the molten metal in the welded part enters the gap between the current collectors and the weld center part is pulled by the surface tension. It is considered that the generation of holes could be prevented. Furthermore, by setting the angle of the apex of the convex portion on the side of the opening to 28 ° or less, a battery having high tensile strength (welding strength) and high reliability and extremely low internal resistance can be obtained.
  • the opening for inserting the current collector can be enlarged, so that there is no hole at the time of welding.
  • the current collector can be easily inserted into the opening of the convex portion, and workability is improved.
  • the angle of the tip of the welded piece is almost the same as the inner angle on the opening side, so if the apex angle is too small, the tip of the welded piece will crack during press forming
  • the plate-like portion can be easily pressed against the end face of the power generation element (the exposed portion of the current collector). All the bundled current collectors can be inserted into the opening of the convex portion. Furthermore, by providing the plate-like portion, it is possible to prevent the spatter scattered above the current collecting terminal during welding from adhering to the power generation element, so that the defect rate can be further reduced.
  • the end of the current collector is arranged by arranging the apex of the convex portion at a position horizontal to the lower surface of the plate-shaped portion or at a position closer to the power generation element than the lower surface of the plate-shaped portion.
  • the portion can be inserted to the vicinity of the apex of the convex portion, and the current collector and the welding terminal of the current collecting terminal can be joined with low welding energy for welding the welding piece near the apex.
  • the welding energy is reduced by setting the thickness of the apex to 0.15 mm to 0.4 mm. Even if it is made small, the weld piece and the current collector can be melted, and the calorific value can be reduced. Therefore, even when the exposed portion of the current collector is small, the separator can be prevented from melting, so that a battery with high energy density can be obtained.
  • the battery of the present invention in addition to the effect that it is possible to prevent the formation of holes during welding, etc., it is possible to generate electric power by providing at least two convex portions on the current collecting terminal. Since the junction point between the current collector exposed on one end face of the element and the current collector terminal can be increased, the welding strength can be increased and the resistance between the power generating element and the positive electrode current collector can be reduced. Thus, charging and discharging with a large current can be performed.
  • the external appearance perspective view of the electric power generation element of the secondary battery which concerns on embodiment of this invention is shown. It is an external appearance perspective view containing the partial cross section of the secondary battery, and shows the state which attached the positive electrode current collection terminal and the negative electrode current collection terminal to the electric power generation element of the secondary battery.
  • the perspective view of the positive electrode current collection terminal of the secondary battery is shown. It is the positive electrode current collection terminal of the secondary battery, Comprising: (a) is a top view, (b) shows a side view. The figure of the state which attaches a positive electrode current collection terminal to the electric power generation element of the secondary battery is shown. It is a positive electrode current collection terminal of the secondary battery, Comprising: The enlarged view of a convex part is shown.
  • the figure which inserted the positive electrode collector into the positive electrode current collection terminal of the secondary battery is shown.
  • the perspective view of the modification of the positive electrode current collection terminal of the secondary battery is shown.
  • the perspective view of the other modification of the positive electrode current collection terminal of the secondary battery is shown.
  • the perspective view of the negative electrode current collection terminal of the secondary battery is shown. It is the negative electrode current collection terminal of the secondary battery, Comprising: (a) is a top view, (b) shows a side view.
  • the perspective view of an example of the positive electrode electrical power collector which concerns on other embodiment of this invention is shown.
  • the figure of the state which attaches the positive electrode collector and negative electrode collector which concern on other embodiment of this invention to an electric power generation element is shown.
  • the figure of the state which attaches a positive electrode current collection terminal to the power generation element of the secondary battery (stacked type battery) concerning other embodiments of the present invention is shown.
  • a lithium ion secondary battery that can be used as a power source mounted in a vehicle such as an automobile, more specifically, a power generation element and an electrolyte formed by winding are packaged.
  • a lithium ion secondary battery (a wound battery) housed in a case will be described with reference to the drawings.
  • the lithium ion secondary battery 1 includes a power generation element 3 in which a belt-like positive electrode plate 4 and a negative electrode plate 6 are wound in a cylindrical shape, and an outer case 2 having a shape that can accommodate the power generation element 3. And a positive electrode current collector terminal 5 and a negative electrode current collector terminal 7 respectively connected to the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 6 at one end and the other end in the winding axis direction of the power generation element 3.
  • the positive electrode plate 4 is represented by a lithium transition metal composite oxide represented by Li x MO y (M represents at least one kind of transition metal) or LiMePO 4 (Me is, for example, Fe, Mn, Co, Cr).
  • a positive electrode mixture 41 prepared by dispersing and kneading a compound having an olivine structure, a conductive material such as acetylene black, and a binder such as polyvinylidene fluoride in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone
  • the positive electrode mixture 41 is applied to the one end of the belt by applying the coating material except for one end of the positive electrode current collector 40 selected from aluminum alloy foil, nickel foil, and the like, and drying the positive electrode mixture 41.
  • the positive electrode plate 4 provided with the non-mixed portion not formed is obtained.
  • the negative electrode plate 6 carbon materials such as cokes, non-graphitizable carbon, and graphites including artificial graphite and natural graphite, and a binder such as polyvinylidene fluoride, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.
  • the negative electrode mixture 61 dispersed and kneaded with a solvent is applied to the negative electrode current collector 60 made of copper foil or the like, except for one end of the band shape, and the negative electrode mixture 61 is dried.
  • the negative electrode plate 6 provided with the mixture non-formation part to which the agent is not applied is obtained.
  • the separator 8 serves to physically separate the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 6 and retain the electrolyte solution, and a microporous film of polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene is used.
  • a separator may be unnecessary. In this case, the electrolyte itself functions as a separator.
  • a separator 8 is formed between the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 6 so that the mixture non-formation portion of the positive electrode plate 4 and the non-mixture formation portion of the negative electrode plate 6 protrude to the opposite sides of the winding axis 30 direction.
  • the positive electrode current collector 40 is exposed (31) on at least one end surface in the direction of the winding axis 30 and the negative electrode current collector is exposed on the other end surface, as shown in FIG.
  • the power generation element 3 with the exposed 60 is formed (32).
  • FIG. 3 shows a positive electrode current collecting terminal 5 used for a cylindrical battery.
  • FIG. 4 shows a plan view and a side view of the positive electrode current collecting terminal 5 shown in FIG.
  • the positive electrode current collector terminal 5 is provided with a weld piece 511 in which a convex portion 51 having an opening 510 is formed at the lower end 513, and the thickness of the weld piece 511 of the convex portion 51 is reduced as shown in FIG.
  • the thickness on the 513 side is formed to be thicker than the thickness on the apex 512 side.
  • angle (theta) by the side of the opening part of the vertex 512 of the convex part 51 is 28 degrees or less.
  • the plurality of convex portions 51 are provided with a plurality of concave portions and convex portions 51 alternately in the thickness direction from the hole 52 of the plate-like portion 50 located at the center of the power generating element 3 to the outer peripheral portion of the plate-like portion 50. It is formed by.
  • the positive electrode current collecting terminal 5 is configured by using a plate material made of a metal such as aluminum, nickel, titanium or the like, and is preferably made of aluminum.
  • FIG. 5 shows a method of joining the positive electrode current collecting terminal 5 and the power generation element 3.
  • the current collectors exposed on the end face of the power generation element 3 are gathered together, so that the same number as the convex portions 51 formed on the positive electrode current collector terminal 5.
  • a bundle of current collectors is formed, and the bundle of current collectors is inserted into the opening 510 of the convex portion 51. Since the plurality of convex portions 51 are formed from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion of the power generating element 3, the end portion of the positive electrode current collector exposed on the end face of the power generating element 3 is the opening of the plurality of convex portions 51. 510 are distributed and inserted.
  • the weld piece 511 including the apex 512 of the convex portion 51 By giving welding energy to the weld piece 511 including the apex 512 of the convex portion 51 from the opposite side of the opening 510, the weld piece 511 including the apex 512 and the positive electrode current collector 40 inserted into the convex portion 51 are formed. By being compatible, the positive electrode current collecting terminal 5 and the power generation element 3 are joined.
  • the wall thickness on the lower end 513 side of the weld piece 511 By forming the wall thickness on the lower end 513 side of the weld piece 511 so as to be thicker than the wall thickness on the apex 512 side, it is possible to prevent the generation of holes at locations where the welding energy of the positive electrode current collector terminal 5 is irradiated. it can.
  • the thickness on the lower end 513 side of the weld piece 511 By forming the thickness on the lower end 513 side of the weld piece 511 to be thicker than the thickness on the apex 512 side, the thickness on the lower end 513 side is the same as or thinner than the apex 512 side.
  • the amount of metal to be melted increases as the weld piece 511 melts, so that the thickness of the melted metal becomes thick and the generation of holes caused by the weld center being pulled by the surface tension is generated. It is thought that it was able to prevent.
  • the tip wall thickness of the apex 512 of the convex portion 51 of the weld piece 511 is less than 0.10 mm, there is a possibility that holes may be generated because there is too little metal to be melted.
  • the tip wall thickness of the apex 512 of the convex portion 51 exceeds 0.5 mm, the energy required for compatibility between the current collector terminal and the current collector is too large, and the amount of generated heat becomes too large. In order to prevent this, it is necessary to enlarge the exposed portion of the current collector.
  • the thickness of the vertex 512 of the convex part 51 is 0.10 mm or more, and it is preferable that the weld piece 511 is 0.4 mm or less, More preferably, welding energy is made small and the exposed part of a current collection part is made small. Therefore, 0.15 mm or more and 0.3 mm or less is preferable.
  • the angle of the apex 512 on the opening side is preferably 28 ° to 10 °, and more preferably 25 ° to 10 °.
  • the welding between the weld piece 511 of the positive electrode current collector terminal 5 and the positive electrode current collector 40 inserted into the opening 510 of the convex portion 51 can be performed by means such as arc welding such as laser welding or TIG welding. However, it is desirable to carry out by laser welding or TIG welding in consideration of the thermal influence on the positive electrode mixture and the negative electrode mixture, current resistance at the joint, workability, productivity, and the like.
  • the power generation element 3 to which the positive electrode current collecting terminal 5 and the negative electrode current collecting terminal 7 are joined is accommodated in the outer case 2 as shown in FIG.
  • the exterior case 2 includes a bottomed cylindrical case main body 20 having an opening at one end in the axial direction, and a lid 21 attached to the opening of the case main body 20 to close the opening.
  • the outer case 2 is formed of a metal such as aluminum, stainless steel, or nickel-plated steel.
  • the lead portion 72 of the negative electrode current collector terminal 7 is joined to the bottom of the case body 20 by, for example, resistance welding, and the lid 21 is attached to the lead portion 53 of the positive electrode current collector terminal 5.
  • an insulating sealing material (packing) 22 is interposed between the edge of the lid 21 and the inner surface of the case main body 20.
  • the lid 21 is attached to the opening of the case main body 20, and finally the opening of the case main body 20 is caulked and sealed, for example, and the lithium ion secondary battery 1 is completed by these steps.
  • the positive electrode current collecting terminal 5 preferably includes a plate-like portion 50, and the plate-like portion 50 is preferably provided with a convex portion 51.
  • the bundle of the positive electrode current collector 40 is aligned with the position of the opening 510 of the convex portion 51, and the plate-like portion 50 is moved to the end face of the power generating element 3 (exposed portion 31 of the positive electrode current collector). ) All the bundled positive electrode current collectors 40 can be inserted into the openings 510 of the convex portions 51 by an easy operation of simply pressing them against each other.
  • the plate-like portion 50 since the plate-like portion 50 is provided, it is possible to prevent the spatter scattered above the positive electrode current collecting terminal 5 during welding from adhering to the power generating element 3, so that the defect rate can be further reduced.
  • the positive electrode current collector terminal including only the convex portion group 54 and the positive electrode current collector 40 can be joined. In this case, at the time of welding, it is possible to prevent the scattered spatter from adhering to the power generation element 3 by covering the portion where the positive electrode current collector terminal of the exposed portion 31 of the positive electrode current collector is not attached with a cover member or the like.
  • the apex 512 of the convex portion 51 is disposed at a position parallel to the lower surface 50 a of the plate-like portion 50, or on the power generation element side from the lower surface 50 a of the plate-like portion 50.
  • the vertex 512 is arranged at a position horizontal to the lower surface 50a of the plate-like portion 50 or on the power generation element side from the lower surface 50a of the plate-like portion 50, as shown in FIG.
  • the positive electrode current collector 40 and the welded piece 511 of the positive electrode current collector terminal 5 can be joined with low welding energy for welding the welded piece 511 near the apex 512.
  • the length in the direction parallel to the winding axis of the power generating element 3 between the opening 510 side of the apex 512 of the convex portion 51 and the lower end 513 (the length of b in FIG. 6) is 1.0 mm or more. It is preferable that it is 0.0 mm or less. When the length is smaller than 1.0 mm, the position of the bundle of the positive electrode current collector 40 is easily shifted, and the welded portion at the end of the positive electrode current collector 40 is not determined, so that workability is deteriorated. Further, when the positive electrode current collector 40 is inserted into the convex portion 51, the lower end 513 of the convex portion 51 is inserted between the current collectors.
  • the apex of the convex portion 51 is preferably set to 3.0 mm or less.
  • the positive electrode current collecting terminal 5 has a bending point 511a between the apex 512 and the lower end 513 on the opening 510 side of the projection 51 of the weld piece 511, and the lower end at the bending point 511a. It is preferable that the angle ⁇ on the 513 side is larger than the angle ⁇ on the vertex 512 side at the bending point 511a.
  • the bundle of the positive electrode current collectors 40 can be easily introduced into the opening 510 of the convex portion 51, and workability is improved.
  • the angle on the lower end 513 side at the bending point 511a is preferably 60 to 135 °, more preferably 70 to 110. For example, 90 °.
  • the power density of the welding energy is not large, so that sputtering is difficult to occur and highly reliable welding can be performed.
  • the weld piece 511 of the convex portion 51 is melted by arc discharge of 30 milliseconds or less per welding point, and the positive electrode current collector 40 inserted into the opening 510 of the convex portion 51 and the weld piece 511 of the positive electrode current collector terminal 5 By joining, the influence of welding heat to the surroundings can be reduced, and stable welding can be realized even when an electrode having a narrow width of the exposed portion 31 of the positive electrode current collector is used.
  • a plurality of concave portions and convex portions provided from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion of the power generating element 3 form one convex portion group 54, and as shown in FIG.
  • the junction point between the positive electrode current collector 40 and the positive electrode current collector terminal 5 can be increased, and the bond strength can be increased.
  • the bonding strength can be increased, and the resistance between the power generating element 3 and the positive electrode current collecting terminal 5 can be reduced.
  • charging and discharging with a large current can be performed. Therefore, from the viewpoint of high rate discharge characteristics, it is preferable that at least one or more convex portions are joined to the positive electrode current collector on one end face of the power generation element 3.
  • Example 1 LiMn 2 O 4 that is a positive electrode active material, acetylene black that is a conductive auxiliary agent, and polyvinylidene fluoride that is a binder are mixed in a weight ratio of 85: 10: 5, and N-methylpyrrolidone is used as a solvent.
  • a positive electrode mixture was prepared by kneading and dispersing, and this positive electrode mixture was applied to both surfaces of a 20 ⁇ m thick aluminum foil as a positive electrode current collector. As shown in FIG. 1, in the coating step, the coating width of the positive electrode mixture 41 is 48 mm with respect to the width of 52 mm of the positive electrode current collector 40, and the positive electrode mixture is not applied to one end of the width of the positive electrode current collector 40.
  • a forming part was provided. After the application, the thickness of the electrode plate was adjusted to 152 ⁇ m by a roll press to produce a positive electrode plate 4 having a capacity of 3.235 mAh / cm 2 . Next, 90% by weight of artificial graphite as a negative electrode active material and 10% by weight of polyvinylidene fluoride as a binder were added with N-methylpyrrolidone as a solvent and kneaded and dispersed to prepare a negative electrode mixture. The mixture was applied to both sides of a 10 ⁇ m thick copper foil as a negative electrode current collector. As shown in FIG.
  • the coating width of the negative electrode mixture 61 is set to 50 mm with respect to the width of 53 mm of the negative electrode current collector 60, and the negative electrode mixture is not applied to one end of the width of the negative electrode current collector 60.
  • a forming part was provided. After the application, the thickness of the electrode plate was adjusted to 102 ⁇ m by a roll press to produce a negative electrode plate 6 having a capacity of 3.52 mAh / cm 2 .
  • the mixture non-formation part of the positive electrode plate 4 and the mixture non-formation part of the negative electrode plate 6 are arrange
  • the positive electrode current collector 40 protruded 3 mm from the separator on one end face in the winding axis direction of the power generating element 3 by winding with a separator 8 made of a polyethylene microporous film having a thickness of 25 ⁇ m and a width of 50 mm interposed.
  • An exposed portion 31 of the positive electrode current collector was formed, and an exposed portion 32 of the negative electrode current collector in which the negative electrode current collector 60 protruded 3 mm from the separator was formed on the other end surface in the winding axis direction of the power generation element 3.
  • a power generation element 3 was produced.
  • the positive electrode current collecting terminal 5 provided with two convex part groups provided with the three parts 51 was produced.
  • the angle 51) of the apex 512 of 51 is set to 20 °.
  • a bending point 511a is provided between the apex 512 on the opening side of the weld piece 511 and the lower end 513, and the angle at the lower end 513 side at the bending point 511a (2 on the lower end 513 side at the bending point 511a of the weld piece 511).
  • the convex portion 51 was formed so that the angle ⁇ ) formed by the intersection extending the sides was 80 °.
  • Table 1 shows the thickness of the apex 512 and the thickness of the lower end 513 of the convex portion 51 of each positive electrode current collecting terminal 5. In Examples 1-1 to 1-6, the convex portion 51 is formed so that the thickness gradually increases from the apex 512 side to the lower end 513 side.
  • the thickness is increased. was made constant.
  • the negative electrode current collector terminal 7 has an inverted V-shaped opening 710 having different thicknesses at the apex 712 and the lower end 713 by punching the shape from a 1.0 mm thick copper plate and pressing it.
  • a negative electrode current collector terminal 7 provided with two convex part groups each having three convex parts 71 was produced.
  • the angle of the apex 712 of the portion 71 on the opening side) was set to 20 °.
  • a bending point 711 a similar to that of the positive electrode current collecting terminal was formed on the opening side of the weld piece between the apex of the convex portion 71 and the lower end 713.
  • Table 1 shows the thickness of the vertex 712 and the thickness of the lower end 713 of the convex portion 71 of each negative electrode current collecting terminal 7.
  • the convex portion 71 is formed so that the thickness gradually increases from the apex 712 side to the lower end 713 side.
  • Comparative Examples 1-1 to 1-4 the thickness is increased. Was made constant.
  • the width of the opening portions 510 and 710 of the convex portions 51 and 71 is 5.0 mm at the lower end, the opening portion side of the apexes 512 and 712 of the convex portions, and the lower ends 513 and 713.
  • the length of the power generation element 3 in the direction parallel to the winding axis 30 was 2.2 mm.
  • a plurality of positive electrode current collectors 40 exposed on the end face of the power generation element 3 are gathered together to form six bundles of five to seven positive electrode current collectors 40 (three convex portions ⁇ 2 convex portions).
  • the holes 52 of the positive electrode current collector terminal 5 are arranged on the winding shaft 30 of the power generation element 3, and each bundle of the positive electrode current collectors 40 is dispersedly inserted into the openings 510 of the convex portions 51 of the positive electrode current collector terminal 5.
  • the negative electrode current collector 60 also forms six bundles of the negative electrode current collector 60 in the same manner as the positive electrode current collector 40, and the lead portion 72 of the negative electrode current collector terminal 7 is disposed on the winding shaft 30 of the power generating element 3.
  • each bundle of the negative electrode current collector 60 was dispersedly inserted into the opening 710 of the convex portion 71 of the negative electrode current collector terminal 7.
  • the polarity of the welding head of the TIG welding power source is set to minus, the plus of the power source is brought into contact with the current collecting terminal, and the welding conditions between the positive electrode current collector 40 and the positive electrode current collecting terminal 5 are the conditions described in Table 1.
  • the polarity of the power source was connected in the same manner as the positive electrode, and the current was supplied under the conditions shown in Table 1 for welding.
  • the power generation element 3 and the current collecting terminal were pulled in parallel with the rotation axis, and the strength was measured to obtain the welding strength.
  • the values are shown in Table 2.
  • As a TIG welder MAW-300 manufactured by Seiwa Corporation was used.
  • the power supply polarity is preferably positive. Also, good welding is possible with an AC TIG welder.
  • the TIG welder is preferably a welder that can control at least the arc discharge time in units of 1 msec in order to strictly control the energy for melting.
  • Table 2 shows the result of observation of the current collector plate around the joint with a microscope.
  • Examples 1-1 to 1-6 in which the thickness of the apex is 0.15 mm to 0.5 mm and the thickness of the lower end is larger than the thickness of the apex, the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector In both terminals 7, no hole was generated in the welded portion, and no adhesion of welding dust or the like was observed.
  • Comparative Examples 1-1 to 1-4 where the thickness of the apex and the thickness of the lower end are the same as 0.15 mm, 0.3 mm, 0.4 mm, and 0.5 mm, the positive electrode Holes were generated in both the current collecting terminal 5 and the negative current collecting terminal 7.
  • Example 1-6 In Comparative Example 1-4 and Example 1-6 in which the thickness of the apex was 0.5 mm, the current was insufficient under the welding conditions of 200 A and 25 msec, and the strength did not appear (In Comparative Example 1-4, 4 kgf, which is a low value of 5 kgf in Example 1-6), so the time was increased to 30 milliseconds. Therefore, in Example 1-6, although there was no effect on the battery, melting of the separator began to occur.
  • Example 1-7 and 1-8 Example in which the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector terminal 7 were joined in the same manner as in Examples 1-1 and 1-3, except that the angle on the opening side of the apex 512 of the convex portion 51 was changed to 24 °.
  • the power generating element 3 of 1-7 and 1-8 (the characteristics of the positive electrode collector terminal and the negative electrode collector terminal are the same as those of Examples 1-1 and 1-3 in Table 2, respectively), a lithium ion secondary battery Produced.
  • the negative electrode current collector terminal 7 was inserted into the case main body 20 so as to be disposed at the bottom of the case main body 20, and the bottom portion of the case main body 20 and the lead portion 72 of the negative electrode current collector terminal 7 were welded.
  • a resistance welding rod-shaped welding head is inserted into the hole 52 of the positive electrode current collecting terminal 5 and the winding shaft portion 30 of the power generation element 3, and the tip of the welding head is brought into contact with the lead portion 72 of the negative electrode current collecting terminal 7. Then, resistance welding was performed between the negative electrode current collecting terminal 7 and the bottom 20 of the case body.
  • the lead portion 53 of the positive electrode current collecting terminal 5 and the lid body 21 are joined by laser welding, and the lead body 57 is arranged at the opening of the case body 20 by bending the lead portion 57 of the positive electrode current collector terminal 5. Then, an electrolytic solution in which LiPF 6 that is a fluorine-based electrolyte salt is dissolved at a concentration of 1 mol / l in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed in a volume ratio of 1: 1 in the case body 20 is prepared. After injecting the liquid, a sealing material is interposed between the lid body 21 and the case main body 20, and the lid body 21 is fitted into the opening of the case main body 20. A lithium ion secondary battery 1 provided with a negative electrode current collector was produced.
  • the internal resistance of the lithium ion secondary batteries of Examples 1-7 and 1-8 was measured using an AC 1 kHz resistance measuring instrument.
  • 6.5 m ⁇ resistance is an average value of AC resistance at 1 kHz.
  • the variation when 10 pieces were manufactured was 5%.
  • the difference between the maximum value and the minimum value is divided by the average value.
  • the thickness of the apex is set to 0.15 mm to 0.4 mm, and the thickness of the lower end is made larger than the thickness of the apex, so that the compatible portion between the current collector terminal and the current collector is increased. It is believed that there is.
  • Example 2 Similarly to Example 1, the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 6 were prepared, and the mixture non-formation part of the positive electrode plate 4 and the mixture non-formation part of the negative electrode plate 6 were respectively arranged on the opposite sides in the winding axis direction. Thus, by winding the separator 8 having a thickness of 25 ⁇ m and a width of 50 mm made of a polyethylene microporous film between the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 6, winding in the winding axis direction of the power generating element 3 is performed.
  • An exposed portion 31 of the positive electrode current collector in which the positive electrode current collector 40 protrudes 3 mm from the separator is formed on one end surface, and the negative electrode current collector 60 is disposed on the other end surface in the winding axis direction of the power generation element 3.
  • the positive electrode current collecting terminal 5 a shape is punched out from an aluminum plate having a thickness of 1.0 mm, and pressing is performed, so that the angle on the opening side of the apex 512 and the thickness of the inverted V-shaped opening 510 having different thicknesses are increased.
  • the positive electrode current collecting terminal 5 provided with two convex part groups provided with the three convex parts 51 having the above was produced. As shown in FIG. 6, the angle ⁇ formed by the intersection of the two sides of the opening 510 side of the weld piece 511 with the rounded R0.2 in the inverted V shape on the opening 510 side of the vertex 512, The angle on the opening side of the vertex 512 was used.
  • a bending point 511a is provided between the apex 512 on the opening side of the weld piece 511 and the lower end 513, and the angle at the lower end 513 side at the bending point 511a (2 on the lower end 513 side at the bending point 511a of the weld piece 511).
  • the convex portion 51 was formed so that the angle ⁇ ) formed by the intersection extending the sides was 90 °.
  • the thickness of the lower end part of the positive electrode current collecting terminal 5 was 0.8 mm.
  • Table 3 shows the angle on the opening side of the vertex 512 of the convex portion 51 and the thickness of the vertex 512. Show.
  • the negative current collector terminal 7 is formed by punching a shape from a copper plate having a thickness of 1.0 mm and pressing it so that the angle on the opening side of the vertex 712 and the thickness of the inverted V-shaped opening differ from each other.
  • a negative electrode current collecting terminal 7 provided with two convex part groups provided with three convex parts 71 having 710 was produced.
  • FIG. 11 (b) the angle formed by the intersection of the two sides on the opening side of the weld piece 711 with the rounded R0.2 in the inverted V shape on the opening side of the vertex 712, The angle on the opening side of the vertex 712 was taken.
  • a bending point 711 a similar to that of the positive electrode current collector terminal was formed between the apex 712 and the lower end 713 on the opening side of the weld piece 711.
  • the thickness of the lower end part of the negative electrode current collection terminal 7 was 0.8 mm.
  • the width of the opening portions 510 and 710 of the convex portions 51 and 71 is 5.0 mm at the lower end, the opening portion side of the apexes 512 and 712 of the convex portions, and the lower ends 513 and 713.
  • the length of the power generation element 3 in the direction parallel to the winding axis 30 was 2.2 mm.
  • each bundle of the positive electrode current collectors 40 is dispersedly inserted into the openings 510 of the convex portions 51 of the positive electrode current collector terminals 5, and each bundle of the negative electrode current collectors 60 is inserted into the negative electrode current collector terminal 7.
  • the projections 71 were dispersed and inserted into the openings 710.
  • the polarity of the welding head of the TIG welding power source was set to be negative, the positive side of the power source was brought into contact with the current collecting terminal, and the positive current collector 40 and the positive current collecting terminal 5
  • the welding condition is that the current is applied under the conditions described in Table 3.
  • the negative electrode current collector 60 and the negative electrode current collector terminal 7 the polarity of the power source is connected in the same manner as the positive electrode. Welding was conducted by applying current. Thereafter, the power generation element 3 and the current collecting terminal were pulled parallel to the rotation axis, and the strength was measured to obtain the welding strength. The values are shown in Table 4.
  • both the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector terminal 7 have a tensile strength of 10 kgf or more, the apex opening side angle is 24 °, and the apex wall thickness is 0.1 mm. Also in Example 2-3, both the positive electrode current collector 5 and the negative electrode current collector 7 had a tensile strength of 9 kgf.
  • both the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector terminal 7 are 7 kgf.
  • the angle on the opening side is 30 °
  • both the positive current collecting terminal 5 and the negative current collecting terminal 7 are 8 kgf.
  • Comparative Example 2-3 in which the thickness was 0.3 mm, both of the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector terminal 7 were 8 kgf.
  • Table 4 shows the results of observation of the current collecting terminals around the joint with a microscope.
  • Examples 2-1 to 2-9 in which the angle at the apex opening side was set to 28 ° or less, neither the positive electrode current collector terminal 5 nor the negative electrode current collector terminal 7 had a hole in the welded portion. Adhesion was not recognized.
  • Comparative Example 2-1 in which the angle at the apex opening side is 32 ° and the apex wall thickness is 0.15 mm, both the positive current collecting terminal 5 and the negative current collecting terminal 7 have a probability of 3/5.
  • a lithium ion secondary battery was produced using the power generation element 3 in which the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector terminal 7 described in Table 3 were joined.
  • the negative electrode current collector terminal 7 was inserted into the case main body 20 so as to be disposed at the bottom of the case main body 20, and the bottom portion of the case main body 20 and the lead portion 72 of the negative electrode current collector terminal 7 were welded.
  • a resistance welding rod-shaped welding head is inserted into the hole 52 of the positive electrode current collecting terminal 5 and the winding shaft portion 30 of the power generation element 3, and the tip of the welding head is brought into contact with the lead portion 72 of the negative electrode current collecting terminal 7. Then, resistance welding was performed between the negative electrode current collecting terminal 7 and the bottom 20 of the case body.
  • the lead portion 53 of the positive electrode current collecting terminal 5 and the lid body 21 are joined by laser welding, and the lead body 57 is arranged at the opening of the case body 20 by bending the lead portion 57 of the positive electrode current collector terminal 5. Then, an electrolytic solution in which LiPF 6 that is a fluorine-based electrolyte salt is dissolved at a concentration of 1 mol / l in a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed in a volume ratio of 1: 1 in the case body 20 is prepared. After injecting the liquid, a positive electrode current collector terminal shown in Table 3 and the cover body 21 are fitted into the opening of the case body 20 by interposing a sealing material between the lid body 21 and the case body 20. The lithium ion secondary battery 1 provided with the negative electrode current collection terminal was produced.
  • both the positive electrode current collector terminal 5 and the negative electrode current collector terminal 7 relate to the embodiment of the present invention.
  • only the positive electrode current collector terminal 5 or the negative electrode current collector terminal 7 Only the present invention may be applied.
  • the exposed part 31 of the positive electrode collector and the exposed part 32 of the negative electrode collector were each formed in the both ends of the winding axis direction of the electric power generation element 3, current collection was carried out only to one end surface.
  • the present invention may be applied by forming body exposure.
  • a cylindrical battery including the electrode group 3 having a cylindrical shape has been described as an example.
  • the cross-sectional shape shown in FIG. The present invention also contemplates various types of cylindrical batteries having a power generation element having a slightly flat shape (oval, elliptical, etc.).
  • the electric power generation element 3 was formed by interposing and winding the separator 8 between the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 6, this invention is equipped with the electric power generation element formed by winding.
  • the present invention is not limited to the wound type battery.
  • a positive electrode current collector of a stacked battery in which a power generation element is formed by laminating a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator so that the positive electrode current collector or the negative electrode current collector is exposed on at least one end face.
  • the current collecting terminal of the present invention may be applied to the exposed portion of the current collector or the negative electrode current collector.
  • the battery of the present invention includes a lithium ion battery, various batteries having different electrode group constituent materials and electrolyte compositions, for example, a lithium secondary battery having a negative electrode made of lithium metal or a lithium alloy, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, Alternatively, it can be applied to an electric double layer capacitor.
  • a lithium secondary battery having a negative electrode made of lithium metal or a lithium alloy for example, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, Alternatively, it can be applied to an electric double layer capacitor.

Abstract

　発電要素の少なくとも一方の端面で露出している集電体が、集電端子（５）の複数の凸部（５１）の開口部（５１０）に挿入されて溶接される電池において、凸部（５１）は、下端（５１３）に開口部（５１０）を有する溶接片（５１１）を形成し、かつ、溶接片（５１１）は、凸部（５１）の下端（５１３）側の肉厚が、頂点（５１２）側の肉厚より厚くなるように形成されるか、又は、頂点（５１２）の開口部（５１０）側の角度θが２８°以下であり、開口部側の凸部（５１）の頂点（５１２）と下端（５１３）との間には屈曲点（５１１ａ）が存在し、屈曲点（５１１ａ）における下端（５１３）側の角度αが、屈曲点（５１１ａ）における頂点（５１２）側の角度θよりも大きい。

Description

電池
　本発明は、正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備える電池、より詳しくは、正極板又は負極板のいずれかの集電体が発電要素の端面に露出しており、露出した集電体と集電端子とを接合する電池に関するものである。
　帯状の正極集電体の一端部を除いて正極合剤が塗工された正極板と、帯状の負極集電体の一端部を除いて負極合剤が塗工された負極板との間にセパレータを介在して、正極合剤の未塗工部と負極合剤の未塗工部とがそれぞれ巻回軸方向の両端に配置されるように巻回して形成される発電要素を備えた二次電池において、発電要素の巻回軸方向の少なくとも一方の端面に正極集電体の露出部を有し、他方の端面には負極集電体の露出部を有し、それぞれの露出部に集電端子を接合したものを外装ケースに収納するものが広く知られている。
　例えば、特許文献１や特許文献２には、発電要素の巻回中心部に集電端子を挿設して、集電体の露出部を径外方向から寄せ集めて集電端子の外側面に接合する集電構造が記載されている。
　特許文献１、２に示されたような、発電要素の端面に露出した集電体をひとつに束ねる集電構造では、発電要素の内周部又は外周部に位置する集電体の露出部を大きくする必要があり、電池内部で充放電に関与する活物質が形成されていない集電体の露出部の占有部分が大きくなるため、電池のエネルギー密度が低くなるという問題があった。
　特許文献３には、正極板及び負極板の少なくとも一方の極板の幅方向における一端である露出端が多孔質絶縁層から突出するように前記正極板と前記負極板と前記多孔質絶縁層とが配置された電極群の前記露出端を集電板（集電端子）に収容する収容部として、集電板の厚み方向に凸凹する複数の凹凸部を同心円状に配置し、その下面から見たときの凹部を収容部としたものが記載されている（段落［００６６］）。
　そして、集電板の厚みについて、「このような各被覆部１３および各収容部１４は、プレス成形法により成形されることが好ましい。図２（ａ）および（ｂ）に示す集電板１０の場合、集電板１０の厚みが０．５ｍｍであれば、０．２ｍｍ程度突出するようにプレス成形を行えばよい。」（段落［００６７］）、「本実施形態においても、各被覆部１３及び各収容部１４は、上記実施形態１および上記第１～上記第７の変形例と同じくプレス成形法により形成されることが好ましく、図２（ｂ）に示す集電板１００の場合、集電板１００の厚みが０．８ｍｍであれば、１ｍｍ以上突出するようにプレス成形を行えばよい。」（段落［０１２１］）、「厚みが１ｍｍである５０ｍｍ角のアルミニウム板をプレス加工した。これにより、アルミニウム板を円盤状に成形した。と同時に、高さが１ｍｍであり中心角θが６０°である断面Ｖ字状の凹凸部を、アルミニウム板の径方向において２ｍｍ間隔で同心円状に形成した。」（段落［０１６３］）、「同様の方法を用いて、厚みが０．６ｍｍである銅製の負極集電板を作製した。この負極集電板では、断面Ｖ字状の凹凸部の高さは１ｍｍであり、その中心角θは１２０°であった。」（段落［０１６５］）、「厚みが０．５ｍｍであり幅が８ｍｍであり長さが５５ｍｍであるアルミニウム板を、プレス加工した。これにより、高さが１ｍｍであり中心角θの角度が６０°である断面Ｖ字状の凸部を集電板の長手方向に延びるように形成した。このようにして正極集電板を作製した。」（段落［０１７４］）、「同様の方法で、厚みが０．６ｍｍである銅製の負極集電板を作製した。この負極集電板では、断面Ｖ字状の凸部の高さは１ｍｍであり、その中心角θは１２０°であった。」（段落［０１７５］）等の記載があるが、いずれの実施形態（実施例）においても、集電板の厚みは、一定のものを使用している。
　しかし、特許文献３に記載されているような凹凸部の厚みが一定の集電板（集電端子）を、発電要素の端面に露出している集電体に溶接した場合、集電体と集電板とが確実に溶接できる程度の溶接エネルギーを与えると、集電板に孔が発生し、溶接の際に発生した溶接チリがその孔を介して発電要素の内部の方に飛散して、セパレータが溶解することによる微小短絡などが起こるという問題があった。また、孔が発生した部分では集電体と集電板とが接合されていないため、結果的に、集電体と集電端子との接合強度が低下するという問題があった。特許文献３には、孔の発生を防止するために、集電板の厚みを凹凸部の箇所によって変えるという技術思想は全く示唆されていない。
　また、特許文献３には、前記露出端を前記集電板に接合する場合、各収容部が凹む方向における先端を中心とする中心角θについて、集電板がＣｕ等の表面張力の大きな金属からなる場合には、鈍角であることが好ましく、集電板がＡｌ等の表面張力の小さな金属からなる場合には、鋭角であることが好ましい旨が記載され（段落［００７２］～［００７５］）、「集電板１０がＡｌからなる場合には、その中心角θは、溶融した金属を複数の露出端１ａ，１ａ，・・・の先端面まで流動させるためには０度に近い方が好ましいが、中心角θを小さくしすぎると複数の露出端１ａ，１ａ，・・・を収容部１４内に収容させることが難しくなり、さらには、収容部１４内に収容される露出端１ａの本数が少なくなってしまう。そのため、その中心角θは、好ましくは３０度以上９０度未満であり、より好ましくは４０度以上８０度以下であり、例えば６０度である。」（段落［００７９］）と記載されている。
　しかし、特許文献３に、好ましいと記載されている中心角を「３０度以上９０度未満」とした凹凸部を形成した集電板を発電要素の端面に露出している集電体に溶接した場合、集電体と集電板とが確実に溶接できる程度の溶接エネルギーを与えると、集電板に孔が発生し、溶接の際に発生した溶接チリがその孔を介して発電要素の内部の方に飛散して、セパレータが溶解することによる微小短絡などが起こるという問題があった。また、孔が発生した部分では集電体と集電板とが接合されていないため、結果的に、集電体と集電板との接合強度が低下するという問題があった。
特開２０００－２３１９１３号公報 特開２００９－４８９６２号公報 特開２００８－２５８１４５号公報
　そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、高エネルギー密度を確保できる集電構造を備えており、かつ、孔が殆ど発生しない溶接を実現して信頼性の高く、発電要素と集電端子との接合強度の高い電池を提供することを課題とする。
　本発明（１）の電池は、正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備え、前記発電要素の少なくとも一つの端面には、前記正極集電体又は前記負極集電体のいずれか一方の集電体が露出しており、露出している前記集電体が集電端子と接合される電池において、前記集電端子には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられており、前記凸部は、下端に開口部を有する溶接片を形成し、かつ、前記溶接片の肉厚は、前記凸部の下端側の肉厚が、前記凸部の頂点側の肉厚より厚くなるように形成され、前記発電要素の端面に露出している前記集電体は、前記複数の凸部の開口部に挿入されて、前記凸部の溶接片と溶接されていることを特徴とする。
　ここで、前記正極集電体又は前記負極集電体が露出する構成は、帯状の正極集電体４０を備えた正極板４と帯状の負極集電体６０を備えた負極板６との間にセパレータ８を介して巻回して形成された発電要素を備えた巻回型電池においては、帯状の正極集電体４０の巻回軸方向の一端部又は帯状の負極集電体６０の巻回軸方向の一端部が発電要素の巻回軸方向の端面に、つまり、図１において、３１又は３２のように発電要素の上部端面又は下部端面に露出している構成であるが、図１４に示すように、正極板、負極板及びセパレータを積層することによって発電要素を形成した積層型電池において、発電要素の少なくとも一つの端面（右端面又は左端面）に正極集電体又は負極集電体が同様に露出している構成も含む。
　そして、巻回型電池においては、発電要素の端面における内側は内周部を意味し、外側は外周部を意味する。また、積層型電池においては、巻回型電池のような内周部はないので、端面における内側から外側に亘ることは、内側を含めて、一方の外側から他方の外側に亘ることを意味する。
　原則的に、凸部の下端側の肉厚とは、図６において、凸部の下端５１３と頂点５１２の中間より下端側の平均肉厚を意味し、凸部の頂点側の肉厚とは、凸部５１の下端５１３と頂点５１２の中間より頂点側の平均肉厚を意味する。一般的に、下端の肉厚５１３が頂点５１２の肉厚に比べて厚い場合は、下端５１３と頂点５１２の中間より下端側の平均肉厚は、下端５１３と頂点５１２の中間より頂点側の平均肉厚に比べて厚くなるように形成されているといえる。また、図６に示されるように、凸部の頂点５１２側から下端５１３側へと順次肉厚が厚くなるように形成されている場合だけでなく、凸部５１２の頂点の肉厚が薄く、下端５１３の肉厚が厚く、その中間の肉厚が一定のような場合も、本発明に含まれる。
　本発明（２）の電池は、正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備え、前記発電要素の少なくとも一つの端面には、前記正極集電体又は前記負極集電体のいずれか一方の集電体が露出しており、露出している前記集電体が集電端子と接合される電池において、前記集電端子には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられており、前記凸部は、下端に開口部を有する溶接片を形成し、かつ、前記凸部の頂点の開口部側の角度が２８°以下であり、前記発電要素の端面に露出している前記集電体は、前記複数の凸部の開口部に挿入されて、前記凸部の溶接片と溶接されていることを特徴とする。
　ここで、前記凸部の頂点の開口部側の角度は、前記凸部の頂点を形成する開口部側の２辺の延長線の交点が成す角度のことである。したがって、図６に示すように、溶接片５１１の凸部５１の開口部側の形状は、断面が逆Ｖ字状で頂点５１２が尖っているものだけではなく、頂点５１２が円弧状であっても、２辺の延長線の交点が成す頂点の角度θが２８°以下であれば本発明の範囲に含まれる。さらに、溶接片の開口部側が平坦ではなく、すなわち、逆Ｖ字を形成する２辺が直線的ではなく、細かい凹凸のあるような場合には、２辺を近似する直線とした頂点の角度が２８°以下であれば本発明の範囲に含まれる。
　本発明（３）の電池は、正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備え、前記発電要素の少なくとも一つの端面には、前記正極集電体又は前記負極集電体のいずれか一方の集電体が露出しており、露出している前記集電体が集電端子と接合される電池において、前記集電端子には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられており、前記凸部は、下端に開口部を有する溶接片を形成し、かつ、前記溶接片の開口部側の前記凸部の頂点と下端との間には屈曲点が存在し、前記屈曲点における前記下端側の角度が、前記屈曲点における前記頂点側の角度よりも大きいことを特徴とする。
　ここで、前記屈曲点における前記下端側の角度とは、開口部を挟んだ２つの溶接片のおける屈曲点より下端側に位置する２辺の延長線の交点が成す角度であり、屈曲点における前記頂点側の角度とは、開口部を挟んだ２つの溶接片における屈曲点より頂点側に位置する２辺の延長線の交点が成す角度のことである。この場合には、前記溶接片の開口部側で、かつ、前記屈曲点５１１ａにおける頂点５１２側の角度θが２８°以下であればよく、図６に示すように、前記屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の角度、すなわち、屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の２辺の延長線の交点が成す角度αは２８°より大きいことが好ましい。また、前記屈曲点５１１ａから下端５１３までが直線ではなく円弧状である場合においても、開口部５１０を挟んだ２つの溶接片における前記円弧状の接線の交点の成す角度が、前記屈曲点５１１ａから頂点５１２側の角度より大きければ本発明の範囲に含まれる。
　本発明（４）の電池は、本発明（１）～（３）のいずれかの電池において、さらに、前記集電端子は板状部を備えており、前記板状部には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられていることを特徴とする。
　本発明（５）の電池は、本発明（４）の電池において、さらに、前記凸部の頂点が前記板状部の下面と水平な位置、もしくは前記板状部の下面より前記発電要素側の位置に配置されていることを特徴とする。
　本発明（６）の電池は、本発明（１）～（３）のいずれかの電池において、さらに、前記溶接片の前記頂点の肉厚が０．１５ｍｍ～０．４ｍｍであることを特徴とする。また、前記凸部の下端の肉厚は、前記凸部の頂点の肉厚より厚くなるように形成されているが、０．４ｍｍ～０．８ｍｍであることが好ましい。
　本発明（７）の電池は、本発明（１）～（３）のいずれかの電池において、さらに、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って設けられた前記複数の凸部が一つの凸部群を形成し、前記集電端子には少なくとも２つ以上の凸部群が設けられていることを特徴とする。
　本発明（１）の電池によれば、発電要素の端面における内側から外側に亘って露出した集電体を集電端子の複数の凸部に分割して挿入している構造は、露出した集電体を一つに束ねる構造と比較して、集電体の露出部を小さくでき、電池の充放電に関与しない集電体の占有部を小さくできるので、電池のエネルギー密度を高くすることができる。また、溶接片の肉厚は、凸部の下端側の肉厚が、頂点側の肉厚より厚くなるように形成することで、溶接時の孔空きの発生を防止することができる。溶接時の孔空きを防止できる作用については必ずしも明らかでないが、溶接片の凸部の頂点の肉厚より下端側の肉厚を厚くすることで、溶接片の凸部の頂点から下端側に向かって溶け込み空間が広くなるのに合わせて、集電端子の溶融した金属量を十分に供給できるようになり、溶接時の溶融金属量不足することがないので、溶接部の溶融した金属の全てが集電体どうしの隙間に入り込んで生じる孔や、溶接中心部が表面張力によって引っ張られて生じる孔の発生を防ぐことができたものと考えられる。
　さらに、前記溶接片の下端側の肉厚を前記頂点側の肉厚より厚くなるように形成することにより、引張強度（溶接強度）が大きく信頼性の高い、内部抵抗が極めて小さい電池が得られる。
　本発明（２）の電池によれば、上記と同様に、電池の充放電に関与しない集電体の占有部を小さくできるので、電池のエネルギー密度を高くすることができる。また、前記凸部の頂点の開口部側の角度を２８°以下とすることで、溶接時の孔空きの発生を防止することができるという効果を奏する。溶接時の孔空きを防止できる作用については必ずしも明らかでないが、頂点の開口部側の角度を２８°以下とすることで、溶接エネルギーを照射した範囲に対して集電端子の溶融した金属量が十分供給されるため、溶接部の厚みが薄くなることがなく、溶接部の溶融した金属の全てが集電体どうしの隙間に入り込んで生じる孔や、溶接中心部が表面張力によって引っ張られて生じる孔の発生を防ぐことができたものと考えられる。
　さらに、前記凸部の頂点の開口部側の角度を２８°以下とすることにより、引張強度（溶接強度）が大きく信頼性の高い、内部抵抗が極めて小さい電池が得られる。
　本発明（３）の電池によれば、前記凸部の頂点の開口部側の角度を小さくした場合に、集電体を挿入する開口部を大きくすることができるので、溶接時の孔空きの発生を防止することができる等の効果に加えて、集電体を凸部の開口部に挿入し易くなり、作業性が向上する。
　また、屈曲点がない場合、溶接片の先端部分の角度は、ほぼ開口部側の内角と同じ角度になるため、頂点の角度が小さすぎると、プレス形成時に溶接片の先端部分に割れが発生する場合があるが、屈曲点を設けることにより、プレス成形時の割れの発生を防止することができる。
　本発明（４）の電池によれば、前記集電端子に板状部を備えることで、板状部を発電要素の端面（集電体の露出部）に押し当てるのみの容易な作業で、全ての束ねた集電体を凸部の開口部に挿入することができる。さらに、板状部を備えることで、溶接時に集電端子の上方に飛散したスパッターが発電要素に付着することを防ぐことができるので、より不良率を低くすることができる。
　本発明（５）の電池によれば、前記凸部の頂点を板状部の下面と水平な位置、もしくは板状部の下面より発電要素側の位置に配置することで、集電体の端部を凸部の頂点付近まで挿入することができ、頂点付近の溶接片を溶接する低い溶接エネルギーで集電体と集電端子の溶接片を接合することができる。
　本発明（６）の電池によれば、溶接時の孔空きの発生を防止することができる等の効果に加えて、頂点の肉厚を０．１５ｍｍ～０．４ｍｍにすることによって溶接エネルギーを小さくしても溶接片と集電体を溶融することができ、発熱量を小さくすることができる。したがって、集電体の露出部が小さい場合でもセパレータの溶融を防ぐことができるため、エネルギー密度の高い電池を得ることができる。
　本発明（７）の電池によれば、溶接時の孔空きの発生を防止することができる等の効果に加えて、前記集電端子に少なくとも２つ以上の凸部群を設けることで、発電要素の一端面に露出した集電体と集電端子との接合点を増加することができるので、溶接強度を高めることができる上、発電要素と正極集電体との間の抵抗を低減して、大電流での充電及び放電を行うことができる。
本発明の実施形態に係る二次電池（巻回型電池）の発電要素の外観斜視図を示す。 同二次電池の一部断面を含む外観斜視図であり、同二次電池の発電要素に正極集電端子及び負極集電端子を取り付けた状態を示す。 同二次電池の正極集電端子の斜視図を示す。 同二次電池の正極集電端子であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図を示す。 同二次電池の発電要素に正極集電端子を取り付ける状態の図を示す。 同二次電池の正極集電端子であって、凸部の拡大図を示す。 同二次電池の正極集電端子に正極集電体を挿入した図を示す。 同二次電池の正極集電端子の変形例の斜視図を示す。 同二次電池の正極集電端子の他の変形例の斜視図を示す。 同二次電池の負極集電端子の斜視図を示す。 同二次電池の負極集電端子であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図を示す。 本発明の他の実施形態に係る正極集電体の一例の斜視図を示す。 本発明の他の実施形態に係る正極集電体及び負極集電体を発電要素に取り付ける状態の図を示す。 本発明の他の実施形態に係る二次電池（積層型電池）の発電要素に正極集電端子を取り付ける状態の図を示す。
　以下、本発明に係る電池の一実施形態として、例えば自動車等の車両に搭載され電源として使用され得るリチウムイオン二次電池、より詳しくは、巻回して形成された発電要素と電解液とを外装ケースに収容したリチウムイオン二次電池（巻回型電池）について、図面を参酌しつつ説明する。
　図２に示すように、リチウムイオン二次電池１は、何れも帯状の正極板４及び負極板６を円筒状に巻回した発電要素３と、発電要素３を収容し得る形状の外装ケース２と、発電要素３の巻回軸方向の一端部及び他端部において正極板４及び負極板６にそれぞれ接続された正極集電端子５及び負極集電端子７とを備える。
　正極板４については、ＬｉｘＭＯｙ（Ｍは、少なくとも一種の遷移金属を表す）で表されるリチウム遷移金属複合酸化物あるいはＬｉＭｅＰＯ４（Ｍｅは、例えばＦｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｒ）で表されるオリビン構造の化合物と、アセチレンブラック等の導電性物質と、ポリフッ化ビニリデン等の結着剤とを、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等の溶剤で分散混練した正極合剤４１を、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、ニッケル箔等から選択される正極集電体４０の帯状の一端部を除いて塗布して、正極合剤４１を乾燥させることにより、帯状の一端部に正極合剤が塗工されていない合剤非形成部が設けられた正極板４が得られる。
　負極板６については、コークス類、難黒鉛化炭素、及び人造黒鉛や天然黒鉛を含むグラファイト類などの炭素材料と、ポリフッ化ビニリデン等の結着剤とを、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等の溶剤とで分散混練した負極合剤６１を、銅箔等からなる負極集電体６０の帯状の一端部を除いて塗布し、負極合剤６１を乾燥させることにより、帯状の一端部に負極合剤が塗工されていない合剤非形成部が設けられた負極板６が得られる。
　セパレータ８は、正極板４及び負極板６を物理的に隔離し、電解液を保持する役割を果たすもので、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂の微多孔質膜が用いられる。尚、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合があり得る。そして、この場合、電解質自体がセパレータとして機能する。
　正極板４の合剤非形成部と負極板６の合剤非形成部とが互いに巻回軸３０方向の反対側に突出するようにして、正極板４と負極板６との間にセパレータ８を介して巻回することにより、図１に示されるように、巻回軸３０方向の少なくとも一方の端面には正極集電体４０が露出（３１）し、他方の端面には負極集電体６０が露出（３２）した発電要素３が形成される。
　円筒電池に用いる正極集電端子５を図３に示す。図３に示す正極集電端子５の平面図及び側面図を図４に示す。正極集電端子５には、下端５１３に開口部５１０を有する凸部５１が形成された溶接片５１１が設けられ、図６に示すように、凸部５１の溶接片５１１の肉厚を、下端５１３側の肉厚が、頂点５１２側の肉厚より厚くなるように形成してある。また、凸部５１の頂点５１２の開口部側の角度θは２８°以下であることが好ましい。複数の凸部５１は、発電要素３の中心部に位置する板状部５０の孔５２から、板状部５０の外周部に亘って、厚み方向に交互に複数の凹部及び凸部５１を設けることにより形成されている。正極集電端子５は、アルミニウム、ニッケル、チタン等の金属からなる板材を用いて構成され、好ましくはアルミニウム製である。
　正極集電端子５と発電要素３とを接合する方法を図５に示す。正極集電端子５と発電要素３とを接合する際には、発電要素３の端面に露出した集電体どうしを寄せ集めることにより、正極集電端子５に形成された凸部５１と同数の集電体の束を形成して、この集電体の束を凸部５１の開口部５１０に挿入する。凸部５１は発電要素３の内周部から外周部に亘って複数形成されていることから、発電要素３の端面に露出した正極集電体の端部は、複数の凸部５１の開口部５１０に分散して挿入される。凸部５１の頂点５１２を含む溶接片５１１に対して開口部５１０の反対側から溶接エネルギーを与えることにより、頂点５１２を含む溶接片５１１と凸部５１に挿入された正極集電体４０とが相溶することで、正極集電端子５と発電要素３が接合される。
　溶接片５１１の下端５１３側の肉厚を、頂点５１２側の肉厚より厚くなるように形成することで、正極集電端子５の溶接エネルギーを照射した箇所で孔が発生することを防ぐことができる。溶接片５１１の下端５１３側の肉厚を、頂点５１２側の肉厚より厚くなるように形成することにより、下端５１３側の肉厚が頂点５１２側の肉厚と同じか、又は薄くなるように形成してある場合と比較して、溶接片５１１の溶け込むに従い溶融する金属量が多くなることから、溶融した金属の厚みが厚くなり、溶接中心部が表面張力によって引っ張られて生じる孔の発生を防ぐことができたものと考えられる。
　溶接片５１１の凸部５１の頂点５１２の先端肉厚は０．１０ｍｍ未満では溶融する金属が少なすぎて孔が発生する恐れがあり好ましくない。また、凸部５１の頂点５１２の先端肉厚が０．５ｍｍを超えると、集電端子と集電体の相溶に必要なエネルギーが大きすぎ、発生する熱量が大きくなりすぎるため、セパレータが溶けて短絡する恐れがあり、この防止のためには、集電体の露出部を大きくする必要が発生する。このため、溶接片５１１は、凸部５１の頂点５１２の肉厚が０．１０ｍｍ以上であり、かつ０．４ｍｍ以下が好ましく、さらに好ましくは、溶接エネルギーを小さくし集電部の露出部を小さくできるため、０．１５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が好ましい。
　溶接片５１１の凸部５１の頂点５１２を上記のような肉厚とすることにより、集電体を束ねるための集電体の露出部を大きくする必要がなく、電池の充放電に関与しない集電体の占有部を小さくすることができるので、電池のエネルギー密度を高くすることができる。
　また、凸部５１の頂点５１２の開口部側の角度を２８°以下とすることで、正極集電端子５の溶接エネルギーを照射した箇所で孔が発生することを防ぐことができる。頂点５１２の開口部側の角度は２８°～１０°が好ましく、２５°～１０°がより好ましい。頂点５１２の開口部側の角度を２８°以下とすることにより、頂点５１２の開口部側の角度が２８°より大きい場合と比較して、溶接エネルギーを照射する範囲における溶接片５１１の溶融する金属量が多くなることから、溶融した金属の厚みが厚くなり、溶接中心部が表面張力によって引っ張られて生じる孔の発生を防ぐことができたものと考えられる。
　正極集電端子５の溶接片５１１と凸部５１の開口部５１０に挿入された正極集電体４０との溶接では、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接などのアーク溶接等の手段によって行うことができる。但し、正極合剤や負極合剤への熱影響、接合部における通電抵抗、作業性、生産性等を総合的に考慮すれば、レーザ溶接又はＴＩＧ溶接によって行うのが望ましい。
　正極集電端子５及び負極集電端子７が接合された発電要素３は、図２に示すように、外装ケース２に収容される。外装ケース２は、軸方向の一端に開口部を有する有底円筒状のケース本体２０と、ケース本体２０の開口部に取り付けられて開口部を塞ぐ蓋体２１とを備える。外装ケース２は、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼等の金属で形成される。
　発電要素３を外装ケース２に収容した後は、負極集電端子７のリード部７２をケース本体２０の底部に例えば抵抗溶接で接合し、正極集電端子５のリード部５３に蓋体２１を例えばレーザ溶接で接合し、ケース本体２０内に電解液を注液した後、蓋体２１の縁部とケース本体２０の内面との間に絶縁性のシール材（パッキン）２２を介在させるようにして蓋体２１をケース本体２０の開口部に装着し、最後に、ケース本体２０の開口部を例えばカシメして封着し、これらの工程によって、リチウムイオン二次電池１が完成する。
　図４及び図５に示すように、正極集電端子５は板状部５０を備え、板状部５０に凸部５１が設けられていることが好ましい。図５及び図７に示すように、正極集電体４０の束を凸部５１の開口部５１０の位置に合わせて、板状部５０を発電要素３の端面（正極集電体の露出部３１）に押し当てるのみの容易な作業で、全ての束ねた正極集電体４０を凸部５１の開口部５１０に挿入することができる。さらに、板状部５０を備えることで、溶接時に正極集電端子５の上方に飛散したスパッターが発電要素３に付着することを防ぐことができるので、より不良率を低くすることができる。また、板状部５０を備えていない正極集電体５の形態としては、凸部群５４のみからなる正極集電端子と正極集電体４０とを接合することもできる。この場合、溶接時に、正極集電体の露出部３１の正極集電端子が取り付けられていない部分をカバー部材等で覆うことで、飛散したスパッターが発電要素３に付着することを防ぐことができる。
　図６に示すように、凸部５１の頂点５１２は板状部５０の下面５０ａと水平な位置、もしくは板状部５０の下面５０ａより発電要素側に配置されていることが好ましい。頂点５１２を板状部５０の下面５０ａと水平な位置、もしくは板状部５０の下面５０ａより発電要素側に配置することで、図７に示すように、正極集電体４０の端部を頂点５１２付近まで挿入することができ、頂点５１２付近の溶接片５１１を溶接する低い溶接エネルギーで正極集電体４０と正極集電端子５の溶接片５１１を接合することができる。
　凸部５１の頂点５１２の開口部５１０側と下端５１３との間の発電要素３の巻回軸に平行な方向の長さ（図６におけるｂの長さ）は１．０ｍｍ以上であり、３．０ｍｍ以下であることが好ましい。前記長さが１．０ｍｍより小さいと、正極集電体４０の束の位置がずれ易くなり、正極集電体４０の端部の溶接箇所が定まらないため、作業性が低下する。また、正極集電体４０を凸部５１に挿入すると、凸部５１の下端５１３が集電体どうしの間に挿入されることとなる。凸部５１の下端５１３と、集電体どうしの間に配置されたセパレータ８とが接触せず、かつ、正極集電体４０の露出部の幅と小さくすると言う観点から、凸部５１の頂点５１２の開口部５１０側と下端５１３との間の前記長さは３．０ｍｍ以下とするのが好ましい。
　正極集電端子５には、図６に示すように、溶接片５１１の凸部５１の開口部５１０側の頂点５１２と下端５１３との間には屈曲点５１１ａが存在し、屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の角度αが、屈曲点５１１ａにおける頂点５１２側の角度θよりも大きくなっていることが好ましい。このように、溶接片５１１の屈曲点５１１ａを設けて開口部５１０を大きくすることで、正極集電体４０の束を凸部５１の開口部５１０に導入し易くなり、作業性が向上する。
　屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の角度、すなわち、図６に示す屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の２辺の延長線の交点が成す角度αは、６０～１３５°が好ましく、より好ましくは７０～１１０°であり、例えば、９０°である。
　正極集電端子５の凸部５１の頂点５１２を溶融する方法として、ＴＩＧ溶接を用いると、溶接エネルギーのパワー密度が大きくないため、スパッターが発生しにくく信頼性の高い溶接をすることができる。1溶接点当たり３０ｍ秒以下のアーク放電により凸部５１の溶接片５１１を溶融し、凸部５１の開口部５１０に挿入された正極集電体４０と正極集電端子５の溶接片５１１とを接合することにより、周囲への溶接熱の影響を低減し、正極集電体の露出部３１の幅の狭い電極を用いても安定した溶接が実現することができる。
　正極集電端子５には、発電要素３の内周部から外周部に亘って設けられた複数の凹部及び凸部が一つの凸部群５４を形成し、図４に示すように、この凸部群５４を正極集電端子５に２つ備えることで、正極集電体４０と正極集電端子５との接合点を増やして、接合強度を高くすることができる。さらに、図８及び図９に示すように、凸部群５４を３つ又は４つ備えることで、接合強度を高めることができる上、発電要素３と正極集電端子５との間の抵抗を低減して、大電流での充電及び放電をおこなうことができる。したがって、高率放電特性の観点から、発電要素３の一端面において、正極集電体とすくなくとも３つ以上の凸部群とが接合されていることが好ましい。
　上記では、正極集電体４０と正極集電端子５との接合について説明したが、正極集電体４０と正極集電端子５との接合と同様の形態にて、負極集電体６０と図１０及び図１１に示す負極集電端子７との接合を行うことができる。
（実施例１）
　正極活物質であるＬｉＭｎ２Ｏ４と、導電助剤であるアセチレンブラックと、結着剤であるポリフッ化ビニリデンとを重量比８５：１０：５の割合で混合し、溶剤としてＮ－メチルピロリドンを加えて混練分散して正極合剤を作製し、この正極合剤を正極集電体である厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布した。図１に示すように、塗布工程では、正極集電体４０の幅５２ｍｍに対して、正極合剤４１の塗布幅を４８ｍｍとし、正極集電体４０の幅の一端部に正極合剤の非形成部を設けた。塗布後に、ロールプレスにより極板の厚さを１５２μｍに調整して、３．２３５ｍＡｈ／ｃｍ２の容量を有する正極板４を作製した。
　次に、負極活物質である人造黒鉛９０重量％と結着剤であるポリフッ化ビニリデン１０重量％とに、溶剤としてＮ－メチルピロリドンを加えて混練分散して負極合剤を作製し、この負極合剤を負極集電体である厚さ１０μｍの銅箔の両面に塗布した。図１に示すように、塗布工程では、負極集電体６０の幅５３ｍｍに対して、負極合剤６１の塗布幅を５０ｍｍとし、負極集電体６０の幅の一端部に負極合剤の非形成部を設けた。塗布後に、ロールプレスにより極板の厚さを１０２μｍに調整して、３．５２ｍＡｈ／ｃｍ２の容量を有する負極板６を作製した。
　そして、正極板４の合剤非形成部と負極板６の合剤非形成部とがそれぞれ巻回軸方向で反対側に配置されるようにして、正極板４と負極板６との間にポリエチレン製微多孔膜からなる厚み２５μｍ、幅５０ｍｍのセパレータ８を介在させて巻回することにより、発電要素３の巻回軸方向の一端面には、正極集電体４０がセパレータから３ｍｍはみ出た正極集電体の露出部３１が形成され、発電要素３の巻回軸方向の他方の端面には、負極集電体６０がセパレータから３ｍｍはみ出た負極集電体の露出部３２が形成された発電要素３を作製した。
　正極集電端子５において、厚み１．０ｍｍのアルミニウム板から形状を打ち抜いて、プレス加工することによって、頂点５１２の肉厚及び下端５１３の肉厚の異なる逆Ｖ字状の開口部５１０を有する凸部５１を３か所備えた凸部群が２つ設けられた正極集電端子５を作製した。図６に示すように、頂点５１２の開口部５１０側には逆Ｖ字にＲ０．２の丸みをつけて、溶接片５１１の開口部５１０側の２辺を延長した交点が成す角度（凸部５１の頂点５１２の開口部側の角度）θを２０゜とした。また、溶接片５１１の開口部側の頂点５１２と下端５１３との間には屈曲点５１１ａを設けて、屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の角度（溶接片５１１の屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の２辺を延長した交点が成す角度α）が８０°となるように凸部５１を形成した。各正極集電端子５の凸部５１の頂点５１２の肉厚及び下端５１３の肉厚を表１に示す。実施例1-1～1-6においては、凸部５１の頂点５１２側から下端５１３側へと順次肉厚が厚くなるように形成し、比較例1-1～1-4においては、肉厚を一定とした。
　一方、負極集電端子７において、厚み１．０ｍｍの銅板から形状を打ち抜いて、プレス加工することによって、頂点７１２の肉厚及び下端７１３の肉厚の異なる逆Ｖ字状の開口部７１０を有する凸部７１を３か所備えた凸部群が２つ設けられた負極集電端子７を作製した。図１１（ｂ）に示すように、頂点７１２の開口部側には逆Ｖ字にＲ０．２の丸みをつけて、溶接片７１１の開口部側の２辺を延長した交点が成す角度（凸部７１の頂点７１２の開口部側の角度）θを２０゜とした。また、凸部７１の頂点と下端７１３との間の溶接片の開口部側には、正極集電端子と同様の屈曲点７１１ａを形成した。各負極集電端子７の凸部７１の頂点７１２の肉厚及び下端７１３の肉厚を表１に示す。実施例1-1～1-6においては、凸部７１の頂点７１２側から下端７１３側へと順次肉厚が厚くなるように形成し、比較例1-1～1-4においては、肉厚を一定とした。
　正極集電端子５及び負極集電端子７ともに、凸部５１，７１の開口部５１０，７１０の幅は下端で５．０ｍｍ、凸部の頂点５１２，７１２の開口部側と下端５１３、７１３との間の発電要素３の巻回軸３０に平行な方向の長さ（図６におけるｂの長さ）は２．２ｍｍとした。
　図７のように、発電要素３の端面に露出した複数の正極集電体４０を互いに寄せ集めすることにより、５から７つの正極集電体４０の束を６つ（凸部３か所×２凸部群）形成した。正極集電端子５の孔５２を発電要素３の巻回軸３０に配置させて、正極集電体４０の各束を正極集電端子５の凸部５１の開口部５１０に分散して挿入した。一方、負極集電体６０も正極集電体４０と同様にして負極集電体６０の６つの束を形成し、負極集電端子７のリード部７２を発電要素３の巻回軸３０に配置させて、負極集電体６０の各束を負極集電端子７の凸部７１の開口部７１０に分散して挿入した。
　次に、ＴＩＧ溶接電源の溶接ヘッドの極性をマイナスとし、電源のプラスを集電端子に接触させ、正極集電体４０と正極集電端子５との溶接時条件は表１に記載の条件で電流を通電し、負極集電体６０と負極集電端子７との溶接時は、電源の極性の接続は正極と同様にして表１に記載の条件で電流を通電して溶接した。その後、発電要素３と集電端子を回転軸に平行に引っ張って強度を測定して、溶接強度とした。その値を表２に示す。ＴＩＧ溶接機としては、株式会社セイワ製作所製のＭＡＷ－３００を用いた。なお、ＴＩＧ溶接の極性を逆転して接続しても溶接は可能であるが、溶接部の溶け代の深さが浅くなるため、好ましくは正極集電端子５及び負極集電端子７への溶接電源の極性はプラスが好ましい。また、交流のＴＩＧ溶接機でも良好な溶接が可能である。ＴＩＧ溶接機としては、溶融するためのエネルギーを厳密に制御するため、少なくともアーク放電時間を１ｍｓｅｃ単位で制御することができる溶接機であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　集電端子と発電要素３との接合状態を確認するために、引張り試験によって溶接強度（引張強度）を調査した。表２に示すように、頂点の肉厚が０．１５ｍｍ～０．５ｍｍで、下端の肉厚を頂点の肉厚より厚くなるように形成した実施例1-1～1-6では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに１０ｋｇｆ以上の引張強度を有していた。
　これに対して、比較例1-1～1-4では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに７～８ｋｇｆであった。
　また、接合部周辺の集電板を顕微鏡にて観察を行った結果を表２に示す。頂点の肉厚が０．１５ｍｍ～０．５ｍｍで、下端の肉厚を頂点の肉厚より厚くなるように形成した実施例1-1～1-6では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに、溶接部に孔は発生せず、溶接チリ等の付着は認められなかった。
　これに対して、頂点の肉厚及び下端の肉厚がともに０．１５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍと同一の厚さである比較例1-1～1-4では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに孔が発生した。
　なお、頂点の肉厚が０．５ｍｍの比較例1-4、実施例1-6では、２００Ａ、２５ｍ秒の溶接条件では、電流不足となり、強度が出なかった（比較例1-4では、４ｋｇｆ、実施例1-6では５ｋｇｆという低い値となってしまう）ので、時間を３０ｍ秒と長くした。そのために、実施例1-6では、電池への影響はないものの、セパレータ溶けが生じ始めていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例1-7及び1-8）
　凸部５１の頂点５１２の開口部側の角度を２４°に変更した以外は、実施例1-1及び1-3と同様にして正極集電端子５及び負極集電端子７を接合した実施例1-7及び1-8（正極集電端子及び負極集電端子の特性は表２の実施例1-1及び1-3とそれぞれ同じ）の発電要素３を用いて、リチウムイオン二次電池を作製した。負極集電端子７がケース本体２０の底部に配置されるようにケース本体２０に挿入し、ケース本体２０の底部と負極集電端子７のリード部７２を溶接した。抵抗溶接の棒状の溶接ヘッドを正極集電端子５の孔５２及び発電要素３の巻回軸部３０を挿入させて、溶接ヘッドの先端部を負極集電端子７のリード部７２に当接させて、負極集電端子７とケース本体の底部２０との抵抗溶接を行った。
　正極集電端子５のリード部５３と蓋体２１とはレーザ溶接にて接合し、正極集電端子５のリード部５７を折り曲げることによって蓋体２１がケース本体２０の開口部に配置されるようにして、ケース本体２０の中にエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比１：１の割合で混合した溶媒に、フッ素系電解質塩であるＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解させた電解液を注液した後に、蓋体２１とケース本体２０との間にシール材を介在させて、蓋体２１をケース本体２０の開口部に嵌合することで、表１に記載の正極集電体及び負極集電体を備えたリチウムイオン二次電池１を作製した。
　次に、実施例1-7及び1-8のリチウムイオン二次電池の内部抵抗を交流１ｋHzの抵抗測定器を用いて測定した。実施例1-7及び1-8のいずれの電池も、６．５ｍΩ（抵抗は、１ｋHzにおける交流抵抗の平均値である。１０個製作した時のばらつきは５％であった。ばらつきの値は、最大値と最小値との差を平均値で割った値である。）の低い抵抗値を示した。頂点の肉厚を０．１５ｍｍ～０．４ｍｍとし、下端の肉厚を頂点の肉厚より厚くなるように形成したことで、集電端子と集電体との相溶部分が大きくなったためであると考えられる。
（実施例２）
　実施例１と同様に、正極板４及び負極板６を作製し、正極板４の合剤非形成部と負極板６の合剤非形成部とがそれぞれ巻回軸方向で反対側に配置されるようにして、正極板４と負極板６との間にポリエチレン製微多孔膜からなる厚み２５μｍ、幅５０ｍｍのセパレータ８を介在させて巻回することにより、発電要素３の巻回軸方向の一端面には、正極集電体４０がセパレータから３ｍｍはみ出た正極集電体の露出部３１が形成され、発電要素３の巻回軸方向の他方の端面には、負極集電体６０がセパレータから３ｍｍはみ出た負極集電体の露出部３２が形成された発電要素３を作製した。
　正極集電端子５において、厚み１．０ｍｍのアルミニウム板から形状を打ち抜いて、プレス加工することによって、頂点５１２の開口部側の角度及び頂点５１２の肉厚の異なる逆Ｖ字状の開口部５１０を有する凸部５１を３か所備えた凸部群が２つ設けられた正極集電端子５を作製した。図６に示すように、頂点５１２の開口部５１０側には逆Ｖ字にＲ０．２の丸みをつけて、溶接片５１１の開口部５１０側の２辺を延長した交点が成す角度θを、頂点５１２の開口部側の角度とした。また、溶接片５１１の開口部側の頂点５１２と下端５１３との間には屈曲点５１１ａを設けて、屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の角度（溶接片５１１の屈曲点５１１ａにおける下端５１３側の２辺を延長した交点が成す角度α）が９０°となるように凸部５１を形成した。なお、正極集電端子５の下端部の肉厚は、０．８ｍｍとした。実施例2-1～2-9、比較例2-1～2-3の各正極集電端子５について、凸部５１の頂点５１２の開口部側の角度及び頂点５１２の肉厚を表３に示す。
　一方、負極集電端子７において、厚み１．０ｍｍの銅板から形状を打ち抜いて、プレス加工することによって、頂点７１２の開口部側の角度及び頂点７１２の肉厚の異なる逆Ｖ字状の開口部７１０を有する凸部７１を３か所備えた凸部群が２つ設けられた負極集電端子７を作製した。図１１（ｂ）に示すように、頂点７１２の開口部側には逆Ｖ字にＲ０．２の丸みをつけて、溶接片７１１の開口部側の２辺を延長した交点が成す角度を、頂点７１２の開口部側の角度とした。また、溶接片７１１の開口部側の頂点７１２と下端７１３との間には、正極集電端子と同様の屈曲点７１１ａを形成した。なお、負極集電端子７の下端部の肉厚は、０．８ｍｍとした。実施例2-1～2-9、比較例2-1～2-3の各負極集電端子７について、凸部７１の頂点７１２の開口部側の角度及び頂点７１２の肉厚を表３に示す。
　正極集電端子５及び負極集電端子７ともに、凸部５１，７１の開口部５１０，７１０の幅は下端で５．０ｍｍ、凸部の頂点５１２，７１２の開口部側と下端５１３、７１３との間の発電要素３の巻回軸３０に平行な方向の長さ（図６におけるｂの長さ）は２．２ｍｍとした。
　実施例１と同様に、正極集電体４０の各束を正極集電端子５の凸部５１の開口部５１０に分散して挿入し、負極集電体６０の各束を負極集電端子７の凸部７１の開口部７１０に分散して挿入した。
　次に、実施例１と同様のＴＩＧ溶接を用い、ＴＩＧ溶接電源の溶接ヘッドの極性をマイナスとし、電源のプラスを集電端子に接触させ、正極集電体４０と正極集電端子５との溶接時条件は表３に記載の条件で電流を通電し、負極集電体６０と負極集電端子７との溶接時は、電源の極性の接続は正極と同様にして表３に記載の条件で電流を通電して溶接した。その後、発電要素３と集電端子を回転軸に平行に引っ張って強度を測定して、溶接強度とした。その値を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　集電端子と発電要素３との接合状態を確認するために、引張り試験によって溶接強度（引張強度）を調査した。表４に示すように、頂点の開口部側の角度が２８°以下、頂点の肉厚が０．１５～０．４ｍｍの実施例2-1、実施例2-2及び実施例2-4～2-9では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに１０ｋｇｆ以上の引張強度を有しており、また、頂点の開口部側の角度が２４°、頂点の肉厚が０．１ｍｍの実施例2-3においても、正極集電体５及び負極集電体７ともに９ｋｇｆの引張強度を有していた。
　これに対して、頂点の開口部側の角度が３２°、頂点の肉厚が０．１５ｍｍの比較例2-1では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに７ｋｇｆであり、頂点の開口部側の角度が３０°の場合には、頂点の肉厚が０．１５ｍｍの比較例2-2では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに８ｋｇｆであり、頂点の肉厚を０．３ｍｍとした比較例2-3でも、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに８ｋｇｆであった。
　また、接合部周辺の集電端子を顕微鏡にて観察を行った結果を表４に示す。頂点の開口部側の角度を２８°以下にした実施例2-1～2-9では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに、溶接部に孔は発生せず、溶接チリ等の付着は認められなかった。
　これに対して、頂点の開口部側の角度が３２°、頂点の肉厚が０．１５ｍｍの比較例2-1では、正極集電端子５及び負極集電端子７ともに３／５の確率で孔が発生し、溶接チリの付着が認められ、頂点の開口部側の角度が３０°の場合には、頂点の肉厚が０．１５ｍｍの比較例2-2では、１／５の確率で孔が発生し、頂点の肉厚を０．３ｍｍとした比較例2-3でも、１／５の確率で孔が発生し、溶接チリの付着が認められた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３に記載の正極集電端子５及び負極集電端子７を接合した発電要素３を用いて、リチウムイオン二次電池を作製した。負極集電端子７がケース本体２０の底部に配置されるようにケース本体２０に挿入し、ケース本体２０の底部と負極集電端子７のリード部７２を溶接した。抵抗溶接の棒状の溶接ヘッドを正極集電端子５の孔５２及び発電要素３の巻回軸部３０を挿入させて、溶接ヘッドの先端部を負極集電端子７のリード部７２に当接させて、負極集電端子７とケース本体の底部２０との抵抗溶接を行った。
　正極集電端子５のリード部５３と蓋体２１とはレーザ溶接にて接合し、正極集電端子５のリード部５７を折り曲げることによって蓋体２１がケース本体２０の開口部に配置されるようにして、ケース本体２０の中にエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比１：１の割合で混合した溶媒に、フッ素系電解質塩であるＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解させた電解液を注液した後に、蓋体２１とケース本体２０との間にシール材を介在させて、蓋体２１をケース本体２０の開口部に嵌合することで、表３に記載の正極集電端子及び負極集電端子を備えたリチウムイオン二次電池１を作製した。
　次に、比較例2-1、実施例2-1～2-3、及び実施例2-6のリチウムイオン二次電池の内部抵抗を交流１ｋHzの抵抗測定器を用いて測定した。各電池の内部抵抗の平均値を表５にしめす。頂点の開口部側の角度が２８°を超える比較例の2-1の電池は８ｍΩであったの対して、頂点の開口部側の角度が２８°以下の実施例2-1～2-3、及び実施例2-6のいずれの電池も、７．０ｍΩ以下の低い抵抗値を示した。頂点の開口部側の角度を２８°以下としたことで、集電端子と集電体との相溶部分が大きくなったためであると考えられる。なお、表５の括弧内の数値は交流抵抗の１０個製作した時のばらつきの幅で、最大値と最小値との差を平均値で割った値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　上記実施形態においては、正極集電端子５、負極集電端子７の何れもが本発明の実施形態に係るものであるが、例えば、正極集電端子５にだけ、あるいは負極集電端子７にだけ、本発明を適用するようにしてもよい。また、上記実施形態においては、発電要素３の巻回軸方向の両端にそれぞれ正極集電体の露出部３１及び負極集電体の露出部３２を形成させたが、一方の端面のみに集電体の露出を形成させて、本発明を適用するようにしてもよい。
　上記実施形態においては、円筒状（横断面形状が円形）の電極群３を備える円筒型電池を例として説明したが、図１２に示すような端子を用いて、図１３に示す横断面形状がやや偏平な形状（長円形、楕円形等）の発電要素を備える各種の筒型電池も本発明が意図するところである。
　また、上記実施形態では、正極板４と負極板６の間にセパレータ８を介在させて巻回することにより発電要素３を形成したが、本発明は、巻回によって形成された発電要素を備えた巻回型電池に限定されるものではない。図１４に示すように、少なくとも一つの端面に正極集電体又は負極集電体が露出するように、正極板、負極板およびセパレータを積層することによって発電要素を形成した積層型電池の正極集電体又は負極集電体の露出部に、本発明の集電端子を適用するようにしてもよい。
（符号の説明）
　１　リチウムイオン二次電池
　２　外装ケース
　　２０　ケース本体
　　２１　蓋体
　　２２　シール材
　３　発電要素
　　３０　巻回軸
　　３１　正極集電体の露出部
　　３２　負極集電体の露出部
　４　正極
　　４０　正極集電体
　　４１　正極合剤
　５　正極集電端子
　　５０　板状部
　　５１　凸部
　　　５１０　開口部
　　　５１１　溶接片
　　　　５１１ａ　屈曲点
　　　５１２　頂点
　　　５１３　下端
　　５２　孔
　　５３　リード部
　　５４　凸部群
　６　負極
　　６０　負極集電体
　　６１　負極合剤
　７　負極集電端子
　　７０　板状部
　　７１　凸部
　　　７１０　開口部
　　　７１１　溶接片
　　　　７１１ａ　屈曲点
　　　７１２　頂点
　　　７１３　下端
　　７２　リード部
　　７３　凸部群
　８　セパレータ
産業上の利用分野
　本発明の電池は、リチウムイオン電池をはじめ、電極群構成材料や電解液の組成が異なる種々の電池、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、あるいは電気二重層キャパシタに適用できる。

Claims (7)

  1. 　正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備え、前記発電要素の少なくとも一つの端面には、前記正極集電体又は前記負極集電体のいずれか一方の集電体が露出しており、露出している前記集電体が集電端子と接合される電池において、
    　前記集電端子には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられており、前記凸部は、下端に開口部を有する溶接片を形成し、かつ、前記溶接片の肉厚は、前記凸部の下端側の肉厚が、前記凸部の頂点側の肉厚より厚くなるように形成され、前記発電要素の端面に露出している前記集電体は、前記複数の凸部の開口部に挿入されて、前記凸部の溶接片と溶接されていることを特徴とする電池。
  2. 　正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備え、前記発電要素の少なくとも一つの端面には、前記正極集電体又は前記負極集電体のいずれか一方の集電体が露出しており、露出している前記集電体が集電端子と接合される電池において、
    　前記集電端子には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられており、前記凸部は、下端に開口部を有する溶接片を形成し、かつ、前記凸部の頂点の開口部側の角度が２８°以下であり、前記発電要素の端面に露出している前記集電体は、前記複数の凸部の開口部に挿入されて、前記凸部の溶接片と溶接されていることを特徴とする電池。
  3. 　正極集電体を含む正極板と負極集電体を含む負極板とを有する発電要素を備え、前記発電要素の少なくとも一つの端面には、前記正極集電体又は前記負極集電体のいずれか一方の集電体が露出しており、露出している前記集電体が集電端子と接合される電池において、
    　前記集電端子には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられており、前記凸部は、下端に開口部を有する溶接片を形成し、かつ、前記溶接片の開口部側の前記凸部の頂点と下端との間には屈曲点が存在し、前記屈曲点における前記下端側の角度が、前記屈曲点における前記頂点側の角度よりも大きいことを特徴とする電池。
  4. 　前記集電端子は板状部を備えており、前記板状部には、前記発電要素の端面における内側から外側に亘って、複数の凸部が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。
  5. 　前記凸部の頂点が前記板状部の下面と水平な位置、もしくは前記板状部の下面より前記発電要素側の位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電池。
  6. 　前記溶接片の前記頂点の肉厚が０．１５ｍｍ～０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。
  7. 　前記発電要素の端面における内側から外側に亘って設けられた前記複数の凸部が一つの凸部群を形成し、前記集電端子には少なくとも２つ以上の凸部群が設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。
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