(57)【要約】【課題】正極板と負極板の短絡が抑制された信頼性の高い二次電池を提供する。【解決手段】  負極板と正極板を有する電極体と、負極板に電気的に接続された銅又は銅合金製の負極集電体と、を備え、負極板は、銅又は銅合金製の負極芯体と、負極芯体上に形成された負極活物質層を有し、電極体は、負極芯体が積層された負極芯体積層部５０を有し、負極芯体積層部５０が負極集電体８に接合された二次電池の製造方法であって、負極芯体積層部５０と負極集電体８をホーンとアンビルで挟み込み、アンビルが負極集電体と接する状態で、負極芯体積層部５０と負極集電体を超音波接合して接合部を形成する接合工程と、接合工程において、負極集電体８においてアンビルと接していた部分に光硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、光硬化性樹脂に光を照射し光硬化性樹脂を硬化させる硬化工程、を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極板と、
前記第１電極板と極性の異なる第２電極板と、
前記第１電極板と前記第２電極板を含む電極体と、
前記第１電極板に電気的に接続された銅又は銅合金製の第１電極集電体と、を備え、
前記第１電極板は、銅又は銅合金製の第１電極芯体と、前記第１電極芯体上に形成された第１電極活物質層を有し、
前記電極体は、前記第１電極芯体が積層された前記第１電極芯体積層部を有し、
前記第１電極芯体積層部が前記第１電極集電体に接合された二次電池の製造方法であって、
前記第１電極芯体積層部と前記第１電極集電体をホーンとアンビルで挟み込み、前記アンビルが前記第１電極集電体と接する状態で、前記第１電極芯体積層部と前記第１電極集電体を超音波接合して接合部を形成する接合工程と、
前記接合工程において前記第１電極集電体において前記アンビルと接していた部分に光硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、
前記光硬化性樹脂に光を照射し光硬化性樹脂を硬化させる硬化工程、
を有する二次電池の製造方法。
【請求項２】
前記光硬化性樹脂は、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、脂環式エポキシ樹脂、およびポリエステルビニルエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項３】
前記接合工程と前記塗布工程の間に、前記第１電極集電体において前記アンビルと接していた部分をブローないし吸引する工程を有する請求項１又は２に記載の二次電池の製造方法。
【請求項４】
第１電極板と、
前記第１電極板と極性の異なる第２電極板と、
前記第１電極板と前記第２電極板を含む電極体と、
前記第１電極板に電気的に接続された銅又は銅合金製の第１電極集電体と、を備え、
前記第１電極板は、銅又は銅合金製の第１電極芯体と、前記第１電極芯体上に形成された第１電極活物質層を有し、
前記電極体は、前記第１電極芯体が積層された前記第１電極芯体積層部を有し、
前記第１電極芯体積層部が前記第１電極集電体に接合された二次電池であって、
前記第１電極集電体において、前記第１電極芯体積層部が接合された面と反対側の面には凹凸形成部が形成され、
前記凹凸形成部の表面には、光硬化性樹脂からなる層が形成された二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、二次電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の二次電池は、正極板及び負極板を含む電極体を電解質とともに電池ケース内に収容した構造を有している。電極体を構成する正極板及び負極板は、それぞれ金属製の芯体の表面に活物質層が形成されている。そして、正極板及び負極板のそれぞれに設けられた芯体露出部は、集電体を介して、電池ケースに取り付けられた端子と電気的に接続されている。
【０００３】
芯体と集電体とを接合する方法として、超音波接合により接合する方法が知られている。超音波接合は、積層された芯体と集電体とをホーンとアンビルとで挟み込みながら、超音波による振動エネルギーを接合面に加えることによって行われる。なお、積層された芯体と集電体とを確実に挟み込むために、ホーン及びアンビルの表面には、それぞれ複数の突起部が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ホーンの表面に設けられた突起部の形状を円弧状にしたり、ホーンの周辺に、突起部が形成されていないマージン領域を設ける方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２５８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の一つの目的は、正極板と負極板の短絡が抑制された二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一形態の二次電池の製造方法は、
第１電極板と、
前記第１電極板と極性の異なる第２電極板と、
前記第１電極板と前記第２電極板を含む電極体と、
前記第１電極板に電気的に接続された銅又は銅合金製の第１電極集電体と、を備え、
前記第１電極板は、銅又は銅合金製の第１電極芯体と、前記第１電極芯体上に形成された第１電極活物質層を有し、
前記電極体は、前記第１電極芯体が積層された前記第１電極芯体積層部を有し、
前記第１電極芯体積層部が前記第１電極集電体に接合された二次電池の製造方法であって、
前記第１電極芯体積層部と前記第１電極集電体をホーンとアンビルで挟み込み、前記アンビルが前記第１電極集電体と接する状態で、前記第１電極芯体積層部と前記第１電極集電体を超音波接合して接合部を形成する接合工程と、
前記接合工程において前記第１電極集電体において前記アンビルと接していた部分に光硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、
前記光硬化性樹脂に光を照射し光硬化性樹脂を硬化させる硬化工程、を有する。
【０００８】
本願発明者等は、積層された複数の芯体と集電体とを超音波接合により接合した後に、接合部で発生した金属小片（発塵）を調べていたところ、芯体の膜みよりも大きい金属小片が含まれていることに気がついた。その後の詳細な分析から、このような大きさの金属小片は、芯体から剥がれてできたものではなく、集電体から削り取られてできたものであることが分かった。
【０００９】
集電体が銅又は銅合金製である場合、超音波接合の際に集電体から削り取られた金属小片は銅又は銅合金からなる金属小片（銅片、銅合金片）となる。そして、例えば電解液を電池ケース内に注入する際などに、この銅又は銅合金からなる金属小片が正極板上に移動することがある。正極板上に銅又は銅合金からなる金属小片が存在すると、二次電池の充放電により正極板上の銅又は銅合金からなる金属小片が電解液に溶解するとともに、負極板上でデンドライトに成長する虞がある。その結果、デンドライトがセパレータを突き破り、正極板と負極板との間で内部短絡が発生する虞がある。
【００１０】
本開示の一形態の二次電池の製造方法では、接合工程において第１電極集電体においてアンビルと接していた部分に光硬化性樹脂を塗布し、この光硬化性樹脂に光を照射し光硬化性樹脂を硬化させる。したがって、接合工程において第１電極集電体においてアンビルと接していた部分が光硬化性樹脂で覆われた状態となる。これにより、銅又は銅合金からなる金属小片ないし銅又は銅合金からなる金属小片となりうるバリを光硬化性樹脂で覆うことができる。よって、銅又は銅合金からなる金属小片、あるいは第１電極集電体から脱離した銅又は銅合金からなるバリが、電極体内に移動することを効果的に抑制できる。したがって、負極板上に銅又は銅合金からなるデンドライトが生じることを抑制できる。よって、正極板と負極板の短絡が抑制された二次電池を提供することができる。なお、第１電極板は正極板であってもよいし、負極板であってもよい。
【００１１】
接合工程において第１電極集電体においてアンビルと接していた部分には、アンビルによる押圧痕である小さな凹凸が形成される。光硬化性樹脂を塗布することにより、光硬化性樹脂が凹凸の小さな隙間に入り込むようにすることができる。また、その状態で光硬化性樹脂を硬化させることにより、第１電極集電体から光硬化性樹脂が外れることが効果的に抑制される。
【００１２】
本開示の一形態の二次電池は、
第１電極板と、
前記第１電極板と極性の異なる第２電極板と、
前記第１電極板と前記第２電極板を含む電極体と、
前記第１電極板に電気的に接続された銅又は銅合金製の第１電極集電体と、を備え、
前記第１電極板は、銅又は銅合金製の第１電極芯体と、前記第１電極芯体上に形成された第１電極活物質層を有し、
前記電極体は、前記第１電極芯体が積層された前記第１電極芯体積層部を有し、
前記第１電極芯体積層部が前記第１電極集電体に接合された二次電池であって、
前記第１電極集電体において、前記第１電極芯体積層部が接合された面と反対側の面には凹凸形成部が形成され、
前記凹凸形成部の表面には、光硬化性樹脂からなる層が形成されている。
【００１３】
本開示の一形態の二次電池の構成であると、正極板と負極板の短絡が抑制された二次電池を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、正極板と負極板の短絡が抑制された二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る角形二次電池の角形外装体の正面部分と絶縁シート正面部分とを取り除いた電池内部を示す模式的な正面図である。
【図２】実施形態に係る角形二次電池の上面図である。
【図３】（ａ）は実施形態に係る正極板の平面図である。（ｂ）は実施形態に係る負極板の平面図である。
【図４】実施形態に係る負極集電体と負極芯体積層部の断面図であり、負極集電体と負極芯体積層部をホーンとアンビルで挟み込む前の状態を示す図である。
【図５】実施形態に係る負極集電体と負極芯体積層部の断面図であり、負極集電体と負極芯体積層部をホーンとアンビルで挟み込んだ後の状態を示す図である。
【図６】実施形態に係る負極集電体と負極芯体積層部の断面図であり、負極集電体と負極芯体積層部を超音波接合した後の状態を示す図である。
【図７】実施形態に係る超音波接合した後の負極集電体と負極芯体積層部の平面図である。
【図８】（ａ）は、負極集電体に形成された凹凸形成部の表面に光硬化性樹脂を塗布した状態を示す断面図である。（ｂ）は光硬化性樹脂に光を照射し光硬化性樹脂を硬化させる様子を示す断面図である。
【図９】凹凸形成部に光硬化性樹脂を塗布し硬化させた後の負極集電体と負極芯体積層部の平面図である。
【図１０】変形例１に係る負極集電体と負極芯体積層部の断面図であり、負極集電体と負極芯体積層部をホーンとアンビルで挟み込む前の状態を示す図である。
【図１１】変形例１に係る負極集電体と負極芯体積層部の断面図であり、負極集電体と負極芯体積層部をホーンとアンビルで挟み込んだ後の状態を示す図である。
【図１２】変形例１に係る負極集電体と負極芯体積層部の断面図であり、負極集電体と負極芯体積層部を超音波接合した後の状態を示す図である。
【図１３】変形例１に係る負極集電体と負極芯体積層部の平面図であり、光硬化性樹脂を塗布する前の状態を示す図である。
【図１４】変形例１に係る負極集電体と負極芯体積層部の平面図であり、光硬化性樹脂からなる層を形成した後の状態を示す図である。
【図１５】図１４におけるＸＶ−ＸＶの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施形態に係る二次電池としての角形二次電池１００について、図面を参照しながら説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【００１７】
まず、一実施形態に係る角形二次電池１００の構成を説明する。図１及び図２に示すように、角形二次電池１００は、上方に開口を有する角形外装体１と、当該開口を封口する封口板２を備える。角形外装体１及び封口板２により電池ケース２００が構成される。角形外装体１及び封口板２はそれぞれ金属製であり、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。角形外装体１内には、帯状の正極板と帯状の負極板とが帯状のセパレータを挟んで巻回された偏平状の巻回型の電極体３が非水電解質（図示省略）と共に収容される。角形外装体１と電極体３の間には樹脂製の絶縁シート１４が配置されている。封口板２には電池ケース２００内の圧力が所定値以上となると破断し、電池ケース２００内のガスを電池ケース２００外に排出するガス排出弁１５が設けられている。また、封口板２に設けられた電解質注液孔１６が、封止部材１７により封止されている。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、正極板４は、金属製の正極芯体４ａと、正極芯体４ａの両面に形成された正極活物質層４ｂを有する。正極板４は、幅方向の端部に、長手方向に沿っ
て、正極芯体４ａの両面に正極活物質層４ｂが形成されていない正極芯体露出部を有する。正極芯体４ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。正極活物質層４ｂは、正極活物質を含む。正極活物質としては、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物等を用いることができる。また、正極活物質層４ｂは、バインダー及び導電材を含むことが好ましい。バインダーとしては樹脂製のバインダーが好ましく、例えばポリフッ化ビニリデン等を用いることができる。導電部材としてはカーボンブラック等の炭素材料が好ましい。
【００１９】
図３（ｂ）に示すように、負極板５は、金属製の負極芯体５ａと、負極芯体５ａの両面に形成された負極活物質層５ｂを有する。負極板５は、幅方向の端部に、長手方向に沿って、負極芯体５ａの両面に負極活物質層５ｂが形成されていない負極芯体露出部が形成されている。負極芯体５ａは、銅又は銅合金製であることが好ましい。負極活物質層５ｂは、負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば、黒鉛や非晶質炭素等の炭素材料、シリコンや酸化シリコン等のシリコン材料等を用いることができる。負極活物質層５ｂは、バインダーを含むことが好ましい。バインダーとしては樹脂製のバインダーが好ましく、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びカルボキシメシルセルロース（ＣＭＣ）を含むことが好ましい。負極活物質層５ｂは必要に応じて導電材を含んでもよい。
【００２０】
巻回型の電極体３は、一方の端部に巻回された正極芯体露出部を有し、他方の端部に巻回された負極芯体露出部を有する。巻回された正極芯体露出部は、正極芯体４ａが積層された正極芯体積層部４０を構成する。巻回された負極芯体露出部は、負極芯体５ａが積層された負極芯体積層部５０を構成する。
【００２１】
正極芯体積層部４０には正極集電体６が接続されている。正極集電体６は封口板２に取り付けられた正極端子７と接続されている。封口板２と正極集電体６の間には樹脂製の内部側絶縁部材１０が配置されている。封口板２と正極端子７の間には樹脂製の外部側絶縁部材１１が配置されている。内部側絶縁部材１０及び外部側絶縁部材１１により、正極集電体６及び正極端子７は封口板２と電気的に絶縁されている。正極集電体６及び正極端子７は、金属製であり、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。
【００２２】
負極芯体積層部５０には負極集電体８が接続されている。負極集電体８は封口板２に取り付けられた負極端子９と接続されている。封口板２と負極集電体８の間には樹脂製の内部側絶縁部材１２が配置されている。封口板２と負極端子９の間には樹脂製の外部側絶縁部材１３が配置されている。内部側絶縁部材１２及び外部側絶縁部材１３により、負極集電体８及び負極端子９は封口板２と電気的に絶縁されている。負極集電体８及び負極端子９は、金属製であり、例えば、銅又は銅合金製であることが好ましい。また、負極端子９は、銅又は銅合金からなる部分と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分を有することが好ましい。そして、銅又は銅合金からなる部分を銅又は銅合金からなる負極集電体８と接続し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分が封口板２よりも外部側に露出するようにすることが好ましい。
【００２３】
正極端子７は、封口板２よりも電池外部側に配置される鍔部７ａと、鍔部７ａの一方の面に形成された挿入部（図示省略）を有する。挿入部が封口板２に設けられた正極端子取り付け孔（図示省略）を貫通し、正極集電体６に接続される。
負極端子９は、封口板２よりも電池外部側に配置される鍔部９ａと、鍔部９ａの一方の面に形成された挿入部（図示省略）を有する。挿入部が封口板２に設けられた負極端子取り付け孔（図示省略）を貫通し、負極集電体８に接続される。
【００２４】
なお、正極集電体６と正極端子７を、他の導電部材を介して電気的に接続してもよい。
また、負極集電体８と負極端子９を、他の導電部材を介して電気的に接続してもよい。
【００２５】
正極集電体６は、封口板２と電極体３の間に配置されるベース部６ａと、ベース部６ａの端部から電極体３側に延びるリード部６ｂを有する。ベース部６ａに正極端子７が接続されている。リード部６ｂが正極芯体積層部４０に接合されている。リード部６ｂの幅方向の端部にはリブ６ｃが設けられる。なお、リブ６ｃを省略することもできる。
負極集電体８は、封口板２と電極体３の間に配置されるベース部８ａと、ベース部８ａの端部から電極体３側に延びるリード部８ｂを有する。ベース部８ａに負極端子９が接続されている。リード部８ｂが負極芯体積層部５０に接合されている。リード部８ｂの幅方向の端部にはリブ８ｃが設けられている。なお、リブ８ｃを省略することもできる。
【００２６】
正極集電体６のリード部６ｂにおいて、正極芯体積層部４０と接合された部分の正極芯体積層部４０と接合された面とは反対側の面には、凹凸形成部６ｘが形成されている。この凹凸形成部６ｘは、正極集電体６と正極芯体積層部４０を超音波接合する際に、正極集電体６にアンビルに設けられたアンビル突起が食い込むことにより形成される。即ち、凹凸形成部６ｘは、アンビルによる押圧痕である。
【００２７】
負極集電体８のリード部８ｂにおいて、負極芯体積層部５０と接合された部分の負極芯体積層部５０と接合された面とは反対側の面には、凹凸形成部８ｘが形成されている。この凹凸形成部８ｘは、負極集電体８と負極芯体積層部５０を超音波接合する際に、負極集電体８にアンビルに設けられたアンビル突起が食い込むことにより形成される。即ち、凹凸形成部８ｘは、アンビルによる押圧痕である。
【００２８】
[封口板への各部品取り付け]
以下に、正極集電体６、正極端子７、負極集電体８及び負極端子９の封口板２への取り付け方法を説明する。
まず、封口板２に設けられた正極端子取り付け孔（図示省略）の周囲において、封口板２の電池外部側に外部側絶縁部材１１を配置し、封口板２の内面側に内部側絶縁部材１０及び正極集電体６のベース部６ａを配置する。次に、正極端子７の挿入部を電池外部側から、外部側絶縁部材１１の貫通孔、封口板２の正極端子取り付け孔、内部側絶縁部材１０の貫通孔及びベース部６ａの貫通孔に挿入し、正極端子７の挿入部の先端側をベース部６ａ上にカシメる。これにより、正極端子７、外部側絶縁部材１１、封口板２、内部側絶縁部材１０及び正極集電体６が一体的に固定される。なお、正極端子７の挿入部の先端のカシメられた部分をベース部６ａに溶接してもよい。
【００２９】
同様に、封口板２に設けられた負極端子取り付け孔（図示省略）の周囲において、封口板２の電池外部側に外部側絶縁部材１３を配置し、封口板２の電池内部側に内部側絶縁部材１２及び負極集電体８のベース部８ａを配置する。次に、負極端子９の挿入部を電池外部側から、外部側絶縁部材１３の貫通孔、封口板２の負極端子取り付け孔、内部側絶縁部材１２の貫通孔及びベース部８ａの貫通孔に挿入し、負極端子９の挿入部の先端側をベース部８ａ上にカシメる。これにより、負極端子９、外部側絶縁部材１３、封口板２、内部側絶縁部材１２及び負極集電体８が一体的に固定される。なお、負極端子９の挿入部の先端のカシメられた部分をベース部８ａに溶接してもよい。
【００３０】
[角形二次電池１００の組立て]
封口板２に取り付けられた正極集電体６と正極芯体積層部４０を接合し、封口板２に取り付けられた負極集電体８と負極芯体積層部５０を接合する。そして、電極体３を絶縁シート１４で覆い、絶縁シート１４で覆われた電極体３を角形外装体１に挿入する。そして、封口板２を角形外装体１にレーザー溶接により溶接し、角形外装体１の開口を封口板２で封口する。封口板２の電解質注液孔１６から非水電解質を電池ケース２００内に注入し
た後、電解質注液孔１６を封止部材１７で封止する。これにより角形二次電池１００となる。
【００３１】
以下、負極集電体８と負極芯体積層部５０の接合方法を例に、集電体と芯体積層部の接合方法を説明する。なお、正極集電体６と正極芯体積層部４０の接合も同様の方法で行うことができる。
【００３２】
[集電体と芯体積層部の接合]
図４に示すように、負極集電体８のリード部８ｂの一方の面側に負極芯体積層部５０を配置する。そして、ホーン９０とアンビル９１で、負極芯体積層部５０とリード部８ｂを挟み込む。ホーン９０は先端に複数のホーン突起９０ａを有する。そして、ホーン突起９０ａが負極芯体積層部５０と接するようにする。アンビル９１は先端に複数のアンビル突起９１ａを有する。そして、アンビル突起９１ａがリード部８ｂと接するようにする。
【００３３】
図５に示すように、ホーン９０とアンビル９１で、負極芯体積層部５０とリード部８ｂを挟み込むことにより、ホーン突起９０ａが負極芯体積層部５０に食い込み、アンビル突起９１ａがリード部８ｂに食い込んだ状態とする。そして、ホーン９０に超音波振動を与えることにより、図６に示すように負極芯体積層部５０における負極芯体５ａ同士、及び負極芯体積層部５０とリード部８ｂが接合される。これにより、負極芯体積層部５０に接合部５１が形成される。
【００３４】
接合部５１の表面には、芯体側凹凸形成部５１ｘが形成される。また、リード部８ｂには、アンビル９１による押圧痕である凹凸形成部８ｘが形成される。
【００３５】
図７は、負極芯体積層部５０とリード部８ｂが超音波接合された後の、リード部８ｂにおいて負極芯体積層部５０が接合される面とは反対側の面の平面図である。リード部８ｂにおいて接合部５１が形成された部分の反対側にはアンビル９１による押圧痕である凹凸形成部８ｘが形成される。
【００３６】
図８（ａ）は、図７におけるＶＩＩＩａ−ＶＩＩＩａの断面図である。図８（ａ）に示すように、負極集電体８のリード部８ｂにおいて凹凸形成部８ｘが形成された領域に光硬化性樹脂８ｙを塗布する。そして、図８（ｂ）に示すように、光硬化性樹脂８ｙに光Ｌを照射することにより光硬化性樹脂を硬化させる。
【００３７】
超音波接合の際にリード部８ｂにおいてアンビル９１に押圧された凹凸形成部８ｘの表面には銅又は銅合金からなるバリが生じるおそれがある。凹凸形成部８ｘの表面を光硬化性樹脂を塗布し、光硬化性樹脂を硬化させることにより、バリが凹凸形成部８ｘから脱離し、電極体３内に侵入し正極板４上に移動することを効果的に抑制できる。したがって、負極板上に銅又は銅合金からなるデンドライトが生じることを抑制できる。よって、正極板と負極板の短絡が抑制された二次電池を提供することができる。なお、光硬化性樹脂を用いることにより、熱硬化性樹脂のように硬化させる際に加熱が不要であるため、電極体を構成するセパレータに熱的ダメージを与え難い。
【００３８】
なお、図９に示すように、リード部８ｂにおいて凹凸形成部８ｘ及びその周辺が光硬化性樹脂８ｙに覆われるようにすることが好ましい。図８（ｂ）は、図９におけるＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂの断面図である。
【００３９】
光硬化性樹脂としては、光エネルギーの作用により硬化するものを用いることができる。なお、光硬化性樹脂は、光の照射により硬化する前は液状又はゲル状であることが好ましい。光硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、
脂環式エポキシ樹脂、およびポリエステルビニルエーテル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。なお、光硬化性樹脂を硬化させるために光硬化性樹脂に照射する光は、光硬化性樹脂を硬化できるものであれば特に限定されない。光としては、例えば紫外線等が考えられる。
【００４０】
[変形例１]
図１０〜１５に、変形例１に係る負極集電体と負極芯体積層部の接合形態を示す。変形例１では、上述の実施形態とは負極集電体のリード部の形状が異なる。変形例１に係る負極集電体１０８では、リード部１０８ｂにおいて負極芯体積層部５０と対向する面とは反対側の面に凹部１０８ｄが設けられている。これにより、リード部１０８ｂに薄肉部１０８ｅが形成されている。負極集電体１０８は、リード部１０８ｂの幅方向の端部にリブ１０８ｃを有する。
【００４１】
図１０に示すように、リード部１０８ｂにおいて凹部１０８ｄが形成された面とは反対側の面に負極芯体積層部５０を配置する。そして、ホーン９０及びアンビル９１で、負極芯体積層部５０とリード部１０８ｂを挟み込む。
【００４２】
図１１に示すように、アンビル９１がリード部１０８ｂに形成された凹部１０８ｄの底面に接するようにする。なお、アンビル９１のアンビル突起９１ａが凹部１０８ｄの底面に食い込むようにする。
【００４３】
図１２に示すように、リード部１０８ｂの薄肉部１０８ｅにおいて、リード部１０８ｂと負極芯体積層部５０が接合されている。負極芯体積層部５０における負極芯体５ａ同士、及び負極芯体５ａとリード部１０８ｂの薄肉部１０８ｅが接合されて、接合部５１が形成される。リード部１０８ｂに形成されるアンビル９１の押圧痕である凹凸形成部１０８ｘは、凹部１０８ｄの底面に形成される。
【００４４】
図１３は、負極芯体積層部５０とリード部１０８ｂが超音波接合された後の、リード部１０８ｂにおいて負極芯体積層部５０が接合される面とは反対側の面の平面図である。リード部１０８ｂにおいて接合部５１が形成された部分の反対側にはアンビル９１による押圧痕である凹凸形成部１０８ｘが形成される。なお、図１２は、図１３におけるＸＩＩ−ＸＩＩの断面図である。
【００４５】
次に、図１４及び図１５に示すように、リード部１０８ｂの凹凸形成部８ｘの表面に光硬化性樹脂１０８ｙを塗布し、光硬化性樹脂１０８ｙに光を照射し光硬化性樹脂１０８ｙを硬化させる。なお、図１５は、図１４におけるＸＶ−ＸＶの断面図である。
【００４６】
このような構成であると、凹凸形成部１０８ｘの表面を光硬化性樹脂１０８ｙを塗布し、光硬化性樹脂１０８ｙを硬化させることにより、バリが凹凸形成部１０８ｘから脱離し、電極体３内に侵入し正極板４上に移動することを効果的に抑制できる。したがって、負極板上に銅又は銅合金からなるデンドライトが生じることを抑制できる。よって、正極板と負極板の短絡が抑制された二次電池を提供することができる。
【００４７】
なお、変形例１のように、負極集電体１０８のリード部１０８ｂに凹部１０８ｄを設け、凹部１０８ｄの底面に凹凸形成部１０８ｘを形成することが好ましい。そして、凹凸形成部１０８ｘを覆う光硬化性樹脂１０８ｙが凹部１０８ｄ内に配置されることが好ましい。これにより、製造工程等において光硬化性樹脂１０８ｙに何らかの部材が接触し、光硬化性樹脂１０８ｙが凹凸形成部１０８ｘから剥がれることを抑制できる。また、凹凸形成部１０８ｘの表面に光硬化性樹脂１０８ｙを塗布する際に、光硬化性樹脂１０８ｙを所定の範囲内に留めることができる。
【００４８】
[超音波接合]
集電体と芯体積層部を超音波接合する際の条件は、特に限定されないが、例えば、ホーン荷重を１０００Ｎ〜２５００Ｎ（１００ｋｇｆ〜２５０ｋｇｆ）、周波数を１９ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ、接合時間を２００ｍｓ〜５００ｍｓに設定して超音波接合を行ってもよい。また、周波数が２０ｋＨｚの場合、ホーン振幅を最大振幅（例えば５０μｍ）の５０％〜９０％としてもよい。芯体積層部に超音波振動が加えられることにより、芯体積層部を構成する芯体の各表面、集電体の表面の酸化膜が摩擦によって取り除かれ、芯体同士が固相接合されると共に、芯体と集電体が固相接合される。
【００４９】
[ブローないし吸引]
芯体積層部と集電体を超音波接合した後、酸化処理を行う前に、凹凸形成部をブローないし吸引することにより、凹凸形成部に付着した金属小片を可能な限り除去することが好ましい。
【００５０】
＜その他＞
上述の実施形態では、二次電池として、偏平状の巻回電極体を有する角形二次電池を例示したが、セパレータを挟んで正極板と負極板とが交互に複数枚積層された積層型の電極体であってもよい。また、電極体における封口板側の端部に正極芯体積層部と負極芯体積層部が配置される構成であってもよい。
【００５１】
正極芯体がアルミニウム又はアルミニウム合金製である場合、正極芯体の厚みは５〜３０μｍであることが好ましく、１０〜２０μｍであることがより好ましい。また、正極芯体積層部における正極芯体の積層数は１０〜１００層であることが好ましく、３０〜１００層がより好ましい。
【００５２】
負極芯体が銅又は銅合金製である場合、負極芯体の厚みは５〜３０μｍであることが好ましく、６〜１５μｍであることがより好ましい。また、負極芯体積層部における負極芯体の積層数は１０〜１００層であることが好ましく、３０〜１００層がより好ましい。
【００５３】
正極板、負極板、セパレータ、電解質に関しては、公知の材料を用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００・・・角形二次電池
２００・・・電池ケース
１・・・角形外装体
２・・・封口板
３・・・電極体
４・・・正極板
４ａ・・・正極芯体
４ｂ・・・正極活物質層
５・・・負極板
５ａ・・・負極芯体
５ｂ・・・負極活物質層
６・・・正極集電体
６ａ・・・ベース部
６ｂ・・・リード部
６ｃ・・・リブ
６ｘ・・・凹凸形成部
７・・・正極端子
７ａ・・・鍔部
８・・・負極集電体
８ａ・・・ベース部
８ｂ・・・リード部
８ｃ・・・リブ
８ｘ・・・凹凸形成部
８ｙ・・・光硬化性樹脂
９・・・負極端子
９ａ・・・鍔部
１０・・・内部側絶縁部材
１１・・・外部側絶縁部材
１２・・・内部側絶縁部材
１３・・・外部側絶縁部材
１４・・・絶縁シート
１５・・・ガス排出弁
１６・・・電解質注液孔
１７・・・封止部材
５０・・・負極芯体積層部
５１・・・接合部
５１ｘ・・・芯体側凹凸形成部
９０・・・ホーン
９０ａ・・・ホーン突起
９１・・・アンビル
９１ａ・・・アンビル突起
１０８・・・負極集電体
１０８ｂ・・・リード部
１０８ｃ・・・リブ
１０８ｄ・・・凹部
１０８ｅ・・・薄肉部
１０８ｘ・・・凹凸形成部
１０８ｙ・・・光硬化性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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