WO2023042467A1 - 電池及び電池の製造方法 - Google Patents

電池及び電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023042467A1
WO2023042467A1 PCT/JP2022/016973 JP2022016973W WO2023042467A1 WO 2023042467 A1 WO2023042467 A1 WO 2023042467A1 JP 2022016973 W JP2022016973 W JP 2022016973W WO 2023042467 A1 WO2023042467 A1 WO 2023042467A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
negative electrode
positive electrode
current collector
battery
electrode tab
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/016973
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博昭 江川
Original Assignee
ビークルエナジージャパン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ビークルエナジージャパン株式会社 filed Critical ビークルエナジージャパン株式会社
Priority to CN202280051989.1A priority Critical patent/CN117751492A/zh
Priority to JP2023548118A priority patent/JPWO2023042467A1/ja
Publication of WO2023042467A1 publication Critical patent/WO2023042467A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593Spacers; Insulating plates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery and a method for manufacturing a battery.
  • the battery of the present invention has a charge/discharge body including an electrode having an electrode tab, and a current collector joined to the electrode tab.
  • the current collector has a convex junction. The electrode tab and the joint are welded together.
  • the battery manufacturing method of the present invention includes: a first step of bringing the electrode tab and the joint portion into contact; and a second step of welding.
  • the conductivity between the electrode tab and the current collector can be enhanced. Further, according to the battery manufacturing method of the present invention, defective welding between the electrode tab and the current collector can be suppressed, and the productivity and yield of the battery can be improved.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing the periphery of the negative electrode terminal 42 of the battery 1 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the periphery of the negative electrode terminal 42 of the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing the periphery of the positive electrode terminal 41 of the battery 1 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the periphery of the positive electrode terminal 41 of the battery 1 of the first embodiment;
  • 2 is an exploded perspective view showing the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 2 is a perspective view showing the charge/discharge body 10 of the battery 1 of the first embodiment, and showing a portion of the charge/discharge body 10 including a positive electrode tab 11b and a negative electrode tab 12b extracted from the charge/discharge body 10 and shown below.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the charge/discharge body 10 of the battery 1 of the first embodiment; Sectional drawing which shows a part of charging/discharging body 110 of the modification of the battery 1 of 1st Embodiment.
  • 4 is a perspective view showing the periphery of the negative electrode current collector plate 22 and the negative electrode tab 12b of the battery 1 of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the periphery of the positive electrode current collector plate 21 and the positive electrode tab 11b of the battery 1 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a positive electrode junction portion 21f of a positive electrode current collector plate 21 of the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a joint portion 23f of a positive electrode current collector plate 23 of a battery 1 of Modification 1 of the first embodiment;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a joint portion 24f of a positive current collector plate 24 of a battery 1 of Modification 2 of the first embodiment;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a joint portion 25f of a positive electrode current collector plate 25 of a battery 1 of Modification 3 of the first embodiment;
  • 4 is an exploded perspective view showing the periphery of a negative electrode terminal 42 of the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a lid 52 and a sealing plug 53 of the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the periphery of a positive electrode terminal 41 of the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 4 is a perspective view showing the periphery of a negative electrode current collector plate 22 in manufacturing the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 4 is a perspective view showing the negative electrode current collector plate 22 and the negative electrode tab 12b before bonding in the manufacture of the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a negative electrode current collector plate 22 and a negative electrode tab 12b being joined in manufacturing the battery 1 of the first embodiment;
  • FIG. 11 is a perspective view showing the periphery of the negative electrode current collector plate 22 and the negative electrode tab 212b of the battery 2 of the second embodiment;
  • FIG. 11 is a perspective view showing the periphery of the negative electrode current collector plate 22 and the negative electrode tab 312b of the battery 3 of the third embodiment; The perspective view which shows a part of battery 4 of 4th Embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the periphery of the negative electrode current collector plate 122 and the negative electrode tab 412b of the battery 4 of the fourth embodiment;
  • FIGS. 10, 11, 23, 25 and 27 are illustrated in a convexly deformed state along the joints of the current collector plates.
  • the electrode When the electrode is welded to the joint of the current collector, it deforms convexly along the joint of the current collector.
  • the portion other than the joint portion of the current collector plate and the welded portion hangs down due to its own weight, thereby eliminating the convex deformation in some cases.
  • the electrode tabs shown in FIGS. 23, 25 and 27 are shown reduced in number as compared to the corresponding electrode tabs shown in FIGS. 22, 24 and 26 .
  • the same reference numerals are assigned to the same components, and overlapping descriptions are omitted.
  • a left-handed XYZ orthogonal coordinate system having X, Y, and Z axes as coordinate axes is used.
  • the arrows on each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis indicate the positive directions of the coordinate axes.
  • the X-axis is the coordinate axis in the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped battery.
  • the Y-axis is the coordinate axis in the lateral direction of the battery.
  • the Z-axis is the coordinate axis in the height direction of the battery.
  • a plane formed by the X and Y axes is called an XY plane
  • a plane formed by the Y and Z axes is called a YZ plane
  • a plane formed by the X and Z axes is called an XZ plane.
  • the positional relationship represented by the XYZ orthogonal coordinate system is merely a relative positional relationship.
  • the battery 1 includes a charge/discharge body 10 that charges and discharges electricity, a current collector 20 connected to the charge/discharge body 10, and a current interrupter 30 connected to the current collector 20. , an external terminal 40 connected to the current collector 20 or the current interrupter 30, and an exterior body 50 in which constituent members of the battery 1 are accommodated or attached.
  • the battery 1 also includes an insulator 60 that insulates the components of the battery 1 and the exterior body 50 , and a sealing body 70 that seals the components of the battery 1 and the exterior body 50 .
  • the charge/discharge body 10 charges and discharges electricity.
  • a charge/discharge body 10 shown in FIGS. 2 to 8 includes a positive electrode 11, a negative electrode 12, a separator 13 (insulating member), and an electrolyte .
  • the electrodes (positive electrode 11 and negative electrode 12) are provided with electrode tabs (positive electrode tab 11b and negative electrode tab 12b).
  • the charge/discharge body 10 is formed by winding a component member in which a positive electrode 11, a separator 13, a negative electrode 12, and a separator 13 are laminated in this order and wound into a rectangular parallelepiped shape.
  • the positive electrode 11 includes, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, an elongated positive electrode current collecting layer 11S and a positive electrode active material layer 11T joined to the positive electrode current collecting layer 11S.
  • the positive electrode current collecting layer 11S includes a current collecting portion 11a and a positive electrode tab 11b.
  • a positive electrode active material layer 11T is joined to the current collecting portion 11a.
  • the positive electrode active material layer 11T faces, for example, the entire region of the current collecting portion 11a along the lateral direction (Z-axis direction).
  • the positive electrode tab 11b protrudes in the lateral direction of the current collector 11a from the side edge 11c along the longitudinal direction of the current collector 11a.
  • the positive electrode tab 11b is formed integrally with the current collecting portion 11a.
  • One positive electrode tab 11b is formed in one collector portion 11a.
  • the current collector 11a is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the positive electrode active material layer 11T contains a positive electrode active material composed of a lithium-containing composite oxide, a binder, a conductive aid, and the like. Lithium (Li) and metal elements such as nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), and lithium (Li) are used for lithium-containing composite oxides.
  • the negative electrode 12 includes, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, a long negative electrode current collecting layer 12S and a negative electrode active material layer 12T joined to the negative electrode current collecting layer 12S.
  • the negative electrode current collecting layer 12S includes a current collecting portion 12a and a negative electrode tab 12b.
  • the collector portion 12 a of the negative electrode 12 has a longer width in the lateral direction (Z-axis direction) than the collector portion 11 a of the positive electrode 11 . Both ends of the current collecting portion 11 a of the positive electrode 11 along the short direction are positioned within the range along the short direction of the current collecting portion 12 a of the negative electrode 12 with the separator 13 interposed therebetween.
  • a negative electrode active material layer 12T is joined to the current collector 12a.
  • the negative electrode active material layer 12T faces, for example, the entire region of the current collector 12a along the width direction.
  • the negative electrode tab 12b protrudes in the lateral direction of the current collector 12a from the side edge 12c along the longitudinal direction of the current collector 12a.
  • the negative electrode tab 12b protrudes in the same direction as the positive electrode tab 11b of the positive electrode 11 when stacked on the positive electrode 11 with the separator 13 interposed therebetween.
  • the negative electrode tab 12b is separated from the positive electrode tab 11b of the positive electrode 11 in the state of being laminated with the positive electrode 11 with the separator 13 interposed therebetween.
  • the negative electrode tab 12b is formed integrally with the current collector 12a.
  • One negative electrode tab 12b is formed in one collector portion 12a.
  • the current collector 12a is made of, for example, copper or a copper alloy.
  • the negative electrode active material layer 12T contains a negative electrode active material made of a carbon-based material, a binder, a conductive aid, and the like. Graphite, for example, is used as the carbon-based material.
  • the separator 13 (insulator) allows lithium ions to pass through while providing insulation between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, for example, as shown in FIGS.
  • the separator 13 is formed in an elongated shape.
  • the separator 13 has a longer width along the lateral direction (Z-axis direction) than the collector portion 11 a of the positive electrode 11 and the collector portion 12 a of the negative electrode 12 .
  • Both ends of the current collecting portion 11a of the positive electrode 11 along the short direction are located within the range along the short direction of the separator 13, and both ends of the current collecting portion 12a of the negative electrode 12 along the short direction are located within the range along the short direction of the separator 13.
  • the separator 13 is made of a porous material.
  • Polyethylene PolyEthylene
  • PP Polypropylene
  • a heat-resistant insulating member may be used instead of the separator 13 . Ceramics, for example, is used for the heat-resistant insulating member. Such a configuration is a so-called separatorless configuration.
  • the electrolyte 14 corresponds to a so-called electrolytic solution.
  • the electrolyte 14 contains an organic solvent, a supporting salt, and additives.
  • carbonic acid ester is used as the organic solvent.
  • Lithium salt is used as the supporting salt, for example.
  • a charge/discharge body 110 which is a modification of the charge/discharge body 10, will be described with reference to FIG.
  • the configuration of the positive electrode 111 is different from the configuration of the positive electrode 11 of the first embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those of the charge/discharge body 10, and the description thereof is omitted.
  • the positive electrode active material layer 111T of the charge/discharge body 110 faces a portion of the current collector 11a excluding both ends along the short direction (Z-axis direction).
  • a heat-resistant insulating layer 111U of the charge/discharge body 110 is joined to both ends of the collector portion 11a along the width direction and to the base end portion of the positive electrode tab 11b.
  • the heat-resistant insulating layer 111U contains, for example, ceramics.
  • the current collector 20 is connected to the positive electrode tab 11b and the negative electrode tab 12b of the charge/discharge body 10 .
  • the current collector 20 shown in FIGS. 2 to 5, 10 to 12, 16 and 18 includes a positive current collector 21 and a negative current collector 22. As shown in FIG.
  • the positive electrode current collector plate 21 electrically connects the positive electrode tab 11b of the charge/discharge body 10 and the positive electrode terminal 41 via the current interrupter 30, as shown in FIGS. 4 and 5, for example.
  • the positive electrode current collector plate 21 includes a rectangular parallelepiped first base portion 21a, a rectangular parallelepiped second base portion 21b, and the first base portion 21a and the second base portion 21b arranged stepwise. It includes a connecting portion 21c that connects to the , with different heights.
  • a concave portion 21d is formed in the upper surface of the second base portion 21b (the surface on the Z-axis positive direction side) by forming the second base portion 21b to be thin.
  • a fragile portion 21e which is a fragile portion recessed in a ring shape, is formed in the center of the recess 21d.
  • the first base portion 21a is formed with a convex positive electrode junction portion 21f protruding downward (in the negative direction of the Z-axis).
  • the positive electrode junction portion 21f is formed in a triangular shape.
  • Positive electrode junction portion 21f extends in the longitudinal direction (X-axis direction) of charge/discharge body 10 while facing charge/discharge body 10 .
  • the positive electrode joint portion 21f has higher rigidity in the stacking direction (Z-axis direction) of the positive electrode tab 11b and the positive electrode current collecting plate 21 than the positive electrode tab 11b.
  • the tip of the positive electrode joint portion 21f and the positive electrode tab 11b are welded.
  • the positive electrode tab 11b is welded to the positive electrode connection portion 21f, the positive electrode tab 11b is pressed toward the positive electrode connection portion 21f and thus deformed along the convex positive electrode connection portion 21f.
  • the positive collector plate 21 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode current collector plate 22 electrically connects the negative electrode tab 12b of the charge/discharge body 10 and the negative electrode terminal 42, for example, as shown in FIGS.
  • the negative electrode current collector plate 22 includes a rectangular parallelepiped plate-shaped base portion 22a and an insertion hole 22b passing through the base portion 22a.
  • the insertion portion 42 b of the negative electrode terminal 42 is inserted into the insertion hole 22 b of the negative electrode current collector plate 22 .
  • the base portion 22a is formed with a convex negative electrode junction portion 22f that protrudes downward (in the negative direction of the Z-axis).
  • the negative electrode junction portion 22f is formed in a triangular shape.
  • Negative electrode joint portion 22f extends in the longitudinal direction (X-axis direction) of charge/discharge body 10 while facing charge/discharge body 10 .
  • the negative electrode joint portion 22f has higher rigidity in the stacking direction (Z-axis direction) of the negative electrode tab 12b and the negative electrode current collector plate 22 than the negative electrode tab 12b.
  • the tip of the negative electrode joint portion 22f and the negative electrode tab 12b are welded.
  • the negative electrode current collector plate 22 is made of, for example, copper or a copper alloy.
  • the current interrupter 30 is connected to the current collector 20 and electrically connects the current collector 20 and the positive electrode terminal 41 .
  • the current interrupter 30 shown in FIGS. 4, 5 and 18 includes a diaphragm 31, a conducting member 32, and a pair of supports 33. As shown in FIG.
  • the diaphragm 31 includes a curved cylindrical body portion 31a, a disk-shaped first joint portion 31b provided on the tip side (Z-axis negative direction side) of the body portion 31a, and a body portion It includes a ring-shaped second joint portion 31c provided on the base end side (the Z-axis positive direction side) of 31a.
  • the first joint portion 31 b is joined to the recess 21 d of the positive collector plate 21 .
  • the second joint portion 31 c is joined to the conducting member 32 .
  • Diaphragm 31 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the conducting member 32 is formed in a cylindrical shape, as shown in FIG. 18, for example.
  • the positive electrode side first insulating plate 62 is joined to the upper surface of the conducting member 32 (the surface on the Z-axis positive direction side).
  • a second joint portion 31c of the diaphragm 31 is joined to the peripheral edge of the lower surface of the conducting member 32 (the surface on the Z-axis negative direction side).
  • the conducting member 32 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the support base 33 includes a rectangular main body portion 33a extending in the lateral direction (Y-axis direction) of the battery 1 and both sides of the main body portion 33a in the longitudinal direction (Y-axis direction). and a leg portion 33b extending downward (Z-axis negative direction).
  • One support base 33 is provided at each end of the diaphragm 31 along the longitudinal direction (X-axis direction) of the battery 1 .
  • the body portion 33 a is attached to the positive electrode side first insulating plate 62 .
  • the leg portion 33 b is attached to the second base portion 21 b of the positive electrode current collector plate 21 .
  • the support base 33 is made of, for example, insulating resin.
  • the external terminal 40 is connected to the current collector 20 or current interrupter 30 .
  • the external terminals 40 shown in FIGS. 1-6, 10, 16 and 18 include a positive terminal 41 and a negative terminal 42 .
  • the positive terminal 41 is connected to the conducting member 32 of the current interrupter 30, as shown in FIG. 5, for example.
  • the positive electrode terminal 41 includes a rectangular plate-shaped base portion 41a, a cylindrical insertion portion 41b protruding downward (Z-axis negative direction) from the base portion 41a, and downward ( It includes a cylindrical joint portion 41c protruding in the Z-axis negative direction).
  • the base portion 41a is in contact with the base portion 64a of the positive electrode side second insulating plate 64, for example, as shown in FIG.
  • the insertion portion 41 b is inserted into the insertion hole 64 b of the second positive insulating plate 64 , the positive insertion hole 52 a of the lid 52 , the insertion hole 62 b of the first positive insulating plate 62 , and the insertion hole 32 b of the conductive member 32 . .
  • the joint portion 41c protrudes downward (Z-axis negative direction) from the insertion hole 32b of the conduction member 32 and is expanded radially outward to be joined to the conduction member 32.
  • the joint portion 41c is caulked around the periphery of the insertion hole 32b of the conducting member 32.
  • the joint portion 41 c is welded to the periphery of the insertion hole 32 b of the conducting member 32 .
  • the positive electrode terminal 41 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode terminal 42 is connected to the negative current collecting plate 22, for example, as shown in FIG.
  • the negative electrode terminal 42 includes a rectangular parallelepiped plate-shaped base portion 42a, a cylindrical insertion portion 42b projecting downward (Z-axis negative direction) from the base portion 42a, and downward from the periphery of the base portion 42a ( It includes a cylindrical joint portion 42c protruding in the Z-axis negative direction).
  • the base portion 42a is in contact with the base portion 65a of the negative electrode side second insulating plate 65, for example, as shown in FIG.
  • the insertion portion 42b is inserted into the insertion hole 65b of the negative electrode-side second insulating plate 65, the negative electrode-side insertion hole 52b of the lid 52, the insertion hole 63b of the negative electrode-side first insulating plate 63, and the insertion hole 22b of the negative current collector plate 22. ing.
  • the joint portion 42 c protrudes downward from the insertion hole 22 b of the negative electrode current collector plate 22 and is expanded radially outward to be joined to the negative electrode current collector plate 22 . That is, the joint portion 42 c is caulked around the periphery of the insertion hole 22 b of the negative electrode current collector plate 22 . Furthermore, the joint portion 42 c is welded to the periphery of the insertion hole 22 b of the negative electrode current collector plate 22 .
  • the negative electrode terminal 42 is made of, for example, copper or a copper alloy.
  • the components of the battery 1 are housed or attached to the exterior body 50 .
  • 1 to 6 , 10 , 11 , and 16 to 18 includes a container 51 , a lid 52 and a sealing plug 53 .
  • the container 51 accommodates the charge/discharge body 10 and the like covered with an insulating cover 61, as shown in FIGS. 2 and 6, for example.
  • the container 51 is configured by a rectangular parallelepiped metal can.
  • the container 51 includes, for example, as shown in FIG. 6, an opening 51a opened along the longitudinal direction and a housing portion 51b connected to the opening 51a.
  • the container 51 is made of aluminum or an aluminum alloy, for example.
  • the lid 52 seals the opening 51a of the container 51, as shown in FIGS. 2 and 6, for example.
  • Lid 52 faces one side portion 10 a (side portion) of charge/discharge body 10 where positive electrode 11 , separator 13 , and negative electrode 12 are adjacent to each other.
  • the lid 52 is formed of a long plate-shaped metal plate.
  • the cover 52 has a positive electrode side insertion hole 52a formed by a circular through hole at one end in the longitudinal direction.
  • the insertion portion 41b of the positive electrode terminal 41 is inserted into the positive electrode side insertion hole 52a.
  • a negative electrode side insertion hole 52b configured by a circular through hole is formed in the lid 52 on the other end side in the longitudinal direction.
  • the insertion portion 42b of the negative electrode terminal 42 is inserted into the negative electrode side insertion hole 52b.
  • the lid 52 has an injection hole 52c formed by a circular through hole between the positive electrode side insertion hole 52a and the negative electrode side insertion hole 52b.
  • the electrolyte 14 is injected from the lid 52 toward the container 51 through the injection hole 52c.
  • the insertion portion 53b of the sealing plug 53 is inserted into the injection hole 52c.
  • the lid 52 has a split valve 52d formed in the center in the longitudinal direction. Lid 52 is welded to container 51 .
  • the lid 52 is made of aluminum or an aluminum alloy, for example.
  • the sealing plug 53 seals the injection hole 52c of the lid 52, as shown in FIG. 17, for example.
  • the sealing plug 53 is formed in a cylindrical shape.
  • the sealing plug 53 includes a head portion 53a having a relatively large outer diameter and an insertion portion 53b continuous with the head portion 53a and having a relatively small outer diameter.
  • a head portion 53 a of the sealing plug 53 is welded to the lid 52 .
  • the sealing plug 53 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy.
  • the insulator 60 insulates the components of the battery 1 and the exterior body 50 .
  • the insulator 60 shown in FIGS. 2 to 6, 10, 11, 16 and 18 includes an insulating cover 61, a positive electrode first insulating plate 62, a negative electrode first insulating plate 63, and a positive electrode second insulating plate. 64 and a negative electrode side second insulating plate 65 .
  • the insulating cover 61 covers and insulates the charge/discharge body 10, for example, as shown in FIG.
  • the insulating cover 61 has a pair of opposing side surfaces (a first side surface 61a and a second side surface 61b) and an opening 61c that exposes one side portion 10a of the charge/discharge body 10 between the first side surface 61a and the second side surface 61b. contains.
  • the insulating cover 61 covers the one side portion 10a of the charge/discharge body 10 other than one surface.
  • the insulating cover 61 covers the other side portion 10b facing the one side portion 10a of the charge/discharge body 10 and the outer peripheral portion 10c positioned between the one side portion 10a and the other side portion 10b of the charge/discharge body 10. ing.
  • the insulating cover 61 is formed into a pentahedral shape by folding a polyhedral sheet into a box shape.
  • the insulating cover 61 is made of, for example, polypropylene.
  • the positive electrode side first insulating plate 62 insulates the positive electrode collector plate 21 and the conductive member 32 from the lid 52, for example, as shown in FIG.
  • the positive electrode side first insulating plate 62 includes a rectangular parallelepiped base 62a, an insertion hole 62b penetrating through the base 62a, and an annular side edge of the base 62a that is separated from the lid 52. It includes a convex portion 62c projecting in the direction.
  • the positive current collecting plate 21, the conductive member 32, and the like are accommodated in a space defined by the base portion 62a and the convex portion 62c.
  • the insertion portion 41b of the positive electrode terminal 41 is inserted into the insertion hole 62b.
  • the positive electrode side first insulating plate 62 is made of, for example, an insulating resin.
  • the negative electrode-side first insulating plate 63 insulates the negative electrode collector plate 22 and the lid 52, for example, as shown in FIG.
  • the negative electrode side first insulating plate 63 includes a rectangular parallelepiped base 63a, an insertion hole 63b penetrating through the base 63a, and a side edge of the base 63a which surrounds the lid 52 in an annular shape. It includes a convex portion 63c projecting in the direction.
  • the negative current collector plate 22 is accommodated in a space defined by the base portion 63a and the convex portion 63c.
  • the insertion portion 42b of the negative terminal 42 is inserted into the insertion hole 63b.
  • the negative electrode side first insulating plate 63 is made of, for example, an insulating resin.
  • the positive electrode side second insulating plate 64 insulates the positive electrode terminal 41 and the lid 52, for example, as shown in FIG.
  • the positive electrode side second insulating plate 64 includes a rectangular plate-like base portion 64a, an insertion hole 64b penetrating the base portion 64a, and an annular side edge of the base portion 64a that is separated from the lid 52. It includes a convex portion 64c projecting in the direction.
  • the positive electrode terminal 41 is accommodated in a space defined by the base portion 64a and the convex portion 64c.
  • the insertion portion 41b of the positive electrode terminal 41 is inserted into the insertion hole 64b.
  • the positive electrode side second insulating plate 64 is made of, for example, an insulating resin.
  • the negative electrode side second insulating plate 65 insulates the negative electrode terminal 42 and the lid 52, for example, as shown in FIG.
  • the negative electrode side second insulating plate 65 includes a rectangular parallelepiped base 65a, an insertion hole 65b penetrating through the base 65a, and an annular side edge of the base 65a that is separated from the lid 52. It includes a convex portion 65c projecting in the direction.
  • the negative electrode terminal 42 is accommodated in a space defined by the base portion 65a and the convex portion 65c.
  • the insertion portion 42b of the negative terminal 42 is inserted into the insertion hole 65b.
  • the negative electrode side second insulating plate 65 is made of, for example, an insulating resin.
  • the sealing body 70 seals the constituent members of the battery 1 and the exterior body 50 .
  • the sealing body 70 shown in FIGS. 2 to 5, 16 and 18 includes a positive electrode side gasket 71 and a negative electrode side gasket 72.
  • the positive electrode side gasket 71 insulates the positive electrode side second insulating plate 64 and the lid 52, for example, as shown in FIG.
  • the positive electrode side gasket 71 is formed in a cylindrical shape.
  • the positive electrode side gasket 71 includes a first insertion portion 71a having a relatively large outer diameter, a second insertion portion 71b continuing from the first insertion portion 71a and having a relatively small outer diameter, and a second insertion portion 71b having a relatively small outer diameter. It includes an insertion hole 71c passing through the first insertion portion 71a and the second insertion portion 71b.
  • the first insertion portion 71 a of the positive electrode side gasket 71 is inserted into the insertion hole 64 b of the positive electrode side second insulating plate 64 .
  • the second insertion portion 71 b of the positive electrode side gasket 71 is inserted into the positive electrode side insertion hole 52 a of the lid 52 .
  • the insertion portion 41b of the positive electrode terminal 41 is inserted into the insertion hole 71c.
  • the positive electrode side gasket 71 is made of, for example, insulating and elastic rubber.
  • the negative electrode side gasket 72 insulates the negative electrode side second insulating plate 65 and the lid 52, for example, as shown in FIG.
  • the negative electrode side gasket 72 is formed in a cylindrical shape.
  • the negative electrode side gasket 72 includes a first insertion portion 72a having a relatively large outer diameter, a second insertion portion 72b continuing from the first insertion portion 72a and having a relatively small outer diameter, and a second insertion portion 72b having a relatively small outer diameter. It includes an insertion hole 72c passing through the first insertion portion 72a and the second insertion portion 72b.
  • the first insertion portion 72 a of the negative electrode side gasket 72 is inserted into the insertion hole 65 b of the negative electrode side second insulating plate 65 .
  • the second insertion portion 72 b of the negative electrode side gasket 72 is inserted into the negative electrode side insertion hole 52 b of the lid 52 .
  • the insertion portion 42b of the negative terminal 42 is inserted into the insertion hole 72c.
  • the negative electrode side gasket 72 is made of, for example, insulating and elastic rubber.
  • FIG. 1 A method for manufacturing the battery 1 will be described with reference to FIGS. 19 to 21.
  • FIG. 1 In the description of the manufacturing method of the battery 1 of the first embodiment, only the manufacturing process unique to the battery 1 will be described, and the description of the manufacturing process similar to that of a general battery will be omitted.
  • a manufacturing method of welding an electrode tab (negative electrode tab 12b) to a collector plate (negative collector plate 22) will be described.
  • the manufacturing method for welding the positive electrode tab 11b to the positive current collecting plate 21 is the same as the manufacturing method for welding the negative electrode tab 12b to the negative electrode current collecting plate 22, and thus the description thereof is omitted.
  • the manufacturing method specific to the battery 1 includes a first step of contacting the negative electrode tab 12b and the negative electrode current collector plate 22 shown in FIGS. It is two steps.
  • the negative electrode tab 12b and the negative electrode current collecting plate 22 are brought into contact with each other.
  • the negative electrode tab 12b is brought close to the negative electrode current collector plate 22 from the Z-axis negative direction side, and the negative electrode tab 12b is brought into contact with the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 .
  • a pair of pressing members (a first pressing member 501 and a second pressing member 502) are used to press both ends of the negative electrode tab 12b and the negative electrode bonding portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 to each other. press.
  • the first pressing member 501 and the second pressing member 502 are each formed in a rectangular parallelepiped shape and have sufficient rigidity.
  • the first pressing member 501 and the second pressing member 502 are made of metal blocks, for example.
  • the negative electrode tab 12b pushes toward both ends of the negative electrode junction portion 22f. be pulled. That is, when the negative electrode tab 12b is in contact with the negative electrode joint portion 22f and pressed along both sides of the negative electrode joint portion 22f (both sides in the Y-axis direction), the negative electrode joint portion 22f is attached to the negative electrode tab 12b. Tension is applied in both the positive and negative directions of the central Y-axis.
  • the negative electrode tab 12b is pressed against the negative electrode joint portion 22f.
  • a portion of the negative electrode tab 12b pressed against the negative electrode joint portion 22f deforms into a convex shape along the shape of the negative electrode joint portion 22f.
  • the negative electrode tab 12b and the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 are in close contact with each other.
  • the negative electrode tab 12b and the negative electrode current collector plate 22 are welded.
  • the negative electrode tab 12b and the negative electrode junction portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 are pressed by the laser beam L1 while maintaining the pressure from the negative electrode tab 12b on the negative electrode junction portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 in the first step.
  • the negative electrode joint portion 22f extends along the longitudinal direction of the battery 1 (the X-axis direction). Therefore, in the second step, the laser beam L1 is scanned in the X-axis direction to linearly and continuously weld the negative electrode tab 12b and the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 .
  • the negative electrode tab 12b and the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 may be intermittently welded by scanning the laser beam L1 in the X-axis direction. After that, in the second step, the first pressing member 501 and the second pressing member 502 are retracted from the negative electrode tab 12b.
  • the battery 1 includes electrode tabs (positive electrode tab 11b and negative electrode tab 12b) and convex joint portions (positive electrode joint portion 21f and negative electrode joint portion 22f) of current collectors 20 (positive electrode current collector plate 21 and negative electrode current collector plate 22). ) are welded.
  • the electrode tabs (the positive electrode tab 11b and the negative electrode tab 12b) and the convex joint portions (the positive electrode joint portion 21f and the negative electrode joint portion 22f) are brought into contact and welded.
  • the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 can be sufficiently welded to each other in a state in which they are sufficiently brought into contact with each other.
  • the positive electrode joint portion 21f which is the welding region
  • the positive electrode current collector plate 21 protrudes from the positive electrode current collector plate 21 as in the first embodiment, compared with the conventional case where the welding region does not protrude from the positive electrode current collector plate. Therefore, it is easy to bring the positive electrode tab 11b and the positive electrode connection portion 21f into close contact with each other. Therefore, for example, the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f can be sufficiently welded to establish electrical continuity. Therefore, in the battery 1, for example, the conductivity between the positive electrode tab 11b and the positive electrode collector plate 21 can be enhanced. In addition, in the method for manufacturing the battery 1, for example, defective welding between the positive electrode tab 11b and the positive electrode current collector plate 21 can be suppressed, and the productivity and yield of the battery 1 can be improved.
  • the positive electrode tab 11b deformed into a convex shape along the positive electrode junction portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 is welded to the positive electrode junction portion 21f.
  • the positive electrode tab 11b and the positive electrode junction portion 21f are brought into close contact with each other along the convex positive electrode junction portion 21f.
  • a sufficient area for welding can be secured in the portion 21f. That is, the positive electrode tab 11b can be welded in a state of being in close contact with the positive electrode joint portion 21f at any portion deformed into a convex shape.
  • the positive electrode tab 11b is deformed into a convex shape in FIG.
  • the positive electrode tab 11b is deformed into a convex shape when it is welded to the positive electrode joint portion 21f shown in FIG. It may have been canceled. That is, the positive electrode tab 11b, except for the portion welded to the positive electrode joint portion 21f, may hang down in the negative Z-axis direction after being turned upside down from the state shown in FIG. 21 to the state shown in FIG.
  • the tip of the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collecting plate 21 are welded. According to such a configuration, in the battery 1, the positive electrode tab 11b and the positive electrode current collector plate 21 can be sufficiently electrically connected with a minimum welding area. On the other hand, one of the two opposing inclined surfaces of the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f may be welded. Alternatively, the positive electrode tab 11b may be welded over the entire surface from the base end of the positive electrode joint portion 21f to the tip in the Z-axis negative direction.
  • the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 has higher rigidity in the stacking direction (Z-axis direction) of the positive electrode tab 11b and the positive electrode current collector plate 21 than the positive electrode tab 11b.
  • the positive electrode tab 11b can be deformed along the shape of the positive electrode joint portion 21f, and welding can be performed in a state in which the positive electrode tab 11b is brought into close contact with the positive electrode joint portion 21f. Therefore, the positive electrode tab 11b and the positive electrode collector plate 21 can be sufficiently electrically connected.
  • the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collecting plate 21 are welded by the laser beam L1.
  • Laser welding can be applied to the manufacturing method of the battery 1 .
  • the positive electrode tab 11b and the positive electrode connection portion 21f can be welded by laser welding that has high versatility and can easily change the welding conditions.
  • the positive electrode tab 11b protrudes from the side edge 11c of the positive electrode current collecting layer 11S. According to such a configuration, it is possible to sufficiently weld the positive electrode tab 11b and the positive electrode junction portion 21f while preventing the positive electrode tab 11b from interfering with the positive electrode current collecting layer 11S and the positive electrode active material layer 11T.
  • the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 extends in the longitudinal direction (X-axis direction) of the rectangular parallelepiped charge/discharge body 10 while facing the charge/discharge body 10 . According to such a configuration, the welding region between the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f can be sufficiently secured along the longitudinal direction (X-axis direction) of the charge/discharge body 10 .
  • the battery 1 has a conductive container 51 that houses the charge/discharge body 10, and an insulating cover 61 that insulates the positive electrode tab 11b and the negative electrode tab 12b.
  • the insulating cover 61 can sufficiently insulate the container 51 and the positive electrode tab 11b.
  • the inside of the container 51 is In some cases, the positive electrode tab 11b is greatly bent. Even if the positive electrode tab 11b is bent, the insulating cover 61 can sufficiently insulate the container 51 and the positive electrode tab 11b.
  • a positive electrode junction portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 is formed in a triangular shape. According to such a configuration, stress can be concentrated on the positive electrode tab 11b and the triangular corner portion (tip portion) of the positive electrode joint portion 21f, so that they can be brought into contact with each other so as to be in close contact with each other. Therefore, the positive electrode joint portion 21f and the positive electrode tab 11b can be sufficiently joined.
  • the charge/discharge body 10 is configured by winding a positive electrode 11 and a negative electrode 12 with a separator 13 interposed therebetween. As shown in the first embodiment, the battery 1 can be applied to a battery having a wound-type charge/discharge body 10 .
  • the first pressing member 501 and the second pressing member 502 are used to press both ends of the positive electrode tab 11b and the convex positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 against each other.
  • the positive electrode tab 11b and the positive electrode junction portion 21f are brought into contact with each other in a sufficiently close contact state without directly pressing the positive electrode tab 11b and the positive electrode junction portion 21f. be able to. As shown in FIG.
  • the negative electrode tab 12b when the negative electrode tab 12b is in contact with the negative electrode joint portion 22f and pressed along both sides of the negative electrode joint portion 22f (both sides in the Y-axis direction), the negative electrode tab 12b Tension is applied in both the positive and negative directions of the Y axis centering on the negative electrode joint portion 22f. As a result, the negative electrode tab 12b and the negative electrode junction portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 are in close contact with each other. Therefore, the positive electrode tab 11b and the positive electrode joint portion 21f can be sufficiently welded.
  • the effect of the first embodiment has been described above using the welding configuration of the positive electrode tab 11b and the positive electrode current collector plate 21.
  • the effect of welding the negative electrode tab 12b and the negative electrode current collector plate 22 is the same as the effect of welding the positive electrode tab 11b and the positive electrode current collector plate 21 described above.
  • FIG. 13 to 15 The junctions of the current collector plates of modified examples 1 to 3 of the battery 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 15.
  • FIG. Modifications of the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collector plate 21 will be described below.
  • a modified example of the negative electrode junction portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 is the same as the modified example of the positive electrode junction portion 21f of the positive electrode current collector plate 21, and thus description thereof is omitted.
  • the joint portion 23f of the positive current collector plate 23 is formed in a trapezoidal shape protruding in the negative direction of the Z-axis, with the portion in contact with the first base portion 23a as the base.
  • the joint portion 23f has a trapezoidal shape tapered in the negative Z-axis direction in cross section in the Y-axis direction and the Z-axis direction, and extends in the X-axis direction.
  • the joint portion 23f has a tip formed on a plane parallel to the first base portion 23a, and both ends in the Y-axis direction formed on inclined surfaces inclined toward the first base portion 23a. According to such a configuration, the planar portion of the tip of the joint portion 23f can sufficiently secure a welding area with the positive electrode tab 11b, so that the joint portion 23f and the positive electrode tab 11b can be sufficiently joined.
  • the joint portion 24f of the positive current collector plate 24 is formed in an arc shape protruding in the negative direction of the Z-axis, starting from the portion in contact with the first base portion 24a.
  • the joint portion 24f has an arc-shaped cross section in the Y-axis direction and the Z-axis direction, and extends in the X-axis direction.
  • the joint portion 24f is formed in a semicircular shape toward the tip projecting in the Z-axis negative direction from the first base portion 24a.
  • the joint portion 24f may have a semi-elliptical shape or a semi-parabolic shape. According to such a configuration, the arc-shaped joint portion 24f eliminates the inflection point at the contact portion with the positive electrode tab 11b. 11b can be sufficiently bonded.
  • the joint portion 25f of the positive current collector plate 25 is formed in an arc shape protruding in the negative direction of the Z-axis starting from the portion in contact with the first base portion 25a, and the tip ends at the first base portion. It is formed on a plane parallel to 25a.
  • the joint portion 25f has an arc-shaped cross section in the Y-axis direction and the Z-axis direction with a flat surface at the tip, and extends in the X-axis direction. According to such a configuration, the planar portion of the tip of the joint portion 25f can sufficiently secure a welding area with the positive electrode tab 11b, so that the joint portion 25f and the positive electrode tab 11b can be sufficiently joined. Furthermore, according to such a configuration, the load applied to the positive electrode tab 11b can be reduced by the arc portion around the tip of the joint portion 25f.
  • the battery 2 of the second embodiment is configured by bundling a plurality of electrode tabs.
  • the same components as those of the battery 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • 2nd Embodiment demonstrates centering on the structure different from 1st Embodiment. In the description of the manufacturing method of the battery 2 of the second embodiment, only the manufacturing process unique to the battery 2 will be described, and the description of the manufacturing process similar to that of a general battery will be omitted.
  • the battery 2 of the second embodiment has a charge/discharge body 210 instead of the charge/discharge body 10 .
  • the charging/discharging body 210 has one side portion 210a from which the positive electrode tab 211b and the negative electrode tab 212b protrude, the other side portion 210b facing the one side portion 210a, and the outer peripheral portion positioned between the one side portion 210a and the other side portion 210b. 210c.
  • the charge/discharge body 210 is of a wound type in which a positive electrode 211 and a negative electrode 212 are laminated and wound with a separator 13 interposed therebetween. A plurality of negative electrode tabs 212b are formed on the negative electrode 212 .
  • the negative electrode joint portion 22f has higher rigidity in the stacking direction (Z-axis direction) of the negative electrode tabs 212b and the negative electrode current collector plates 22 than the bundled negative electrode tabs 212b. As shown in FIG. 23, the plurality of negative electrode tabs 212b are welded to the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 in a bundled state.
  • the configuration of the plurality of positive electrode tabs 211b is the same as the configuration of the plurality of negative electrode tabs 212b.
  • the manufacturing method of the battery 2 of the second embodiment is the same as the manufacturing method of the battery 1 of the first embodiment.
  • the plurality of bundled negative electrode tabs 212b and the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 are brought into contact with each other.
  • the plurality of bundled positive electrode tabs 211b and the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collecting plate 21 are brought into contact with each other.
  • the plurality of bundled negative electrode tabs 212b and the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 are welded. Even with such a configuration, all of the plurality of negative electrode tabs 212b and the negative electrode joint portion 22f can be directly or indirectly welded without creating a gap between the adjacent negative electrode tabs 212b. . That is, since the negative electrode joint portion 22f, which is the welding region, protrudes from the negative electrode current collector plate 22, all of the plurality of negative electrode tabs 212b are compared to the conventional case where the welding region does not protrude from the negative electrode current collector plate. and the negative electrode bonding portion 22f are easily brought into direct or indirect contact with each other. Therefore, all of the plurality of negative electrode tabs 212b and the positive electrode junction portion 21f can be sufficiently electrically connected.
  • the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 has higher rigidity in the stacking direction (Z-axis direction) of the negative electrode tabs 212b and the negative electrode current collector plate 22 than the plurality of bundled negative electrode tabs 212b. According to such a configuration, even when a plurality of negative electrode tabs 212b are bundled, all of the plurality of negative electrode tabs 212b are deformed along the shape of the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22, and directly Alternatively, it can be welded in a state in which it is indirectly brought into close contact with the negative electrode joint portion 22f. Therefore, all the negative electrode tabs 212b and the negative electrode collector plates 22 can be sufficiently electrically connected.
  • the effect of the second embodiment has been described using the configuration of welding the plurality of bundled negative electrode tabs 212b and the negative electrode current collector plate 22 .
  • the effect of welding the plurality of bundled positive electrode tabs and the positive electrode current collector plate 21 is the same as the effect of welding the plurality of bundled negative electrode tabs 212b and the negative electrode current collector plate 22 described above.
  • the battery 3 of the third embodiment is of a laminated type in which the charge/discharge body 310 is not wound.
  • the same components as those of the battery 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • 3rd Embodiment demonstrates centering around the structure different from 1st Embodiment. In the description of the manufacturing method of the battery 3 of the third embodiment, only the manufacturing process unique to the battery 3 will be described, and the description of the manufacturing process similar to that of a general battery will be omitted.
  • the battery 3 of the third embodiment has a charge/discharge body 310 instead of the charge/discharge body 10 unlike the battery 1 of the first embodiment.
  • the charging/discharging body 310 includes a side portion 310a from which a positive electrode tab 311b and a negative electrode tab 313b protrude, a side portion 310b facing the side portion 310a, and an outer peripheral portion positioned between the side portion 310a and the other side portion 310b. 310c.
  • the charge/discharge body 310 is of a laminated type in which a positive electrode 311 and a negative electrode 312 are laminated with a separator 313 interposed therebetween.
  • the charge/discharge body 310 is configured by stacking a plurality of positive electrodes 311, separators 313, and negative electrodes 312, which are each formed in a rectangular shape, in the order of a positive electrode 311, a separator 313, a negative electrode 312, and a separator 313.
  • Each positive electrode 311 is formed with one positive electrode tab 311b.
  • Each negative electrode 312 is formed with one negative electrode tab 312b.
  • the negative electrode joint portion 22f has higher rigidity in the stacking direction (Z-axis direction) of the negative electrode tabs 312b and the negative electrode current collector plates 22 than the bundled negative electrode tabs 312b. As shown in FIG.
  • the plurality of negative electrode tabs 312b are welded to the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 in a bundled state.
  • the configuration of the plurality of positive electrode tabs 311b is the same as the configuration of the plurality of negative electrode tabs 312b.
  • a plurality of relatively short positive electrodes and a plurality of relatively short negative electrodes are opposed to one long separator via the separator. It is possible to apply a lamination type in which the layers are alternately provided. This modification is a so-called Z-fold lamination type.
  • the positive electrode and the negative electrode face each other with the separator interposed therebetween by folding and stacking the separator.
  • the manufacturing method of the battery 3 of the third embodiment is the same as the manufacturing method of the battery 1 of the first embodiment.
  • the plurality of bundled positive electrode tabs 311b and the positive electrode joint portion 21f of the positive electrode current collecting plate 21 are brought into contact with each other.
  • the plurality of bundled negative electrode tabs 312b and the negative electrode joint portion 22f of the negative electrode current collector plate 22 are brought into contact with each other.
  • the battery 3 of the third embodiment is provided with a laminate type charge/discharge body 310 configured by laminating a positive electrode 311 and a negative electrode 312 with a separator 313 interposed therebetween.
  • the charging/discharging body 310 is configured by stacking a plurality of positive electrodes 311, separators 313, and negative electrodes 312, which are each formed in a rectangular shape, in the order of separators 313, negative electrodes 312, and separators 313.
  • FIG. That is, the battery 3 of the third embodiment is configured by bundling a plurality of electrode tabs, like the battery 2 of the second embodiment. Even with such a configuration, all of the plurality of electrode tabs and the joint portion can be directly or indirectly welded without creating a gap between the adjacent electrode tabs. Therefore, it is possible to sufficiently conduct all of the plurality of electrode tabs and the joint portions.
  • the battery 4 of the fourth embodiment is configured by arranging two charge/discharge bodies 410 side by side.
  • the same components as those of the battery 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • 4th Embodiment demonstrates centering on the structure different from 1st Embodiment. In the description of the manufacturing method of the battery 4 of the fourth embodiment, only the manufacturing process unique to the battery 4 will be described, and the description of the manufacturing process similar to that of a general battery will be omitted.
  • the battery 4 of the fourth embodiment has two charge/discharge bodies 410 instead of the charge/discharge body 10 .
  • the charging/discharging body 410 has one side portion 410a from which the positive electrode tab 411b and the negative electrode tab 412b protrude, the other side portion 410b facing the one side portion 410a, and the outer peripheral portion positioned between the one side portion 410a and the other side portion 410b. 410c.
  • the two charge/discharge bodies 410 are arranged in the lateral direction (Y-axis direction) of the battery 4 .
  • the two charge/discharge bodies 410 are electrically connected in parallel, for example.
  • the charge/discharge body 410 is of a wound type in which a positive electrode 411 and a negative electrode 412 are laminated with a separator 413 interposed therebetween and wound.
  • a plurality of positive electrode tabs 411 b are formed on the positive electrode 411 .
  • a plurality of negative electrode tabs 412 b are formed on the negative electrode 412 .
  • each constituent member of the battery 4 is matched to the size of the two charging/discharging bodies 410 arranged along the lateral direction (Y-axis direction) of the battery 4 .
  • each negative electrode junction portion 122f is formed in a triangular shape. Each negative electrode junction portion 122 f extends in the longitudinal direction (X-axis direction) of charge/discharge body 410 while facing charge/discharge body 410 .
  • the plurality of negative electrode tabs 412b provided on each of the two charge/discharge bodies 410 are connected to one of the two negative electrode junction portions 122f formed on the negative electrode current collecting plate 122, which is located relatively close to the negative electrode junction portion. 122f are bundled and joined.
  • the configuration of joining the positive electrode current collector plate and the plurality of positive electrode tabs 411b is the same as the configuration of the negative electrode current collector plate 122 and the plurality of negative electrode tabs 412b.
  • the manufacturing method of the battery 4 of the fourth embodiment is the same as the manufacturing method of the battery 1 of the first embodiment.
  • the plurality of bundled negative electrode tabs 412b and one of the negative electrode bonding portions 122f formed on the negative electrode current collecting plate 122 are brought into contact with each other.
  • the plurality of bundled positive electrode tabs 411b and one of the negative electrode junction portions 122f formed on the positive electrode current collecting plate 21 are brought into contact with each other.
  • two wound-type charge/discharge bodies 410 are arranged side by side in the lateral direction (Y-axis direction) of the battery 4 .
  • two negative electrode junction portions 122f are formed on the negative electrode current collector plate 122 so as to be separated from each other in the lateral direction (Y-axis direction) of the battery 4 .
  • the plurality of negative electrode tabs 412b provided on each of the two charge/discharge bodies 410 are connected to one of the two negative electrode junction portions 122f formed on the negative electrode current collector plate 122, which are positioned relatively close to each other. It can be bundled and joined to the negative electrode joint portion 122f.
  • the positive electrode current collector plate also has the same effect as the negative electrode current collector plate 122 described above.
  • three or more charge/discharge bodies may be arranged side by side in the lateral direction (Y-axis direction) of the battery 4 .
  • the collector plate is formed with three or more joints spaced apart in the lateral direction (Y-axis direction) of the battery.
  • the battery of the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and can be appropriately configured based on the contents described in the claims.
  • the battery of the present invention is not limited to lithium ion batteries.
  • the battery of the present invention can be applied to, for example, nickel-metal hydride batteries and lead-acid batteries.
  • the battery of the present invention is not limited to secondary batteries.
  • the battery of the present invention can be applied to primary batteries.
  • 1,2,3,4 Battery 10,110,210,310,410 Charge/discharge body 11,111,211,311,411 Positive electrode (electrode) 11S Positive electrode current collecting layer (current collecting layer) 11b Positive electrode tab (electrode tab), 11c side edge, 12, 212, 312, 412 negative electrode (electrode), 12S negative electrode current collecting layer (current collecting layer), 12b negative electrode tab (electrode tab), 12c side edge, 21 positive electrode current collecting plate ( current collector), 21f positive electrode junction (joint), 22 negative electrode current collector (current collector), 22f negative electrode junction (joint), 51 container, 61 insulating cover (insulator), 122 negative electrode current collector (current collector), 122f negative electrode junction (junction), 501 first pressing member (pressing member), 502 second pressing member (pressing member), L1 laser light.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

電池1は、電極タブ(正極タブ11b及び負極タブ12b)を備えた電極(正極11及び負極12)を含む充放電体10と、電極タブ(正極タブ11b及び負極タブ12b)と接合された集電体20(正極集電板21及び負極集電板22)と、を有している。集電体20(正極集電板21及び負極集電板22)は、凸状の接合部(正極接合部21f及び負極接合部22f)を備えている。電極タブ(正極タブ11b及び負極タブ12b)と、接合部(正極接合部21f及び負極接合部22f)とが、溶接されている。

Description

電池及び電池の製造方法
 本発明は、電池及び電池の製造方法に関する。
 従来から、電池において、充放電体の電極タブと集電体を互いに接合することによって、電気的な導通が図られている(例えば特許文献1参照)。
特開2015-039713号公報
 電池において、充放電体の電極タブと集電体の導通性を高めることが要請されている。
 上述の従来技術の問題を解決するため、本発明の電池は、電極タブを備えた電極を含む充放電体と、前記電極タブと接合された集電体と、を有している。前記集電体は、凸状の接合部を備えている。前記電極タブと、前記接合部とが、溶接されている。
 又、上述の従来技術の問題を解決するため、本発明の電池の製造方法は、前記電極タブと、前記接合部とを接触させる第1工程と、前記電極タブと、前記集電体とを溶接する第2工程と、を有している。
 本発明の電池によれば、電極タブと集電体の導通性を高めることができる。又、本発明の電池の製造方法によれば、電極タブと集電体の溶接不良を抑制して、電池の生産性や歩留まりを向上させることができる。
第1実施形態の電池1を示す斜視図。 第1実施形態の電池1の負極端子42の周辺を示す断面斜視図。 第1実施形態の電池1の負極端子42の周辺を示す断面図。 第1実施形態の電池1の正極端子41の周辺を示す断面斜視図。 第1実施形態の電池1の正極端子41の周辺を示す断面図。 第1実施形態の電池1を示す分解斜視図。 第1実施形態の電池1の充放電体10を示し、かつ、充放電体10のうち正極タブ11b及び負極タブ12bを含む部分を充放電体10から抜き出して下方に示した斜視図。 第1実施形態の電池1の充放電体10の一部を示す断面図。 第1実施形態の電池1の変形例の充放電体110の一部を示す断面図。 第1実施形態の電池1の負極集電板22の周辺と負極タブ12bを示す斜視図。 第1実施形態の電池1の正極集電板21の周辺と正極タブ11bを示す斜視図。 第1実施形態の電池1の正極集電板21の正極接合部21fを示す断面図。 第1実施形態の変形例1の電池1の正極集電板23の接合部23fを示す断面図。 第1実施形態の変形例2の電池1の正極集電板24の接合部24fを示す断面図。 第1実施形態の変形例3の電池1の正極集電板25の接合部25fを示す断面図。 第1実施形態の電池1の負極端子42の周辺を示す分解斜視図。 第1実施形態の電池1の蓋52及び封止栓53を示す分解斜視図。 第1実施形態の電池1の正極端子41の周辺を示す分解斜視図。 第1実施形態の電池1の製造において、負極集電板22の周辺を示す斜視図。 第1実施形態の電池1の製造において、接合前の負極集電板22と負極タブ12bを示す斜視図。 第1実施形態の電池1の製造において、接合中の負極集電板22と負極タブ12bを示す斜視図。 第2実施形態の電池2の一部を示す斜視図。 第2実施形態の電池2の負極集電板22と負極タブ212bの周辺を示す斜視図。 第3実施形態の電池3の一部を示す斜視図。 第3実施形態の電池3の負極集電板22と負極タブ312bの周辺を示す斜視図。 第4実施形態の電池4の一部を示す斜視図。 第4実施形態の電池4の負極集電板122と負極タブ412bの周辺を示す斜視図。
 本発明の各々の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各々の実施形態の理解を容易にするために、図面において、構成部材の大きさや比率を誇張している場合がある。図面において、充放電体の電極タブは、実際の長さよりも、短く図示している。図10、図11、図23、図25及び図27の電極は、集電板の接合部に沿って凸状に変形した状態で図示している。電極は、集電板の接合部と溶接されるときには、集電板の接合部に沿って凸状に変形する。一方、電極は、集電板の接合部と溶接された後、集電板の接合部と溶接された部分以外が自重によって垂れ下がることによって、凸状の変形が解消されている場合が有る。図23、図25及び図27に示す電極タブは、対応する図22、図24及び図26に示す電極タブと比較して、数を減らして図示している。各々の実施形態では、同一の構成に対して同一符号を付与して重複する説明を省略する。各々の実施形態では、X軸、Y軸、及びZ軸を座標軸とする左手系のXYZ直交座標系を用いる。X軸、Y軸、及びZ軸の各軸の矢印は、座標軸の正方向を示す。X軸は、長方体状の電池の長手方向の座標軸である。Y軸は、電池の短手方向の座標軸である。Z軸は、電池の高さ方向の座標軸である。X軸及びY軸で構成される平面をXY平面、Y軸及びZ軸で構成される平面をYZ平面、X軸及びZ軸で構成される平面をXZ平面と称する。但し、XYZ直交座標系で表される位置関係は、相対的な位置関係に過ぎない。
[第1実施形態]
(第1実施形態の電池1の構成)
 電池1の構成について、図1から図18を参照して説明する。
 電池1は、例えば図1から図5に示すように、電気を充放電する充放電体10、充放電体10と接続された集電体20、集電体20と接続された電流遮断体30、集電体20又は電流遮断体30と接続された外部端子40、及び、電池1の構成部材が収容又は取り付けられた外装体50を含んでいる。又、電池1は、電池1の構成部材と外装体50を絶縁した絶縁体60、及び電池1の構成部材と外装体50を封止した封止体70を含んでいる。
 充放電体10は、電気を充放電する。図2から図8に示す充放電体10は、正極11、負極12、セパレータ13(絶縁部材)、及び電解質14を含んでいる。電極(正極11及び負極12)は、電極タブ(正極タブ11b及び負極タブ12b)を備えている。充放電体10は、図7に示すように、正極11とセパレータ13と負極12とセパレータ13の順で積層された構成部材が、長方体形状に捲回されて構成されている。
 正極11は、例えば図7及び図8に示すように、長尺状の正極集電層11S、及び正極集電層11Sに接合された正極活物質層11Tを含んでいる。正極集電層11Sは、集電部11a及び正極タブ11bを含んでいる。集電部11aには、正極活物質層11Tが接合されている。正極活物質層11Tは、例えば、集電部11aの短手方向(Z軸方向)に沿った全領域に対面している。
 正極タブ11bは、例えば図7及び図8に示すように、集電部11aの長手方向に沿った側縁11cから、集電部11aの短手方向に突出している。正極タブ11bは、集電部11aと一体に形成されている。正極タブ11bは、1つの集電部11aに、1つ形成されている。集電部11aは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 正極活物質層11Tには、リチウム含有複合酸化物によって構成された正極活物質、バインダー、及び導電助剤等が含まれている。リチウム含有複合酸化物には、例えば、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)のような金属元素と、リチウム(Li)が用いられている。
 負極12は、例えば図7及び図8に示すように、長尺状の負極集電層12S、及び負極集電層12Sに接合された負極活物質層12Tを含んでいる。負極集電層12Sは、集電部12a及び負極タブ12bを含んでいる。負極12の集電部12aは、正極11の集電部11aと比較して、短手方向(Z軸方向)に沿った幅が長い。負極12の集電部12aの短手方向に沿った範囲内に、セパレータ13を介して、正極11の集電部11aの短手方向に沿った両端が位置している。集電部12aには、負極活物質層12Tが接合されている。負極活物質層12Tは、例えば、集電部12aの短手方向に沿った全領域に対面している。
 負極タブ12bは、例えば図7及び図8に示すように、集電部12aの長手方向に沿った側縁12cから、集電部12aの短手方向に突出している。負極タブ12bは、セパレータ13を介して正極11と積層された状態において、正極11の正極タブ11bと同じ方向に突出している。負極タブ12bは、セパレータ13を介して正極11と積層された状態において、正極11の正極タブ11bと離れている。負極タブ12bは、集電部12aと一体に形成されている。負極タブ12bは、1つの集電部12aに、1つ形成されている。集電部12aは、例えば、銅又は銅合金によって形成されている。
 負極活物質層12Tには、炭素系の材料によって構成された負極活物質、バインダー、及び導電助剤等が含まれている。炭素系の材料には、例えば、黒鉛が用いられている。
 セパレータ13(絶縁体)は、例えば図7及び図8に示すように、正極11と負極12との間を絶縁しつつ、リチウムイオンを通過させる。セパレータ13は、長尺状に形成されている。セパレータ13は、正極11の集電部11a及び負極12の集電部12aと比較して、短手方向(Z軸方向)に沿った幅が長い。セパレータ13の短手方向に沿った範囲内に、正極11の集電部11aの短手方向に沿った両端が位置し、かつ、負極12の集電部12aの短手方向に沿った両端が位置している。セパレータ13は、多孔質の材料によって構成されている。セパレータ13には、ポリエチレン(PE:PolyEthylene)やポリプロピレン(PP:PolyPropylene)が用いられている。セパレータ13に代えて、耐熱絶縁部材を用いてもよい。耐熱絶縁部材には、例えば、セラミックスを用いる。このような構成は、いわゆるセパレータレスの構成である。
 電解質14は、いわゆる電解液に相当する。電解質14は、有機溶媒、支持塩、及び添加剤を含んでいる。有機溶媒には、例えば、炭酸エステル等が用いられている。支持塩には、例えば、リチウム塩が用いられている。
 充放電体10の変形例の充放電体110について、図9を参照して説明する。充放電体110は、正極111の構成が、第1実施形態の正極11の構成と異なる。充放電体110の構成において、充放電体10と同じ構成には同じ符号を付けて、説明を省略している。充放電体110の正極活物質層111Tは、集電部11aの短手方向(Z軸方向)に沿った両端を除く部分に対面している。充放電体110の耐熱絶縁層111Uが、集電部11aの短手方向に沿った両端と、正極タブ11bの基端部分に接合されている。耐熱絶縁層111Uには、例えば、セラミックスが含まれている。
 集電体20は、充放電体10の正極タブ11b及び負極タブ12bと接続されている。図2から図5、図10から図12、図16及び図18に示す集電体20は、正極集電板21及び負極集電板22を含んでいる。
 正極集電板21は、例えば図4及び図5に示すように、充放電体10の正極タブ11bと正極端子41を、電流遮断体30を介して導通させる。正極集電板21は、例えば図18に示すように、長方体板状の第1基部21a、長方体板状の第2基部21b、及び第1基部21aと第2基部21bを階段状に高さを異ならせて連結する連結部21cを含んでいる。第2基部21bの上面(Z軸正方向側の面)には、第2基部21bの厚みを薄く形成した凹部21dが形成されている。凹部21dの中央には、リング形状に窪んだ脆弱部分である脆弱部21eが形成されている。第1基部21aには、下方(Z軸負方向)に突出した凸状の正極接合部21fが形成されている。正極接合部21fは、三角形状に形成されている。正極接合部21fは、充放電体10と対向しつつ、充放電体10の長手方向(X軸方向)に延びている。正極接合部21fは、正極タブ11bよりも、正極タブ11bと正極集電板21の積層方向(Z軸方向)における剛性が高い。正極接合部21fの先端と正極タブ11bが溶接されている。正極タブ11bは、正極接合部21fと溶接される際に正極接合部21fに向かって押圧されることによって、凸状の正極接合部21fに沿うように変形されている。正極集電板21は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 負極集電板22は、例えば図2及び図3に示すように、充放電体10の負極タブ12bと負極端子42を導通させる。負極集電板22は、例えば図16に示すように、長方体板状の基部22a、及び基部22aを貫通した挿入孔22bを含んでいる。負極集電板22の挿入孔22bには、負極端子42の挿入部42bが挿入されている。基部22aには、下方(Z軸負方向)に突出した凸状の負極接合部22fが形成されている。負極接合部22fは、三角形状に形成されている。負極接合部22fは、充放電体10と対向しつつ、充放電体10の長手方向(X軸方向)に延びている。負極接合部22fは、負極タブ12bよりも、負極タブ12bと負極集電板22の積層方向(Z軸方向)における剛性が高い。負極接合部22fの先端と負極タブ12bが溶接されている。負極タブ12bは、負極接合部22fと溶接される際に負極接合部22fに向かって押圧されることによって、凸状の負極接合部22fに沿うように変形されている。負極集電板22は、例えば、銅又は銅合金によって形成されている。
 電流遮断体30は、集電体20と接続され、集電体20と正極端子41を導通させる。図4、図5及び図18に示す電流遮断体30は、ダイアフラム31、導通部材32、及び一対の支持台33を含んでいる。
 ダイアフラム31は、例えば図18に示すように、湾曲した円筒形状の本体部31a、本体部31aの先端側(Z軸負方向側)に設けられた円盤形状の第1接合部31b、及び本体部31aの基端側(Z軸正方向側)に設けられたリング状の第2接合部31cを含んでいる。第1接合部31bは、正極集電板21の凹部21dに接合されている。第2接合部31cは、導通部材32に接合されている。ダイアフラム31は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 導通部材32は、例えば図18に示すように、円筒形状に形成されている。導通部材32の上面(Z軸正方向側の面)は、正極側第1絶縁板62が接合されている。導通部材32の下面(Z軸負方向側の面)の周縁は、ダイアフラム31の第2接合部31cが接合されている。導通部材32は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 支持台33は、例えば図18に示すように、電池1の短手方向(Y軸方向)に延びた長方体形状の本体部33a、及び本体部33aの長手方向(Y軸方向)の両側から下方(Z軸負方向)に延びた脚部33bを含んでいる。支持台33は、ダイアフラム31の電池1の長手方向(X軸方向)に沿った両端に、それぞれ1つずつ設けられている。本体部33aは、正極側第1絶縁板62に取り付けられている。脚部33bは、正極集電板21の第2基部21bに取り付けられている。支持台33は、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。
 外部端子40は、集電体20又は電流遮断体30と接続されている。図1から図6、図10、図16及び図18に示す外部端子40は、正極端子41及び負極端子42を含んでいる。
 正極端子41は、例えば図5に示すように、電流遮断体30の導通部材32と接続されている。正極端子41は、例えば図18に示すように、長方体板状の基部41a、基部41aから下方(Z軸負方向)に突出した円柱形状の挿入部41b、及び基部41aの周縁から下方(Z軸負方向)に突出した円筒状の接合部41cを含んでいる。
 基部41aは、例えば図18に示すように、正極側第2絶縁板64の基部64aに接している。挿入部41bは、正極側第2絶縁板64の挿入孔64b、蓋52の正極側挿入孔52a、正極側第1絶縁板62の挿入孔62b、導通部材32の挿入孔32bに挿入されている。
 接合部41cは、例えば図18に示すように、導通部材32の挿入孔32bから下方(Z軸負方向)に突出し、かつ、径方向外方に押し広げられて、導通部材32と接合されている。すなわち、接合部41cは、導通部材32の挿入孔32bの周縁に加締め加工されている。さらに、接合部41cは、導通部材32の挿入孔32bの周縁に溶接されている。正極端子41は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 負極端子42は、例えば図3に示すように、負極集電板22と接続されている。負極端子42は、例えば図16に示すように、長方体板状の基部42a、基部42aから下方(Z軸負方向)に突出した円柱形状の挿入部42b、及び基部42aの周縁から下方(Z軸負方向)に突出した円筒状の接合部42cを含んでいる。
 基部42aは、例えば図16に示すように、負極側第2絶縁板65の基部65aに接している。挿入部42bは、負極側第2絶縁板65の挿入孔65b、蓋52の負極側挿入孔52b、負極側第1絶縁板63の挿入孔63b、負極集電板22の挿入孔22bに挿入されている。
 接合部42cは、例えば図16に示すように、負極集電板22の挿入孔22bから下方に突出し、かつ、径方向外方に押し広げられて、負極集電板22と接合されている。すなわち、接合部42cは、負極集電板22の挿入孔22bの周縁に加締め加工されている。さらに、接合部42cは、負極集電板22の挿入孔22bの周縁に溶接されている。負極端子42は、例えば、銅又は銅合金によって形成されている。
 外装体50は、電池1の構成部材が収容又は取り付けられている。図1から図6、図10、図11、及び図16から図18に示す外装体50は、容器51、蓋52及び封止栓53を含んでいる。
 容器51は、例えば図2及び図6に示すように、絶縁カバー61に被覆された充放電体10等を収容している。容器51は、長方体形状の金属缶によって構成されている。容器51は、例えば図6に示すように、長手方向に沿って開口した開口51aと、開口51aと連なる収容部51bを含んでいる。容器51は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 蓋52は、例えば図2及び図6に示すように、容器51の開口51aを封止している。蓋52は、充放電体10のうち、正極11とセパレータ13と負極12とが隣り合う一側部10a(側部)と対面している。蓋52は、長板形状の金属板によって形成されている。蓋52には、長手方向の一端側に、円形状の貫通孔によって構成された正極側挿入孔52aが形成されている。正極側挿入孔52aには、正極端子41の挿入部41bが挿入されている。蓋52には、長手方向の他端側に、円形状の貫通孔によって構成された負極側挿入孔52bが形成されている。負極側挿入孔52bには、負極端子42の挿入部42bが挿入されている。
 蓋52は、正極側挿入孔52aと負極側挿入孔52bの間に、円形状の貫通孔によって構成された注液孔52cが形成されている。注液孔52cを介して、電解質14が、蓋52から容器51に向かって注入される。注液孔52cには、封止栓53の挿入部53bが挿入されている。蓋52は、長手方向の中央に、開裂弁52dが形成されている。蓋52は、容器51と溶接されている。蓋52は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 封止栓53は、例えば図17に示すように、蓋52の注液孔52cを封止している。封止栓53は、円柱形状に形成されている。封止栓53は、相対的に外径が大きい頭部53a、及び頭部53aと連続し相対的に外径が小さい挿入部53bを含んでいる。封止栓53の頭部53aは、蓋52と溶接されている。封止栓53は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されている。
 絶縁体60は、電池1の構成部材と外装体50を絶縁している。図2から図6、図10、図11、図16及び図18に示す絶縁体60は、絶縁カバー61、正極側第1絶縁板62、負極側第1絶縁板63、正極側第2絶縁板64及び負極側第2絶縁板65を含んでいる。
 絶縁カバー61は、例えば図6に示すように、充放電体10を被覆して絶縁している。絶縁カバー61は、対向する一対の側面(第1側面61a及び第2側面61b)と、第1側面61a及び第2側面61bの間において充放電体10の一側部10aを露出させた開口61cを含んでいる。絶縁カバー61は、充放電体10の一側部10aの一面以外を被覆している。すなわち、絶縁カバー61は、充放電体10の一側部10aと対向した他側部10bと、充放電体10の一側部10aと他側部10bの間に位置する外周部10cを被覆している。絶縁カバー61は、多面体形状のシートが箱形状に折り畳まれて、五面体形状に形成されている。絶縁カバー61は、例えば、ポリプロピレン(Polypropylene)によって形成されている。
 正極側第1絶縁板62は、例えば図5に示すように、正極集電板21及び導通部材32と、蓋52を絶縁している。正極側第1絶縁板62は、例えば図18に示すように、長方体板状の基部62aと、基部62aを貫通した挿入孔62bと、基部62aの側縁を環状に囲い蓋52から離れる方向に突出した凸部62cを含んでいる。正極側第1絶縁板62には、基部62aと凸部62cによって構成された空間に、正極集電板21及び導通部材32等が収容されている。挿入孔62bには、正極端子41の挿入部41bが挿入されている。正極側第1絶縁板62は、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。
 負極側第1絶縁板63は、例えば図3に示すように、負極集電板22と、蓋52を絶縁している。負極側第1絶縁板63は、例えば図16に示すように、長方体板状の基部63aと、基部63aを貫通した挿入孔63bと、基部63aの側縁を環状に囲い蓋52から離れる方向に突出した凸部63cを含んでいる。負極側第1絶縁板63には、基部63aと凸部63cによって構成された空間に、負極集電板22が収容されている。挿入孔63bには、負極端子42の挿入部42bが挿入されている。負極側第1絶縁板63は、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。
 正極側第2絶縁板64は、例えば図5に示すように、正極端子41と、蓋52を絶縁している。正極側第2絶縁板64は、例えば図18に示すように、長方体板状の基部64aと、基部64aを貫通した挿入孔64bと、基部64aの側縁を環状に囲い蓋52から離れる方向に突出した凸部64cを含んでいる。正極側第2絶縁板64には、基部64aと凸部64cによって構成された空間に、正極端子41が収容されている。挿入孔64bには、正極端子41の挿入部41bが挿入されている。正極側第2絶縁板64は、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。
 負極側第2絶縁板65は、例えば図3に示すように、負極端子42と、蓋52を絶縁している。負極側第2絶縁板65は、例えば図16に示すように、長方体板状の基部65aと、基部65aを貫通した挿入孔65bと、基部65aの側縁を環状に囲い蓋52から離れる方向に突出した凸部65cを含んでいる。負極側第2絶縁板65には、基部65aと凸部65cによって構成された空間に、負極端子42が収容されている。挿入孔65bには、負極端子42の挿入部42bが挿入されている。負極側第2絶縁板65は、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。
 封止体70は、電池1の構成部材と、外装体50を封止している。図2から図5、図16及び図18に示す封止体70は、正極側ガスケット71及び負極側ガスケット72を含んでいる。
 正極側ガスケット71は、例えば図5に示すように、正極側第2絶縁板64と、蓋52を絶縁している。正極側ガスケット71は、円筒形状に形成されている。正極側ガスケット71は、例えば図18に示すように、相対的に外径が大きい第1挿入部71a、第1挿入部71aと連続し相対的に外径が小さい第2挿入部71b、及び第1挿入部71aと第2挿入部71bを貫通した挿入孔71cを含んでいる。正極側ガスケット71の第1挿入部71aは、正極側第2絶縁板64の挿入孔64bに挿入されている。正極側ガスケット71の第2挿入部71bは、蓋52の正極側挿入孔52aに挿入されている。挿入孔71cには、正極端子41の挿入部41bが挿入されている。正極側ガスケット71は、例えば、絶縁性と弾性を備えたゴムによって形成されている。
 負極側ガスケット72は、例えば図3に示すように、負極側第2絶縁板65と、蓋52を絶縁している。負極側ガスケット72は、円筒形状に形成されている。負極側ガスケット72は、例えば図16に示すように、相対的に外径が大きい第1挿入部72a、第1挿入部72aと連続し相対的に外径が小さい第2挿入部72b、及び第1挿入部72aと第2挿入部72bを貫通した挿入孔72cを含んでいる。負極側ガスケット72の第1挿入部72aは、負極側第2絶縁板65の挿入孔65bに挿入されている。負極側ガスケット72の第2挿入部72bは、蓋52の負極側挿入孔52bに挿入されている。挿入孔72cには、負極端子42の挿入部42bが挿入されている。負極側ガスケット72は、例えば、絶縁性と弾性を備えたゴムによって形成されている。
(第1実施形態の電池1の製造方法)
 電池1の製造方法について、図19から図21を参照して説明する。第1実施形態の電池1の製造方法の説明では、電池1に特有の製造工程のみ説明し、一般的な電池と同様の製造工程の説明を省略する。具体的には、電池1の製造方法については、電極タブ(負極タブ12b)を集電板(負極集電板22)に溶接する製造方法を説明する。正極タブ11bを正極集電板21に溶接する製造方法は、負極タブ12bを負極集電板22に溶接する製造方法と同様であるため、説明を省略する。
 電池1に特有の製造方法は、図19から図21に示す負極タブ12bと負極集電板22を接触させる第1工程と、図21に示す負極タブ12bと負極集電板22を溶接する第2工程である。
 図19から図21に示すように、第1工程では、負極タブ12bと負極集電板22を接触させる。第1工程では、負極タブ12bをZ軸負方向側から負極集電板22に接近させて、負極タブ12bを負極集電板22の負極接合部22fに接触させる。ここで、第1工程では、一対の押圧部材(第1押圧部材501及び第2押圧部材502)を用いて、負極タブ12bと、負極集電板22の負極接合部22fの両端の側を互いに押圧する。第1押圧部材501及び第2押圧部材502は、それぞれ長方体形状に形成され、十分な剛性を備えている。具体的には、第1押圧部材501及び第2押圧部材502は、例えば、金属のブロックから構成されている。第1押圧部材501及び第2押圧部材502によって、負極タブ12bと負極集電板22の負極接合部22fの両端の側が互いに押圧されると、負極タブ12bが負極接合部22fの両端の側に引っ張られる。すなわち、負極タブ12bを負極接合部22fに接触させた状態で負極接合部22fの両端の側(Y軸方向の両端の側)に沿って押圧した場合、負極タブ12bには負極接合部22fを中心とするY軸の正負の両方向への張力が掛かる。この結果、負極タブ12bは、負極接合部22fに押し付けられる。負極タブ12bのうち、負極接合部22fに押し付けられた部分は、負極接合部22fの形状に沿って凸状に変形する。負極タブ12bと、負極集電板22の負極接合部22fは、密着した状態で接触する。
 図21に示すように、第2工程では、負極タブ12bと負極集電板22を溶接する。第2工程では、第1工程による負極タブ12bから負極集電板22の負極接合部22fに対する押圧を維持した状態において、負極タブ12bと負極集電板22の負極接合部22fをレーザ光L1によって溶接する。負極接合部22fは、電池1の長手方向(X軸方向)に沿って延びている。このため、第2工程では、レーザ光L1をX軸方向に走査して、負極タブ12bと負極集電板22の負極接合部22fを直線状に連続的に溶接する。なお、第2工程では、レーザ光L1をX軸方向に走査して、負極タブ12bと負極集電板22の負極接合部22fを間欠的に溶接してもよい。その後、第2工程では、第1押圧部材501及び第2押圧部材502を負極タブ12bから退避させる。
(第1実施形態の電池1及び電池1の製造方法の効果)
 電池1及び電池1の製造方法の効果について説明する。以下、主に、正極タブ11bと正極集電板21の溶接に関する効果について記載する。正極タブ11bと正極集電板21の溶接に関する効果と、負極タブ12bと負極集電板22の溶接に関する効果は同様である。
 電池1は、電極タブ(正極タブ11b及び負極タブ12b)と、集電体20(正極集電板21及び負極集電板22)の凸状の接合部(正極接合部21f及び負極接合部22f)が溶接されている。電池1の製造方法では、電極タブ(正極タブ11b及び負極タブ12b)と、凸状の接合部(正極接合部21f及び負極接合部22f)を接触させて溶接する。このような構成によれば、例えば、正極タブ11bと正極集電板21の正極接合部21fを十分に接触させた状態において、互いに十分に溶接することができる。すなわち、例えば、第1実施形態のように溶接領域である正極接合部21fが正極集電板21から突出している場合、従来のように溶接領域が正極集電板から突出していない場合と比較して、正極タブ11bと正極接合部21fを密着するように接触させ易い。このため、例えば、正極タブ11bと正極接合部21fを十分に溶接して、電気的に導通させることができる。したがって、電池1は、例えば、正極タブ11bと正極集電板21の導通性を高めることができる。また、電池1の製造方法では、例えば、正極タブ11bと正極集電板21の溶接不良を抑制して、電池1の生産性や歩留まりを向上させることができる。
 正極集電板21の正極接合部21fに沿って凸状に変形した正極タブ11bと、正極接合部21fが、溶接されている。このような構成によれば、図21に示すように、凸状の正極接合部21fに沿って、正極タブ11bと正極接合部21fを密着するように接触させることによって、正極タブ11bと正極接合部21fにおいて溶接が可能な領域を十分に確保できる。すなわち、正極タブ11bは、凸状に変形したいずれかの部分において、正極接合部21fと密着した状態で溶接することができる。なお、正極タブ11bは、図10では、凸状に変形しているが、溶接された領域以外は自重によってZ軸負方向に垂れ下がる場合が有る。正極タブ11bは、図21に示す正極接合部21fとの溶接時においては凸状に変形しているが、図21と天地が逆転した図1に示す電池1の配置においては凸状の変形が解消されている場合が有る。すなわち、正極タブ11bは、正極接合部21fと溶接された部分以外は、図21の状態から図1の状態に上下を反転させた後に、Z軸負方向に垂れ下がる場合が有る。
 正極タブ11bと、正極集電板21の正極接合部21fの先端が溶接されている。このような構成によれば、電池1は、最小限の溶接面積によって、正極タブ11bと正極集電板21を十分に導通させることができる。一方、正極タブ11bと、正極接合部21fの対抗する2つの傾斜面のうちの一方の斜面を溶接する構成としてもよい。また、正極タブ11bと、正極接合部21fの基端からZ軸負方向に向かう先端に至る全面を溶接する構成としてもよい。
 正極集電板21の正極接合部21fは、正極タブ11bよりも、正極タブ11bと正極集電板21の積層方向(Z軸方向)における剛性が高い。このような構成によれば、正極タブ11bを正極接合部21fの形状に沿って変形させ、正極タブ11bを正極接合部21fに密着させた状態で溶接することができる。このため、正極タブ11bと正極集電板21を十分に導通させることができる。
 正極タブ11bと、正極集電板21の正極接合部21fは、レーザ光L1によって溶接されている。電池1の製造方法では、レーザ溶接を適用することができる。正極タブ11bと正極接合部21fを十分に接合させるために、正極タブ11bと正極接合部21fの溶接領域を直接的に加締めたり圧着したりして接合する必要がない。すなわち、第1実施形態では、正極タブ11bと正極接合部21fの接合部分を露出させることができるため、レーザ溶接することができる。このように、第1実施形態では、汎用性が高く溶接条件を容易に変更できるレーザ溶接によって、正極タブ11bと正極接合部21fを溶接することができる。
 正極タブ11bは、図8に示すように、正極集電層11Sの側縁11cから突出している。このような構成によれば、正極タブ11bと、正極集電層11S及び正極活物質層11Tが干渉することを防止しつつ、正極タブ11bと正極接合部21fを十分に溶接することができる。
 正極集電板21の正極接合部21fは、充放電体10と対向しつつ、長方体形状の充放電体10の長手方向(X軸方向)に延びている。このような構成によれば、正極タブ11bと正極接合部21fの溶接領域を、充放電体10の長手方向(X軸方向)に沿って、十分に確保することができる。
 電池1は、充放電体10を収容し導通性を備えた容器51と、正極タブ11b及び負極タブ12bを絶縁する絶縁カバー61を有している。このような構成によれば、絶縁カバー61によって、容器51と、正極タブ11bを十分に絶縁することができる。特に、正極タブ11bと正極接合部21fを溶接し易くするために、正極タブ11bを長く構成して作業スペースを確保した場合、その後に容器51に蓋52を取り付けた状態では、容器51の内部で正極タブ11bが大きく撓む場合がある。正極タブ11bが撓んだ場合でも、絶縁カバー61によって、容器51と、正極タブ11bを十分に絶縁することができる。
 正極集電板21の正極接合部21fは、三角形状に形成されている。このような構成によれば、正極タブ11bと、正極接合部21fの三角形状の角部分(先端部分)に応力を集中させて、互いに十分に密着するように接触させることができる。このため、正極接合部21fと正極タブ11bを十分に接合できる。
 充放電体10は、正極11と負極12がセパレータ13を介して捲回されて構成されている。第1実施形態に示すように、電池1は、捲回タイプの充放電体10を有する電池に適用できる。
 電池1の製造方法では、第1押圧部材501及び第2押圧部材502を用いて、正極タブ11bと正極集電板21の凸状の正極接合部21fの両端を互いに押圧する。このような構成の電池1の製造方法によれば、正極タブ11bと正極接合部21fを直接的に押圧しなくても、正極タブ11bと正極接合部21fを十分に密着させた状態で接触させることができる。図21に示すように、負極タブ12bを負極接合部22fに接触させた状態で負極接合部22fの両端の側(Y軸方向の両端の側)に沿って押圧した場合、負極タブ12bには負極接合部22fを中心とするY軸の正負の両方向への張力が掛かる。この結果、負極タブ12bと、負極集電板22の負極接合部22fは、密着した状態で接触する。このため、正極タブ11bと正極接合部21fを十分に溶接することができる。
 以上、第1実施形態に関する効果について、正極タブ11bと正極集電板21の溶接の構成を用いて説明した。第1実施形態において、負極タブ12bと負極集電板22の溶接に関する効果は、上記の正極タブ11bと正極集電板21の溶接に関する効果と同様である。
(第1実施形態の電池1の変形例1から変形例3の構成及び効果)
 第1実施形態の電池1の変形例1から変形例3の集電板の接合部について、図13から図15を参照して説明する。以下、正極集電板21の正極接合部21fの変形例について説明する。負極集電板22の負極接合部22fの変形例は、正極集電板21の正極接合部21fの変形例と同様であるため、説明を省略する。
 図13に示すように、正極集電板23の接合部23fは、第1基部23aと接した部分を底辺として、Z軸負方向に突出した台形形状に形成されている。接合部23fは、Y軸方向とZ軸方向における断面がZ軸負方向に向かって先細りした台形形状であって、X軸方向に延びている。接合部23fは、先端が第1基部23aと並行した平面に形成され、Y軸方向の両端が第1基部23aに向かって傾斜した傾斜面に形成されている。このような構成によれば、接合部23fの先端の平面部分によって、正極タブ11bとの溶接領域を十分に確保できることから、接合部23fと正極タブ11bを十分に接合できる。
 図14に示すように、正極集電板24の接合部24fは、第1基部24aと接した部分を起点として、Z軸負方向に突出した円弧形状に形成されている。接合部24fは、Y軸方向とZ軸方向における断面が円弧形状であって、X軸方向に延びている。接合部24fは、第1基部24aからZ軸負方向に突出した先端に向かって半円形状に形成されている。接合部24fは、半楕円形状であってもよいし、半放物体形状であってもよい。このような構成によれば、円弧形状の接合部24fによって、正極タブ11bとの接触部分における変曲点を無くせることから、正極タブ11bに掛かる負荷を抑制しつつ、接合部24fと正極タブ11bを十分に接合できる。
 図15に示すように、正極集電板25の接合部25fは、第1基部25aと接した部分を起点として、Z軸負方向に突出した円弧形状に形成され、かつ、先端が第1基部25aと並行した平面に形成されている。接合部25fは、Y軸方向とZ軸方向における断面が先端に平面を備えた円弧形状であって、X軸方向に延びている。このような構成によれば、接合部25fの先端の平面部分によって、正極タブ11bとの溶接領域を十分に確保できることから、接合部25fと正極タブ11bを十分に接合できる。さらに、このような構成によれば、接合部25fの先端の周辺の円弧部分によって、正極タブ11bに掛かる負荷を軽減できる。
[第2実施形態]
(第2実施形態の電池2の構成及び製造方法)
 電池2の構成について、図22及び図23を参照して説明する。
 第2実施形態の電池2は、複数の電極タブが束ねられて構成されている。第2実施形態の電池2は、第1実施形態の電池1と同じ構成に同じ符号を付けて、説明を省略している。第2実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。第2実施形態の電池2の製造方法の説明では、電池2に特有の製造工程のみ説明し、一般的な電池と同様の製造工程の説明を省略する。
 第2実施形態の電池2は、第1実施形態1の電池1と異なり、充放電体10に代えて充放電体210を有している。充放電体210は、正極タブ211bと負極タブ212bが突出した一側部210aと、一側部210aと対向した他側部210b、一側部210aと他側部210bの間に位置する外周部210cを備えている。充放電体210は、正極211と負極212がセパレータ13を介して積層されて捲回された捲回タイプによって構成されている。負極212には、複数の負極タブ212bが形成されている。負極接合部22fは、束ねられた状態の複数の負極タブ212bよりも、負極タブ212bと負極集電板22の積層方向(Z軸方向)における剛性が高い。複数の負極タブ212bは、図23に示すように、束ねられた状態において、負極集電板22の負極接合部22fと溶接されている。複数の正極タブ211bの構成は、複数の負極タブ212bの構成と同様である。
 第2実施形態の電池2の製造方法は、第1実施形態の電池1の製造方法と同様である。但し、第1工程では、束ねられた状態の複数の負極タブ212bと負極集電板22の負極接合部22fを接触させる。同様に、第1工程では、束ねられた状態の複数の正極タブ211bと正極集電板21の正極接合部21fを接触させる。
(第2実施形態の電池2の効果)
 電池2及び電池2の製造方法の効果について説明する。以下、主に、負極タブ212bと負極集電板22の溶接に関する効果について記載する。負極タブ212bと負極集電板22の溶接に関する効果と、正極タブと正極集電板21の溶接に関する効果は同様である。電池2は、第1実施形態の電池1の効果に加えて、次の効果を奏する。
 束ねられた複数の負極タブ212bと、負極集電板22の負極接合部22fが、溶接されている。このような構成であっても、隣り合う負極タブ212bの間に空隙を生じさせることなく、複数の負極タブ212bの全てと、負極接合部22fを、直接的又は間接的に溶接することができる。すなわち、溶接領域である負極接合部22fが負極集電板22から突出しているため、従来のように溶接領域が負極集電板から突出していない場合と比較して、複数の負極タブ212bの全てと負極接合部22fを、直接的又は間接的に密着するように接触させ易い。このため、複数の負極タブ212bの全てと正極接合部21fを十分に導通させることができる。
 負極集電板22の負極接合部22fは、束ねられた複数の負極タブ212bよりも、負極タブ212bと負極集電板22の積層方向(Z軸方向)における剛性が高い。このような構成によれば、複数の負極タブ212bが束ねられていても、その複数の負極タブ212bの全てを、負極集電板22の負極接合部22fの形状に沿って変形させ、直接的又は間接的に負極接合部22fに密着させた状態で溶接することができる。このため、全ての負極タブ212bと負極集電板22を十分に導通させることができる。
 以上、第2実施形態に関する効果について、束ねられた複数の負極タブ212bと負極集電板22の溶接の構成を用いて説明した。第2実施形態において、束ねられた複数の正極タブと正極集電板21の溶接に関する効果は、上記の束ねられた複数の負極タブ212bと負極集電板22の溶接に関する効果と同様である。
[第3実施形態]
(第3実施形態の電池3の構成及び製造方法)
 電池3の構成について、図24及び図25を参照して説明する。
 第3実施形態の電池3は、充放電体310が捲回されていない積層タイプによって構成されている。第3実施形態の電池3は、第1実施形態の電池1と同じ構成に同じ符号を付けて、説明を省略している。第3実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。第3実施形態の電池3の製造方法の説明では、電池3に特有の製造工程のみ説明し、一般的な電池と同様の製造工程の説明を省略する。
 第3実施形態の電池3は、第1実施形態1の電池1と異なり、充放電体10に代えて充放電体310を有している。充放電体310は、正極タブ311bと負極タブ313bが突出した一側部310aと、一側部310aと対向した他側部310b、一側部310aと他側部310bの間に位置する外周部310cを備えている。充放電体310は、正極311と負極312がセパレータ313を介して積層された積層タイプによって構成されている。充放電体310は、正極311、セパレータ313、負極312、セパレータ313の順番で、それぞれ矩形状に形成された正極311とセパレータ313と負極312が複数積層されて構成されている。各々の正極311には、1つの正極タブ311bが形成されている。各々の負極312には、1つの負極タブ312bが形成されている。負極接合部22fは、束ねられた状態の複数の負極タブ312bよりも、負極タブ312bと負極集電板22の積層方向(Z軸方向)における剛性が高い。複数の負極タブ312bは、図25に示すように、束ねられた状態において、負極集電板22の負極接合部22fと溶接されている。複数の正極タブ311bの構成は、複数の負極タブ312bの構成と同様である。
 充放電体310の変形例として、長尺状に形成された1枚のセパレータに対して、相対的に短尺状に形成された複数枚の正極と複数枚の負極を、セパレータを介して対向させつつ交互に設ける積層タイプを適用できる。この変形例は、いわゆる、Z折の積層タイプである。このような構成の充放電体は、セパレータを折り畳んで積層することによって、セパレータを介して正極と負極が対向する。
 第3実施形態の電池3の製造方法は、第1実施形態の電池1の製造方法と同様である。但し、第1工程では、束ねられた状態の複数の正極タブ311bと正極集電板21の正極接合部21fを接触させる。同様に、第1工程では、束ねられた状態の複数の負極タブ312bと負極集電板22の負極接合部22fを接触させる。
(第3実施形態の電池3の効果)
 第3実施形態の電池3の効果について説明する。第3実施形態の電池3は、正極311と負極312がセパレータ313を介して積層されて構成された積層タイプの充放電体310を設けている。充放電体310は、セパレータ313、負極312、セパレータ313の順番で、それぞれ矩形状に形成された正極311とセパレータ313と負極312が複数積層されて構成されている。すなわち、第3実施形態の電池3は、第2実施形態の電池2と同様に、複数の電極タブが束ねられて構成されている。このような構成であっても、隣り合う電極タブの間に空隙を生じさせることなく、複数の電極タブの全てと、接合部を、直接的又は間接的に溶接することができる。このため、複数の電極タブの全てと接合部を十分に導通させることができる。
[第4実施形態]
(第4実施形態の電池4の構成及び製造方法)
 電池4の構成について、図26及び図27を参照して説明する。
 第4実施形態の電池4は、充放電体410が2つ並べられて構成されている。第4実施形態の電池4は、第1実施形態の電池1と同じ構成に同じ符号を付けて、説明を省略している。第4実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。第4実施形態の電池4の製造方法の説明では、電池4に特有の製造工程のみ説明し、一般的な電池と同様の製造工程の説明を省略する。
 第4実施形態の電池4は、第1実施形態1の電池1と異なり、充放電体10に代えて2つの充放電体410を有している。充放電体410は、正極タブ411bと負極タブ412bが突出した一側部410aと、一側部410aと対向した他側部410b、一側部410aと他側部410bの間に位置する外周部410cを備えている。2つの充放電体410は、電池4の短手方向(Y軸方向)に並んでいる。2つの充放電体410は、例えば、電気的に並列接続されている。充放電体410は、正極411と負極412がセパレータ413を介して積層されて捲回された捲回タイプによって構成されている。正極411には、複数の正極タブ411bが形成されている。負極412には、複数の負極タブ412bが形成されている。集電体120の正極集電板121と負極集電板122、外部端子140の正極端子141と負極端子142、外装体150の容器と蓋152、絶縁体160の負極側第1絶縁板163等、及び封止体は、電池1と比較して、短手方向(Y軸方向)に長く構成されている。このような構成にすることによって、電池4の各々の構成部材を、電池4の短手方向(Y軸方向)に沿って2つ並べられた充放電体410の大きさに合わせている。
 負極集電板122には、例えば、2つの負極接合部122fが電池4の短手方向(Y軸方向)に離間して形成されている。各々の負極接合部122fは、三角形状に形成されている。各々の負極接合部122fは、充放電体410と対向しつつ、充放電体410の長手方向(X軸方向)に延びている。2つの充放電体410にそれぞれ設けられた複数の負極タブ412bは、負極集電板122に形成された2つの負極接合部122fのうち、相対的に近くに位置するいずれか一方の負極接合部122fに束ねられて接合されている。正極集電板及び複数の正極タブ411bの接合の構成は、負極集電板122及び複数の負極タブ412bの構成と同様である。
 第4実施形態の電池4の製造方法は、第1実施形態の電池1の製造方法と同様である。但し、第1工程では、束ねられた状態の複数の負極タブ412bと、負極集電板122に形成されたいずれか一方の負極接合部122fを接触させる。同様に、第1工程では、束ねられた状態の複数の正極タブ411bと、正極集電板21に形成されたいずれか一方の負極接合部122fを接触させる。
(第4実施形態の電池4の効果)
 第4実施形態の電池4の効果について説明する。第4実施形態の電池4は、捲回タイプの充放電体410を電池4の短手方向(Y軸方向)に2つ並べて設けている。ここで、例えば、負極集電板122には、2つの負極接合部122fが電池4の短手方向(Y軸方向)に離間して形成されている。このため、2つの充放電体410にそれぞれ設けられた複数の負極タブ412bは、負極集電板122に形成された2つの負極接合部122fのうち、相対的に近くに位置するいずれか一方の負極接合部122fに束ねて接合することができる。正極集電板についても、上記の負極集電板122と同様の効果を奏する。
 第4実施形態の変形例として、充放電体を電池4の短手方向(Y軸方向)に3つ以上並べて設けてもよい。この場合、集電板には、3つ以上の接合部を電池の短手方向(Y軸方向)に離間して形成する。
 本発明の電池は、実施形態に記載された構成に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容に基づいて適宜構成できる。
 本発明の電池は、リチウムイオン電池に限定されない。本発明の電池は、例えば、ニッケル水素電池や鉛電池に適用できる。本発明の電池は、2次電池に限定されない。本発明の電池は、1次電池に適用できる。各々の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細又は簡略的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はなく、又は、図示しない構成を備えていてもよい。又、ある実施形態の構成の一部は、削除したり、他の実施形態の構成で置き換えたり、他の実施形態の構成を組み合わせたりしてもよい。
1,2,3,4 電池、10,110,210,310,410 充放電体、11,111,211,311,411 正極(電極)、11S 正極集電層(集電層)、11b 正極タブ(電極タブ)、11c 側縁、12,212,312,412 負極(電極)、12S 負極集電層(集電層)、12b 負極タブ(電極タブ)、12c 側縁、21 正極集電板(集電体)、21f 正極接合部(接合部)、22 負極集電板(集電体)、22f 負極接合部(接合部)、51 容器、61 絶縁カバー(絶縁体)、122 負極集電板(集電体)、122f 負極接合部(接合部)、501 第1押圧部材(押圧部材)、502 第2押圧部材(押圧部材)、L1 レーザ光。
 

Claims (15)

  1.  電極タブを備えた電極を含む充放電体と、
     前記電極タブと接合された集電体と、を有し、
     前記集電体は、凸状の接合部を備え、
     前記電極タブと、前記接合部とが、溶接されている、
    電池。
  2.  前記接合部に沿って凸状に変形した前記電極タブと、前記接合部とが、溶接されている、
    請求項1に記載の電池。
  3.  前記電極タブと、前記接合部の少なくとも先端とが、溶接されている、
    請求項1又は2に記載の電池。
  4.  前記接合部は、前記電極タブよりも、前記電極タブと前記集電体との積層方向における剛性が高い、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の電池。
  5.  束ねられた複数の前記電極タブと、前記接合部とが、溶接されている、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の電池。
  6.  前記接合部は、束ねられた複数の前記電極タブよりも、前記電極タブと前記集電体との積層方向における剛性が高い、
    請求項5に記載の電池。
  7.  前記電極タブと、前記接合部とは、レーザ光によって溶接されている、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の電池。
  8.  前記電極タブは、前記電極の集電層の側縁から突出して形成されている、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の電池。
  9.  前記充放電体は、長方体形状に形成され、
     前記集電体の前記接合部は、前記充放電体と対向しつつ、前記充放電体の長手方向に延びている、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の電池。
  10.  前記充放電体を収容し導通性を備えた容器と、
     前記容器と、前記電極タブとを絶縁する絶縁体と、を更に有する、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の電池。
  11.  前記接合部は、三角形状、台形形状、円弧形状、及び、最先端に平坦部を有する円弧形状のうちのいずれかの形状を備えている、
    請求項1から10のいずれか1項に記載の電池。
  12.  前記充放電体は、正極と負極とが絶縁部材を介して捲回又は積層されて構成されている、
    請求項1から11のいずれか1項に記載の電池。
  13.  電極タブを備えた電極を含む充放電体と、
     前記電極タブと接合された集電体と、を有し、
     前記集電体は、凸状の接合部を備え、
     前記電極タブと、前記接合部とが、溶接されている、
    電池の製造方法であって、
     前記電極タブと、前記接合部とを接触させる第1工程と、
     前記電極タブと、前記集電体とを溶接する第2工程と、
    を有する電池の製造方法。
  14.  第2工程では、レーザ光による溶接が行われる、
    請求項13に記載の電池の製造方法。
  15.  第1工程では、押圧部材を用いて、前記電極タブと、前記集電体の前記接合部の両端の側とを互いに押圧する、
    請求項13又は14に記載の電池の製造方法。
PCT/JP2022/016973 2021-09-16 2022-03-31 電池及び電池の製造方法 WO2023042467A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280051989.1A CN117751492A (zh) 2021-09-16 2022-03-31 电池和电池的制造方法
JP2023548118A JPWO2023042467A1 (ja) 2021-09-16 2022-03-31

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021151514 2021-09-16
JP2021-151514 2021-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023042467A1 true WO2023042467A1 (ja) 2023-03-23

Family

ID=85601964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/016973 WO2023042467A1 (ja) 2021-09-16 2022-03-31 電池及び電池の製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023042467A1 (ja)
CN (1) CN117751492A (ja)
WO (1) WO2023042467A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000200594A (ja) * 1999-01-05 2000-07-18 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
JP2013161758A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Toyota Industries Corp 接続構造、蓄電装置、及び車両
JP2013161757A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Toyota Industries Corp 蓄電装置及び車両
JP2015039713A (ja) 2013-08-22 2015-03-02 日本アビオニクス株式会社 溶接装置
JP2019053863A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP2020155249A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000200594A (ja) * 1999-01-05 2000-07-18 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
JP2013161758A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Toyota Industries Corp 接続構造、蓄電装置、及び車両
JP2013161757A (ja) * 2012-02-08 2013-08-19 Toyota Industries Corp 蓄電装置及び車両
JP2015039713A (ja) 2013-08-22 2015-03-02 日本アビオニクス株式会社 溶接装置
JP2019053863A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP2020155249A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及び蓄電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023042467A1 (ja) 2023-03-23
CN117751492A (zh) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11050092B2 (en) Method for manufacturing prismatic secondary battery
US11316235B2 (en) Prismatic secondary battery, assembled battery using the same and method of producing the same
US10050299B2 (en) Manufacturing method of electric storage apparatus, auxiliary plate for ultrasonic welding, and electric storage apparatus
EP2375474B1 (en) Secondary battery and secondary battery module
JP2006012827A (ja) 二次電池
US11942662B2 (en) Secondary battery comprising a current collector comprising a current collector protrusion and a current collector opening
JP2006040902A (ja) 二次電池及びこの二次電池の製造方法
US10916760B2 (en) Secondary battery and method of manufacturing same
KR100627360B1 (ko) 집전판용 플레이트와 이의 이차 전지 및 전지 모듈
KR20160092748A (ko) 이차 전지
WO2023042467A1 (ja) 電池及び電池の製造方法
KR20140088343A (ko) 분리막들이 상호 접합된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
US20230137433A1 (en) Electrical storage module
JP2022180650A (ja) 角形二次電池及びそれを用いた組電池
WO2023058778A1 (ja) 電池及び電池の製造方法
KR20190084765A (ko) 전극 탭-리드 결합부에 적용된 플라스틱 부재를 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2023037641A1 (ja) 電池及び電池の製造方法
WO2023047679A1 (ja) 電池及び電池の製造方法
WO2023136362A1 (ja) 電池及び電池の製造方法
WO2023053545A1 (ja) 電極の集電箔、電極、電池、電極の集電箔の製造方法、及び電池の製造方法
CN218005146U (zh) 电池、包括它的电池组及汽车
JP6777202B2 (ja) 角形二次電池の製造方法
WO2023152916A1 (ja) 電池及び電池の製造方法
JP7321984B2 (ja) 二次電池
US20240195027A1 (en) Secondary battery comprising a current collector comprising a current collector protrusion and a current collector opening

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22869619

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280051989.1

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023548118

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022869619

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022869619

Country of ref document: EP

Effective date: 20240416