(57)【要約】【課題】  電気抵抗の小さい二次電池の端子構造を提供する。【解決手段】  正極集電板グループＧ１に含まれる３枚の正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃを、それぞれ隣接する正極集電板と連結する第１の溶接部５１を、端子本体部１１ｂの内部にまで進行するように形成する。正極集電板グループＧ２に含まれる３枚の正極集電板４１Ｄ乃至４１Ｆを、それぞれ隣接する正極集電板と連結する第２の溶接部５３を、正極集電板グループＧ１の正極集電板４１Ｂまで進行するように形成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ極性の複数枚の極板の複数のタブが接続された集電板を複数枚積層した集電板積層群が、端子部に溶接により固定されている二次電池の端子構造であって、
前記集電板積層群は、複数枚の前記集電板からなる複数の集電板グループに分かれており、
前記複数の集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板は、溶接部の全部または大部分が複数枚の集電板の積層端面に現れることがない溶接部により連結されており、
前記端子部に隣接する１つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板に形成された前記溶接部が前記端子部内まで進行しており、
隣り合う二つの前記集電板グループのうち、前記端子部と反対側に位置する一つの前記集電板グループに含まれる前記複数の集電板に形成された前記溶接部が、前記端子部側に位置する他の一つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板の一部まで進行していることを特徴とする二次電池の端子構造。
【請求項２】
前記積層方向に並ぶ二つの前記溶接部が、積層方向に連続していない請求項１に記載の二次電池の端子構造。
【請求項３】
隣り合う二つの前記集電板グループのうち、前記端子部と反対側に位置する一つの前記集電板グループに含まれる前記複数の集電板には、前記端子部側に位置する他の一つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板に溶接を実施するのに使用される溶接用通路を形成する貫通孔がそれぞれ形成されている請求項１または２に記載の二次電池の端子構造。
【請求項４】
隣り合う二つの前記集電板グループのうち前記端子部と反対側に位置する一つの前記集電板グループに含まれる前記複数の集電板は、前記端子部側に位置する他の一つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板に形成された前記溶接部を覆わないように配置されている請求項１または２に記載の二次電池の端子構造。
【請求項５】
隣り合う二つの前記集電板グループのうち、前記端子部側に位置する他の一つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板に形成された前記溶接部を前記集電板の積層方向に沿って切断したときの断面積が、前記端子部と反対側に位置する一つの前記集電板グループに含まれる前記複数の集電板に形成された前記溶接部を前記集電板の積層方向に沿って切断したときの断面積よりも大きく、且つ前記他の一つの集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板の板面に沿って測った前記溶接部の溶接面積が、前記一つの集電板グループに含まれる前記複数の集電板の板面に沿って測った前記溶接部の溶接面積が小さい請求項１または２に記載の二次電池の端子構造。
【請求項６】
前記集電板グループに形成される前記溶接部の前記断面積は、該集電板グループを流れる電流にほぼ比例するよう定められている請求項５に記載の端子構造。
【請求項７】
前記溶接部は、溶接材料を用いない溶接法により形成されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二次電池の端子構造。
【請求項８】
同じ極性の複数枚の極板の複数のタブが接続された集電板が、複数枚積層されてなる集電板積層群が、端子部に溶接により固定され、前記集電板積層群は、複数枚の前記集電板からなる複数の集電板グループに分かれている二次電池の端子構造の製造方法であって、
前記端子部に隣接する１つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板を前記端子部に隣接して配置する第１の配置工程と、
前記端子部に隣接する１つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板に該複数枚の集電板の板面と交差する方向から溶接のためのエネルギを与えて前記複数枚の集電板及び前記端子部を溶接する第１の溶接工程と、
溶接が実施された前記１つの集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板の前記端子部とは反対側に、溶接が実施されていない１つの前記集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板を隣接して配置する第２の配置工程と、
前記溶接が実施されていない集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板に、積層面と交差する方向から溶接に必要なエネルギを与えて前記溶接が実施されていない集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板及び前記溶接が実施された集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板の一部とを溶接する第２の溶接工程と、
残りの前記集電板グループがあるときには、該残りの集電板グループに関して前記第２の配置工程と前記第２の溶接工程を実施する二次電池の端子構造の製造方法。
【請求項９】
前記第１及び第２の溶接工程では、前記複数枚の集電板の前記板面に沿って前記溶接のためのエネルギの供給を進行させる請求項８に記載の二次電池の端子構造の製造方法。
【請求項１０】
前記溶接が実施されていない集電板グループに含まれる前記複数枚の集電板の前記板面に沿って測った溶接面積が、前記溶接が実施された集電板グループに含まれる前記複数枚枚の集電板の前記板面に沿って測った溶接面積よりも、小さくなるように前記第２の溶接工程を実施する請求項８または９に記載の二次電池の端子構造の製造方法。
【請求項１１】
前記溶接面積が、前記集電板グループを流れる電流にほぼ比例する請求項１０に記載の端子構造の製造方法。
【請求項１２】
同じ極性の複数枚の極板の複数のタブが接続された集電板が、複数枚積層されてなる集電板積層群が、端子部に溶接により固定され、前記集電板積層群は、複数枚の前記集電板からなる複数の集電板グループに分かれている二次電池の端子構造の製造方法であって、
前記端子部、複数枚の集電板からなる集電板グループ、前記端子部側に位置する前記集電板グループに属する複数枚の前記集電板に板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギを与えるために利用される溶接用通路を形成する貫通孔が形成された複数枚の集電板からなる１以上の集電板グループを順番に配置する工程と、
前記溶接用通路を形成する貫通孔を通して、前記端子部側に位置する前記集電板グループに属する前記複数の集電板と該複数の集電板よりも前記端子部側に位置する前記端子部または前記複数の集電板の一部に溶接のためのエネルギを前記板面と交差する方向から与えて溶接を実施する溶接工程と、
前記端子部から最も離れた前記集電板グループに属する複数枚の前記集電板と該複数の集電板よりも前記端子部側に位置する前記複数の集電板の一部に溶接のためのエネルギを前記板面と交差する方向から与えて溶接を実施する最終溶接工程とからなる二次電池の端子構造の製造方法。
【請求項１３】
前記溶接工程では、前記貫通孔内において前記板面に沿って前記溶接のためのエネルギの供給を進行させる請求項１２に記載の二次電池の端子構造の製造方法。
【請求項１４】
前記端子部側に位置する前記集電板グループに属する前記複数枚の集電板に形成される溶接部の前記板面に沿って測った溶接面積が、前記端子部とは反対側に位置する前記集電板グループに属する前記複数枚の集電板に形成される溶接部の前記板面に沿って測った溶接面積よりも大きくなるように前記溶接工程及び前記最終溶接工程を実施する請求項１２または１３に記載の二次電池の端子構造の製造方法。
【請求項１５】
前記溶接面積が、前記集電板グループを流れる電流にほぼ比例する請求項１４に記載の端子構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の集電構造及び二次電池の集電構造の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、かつ自己放電が少なくてサイクル性能が良いという利点がある。そのため近年では、非水電解液二次電池を大型または大容量化することにより、各種の産業用機械器具の電源として使用することが期待されている。非水電解液二次電池を大容量化するためには、積層形電池の場合には、非水電解液二次電池内に収容する極板の枚数を増やす必要がある。
【０００３】
極板はそれぞれ電極端子に電気的に接続する必要があるため、収容する極板の枚数が増加した非水電解液二次電池では、同一箇所に重ねて接続すると、多数枚の極板のタブと電極端子との間の接続部の抵抗値が大きくなる問題がある。一方、各極板を電極端子に複数個所でそれぞれ接続しようとすると、極板を接続する領域を確保するために電極端子の接続部を大きくしなければならない。また、電極端子の接続部の周囲に、多くの極板を接続するための空間が必要となる。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、特開２００１−２８３８２４号公報（特許文献１）には、電極端子にまとめて接続される複数の集電体の集電タブの先端で傾斜面を構成し、この傾斜面にレーザービーム等を照射して、複数の集電体の各集電タブを電極端子に接続する構成が開示されている。
【０００５】
また特許第４４９４７３１号公報（特許文献２）には、複数枚の極板のタブをＬ字状の集電リード（集電板）に溶接したものを複数作り、複数の集電リードのタブが溶接される部分を所定の間隔をあけて平行に延ばし、複数の集電リードの基部を重ねてボルトにより電極端子の接続部に固定し、溶接によりゆるみを防止した二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８３８２４号公報
【特許文献２】特許第４４９４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、大容量のリチウムイオン電池として５０Ａｈ程度の製品が普及しており、１００から２００Ａｈ程度のものも開発されている。大容量のリチウムイオン二次電池では、５０枚から５００枚の極板を積層して極板群を構成している。また、短時間バックアップ用の非常用電源のように大電流放電を必要とする分野では、端子部の接触抵抗が高いと、電圧低下が起こり放電特性が低下するとともに放電に伴う発熱から電池温度の上昇が生じ、さらには劣化の可能性がある。以上から、大容量のリチウムイオン電池では非常に多数の極板を限られた体積で電極端子に接続するとともに，接触抵抗を低減することが課題となる。大容量化した二次電池で、特許文献１のように複数の集電体の集電タブの先端で傾斜面を構成すると、傾斜面の寸法が極端に長くなり、二次電池の体積エネルギー密度が著しく低下してしまう。また、溶接箇所が傾斜面に限られるため溶接面積が限定され、抵抗を低減することが出来ない。また、極板の枚数が増加すると、多数の集電タブが均一に溶接されるように各集電タブを配置しなければならず、作業性及び量産性を向上させることが困難となる。
【０００８】
特許文献２のように極板タブを集電板に溶接し、集電板を電極端子に接続する二次電池では、極板の枚数の増加により、集電板の枚数も多くならざるをえない。積層される集電板の枚数が多くなると、各集電板間の接触抵抗の増加により放電に伴う発熱に伴う電池温度の上昇、さらには劣化の可能性がある。特許文献２ではボルトの緩み防止のために溶接手段を併用しており、溶接部分は電気抵抗の低減が期待できるものの、溶接面積は限られ、大電流放電に対応できるものではない。
【０００９】
各集電板間の接触抵抗を低くするために、隣接する集電板の板面を溶接するとともに、集電板を積層した集電板積層群を端子部材に溶接して接続することが求められている。しかしながら、例えばレーザーの照射により各集電板及び集電板積層群と端子部材とを溶接する場合には、レーザーの照射によりレーザーが照射される側に位置する集電板を溶融させ、レーザーが照射される側と反対側に位置する集電板及び集電板積層群まで進行させる必要がある。５０から２００Ａｈの電池では集電板の積層枚数は５枚から２０枚程度必要である。集電板の積層枚数が多くなると、レーザーが照射される側と反対側に位置する集電板まで溶融が進行せずに、各集電板同士及び集電板積層群と端子部材との溶接が不十分あるいは場合によっては全く不可能となり、各集電板同士の電気的接続及び集電板積層群と端子部材との電気的接続が困難となる。また、レーザーが照射される側と反対側に位置する集電板まで溶融が進行するように、レーザーの出力を強くすると、集電タブの損傷やスパッタにより近傍に存在するセパレータや他の発電要素が損傷してしまう問題が生じる。
【００１０】
また特許文献１のように、複数の集電板の積層端面を溶接することも考えられる。しかしながら、複数の集電板の積層端面を溶接しただけでは、溶接面積は限られ、各集電板間の接触抵抗が大きくなり、放熱時の発熱量が増大する問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、複数のタブが接続された集電板を積層した集電板積層群を端子部材に確実に溶接することができる二次電池の端子構造を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、電気抵抗を十分に下げることができるように、複数のタブが接続された各集電板を確実に溶接することができる二次電池の端子構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、同じ極性の複数枚の極板の複数のタブが接続された集電板を複数枚積層した集電板積層群が、端子部に溶接により固定されている二次電池の端子構造を改良の対象とする。集電板積層群は、複数枚の集電板からなる複数の集電板グループに分かれている。本発明の複数の集電板グループに含まれる複数枚の集電板は、溶接部の全部または大部分が複数枚の集電板の積層端面に現れることがない溶接部により連結されている。本明細書においては、集電板の積層方向に位置する面を板面と定義し、集電板積層群の積層方向に位置しない端面を積層端面と定義する。本発明においては、端子部に隣接する１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板に形成された溶接部は、端子部内まで進行している。そして、隣り合う二つの集電板グループのうち、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる複数の集電板に形成された溶接部が、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板の一部まで進行している。このような溶接部を形成するためには、集電板の積層面と交差する方向から溶接に必要なエネルギを集電板グループに含まれる複数枚の集電板に与えることになる。なお溶接部を形成するための溶接としては、溶接材料を必要としないレーザー溶接あるいは摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）により実施できる。溶接が非接触に実施可能であるという観点からはレーザー溶接が好適に用いられる。レーザーは局所瞬間的な加熱が可能なパルスレーザーが適当であり、例えばＹＡＧレーザー等が好適に用いられる。摩擦攪拌接合は接合する部材を溶融しないという意味において狭義では溶接ではないものの、以下では溶接と表現する。
【００１４】
このように構成すると、端子部に隣接する１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板同士と端子部とが断面積を大きく取れる溶接部により連結されるので、端子部に隣接する１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板に接続された複数の極板からの電流を、端子部に隣接する１つの集電板グループに形成された溶接部を経由して端子部に流すことができる。そのため、端子部に隣接する１つの集電板グループに含まれる複数の集電板間の電気抵抗及び集電板と端子部との間における電気抵抗を小さくすることができる。また、隣り合う二つの集電板グループのうち、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる複数の集電板と端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板の一部とが断面積を大きくとれる溶接部により連結されているので、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる集電板に接続された複数の極板からの電流を、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数の集電板に形成された溶接部を通して端子部に流すことができる。そのため、集電板の枚数が多くなっても、断面積を大きくすることができる複数の溶接部を介して多数枚の集電板を接続することができるので、接続構造における電気抵抗が大きくなることがない。なお、積層方向に並ぶ二つの溶接部は、積層方向に連続していないものとするのが好ましい。これは積層方向に並ぶ二つの溶接部が連続する状態では、二つの溶接部の連続部において再溶融が発生し、その部分における電気抵抗値が不安定になるためである。
【００１５】
隣り合う二つの集電板グループのうち、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる複数の集電板には、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板に溶接を実施するのに使用される溶接用通路を形成する貫通孔をそれぞれ形成してもよい。このように構成すると、レーザー溶接等により溶接に必要なエネルギを与えて集電板を溶接する場合に、レーザー光等を溶接用通路を経由して端子部側に位置する集電板グループに含まれる集電板に与えることができるので、全ての溶接グループに含まれる複数の集電板を全て重ねた状態にして、端子部側に位置する集電板グループに含まれる集電板を簡単に溶接することができる。
【００１６】
隣り合う二つの集電板グループのうち、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる複数の集電板は、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板に形成された溶接部を覆わないように配置してもよい。このように構成すると、端子部側に位置する集電板グループに含まれる複数枚の集電板に溶接部を形成する作業が、端子部と反対側に位置する集電板グループに含まれる複数の集電板の存在によって阻害されることがないので、端子部側に位置する集電板グループに簡単に溶接部を形成することができる。
【００１７】
具体的には、隣り合う二つの集電板グループのうち、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる複数の集電板は、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板よりも、積層面の長手方向と直交する方向の長さが短くなるように構成する。このようにすると、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板は、積層面の長手方向と直交する方向の少なくとも一方の端部側が積層面の長手方向に沿って露出する。そのため、この露出した部分から溶接部を形成すればよいので、端子部側に位置する集電板グループに簡単に溶接部を形成することができる。
【００１８】
隣り合う二つの集電板グループのうち、端子部側に位置する他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板に形成された溶接部を集電板の積層方向に沿って切断したときの断面積が、端子部と反対側に位置する一つの集電板グループに含まれる複数の集電板に形成された溶接部を集電板の積層方向に沿って切断したときの断面積よりも大きくする。また他の一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板の板面に沿って測った溶接部の溶接面積が、一つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板の板面に沿って測った溶接部の溶接面積を小さくしてもよい。このように構成すると、集電板グループに流れる電流に適した抵抗値を有する溶接部を形成することができる。具体的には、集電板グループに形成される溶接部の断面積を、該集電板グループを流れる電流にほぼ比例するよう定めればよい。本明細書におけるほぼ比例とは、厳密に数式上において比例するということを表すのではなく、一方が大きくなれば他方は凡そ滑らかに大きくなる比例関係を含むことを表している。
【００１９】
本発明の二次電池の端子構造を製造する場合には、まず端子部に１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板を隣接して配置する（第１の配置工程）。そして端子部に隣接する１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板に板面と交差する方向から溶接のためのエネルギを与えて複数枚の集電板及び端子部を溶接する（第１の溶接工程）。次に、溶接が実施された１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板の端子部と反対側に、溶接が実施されていない１つの集電板グループに含まれる複数枚の集電板を隣接して配置する（第２の配置工程）。そして溶接が実施されていない集電板グループに含まれる複数枚の集電板に、板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギを与えて、溶接が実施されていない集電板グループに含まれる複数枚の集電板及び溶接が実施された集電板グループに含まれる複数枚の集電板の一部とを溶接する（第２の溶接工程）。残りの集電板グループがあるときには、該残りの集電板グループに関して第２の配置工程と前記第２の溶接工程を実施する。なお各溶接工程において、板面に沿って溶接のためのエネルギの供給を進行させると、溶接部の断面積を大きくすることができて、溶接部の抵抗値を更に小さくすることができる。このように溶接を実施すると、集電板グループごとに順次溶接部を形成して、多数枚の集電板を簡単に溶接することができる。
【００２０】
この場合には、溶接が実施されていない集電板グループに含まれる複数枚の集電板の板面に沿って測った溶接面積が、溶接が実施された集電板グループに含まれる複数枚の集電板の板面に沿って測った溶接面積よりも小さくなるように第２の溶接工程を実施してもよい。なお溶接面積が、集電板グループを流れる電流にほぼ比例するように溶接する。
【００２１】
また別の方法では、端子部、複数枚の集電板からなる集電板グループ、端子部側に位置する集電板グループに属する複数枚の集電板に板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギを与えるために利用される溶接用通路を形成する貫通孔が形成された複数枚の集電板からなる１以上の集電板グループを順番に配置する。そして溶接用通路を形成する貫通孔を通して、端子部側に位置する集電板グループに属する複数の集電板と該複数の集電板よりも端子部側に位置する端子部または複数の集電板の一部に溶接のためのエネルギを板面と交差する方向から与えて溶接を実施する。そして端子部から最も離れた集電板グループに属する複数枚の集電板と該複数の集電板よりも端子部側に位置する複数の集電板の一部に溶接のためのエネルギを板面と交差する方向から与えて溶接を実施する（最終溶接工程）。このようにすると全ての集電板を重ねた状態で溶接を実施できる。なお溶接工程において、板面に沿って溶接のためのエネルギの供給を進行させると、溶接部の断面積を大きくすることができて、溶接部の抵抗値を更に小さくすることができる。
【００２２】
この場合にも、端子部側に位置する集電板グループに属する複数枚の集電板に形成される溶接部の板面に沿って測った溶接面積が、端子部とは反対側に位置する集電板グループに属する複数枚の集電板に形成される溶接部の前記板面に沿って測った溶接面積よりも大きくなるように溶接工程及び最終溶接工程を実施するのが好ましい。なお溶接面積が、集電板グループを流れる電流にほぼ比例するように溶接する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の二次電池の端子構造の一実施の形態を適用した二次電池としてのリチウムイオン二次電池の平面図である。
【図２】図１の実施の形態のリチウムイオン二次電池１の内部構造を示す正面図である。
【図３】図１の実施の形態の極板群の右側面図である。
【図４】１つの正極集電板グループに含まれる３つの正極集電板と、端子本体部と、各正極集電板に接続される正極板の正極タブを分離して示した図である。
【図５】正極集電板積層群と正極端子の端子本体部との接続状態を模式的に示す図である。
【図６】図１の実施の形態の二次電池の正極側の端子構造の製造工程を示す図である。
【図７】（Ａ）は本発明の端子構造の第２の実施の形態を適用したリチウムイオン二次電池の正極集電板積層群を正極端子とは反対側から見た図であり、（Ｂ）は正極集電板積層群と正極端子の端子本体部との接続状態を模式的に示す図である。
【図８】図７の第２の実施の形態の二次電池の正極側の端子構造の製造工程を示す図である。
【図９】（Ａ）は本発明の端子構造の第３の実施の形態を適用したリチウムイオン二次電池の正極集電板積層群を正極端子とは反対側から見た図であり、（Ｂ）は正極集電板積層群と正極端子の端子本体部との接続状態を模式的に示す図である。
【図１０】図９の第３の実施の形態の二次電池の正極側の端子構造の製造工程を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態を適用したリチウムイオン二次電池の正極集電板積層群と正極端子の端子本体部との接続状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の二次電池の端子構造及び二次電池の実施の形態の構成を詳細に説明する。図１は、本発明の二次電池の端子構造の一実施の形態を適用した非水電解液二次電池としてのリチウムイオン二次電池１の平面図であり、図２はリチウムイオン二次電池１の内部構造を示す正面図である。なお、本実施の形態では、理解を容易にするため、一部の部品の厚み寸法を誇張して描いており、また極板の枚数を実際よりも少なく描いている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本実施の形態のリチウムイオン二次電池１は、極板群３と、極板群３を内部に収容するステンレス製の角型電池容器５とを備えている。電池容器５は、一方の端部が開口する電池缶７と、電池蓋９とを備えており、極板群３を電池缶７に挿入した後、電池缶７の開口周縁部と、電池蓋９の周縁部とを溶接することで密閉されている。
【００２６】
電池蓋９には、アルミニウム製の正極端子１１及び銅製の負極端子１３が固定されている。正極端子１１及び負極端子１３は、電池蓋９の蓋板を貫通して電池容器５の外部に突出する端子部１１ａ及び１３ａと、電池容器内に配置される端子本体部１１ｂ及び１３ｂとをそれぞれ有している。正極端子１１及び負極端子１３と電池蓋９の間には、円環状の内側パッキン１５がそれぞれ設けられている。電池蓋９の外側には、電池蓋９を介して内側パッキン１５と対向する位置に、円環状の外側パッキン１７と、端子ワッシャ１９とが重ねられた状態で設けられている。正極端子１１及び負極端子１３は、内側パッキン１５、外側パッキン１７、端子ワッシャ１９を介して、ネジ部の先端に設けられた正極端子用ナット２１及び負極端子用ナット２３により、電池蓋９にそれぞれ固定されている。電池蓋９の正極端子１１及び負極端子１３が設けられた部分は、内側パッキン１５及び外側パッキン１７により、電池容器５内の密閉・封止状態を確保している。
【００２７】
電池蓋９には、ステンレス箔を溶接したガス排出弁９ａ及び注液口９ｂが配設されている。ガス排出弁９ａは、電池内圧上昇時にステンレス箔が開裂して内部のガスを放出する機能を有している。注液口９ｂからは、エチレンカーボネートのような環状カーボネートとジメチルカーボネートのような鎖状カーボネートとの混合溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）または４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）等のリチウム塩を溶解した図示しない非水電解液が注入される。電解液注入後、液口栓により注液口９ｂは密閉されている。
【００２８】
正極端子１１の端子本体部１１ｂには、正極集電板積層群２５が溶接により取り付けられている。また、負極端子１３の端子本体部１３ｂには、負極集電板積層群２７が溶接により取り付けられている。
【００２９】
図３は、本実施の形態の極板群３の右側面図である。なお図３においては、理解を容易にするために各構成部材を模式的に示している。そのため、図３に示した各構成部材は、実際の極板群の構成部材とは、形状及び寸法等が異なる。極板群３は、複数枚の正極板３１と、複数枚の負極板３３とがセパレータ３５を介して交互に積層されて構成されている。セパレータ３５は、正極板３１と負極板３３とが接触して短絡することを防止している。
【００３０】
正極板３１は、ほぼ長方形形状の板状に形成されたアルミニウム箔からなる正極集電体と、正極集電体の両面に設けられた正極とを有している。アルミニウム箔は１０から４０μｍの厚みのものが好適に用いられる。１０μｍよりも薄い場合には機械的強度や溶接に対する強度が弱く、電気抵抗や熱抵抗が大きくなるために好ましくない。また、４０μｍより厚くなると電池容器内で余分な空間を占有するため好ましくない。正極の厚みは３０μｍから１５０μｍ程度が好適である。正極は、例えばリチウムマンガン複酸化物粉末と、導電材として鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを重量比８５：１０：５の割合で混合し、これに分散溶媒のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混練したスラリを、正極集電体に塗布した後、乾燥、プレスすることにより形成することができる。正極集電体の電池蓋９に沿って延びる辺には、合剤未塗工部からなる正極タブ３１ａが一体に形成されている。正極タブ３１ａは、後述する正極集電板に超音波溶接またはレーザー溶接等により接合される。
【００３１】
負極板３３は、ほぼ長方形形状の板状に形成された電解銅箔からなる負極集電体と、負極集電体の両面に設けられた負極とを有している。電解銅箔の厚みは５から２０μｍのものが好適に用いられる。負極合剤層の厚みは２０μｍから１００μｍが好適である。負極は例えば、負極活物質としての非晶質炭素粉末９０質量部に対し、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを１０質量部添加し、これに分散溶媒のＮＭＰを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍの電解銅箔の両面に塗布した後乾燥、プレスすることにより形成することができる。負極集電体の電池蓋９に沿って延びる辺には、合剤未塗工部からなる負極タブ３３ａが一体に形成されている。この負極タブ３３ａは、正極板３１及び負極板３３を積層したときに、正極タブ３１ａと対向しないように形成されている。負極タブ３３ａは、後述する負極集電板に超音波溶接またはレーザー溶接等により接合されている。
【００３２】
セパレータ３５は、例えばリチウムイオンが通過可能なポリエチレン製の多孔質材によりほぼ長方形形状のシート状に形成されている。なおセパレータ３５は、正極板３１の正極集電体と負極板３３の負極集電体とが積層状態で接触することを阻止できる大きさを有している。
【００３３】
なお、図３においては、図示を簡単にするために、６枚の正極板と６枚の負極板と１２枚のセパレータのみが示されているが、１００Ａｈ程度の容量を想定した本実施の形態のリチウムイオン二次電池１では、実際には、２１６枚の正極板と２１６枚の負極板と４３２枚のセパレータが積層されて極板群３が構成されている。
【００３４】
図４は、本実施の形態のリチウムイオン電池の１つの正極集電板グループＧ１に含まれる３つの正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃと、端子本体部１１ｂと、各正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃに接続される正極板の正極タブ３１ａを分離して示した図である。本実施の形態のリチウムイオン二次電池では、正極側の端子構造と、負極側の端子構造とは同一であるので、正極側の端子構造のみについて図示して説明をし、負極側の端子構造の図示及び説明については一部を省略する。各正極タブ３１ａは、超音波溶接により１８枚ずつ正極集電板４１に溶接されている。なお、図４においては、セパレータ及び負極板を図示していない。本実施の形態では、同様に、負極集電板４３にも１８枚の負極タブ３３ａが超音波溶接またはレーザー溶接等により溶接されている。電極タブの集電板への溶接枚数は材料やそれぞれの部材厚みにも依存するものの技術的な限界は５０枚以内である。正極集電板４１は、アルミニウムにより、厚さ０．１から１ｍｍのほぼ直方体形状に形成されており、複数の正極集電板４１を積層することにより正極集電板積層群２５が構成されている。
【００３５】
図５は、本実施の形態の正極集電板積層群２５と正極端子１１の端子本体部１１ｂとの接続状態を模式的に示す図である。図５に示すように本実施の形態では、１２枚の正極集電板４１Ａ乃至４１Ｌは２分されて、６枚の正極集電板４１からなる２つの正極集電板積層群２５Ａ及び２５Ｂが構成されている。正極集電板積層群２５Ａは、図５に示すように、３枚の正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃからなり端子部本体１１ｂに隣接する正極集電板グループＧ１と、３枚の正極集電板４１Ｄ乃至４１Ｆからなり正極集電板グループＧ１の端子部本体１１ｂとは反対側に位置する正極集電板グループＧ２とに分けられている。正極集電板積層群２５Ｂは、３枚の正極集電板４１Ｇ乃至４１Ｉからなり、端子部本体１１ｂに隣接する正極集電板グループＧ３と、３枚の正極集電板４１Ｊ乃至４１Ｌからなり正極集電板グループＧ３の端子部本体１１ｂとは反対側に位置する正極集電板グループＧ４とに分けられている。
【００３６】
正極集電板グループＧ１は、正極集電板グループＧ１に含まれる３枚の正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃの板面（積層方向に位置する正極集電板の表面または裏面）を、それぞれ隣接する正極集電板の板面（積層方向に位置する正極集電板の裏面または表面）と接触させた状態で、板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギをレーザー光等により与えられて形成された第１の溶接部５１により一体化されている。第１の溶接部５１は、端子本体部１１ｂの内部にまで進行するように形成されている。本実施の形態の第１の溶接部５１は、図２に破線で示すように、板面に沿って溶接のためのレーザー光等（溶接に必要なエネルギ）を進行させて形成されている。したがって第１の溶接部５１の断面は、正極集電板４１の板面に沿って延びている。
【００３７】
正極集電板グループＧ２は、正極集電板グループＧ２に含まれる３枚の正極集電板４１Ｄ乃至４１Ｆの板面を、それぞれ隣接する正極集電板の板面と接触させた状態で、板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギをレーザー光等により与えられて形成された第２の溶接部５３により一体化されている。本実施の形態の第２の溶接部５３は、正極集電板グループＧ１の一部の正極集電板４１Ｂまで進行しており、正極集電板４１Ｂ乃至４１Ｆは第２の溶接部５３により連結されている。また本実施の形態の第２の溶接部５１は、図２に示すように、第２の溶接部５３の断面も、正極集電板４１の板面に沿って延びている。第２の溶接部５３は、第１の溶接部５１と積層方向で連続しないように位置をずらして形成されている。
【００３８】
正極集電板グループＧ３は、正極集電板グループＧ３に含まれる３枚の正極集電板４１Ｇ乃至４１Ｉの板面を、それぞれ隣接する正極集電板の板面と接触させた状態で、板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギをレーザー光等により与えられて形成された第３の溶接部５５により一体化されている。第３の溶接部５５は、第１の溶接部５１と同様に、端子本体部１１ｂの内部にまで進行するように形成されている。また、本実施の形態の第３の溶接部５５の断面も、正極集電板４１の板面に沿って延びている。
【００３９】
正極集電板グループＧ４は、正極集電板グループＧ４に含まれる３枚の正極集電板４１Ｊ乃至４１Ｌの板面を、それぞれ隣接する正極集電板の板面と接触させた状態で、板面と交差する方向から溶接に必要なエネルギをレーザー光等により与えられて形成された第４の溶接部５７により一体化されている。第４の溶接部５７は、正極集電板グループＧ４に含まれる正極集電板の一部にまで進行するように形成されている。本実施の形態の第４の溶接部５７は、正極集電板グループＧ３の正極集電板４１Ｈまで進行しており、正極集電板４１Ｈ乃至４１Ｌを連結している。また本実施の形態の第４の溶接部５７の断面も、第２の溶接部５３と同様に、正極集電板４１の板面に沿って延びている。そして第４の溶接部５７は、第３の溶接部５５と積層方向で連続しないように形成されている。
【００４０】
負極側の端子構造も、上記正極側の端子構造と同じ構造を有している。そこで図４及び図５に括弧内に符号を付して負極側の構成部材の符号を付して負極側の端子構造の図示及び説明の一部を省略する。
【００４１】
負極集電板４３は、銅あるいはニッケルにより、厚さ０．１から１ｍｍのほぼ直方体形状に形成されており、複数の負極集電板４３を積層することにより負極集電板積層群２７が構成されている。本実施の形態では、正極と同様に、１２枚の負極集電板４３Ａ乃至４３Ｌは２分されて、６枚の負極集電板４３からなる２つの負極集電板積層群２７Ａ及び２７Ｂが構成されている。負極集電板積層群２７Ａは、３枚の負極集電板４３Ａ乃至４３Ｃからなり端子部本体１３ｂに隣接する負極集電板グループＮ１と、３枚の負極集電板４３Ｄ乃至４３Ｆからなり負極集電板グループＮ１の端子部本体１３ｂとは反対側に位置する負極集電板グループＮ２とに分けられている。負極集電板積層群２７Ｂは、３枚の負極集電板４３Ｇ乃至４３Ｉからなり、端子部本体１３ｂに隣接する負極集電板グループＮ３と、３枚の負極集電板４３Ｊ乃至４３Ｌからなり負極集電板グループＮ３の端子部本体１３ｂとは反対側に位置する負極集電板グループＮ４とに分けられている。
【００４２】
負極集電板グループＮ１乃至Ｎ４には、それぞれ第１乃至第４の溶接部６１乃至６７が形成されている。なお、第１乃至第４の溶接部６１乃至６７は、正極集電板グループＧ１乃至Ｇ４に形成された溶接部５１乃至５７と同様の構成を有しているので、説明を省略する。
【００４３】
次に図６を参照して、本実施の形態の二次電池の正極側の端子構造の製造工程について説明する。まず、図６（Ａ）に示すように、３枚の正極板４１Ａ乃至４１Ｃからなる正極集電板グループＧ１を正極端子１１の端子部本体１１ｂに隣接する位置に配置する。次に図６（Ｂ）に示すように、正極集電板４１Ｃの正極端子１１と対向しない側の板面にレーザー光を照射して、正極端子１１の端子部本体１１ｂ及び正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃを部分的に接合させることにより第１の溶接部５１を形成する。そして本実施の形態では、レーザー光を集電板４１Ａ乃至４１Ｃの幅方向に進行させて、第１の溶接部５１を拡大する。次に図６（Ｃ）に示すように、３枚の正極集電板４１Ｄ乃至４１Ｆからなる正極集電板グループＧ２を、正極集電板グループＧ１の正極端子１１の端子部本体１１ｂと反対側に隣接する位置に配置する。そして、図６（Ｄ）に示すように、正極集電板４１Ｆの正極端子と対向しない側の板面にレーザー光を照射して、正極集電板グループＧ２の正極集電板４１Ｄ乃至４１Ｆ及び正極集電板グループＧ１の正極板４１Ｂ乃至４１Ｃを部分的に接合させることにより第２の溶接部５３を形成する。そして本実施の形態では、レーザー光を集電板４１Ｄ乃至４１Ｆの幅方向に進行させて、第２の溶接部５３を拡大する。なおレーザー光は、第２の溶接部５３が第１の溶接部５１と正極集電板の積層方向で連続しないように照射する。正極集電板グループＧ３及びＧ４は、正極集電板グループＧ１及びＧ２と同じ手順で一体化することができる。また、負極側の端子構造は、正極側の端子構造と同様に製造することができるので、詳細な説明を省略する。
【００４４】
本実施の形態では、正極集電板グループＧ１に含まれる３枚の正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃ同士及び正極集電板４１Ａと正極端子１１の端子本体部１１ｂとが断面積の大きな第１の溶接部５１により連結されているので、正極集電板４１Ａ乃至４１Ｃ間及び正極集電板４１Ａと正極端子１１の間の電気抵抗を小さくすることができる。同様に、断面積の大きな第３の溶接部により、正極集電板４１Ｇ乃至４１Ｉ間及び正極集電板４１Ｇと正極端子１１の間の電気抵抗を小さくすることができる。また、正極集電板グループＧ２に含まれる３枚の正極集電板４１Ｄ乃至４１Ｆ及び正極集電板グループＧ１に含まれる２枚の正極集電板４１Ｂ乃至４１Ｃが第２の溶接部により連結されているので、正極集電板４１Ｂ乃至４１Ｆ間の電気抵抗を小さくすることができる。同様に、第４の溶接部により正極集電板４１Ｈ乃至４１Ｌ間の電気抵抗を小さくすることができる。よって、正極集電板の枚数が多くなっても、電気抵抗が著しく大きくなることがない。
【００４５】
次に本発明における複数枚の集電板の溶接面積について説明する。リチウムイオン電池は高温環境下で容量劣化あるいは抵抗劣化することが知られている。充放電の際に集電端子に電流が流れることにより、ジュール熱が生じるため、端子温度が上昇する。発熱を抑制するためには、溶接部分の抵抗を低減することが重要な課題となる。溶接の抵抗を低減するためには、溶接面積を十分大きくすることが必要になる。放電時の温度上昇ΔＴ（Ｋ）は発熱量に比例する。発熱量は集電端子の間の電流Ｉ（Ａ）の２乗と放電時間Δｔ（ｓ）に比例し、溶接面積Ｓ（ｍ２）に反比例する。したがって、温度上昇は式（１）に従う。
【数１】
2014154272.tif 000003
【００４６】
ここで、kは、電気抵抗、集電板厚み、および関係する部材の熱容量などの物性に依存する経験的な比例定数である。本発明者らの実験によると、正極および負極についてそれぞれ、２．４×１０−１３ΩｍＫ／Ｊ、６．９×１−１４ΩｍＫ／Ｊである。なお、ここで、電流は対象とする電池で許容される最大放電電流である。また、放電時間は当該最大電流で放電した場合に放電終止電圧まで到達する時間を表す。
【００４７】
温度上昇をΔＴより小さくしようとした場合には面積は式（１）を変形した式（２）で規定されるより値も大きくなければならない
【数２】
2014154272.tif 000004
【００４８】
リチウムイオン電池は概ね５０℃を超えると劣化が加速されることから、室温を２５℃とした場合に、温度上昇が２５℃より小さいことが好ましい。したがって、正負極の場合にはそれぞれ式（３）および式（４）で計算される面積より大きいことが好ましい。
【数３】
2014154272.tif 000005
【数４】
2014154272.tif 000006
【００４９】
溶接面積は式（３）あるいは式（４）で規定される面積より大きければ、接触抵抗低減の点からは問題が無い。しかしながら、溶接面積を大きくするには電極端子との接続部分を大きくしなければならず、電池の体積エネルギー密度の観点からは好ましくない。
【００５０】
集電端子に直接接する集電板には大きな電流が流れるものの、集電端子から離れるに従い、流れる電流は小さくなる。したがって、集電端子に溶接する集電板については計算した溶接面積Sより大きいことが必要であるものの、集電リード同士の溶接面積はSよりも小さく設計することも可能である。このような設計により，電極端子との接続部分を小さくし、電池の体積エネルギー密度を向上させることが可能である。
【００５１】
以上に記載した技術により、５０Ａｈを超えるような大容量電池において、非常に多数の極板を電極に省スペースで接続することが出来るため、電池の体積エネルギー密度を高めることが出来る。また、溶接面積を大きくして低抵抗化することが出来るため、大電流放電時の発熱が抑制可能である。また、比較的穏やかな溶接条件を採用することが出来るため、溶接の際に想定される発電要素の損傷が少なく不良品の低減が可能である。
【００５２】
図７（Ａ）は、本発明の端子構造の第２の実施の形態を適用したリチウムイオン二次電池１０１の正極集電板積層群１２５を正極端子１１１とは反対側から見た図であり、図７（Ｂ）は、正極集電板積層群１２５と正極端子１１１の端子本体部１１１ｂとの接続状態を模式的に示す図である。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の部材に、図１乃至図６に付した符号に１００の符号を加えた符号を付して説明を省略する。第２の実施の形態では、正極集電板グループＧ１０２に含まれる正極集電板１４１Ｄ乃至１４１Ｆには、正極集電板グループＧ１０１に第１の溶接部１５１を形成する際に、レーザー光を正極集電板グループＧ１０１に含まれる正極集電板１４１に照射するのに使用される溶接用通路Ｐを形成する貫通孔Ｈがそれぞれ形成されている。正極集電板グループＧ１０４に含まれる正極集電板１４１Ｊ乃至１４１Ｌ、負極集電板グループＮ１０２に含まれる負極集電板１４３Ｄ乃至１４３Ｆ及び負極集電板グループＮ１０４に含まれる負極集電板１４３Ｊ乃至１４３Ｌにも、同様に貫通孔Ｈがそれぞれ形成されている。
【００５３】
図８は、第２の実施の形態の二次電池の正極側の端子構造の製造工程を示す図である。まず、図８（Ａ）に示すように、正極端子の端子部本体１１１ｂと、貫通孔が形成されていない３枚の正極集電板１４１Ａ乃至１４１Ｃからなる正極集電板グループＧ１０１と、貫通孔が形成された３枚の正極集電板１４１Ｄ乃至１４１Ｆからなる正極集電板グループＧ１０２とを順番に並ぶように配置する。次に図８（Ｂ）に示すように、正極集電板１４１Ｄ乃至１４１Ｆの貫通孔により形成された溶接用通路Ｐを通して、正極集電板１４１Ｃの溶接用通路Ｐに露出する露出面にレーザー光を照射して、正極端子の端子部本体１１１ｂ及び正極集電板１４１Ａ乃至１４１Ｃを部分的に接合させることにより、第１の溶接部１５１を形成する。レーザー光の照射は、正極集電板１４１Ｃの幅方向に（貫通孔Ｈが延びる方向）に溶接が進行するように行う。そして、図８（Ｃ）に示すように、正極集電板１４１Ｆの正極端子と対向しない側の板面にレーザー光を正極集電板１４１Ｆの幅方向に溶接が進行するように照射して、正極集電板グループＧ１０２の正極集電板１４１Ｄ乃至１４１Ｆ及び正極集電板グループＧ１０１の正極集電板１４１Ｂ乃至１４１Ｃを接合させることにより、第２の溶接部１５３を形成する。本実施の形態では、第２の溶接部１５３を形成するレーザー光は、溶接用通路Ｐが形成されていない部分に照射する。正極集電板グループＧ１０３及びＧ１０４は、正極集電板グループＧ１０１及びＧ１０２と同じ手順で製造することができる。また、負極側の端子構造は、正極側の端子構造と同様に製造することができるので、詳細な説明を省略する。
【００５４】
図９（Ａ）は、本発明の端子構造の第３の実施の形態を適用したリチウムイオン二次電池２０１の正極集電板積層群２２５を正極端子２１１とは反対側から見た図であり、図９（Ｂ）は、正極集電板積層群２２５と正極端子２１１の端子本体部２１１ｂとの接続状態を模式的に示す図である。なお、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の部材に、図１乃至図６に付した符号に２００の符号を加えた符号を付して説明を省略する。第３の実施の形態では、正極集電板グループＧ２０２に含まれる正極集電板２４１Ｄ乃至２４１Ｆは、正極集電板グループＧ２０１に含まれる正極集電板２４１Ａ乃至２４１Ｃよりも、板面の長手方向と直交する方向の寸法が短く構成されている。そのため、正極集電板グループＧ２０１は、正極集電板グループＧ２０２により覆われない露出面を有しており、この露出面から正極端子の端子部本体に向かう積層方向に第１の溶接部２５１が形成されている。
【００５５】
図１０は、第３の実施の形態の二次電池の正極側の端子構造の製造工程を示す図である。まず、図１０（Ａ）に示すように、正極端子の端子部本体２１１ｂと、３枚の正極集電板２４１Ａ乃至２４１Ｃからなる正極集電板グループＧ２０１と、３枚の正極集電板２４１Ｄ乃至２４１Ｆからなる正極集電板グループＧ２０２とを、正極集電板グループＧ２０１の正極集電板２４１Ｃの板面の一部が露出するように順番に端部をずらして配置する。次に図１０（Ｂ）に示すように、正極集電板２４１Ｃの板面の露出する部分（露出面）にレーザー光を照射して、正極端子の端子部本体２１１ｂ及び正極集電板２４１Ａ乃至２４１Ｃを部分的に接合させることにより、第１の溶接部２５１を形成する。レーザ光の照射は、正極集電板２４１Ｃの幅方向に溶接が進行するように行う。そして、図１０（Ｃ）に示すように、正極集電板２４１Ｆの正極端子と対向しない側の板面にレーザー光を正極集電板２４１Ｆの幅方向に溶接が進行するように照射して、正極集電板グループＧ２０２の正極集電板２４１Ｄ乃至２４１Ｆ及び正極集電板グループＧ２０１の正極集電板２４１Ｂ乃至２４１Ｃを部分的に接合させることにより、第２の溶接部２５３を形成する。正極集電板グループＧ２０３及びＧ２０４は、正極集電板グループＧ２０１及びＧ２０２と同じ手順で製造することができる。また、負極側の端子構造は、正極側の端子構造と同様に製造することができるので、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図１１は、本発明の端子構造の第４の実施の形態を適用したリチウムイオン二次電池の正極集電板積層群３２５と正極端子３１１の端子本体部３１１ｂとの接続状態を模式的に示す図である。なお、第４の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の部材に、図１乃至図６に付した符号に３００の符号を加えた符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図１１に示す第４の実施の形態では、１８枚の正極集電板３４１Ａ乃至３４１Ｒを２分して、９枚の正極集電板３４１からなる２つの正極集電板積層群３２５Ａ及び３２５Ｂが構成されている。正極集電板積層群３２５Ａは、３枚の正極集電板３４１Ａ乃至３４１Ｃからなり端子部本体３１１ｂに隣接する正極集電板グループＧ１と、３枚の正極集電板３４１Ｄ乃至３４１Ｆからなり正極集電板グループＧ１の端子部本体３１１ｂとは反対側に位置する正極集電板グループＧ２と、３枚の正極集電板３４１Ｇ乃至３４１Ｉからなり正極集電板グループＧ２の端子部本体３１１ｂとは反対側に位置する正極集電板グループＧ３とに分けられている。正極集電板積層群３２５Ｂは、３枚の正極集電板３４１Ｊ乃至３４１Ｌからなり、端子部本体３１１ｂに隣接する正極集電板グループＧ４と、３枚の正極集電板３４１Ｍ乃至３４１Ｏからなり正極集電板グループＧ４の端子部本体３１１ｂとは反対側に位置する正極集電板グループＧ５と、３枚の正極集電板３４１Ｐ乃至３４１Ｒからなり正極集電板グループＧ５の端子部本体３１１ｂとは反対側に位置する正極集電板グループＧ６とに分けられている。
【００５８】
本実施の形態では、図１１に示すように、正極集電板グループＧ１を一体化する第１の溶接部３５１は、正極集電板グループＧ２を一体化する第２の溶接部３５３よりも、正極集電板の板面の長手方向と直交する方向が長く形成されている。そのため、第１の溶接部３５１は、第２の溶接部３５３よりも、第１の溶接部３５１を集電板の積層方向に切断したときの断面積が大きくなるように構成されている。また、第２の溶接部３５３は、正極集電板グループＧ３を一体化する第３の溶接部３５５よりも、正極集電板の板面の長手方向と直交する方向が長く形成されている。そのため、第２の溶接部３５３は、第３の溶接部３５５よりも、第２の溶接部３５３を集電板の積層方向に切断したときの集電板の積層方向の断面積が大きくなるように構成されている。
【００５９】
同様に、正極集電板グループＧ４を一体化する第４の溶接部３５７は、正極集電板グループＧ５を一体化する第５の溶接部３５９よりも、正極集電板の板面の長手方向と直交する方向が長く形成されている。そのため、第４の溶接部３５７は、第５の溶接部３５９よりも、第４の溶接部３５７を集電板の積層方向に切断したときの集電板の積層方向の断面積が大きくなるように構成されている。また、第５の溶接部３５９は、正極集電板グループＧ６を一体化する第６の溶接部３６０よりも、正極集電板の板面の長手方向と直交する方向が長く形成されている。そのため、第５の溶接部３５９は、第６の溶接部３６０よりも、第５の溶接部３５９を集電板の積層方向に切断したときの集電板の積層方向の断面積が大きく構成されている。なお、負極側の端子構造は、正極側の端子構造と同様に製造することができるので、図１１においては、正極側の端子構造の対応する部材に括弧を付けた負極側の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６０】
上記各実施の形態では、端子本体部の積層方向に対向する２つの面にそれぞれ集電板積層群を保持しているが、端子本体部の一方の面のみに集電板積層群を保持させてもよいのは勿論である。
【００６１】
また、上記各実施の形態では、レーザー溶接により、溶接部を形成しているが、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）等の部材の溶融を伴わない方法で溶接部を形成してもよい。
【００６２】
上記各実施の形態では、集電板積層群をそれぞれ２つの正極集電板グループに分けているが、３以上の正極集電板グループに分けてもよい。集電枚の合計枚数が多い場合、グループの数を多く、小分けにするほど溶接の均一性が高く、穏やかな溶接条件を採用することができるが溶接回数が多く溶接に必要な面積が多くなる。
【００６３】
さらに上記各実施の形態では、リチウムイオン二次電池について説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の二次電池及びその電極構造に適用しても良いのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によれば、複数のタブが接続された集電板を複数枚積層してなる集電板積層群を端子部材に確実に溶接することができ、しかも複数のタブが接続された各集電板同士を確実に溶接することができる。また、大容量電池において、非常に多数の極板を電極に省スペースで接続することが出来るため、エネルギー密度を高めることが出来る。さらに、溶接面積を大きくして低抵抗化することが出来るため、大電流放電時の発熱が抑制可能である。また、比較的穏やかな溶接条件を採用することが出来る。
【符号の説明】
【００６５】
１  リチウムイオン二次電池
３  極板群
５  電池容器
７  電池缶
９  電池蓋
９ａ  ガス排出弁
９ｂ  注液口
１１  正極端子
１１ａ  端子部
１１ｂ  端子本体部
１３  負極端子
１３ｂ  端子本体部
１５  内側パッキン
１７  外側パッキン
１９  端子ワッシャ
２１  正極端子用ナット
２３  負極端子用ナット
２５  正極集電板積層群
２７  負極集電板積層群
３１  正極板
３１ａ  正極タブ
３３  負極板
３３ａ  負極タブ
３５  セパレータ
４１  正極集電板
４３  負極集電板
５１  溶接部
５３  溶接部
５５  溶接部
５７  溶接部
Ｇ  正極集電板グループ
Ｎ  負極集電板グループ
Ｐ  溶接用通路
Ｈ  貫通孔
【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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