(57)【要約】  本開示の目的は、エネルギービームを用いて複数本の集電タブを外装缶に溶接する場合において、エネルギービームの出力を低減しその出力のマージンを十分に確保することで、高品質かつ低コストで生産できる電池を提供することである。本開示の一態様に係る電池は、電極体（２２）の負極（２４）に接続された複数本の集電タブの重なり部Ｋと外装缶（５０）とが溶接群（４０）で溶接された電池であって、溶接群（４０）は、外装缶の外側から見た場合の形状がそれぞれ線状である溶接部（６１）及び溶接部（６２）を含む。第１溶接部としての溶接部（６１）は、外装缶（５０）と複数本の集電タブの全てとを溶接し、第２溶接部としての溶接部（６２）は、外装缶（５０）と複数本の集電タブの一部の集電タブのみとを溶接する。
2019004039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の一方に接続された複数本の集電タブを有し、前記複数本の集電タブの重なり部と外装缶とが前記外装缶の外側表面から前記重なり部に向けて形成された溶接群で溶接された電池であって、
前記溶接群は、前記外装缶の外側から見た場合の形状がそれぞれ線状である第１溶接部及び第２溶接部を含み、
前記第１溶接部は、前記外装缶と前記複数本の集電タブの全てとを溶接し、
前記第２溶接部は、前記外装缶と前記複数本の集電タブの一部の集電タブのみとを溶接する、電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池において、
前記第２溶接部は、前記外装缶と、前記複数本の集電タブのうち、前記外装缶に接する集電タブのみとを溶接する、電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池において、
前記複数本の集電タブが２本の集電タブである、電池。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の電池において、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部は交わらない、電池。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の電池において、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部が少なくとも一個所以上で交わる、電池。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１に記載の電池において、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の前記外装缶の外側から見た場合の形状がそれぞれ円状である、電池。
【請求項７】
正極及び負極の一方に接続された複数本の集電タブの重なり部と、外装缶とを溶接する溶接工程を含む電池の製造方法であって、
前記溶接工程は、前記外装缶の外部から、第１のエネルギー量を有する第１エネルギービームを照射し前記外装缶と前記複数本の集電タブの全てとを第１溶接部により溶接する第１溶接部溶接工程と、
前記第１エネルギービームより小さい第２のエネルギー量を有する第２エネルギービームを照射し前記外装缶と前記複数本の集電タブの一部の集電タブのみとを第２溶接部により溶接する第２溶接部溶接工程とを有する、電池の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電池の製造方法において、
回折格子を用いて１つのエネルギービームを前記第１エネルギービームと前記第２エネルギービームに分岐させることで、前記第１溶接部及び前記第２溶接部を同時に形成する、電池の製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の電池の製造方法において、
前記第１エネルギービームと、前記第２エネルギービームとを、別々に位置をずらして照射することで、前記第１溶接部及び前記第２溶接部を形成する、電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか１に記載の電池の製造方法において、
前記複数本の集電タブと前記外装缶とを回転させる駆動部、または光学要素を回転させる駆動部を用いることで、前記外装缶の外側から見た場合の形状が円状である前記第１溶接部及び前記第２溶接部を形成する、電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数本の集電タブと外装缶とが溶接された電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の二次電池は、パソコン等の電子機器に組み込んで用いるだけでなく、車両の走行用のモータに電力を供給する電力源として期待されている。リチウムイオン二次電池は、高いエネルギーを得られる代わりに、電池内への金属異物などの混入による内部短絡が発生すると、電池自体の発熱等の問題が発生する可能性がある。【０００３】
従来、外装缶と集電タブとの接続は主に抵抗溶接によって行われている。しかしながらこの抵抗溶接は、溶接過程で電池内部でスパッタが発生し、金属異物が電池内に混入することで、電圧不良による電池の製造品質、安全性、及び信頼性が悪化する課題があった。そのため近年では、外装缶の外側からエネルギービーム、例えばレーザ光を照射して外装缶と集電タブとを溶接することにより、電池内部でのスパッタの発生が防止されている（例えば特許文献１〜３参照）。【０００４】
さらに電池内部の電気抵抗を下げるために、電極体の同一極に接続された２本以上の集電タブを外装缶に接続するものがある（例えば特許文献１、２参照）。【０００５】
特許文献１における２本以上の集電タブを外装缶に接続する電池を、図１０を用いて説明する。この電池では、電極体１１が挿入された外装缶１４の外側からレーザ光を照射して、２本以上の集電タブ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを外装缶１４に１個所の溶接部１３で溶接している。その溶接部１３の深さは、レーザのエネルギーと照射時間とを調節することにより制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−３６８６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６２３２６号公報
【特許文献３】特開２０１６−２０７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エネルギービームを用いて電極体に接続された１本の集電タブを外装缶に溶接する場合、十分な溶接強度の確保が必要である。しかし、外装缶の外側から照射されるレーザなどのエネルギービームの出力が高すぎると、溶融部がその集電タブを貫通して電池内部でスパッタが発生してしまう。一般的に集電タブの厚みは外装缶よりも薄く、溶接強度を確保し、かつ溶接部が集電タブを貫通しないようにするためには、照射するエネルギービームの出力を厳密にコントロールする必要がある。【０００８】
エネルギービームを用いて２本以上の集電タブを外装缶に溶接する場合、特許文献１のように複数本の集電タブの重なり部と外装缶とをエネルギービームの照射により１個所の溶接部で溶接する方法が考えられる。しかしながら、溶接強度を確保するための接合面積を得るためには、エネルギービームのスポット径を広くすることが必要であり、集電タブが２本以上となることを考慮すると、照射するエネルギービームの出力は非常に高くする必要がある。集電タブを外装缶に溶接する際のエネルギービームの出力の許容範囲は、スパッタを発生させないための第１条件と、集電タブと外装缶の間に十分な溶接強度を確保するための第２条件とによって決まる。【０００９】
２本以上の集電タブを用いる場合、外装缶及び集電タブの厚みの和のばらつきが大きくなることや、エネルギービームの出力を大きくしなければならないことを考慮する必要がある。エネルギービームの出力には一定の割合でばらつきが含まれるため、その出力が大きくなると、エネルギービームの出力のばらつき範囲の絶対量が増加する。そのため、２本以上の集電タブを用いる場合、エネルギービームの出力のマージンを確保することが困難になるという課題がある。さらに、高出力のレーザ発振器等のビーム生成装置が必要となるため、設備がコストアップするという課題もある。本開示では、エネルギービームの出力がその出力の許容範囲に影響を与えることを考慮して、エネルギービームの出力に対する上記の第１条件と第２条件から求められる出力の許容範囲（絶対量）の割合（％）を出力のマージンの指標として用いる。【００１０】
本開示は、エネルギービームを用いて複数本の集電タブを外装缶に溶接する場合において、エネルギービームの出力を低減しその出力のマージンを十分に確保することで、高品質かつ低コストで生産できる電池およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示に係る電池は、正極及び負極の一方に接続された複数本の集電タブを有し、複数本の集電タブの重なり部と外装缶とが外装缶の外側表面からその重なり部に向けて形成された溶接群で溶接された電池であって、溶接群は、外装缶の外側から見た場合の形状がそれぞれ線状である第１溶接部及び第２溶接部を含み、第１溶接部は、外装缶と複数本の集電タブの全てとを溶接し、第２溶接部は、外装缶と複数本の集電タブの一部の集電タブのみとを溶接する、電池である。【００１２】
また、本開示に係る電池の製造方法は、正極及び負極の一方に接続された複数本の集電タブの重なり部と、外装缶とを溶接する溶接工程を含む電池の製造方法であって、溶接工程は、外装缶の外部から、第１のエネルギー量を有する第１エネルギービームを照射し外装缶と複数本の集電タブの全てとを第１溶接部により溶接する第１溶接部溶接工程と、第１エネルギービームより小さい第２のエネルギー量を有する第２エネルギービームを照射し外装缶と複数本の集電タブの一部の集電タブのみとを第２溶接部により溶接する第２溶接部溶接工程とを有する、電池の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本開示に係る電池及びその製造方法によれば、複数本の集電タブを外装缶に溶接する上で、溶接のためのエネルギービームの出力を低減することができ、エネルギービームの出力マージンの確保や設備コストの抑制が可能になる。したがって本開示は、高品質かつ低コストで生産できる電池およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態の一例の非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示す非水電解質二次電池の底面図である。
【図２】図２は、実施形態の別例の非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態の別例の非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示す非水電解質二次電池の底面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施形態の別例の非水電解質二次電池の底面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施形態の別例の非水電解質二次電池の底面図である。
【図５】図５は、実施形態の別例の非水電解質二次電池の底面図である。
【図６】図６は、実施形態の別例の非水電解質二次電池の底面図である。
【図７】図７は、図６に示す非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【図８】図８は、実施形態の非水電解質二次電池の製造方法の別例において、複数本の集電タブと外装缶とを溶接する方法を示している非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【図９】図９は、実施形態の非水電解質二次電池の製造方法の別例において、複数本の集電タブと外装缶とを溶接する方法を示している非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【図１０】図１０は、比較例の非水電解質二次電池の底面側半部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、電池の仕様に合わせて適宜変更することができる。また、以下において「略」なる用語は、例えば、完全に同じである場合に加えて、実質的に同じとみなせる場合を含む意味で用いられる。さらに、以下において複数の実施形態、変形例が含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００１６】
また、以下では、電池が円筒形の非水電解質二次電池である場合を説明するが、電池は、円筒形電池以外の角形電池等としてもよい。また、電池は、以下で説明するようなリチウムイオン二次電池に限定するものではなく、ニッケル水素電池、ニッカド電池等の他の二次電池、または乾電池、リチウム電池等の一次電池であってもよい。また、電池が有する電極体は、以下で説明するような巻回型に限定するものではなく、複数の正極と負極がセパレータを介して交互に積層された積層型としてもよい。
【００１７】
図１Ａは、実施形態の一例の円筒形の非水電解質二次電池２０の底面側半部の断面図である。図１Ｂは、非水電解質二次電池２０の底面図である。以下では、非水電解質二次電池は、二次電池と記載する。図１Ａ及び図１Ｂに例示するように、二次電池２０は、巻回型の電極体２２と、非水電解質（図示せず）と、外装缶５０とを備える。巻回型の電極体２２は、正極２３と、負極２４と、セパレータ２５とを有し、正極２３と負極２４がセパレータ２５を介して渦巻状に巻回されている。以下では、電極体２２の軸方向一方側を「上」、軸方向他方側を「下」という場合がある。非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。
【００１８】
正極２３は、帯状の正極集電体２３ａと、当該集電体２３ａに接合された正極集電タブ（図示せず）とを有する。正極集電タブは、正極集電体２３ａを正極端子（図示せず）に電気的に接続するための導電部材であって、電極群の上端から電極体２２の軸方向αの一方側（図１Ａの上方）に延出している。ここで、電極群とは電極体２２において各集電タブを除く部分を意味する。正極集電タブは、例えば電極体２２の径方向βの略中央部に設けられている。
【００１９】
負極２４は、帯状の負極集電体２４ａと、当該集電体２４ａに接続された第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８とを有する。第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８は、後述するように、それらの重なり部Ｋが外装缶５０に溶接された本開示の複数本の集電タブに相当する。第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８は、負極端子となる外装缶５０に負極集電体２４ａを電気的に接続するための導電部材であって、電極群の下端から軸方向αの他方側（図１Ａの下方）に延出している。例えば、第１集電タブ２６は電極体２２の巻き終わり側端部に設けられ、第２集電タブ２７は電極体２２の径方向βの略中央部に設けられる。また、第３集電タブ２８は、電極体２２の巻き始め側端部に設けられる。
【００２０】
各集電タブの構成材料は特に限定されない。正極集電タブはアルミニウムを主成分とする金属によって、第１〜第３集電タブ２６，２７，２８はニッケルまたは銅を主成分とする金属によって、または、ニッケル及び銅の両方を含む金属によって、それぞれ構成されることが好ましい。後述の図３Ａ、図３Ｂに示すように、第１〜第３集電タブ２６，２７，２８のうち、１本の集電タブを省略してもよい。負極集電体２４ａに４本以上の集電タブが接続されていてもよい。一方、後述の外装缶５０に電気的に接続されない正極集電タブの数は特に制限されず、１本又は複数本とすることができる。
【００２１】
第１〜第３集電タブ２６，２７，２８は、後述の外装缶５０における底板部５１の近くで略直角に曲げられて、絶縁板３０を介して電極体２２の巻き芯部２９と対向する部分で重ねられて重なり部Ｋを形成する。このとき、底板部５１の内面に対し第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、第３集電タブ２８が順に重ねられ、第１集電タブ２６が底板部５１に接する。そして、重なり部Ｋが外装缶５０の底板部５１の内面の中心部に重ねられた状態で、レーザ光４０によって形成された溶接群６０により、重なり部Ｋと外装缶５０とが溶接される。レーザ光４０は、レーザビームに相当する。レーザ光４０は、後述の第１レーザ光４０ａ、第２レーザ光４０ｂ、及び第３レーザ光４０ｃを含んでいる。図１Ａでは、破線円Ｌにより、第１〜第３集電タブ２６，２７，２８が配置される部分を示している。溶接群６０は、底板部５１の外側（図１Ａの下側）から見た場合の形状がそれぞれ線状である溶接部６１，６２，６３により構成される。なお、本開示で溶接部とは、外装缶５０及び第１〜第３集電タブ２６，２７，２８のうちレーザ光４０が照射されて溶融し、凝固した部分をいう。
【００２２】
外装缶５０は、有底円筒形の金属製容器である。外装缶５０の開口部は、封口体（図示せず）によって封止される。外装缶５０は、電極体２２及び非水電解質を収容する。電極体２２の下部には、絶縁板３０が配置される。第１集電タブ２６は絶縁板３０の外側を通って、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８は絶縁板３０の貫通孔（図示せず）を通って、外装缶５０の底部側に延び、外装缶５０の底板部５１の内面に溶接される。外装缶５０の底部である底板部５１の厚みは、例えば０．２〜０．５ｍｍである。
【００２３】
電極体２２は、正極２３と負極２４がセパレータ２５を介して渦巻状に巻回されてなる巻回構造を有する。正極２３、負極２４、及びセパレータ２５は、いずれも帯状に形成され、渦巻状に巻回されることで電極体２２の径方向βに交互に積層された状態となる。本実施形態では、電極体２２の巻中心軸Ｏを含む巻き芯部２９は、円柱状の空間である。
【００２４】
正極２３は、帯状の正極集電体２３ａと、正極集電体２３ａ上に形成された正極活物質層とを有する。例えば正極集電体２３ａの両面に正極活物質層が形成されている。正極集電体２３ａには、例えばアルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な正極集電体２３ａは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を主成分とする金属の箔である。
【００２５】
正極活物質層は、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことが好ましい。正極２３は、例えば正極活物質、導電剤、結着剤、及びＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極合剤スラリーを正極集電体２３ａの両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。
【００２６】
正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の遷移金属元素を含有するリチウム含有遷移金属酸化物が例示できる。リチウム含有遷移金属酸化物は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ１＋ｘＭＯ２（式中、−０．２＜ｘ≦０．２、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの少なくとも１種を含む）で表される複合酸化物であることが好ましい。
【００２７】
上記導電剤の例としては、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。上記結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）またはその塩、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等が併用されてもよい。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
負極２４は、帯状の負極集電体２４ａと、負極集電体２４ａ上に形成された負極活物質層とを有する。例えば負極集電体２４ａの両面に負極活物質層が形成されている。負極集電体２４ａには、例えば銅などの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。
【００２９】
負極活物質層は、負極集電体２４ａの両面において、後述の無地部を除く全域に形成されることが好適である。負極活物質層は、負極活物質及び結着剤を含むことが好ましい。負極２４は、例えば負極活物質、結着剤、及び水等を含む負極合剤スラリーを負極集電体２４ａの両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。
【００３０】
負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば特に限定されず、例えば天然黒鉛、人造黒鉛等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、またはこれらを含む合金、複合酸化物などを用いることができる。負極活物質層３６に含まれる結着剤には、例えば正極２３の場合と同様の樹脂が用いられる。水系溶媒で負極合剤スラリーを調製する場合は、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＣＭＣまたはその塩、ポリアクリル酸またはその塩、ポリビニルアルコール等を用いることができる。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
負極２４には、負極集電体２４ａを構成する金属の表面が露出した無地部が設けられる。無地部は、負極集電タブである第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８がそれぞれ接続される部分であって、負極集電体２４ａの表面が負極活物質層に覆われていない部分である。無地部は、負極２４の幅方向である軸方向αに沿って長く延びた正面視略矩形形状であり、負極の各集電タブ２６，２７，２８よりも幅広に形成される。
【００３２】
負極の各集電タブ２６，２７，２８は、負極集電体２４ａの表面に例えば超音波溶接等の溶接により接合されている。図１Ａに示す例では、負極２４の巻き終わり側端部、巻き方向中間部、及び巻き始め側端部に、それぞれ負極集電タブである第１集電タブ２６，第２集電タブ２７，及び第３集電タブ２８が設けられている。このように負極集電タブを負極の複数位置に設けることで、集電性が向上する。各無地部は、例えば負極集電体２４ａの一部に負極合剤スラリーを塗布しない間欠塗布により設けられる。
【００３３】
正極集電タブは、正極集電体２３ａに形成された無地部に接合され、正極集電体２３ａから上方に突出した部分が正極端子または正極端子に接続された部分に接合される。
【００３４】
セパレータ２５には、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布などが挙げられる。セパレータ２５の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂が好ましい。
【００３５】
溶接群６０は、底板部５１の外側（図１Ａの下側）から、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８の全てが重なる部分にレーザ光４０を照射することにより外装缶５０の外側表面から重なり部Ｋに向けて形成される。レーザ光４０としては、ファイバーレーザのレーザ光を用いることが好適である。ファイバーレーザのスポット径は、例えば直径が０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度と非常に小さく、そのファイバーレーザにより形成される溶融部の幅も約０．１ｍｍと非常に小さい。このため、レーザ光の集光点のパワー密度を非常に高くできる。また、後述のように二次電池２０をレーザ光の照射方向に対し直交する方向に移動させることで、レーザ光による溶接部が底板部５１の外側から見た場合に細い線状となる。このとき、二次電池２０は底部を上にした状態で配置し、その底部に向けてレーザ光を照射させることができる。二次電池２０は底部を横に傾けた状態で配置し、その底部に向けてレーザ光を照射させることもできる。また、ファイバーレーザを用いる場合、線状の溶接部を複数設けることで溶接強度を確保しやすい。
【００３６】
図１Ｂに示すように、底板部５１の外側（図１Ａの下側）から見た場合に、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８が底板部５１と重畳する部分では、第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７が第３集電タブ２８と直交している。第１〜第３集電タブ２６,２７,２８は、絶縁板３０を介して対向する電極体２２の巻き芯部２９と重なり部Ｋを形成すれば十分であるため、それらの配置方法は図１Ｂに示す方法に限定されない。また、電極体２２の巻き方向である周方向における第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８の幅は同じであっても異なっていてもよい。
【００３７】
溶接群６０を形成する溶接部６１は、外装缶５０の底部、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８を溶融させることで、外装缶５０と第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８とを溶接している。したがって、溶接部６１は第１溶接部に相当する。溶接群６０を形成する溶接部６２は、外装缶５０の底部及び第１集電タブ２６を溶融させることで、外装缶５０と第１集電タブ２６とを溶接している。したがって、溶接部６２は第２溶接部に相当する。溶接群６０を形成する溶接部６３は、外装缶５０の底部、第１集電タブ２６、及び第２集電タブ２７を溶融させることで、外装缶５０と第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７とを溶接している。したがって、溶接部６３は第２溶接部に相当する。
【００３８】
このように溶接群６０を形成する複数の溶接部６１，６２，６３のうち、溶接部６１が、外装缶５０と、負極の複数本の集電タブの全てである第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８とを溶接する。このとき、溶接部６１は、第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７を貫通するが、最内端の集電タブである第３集電タブ２８は貫通しない。
【００３９】
また、複数の溶接部６１，６２，６３のうち、溶接部６２が、外装缶５０と、負極の複数本の集電タブのうち、これら複数本の集電タブの一部の集電タブである第１集電タブ２６のみとを溶接する。このとき、溶接部６２は、第１集電タブ２６を貫通しない。
【００４０】
また、溶接部６３が、外装缶５０と、負極の複数本の集電タブのうち、これら複数本の集電タブの一部の集電タブである第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７のみとを溶接する。このとき、溶接部６３は、第１集電タブ２６を貫通するが、第２集電タブ２７は貫通しない。
【００４１】
このように本開示では、複数の溶接部のうち、少なくとも１つの溶接部が第１溶接部に相当し、少なくとも１つの溶接部が第２溶接部に相当する。その条件が満たされる限り、第１溶接部と第２溶接部の配置は自由に選択することができる。例えば、図１Ａ及び図１Ｂに示す構成において、溶接部６３が第１溶接部に相当し、溶接部６１，６２が第２溶接部に相当するように、溶接部６１，６３の深さ（図１Ａの矢印α方向の長さ）を変えることができる。その例において、第１溶接部と第２溶接部の配置を変えることもできる。
【００４２】
各溶接部６１，６２，６３は、底板部５１の外側から見た場合の形状が線状の溶接形状であり、これらの溶接部６１，６２，６３の並びの順序は限定されない。各溶接部６１，６２，６３を底板部５１の外側から見た場合の形状が直線状であるので、溶接形状を容易に形成できる。また、レーザ光４０と、電極体１１が挿入された外装缶５０とが相対的に直線移動することにより、直線形状の各溶接部６１，６２，６３を形成でき、各溶接部６１，６２，６３は互いに交わらない。
【００４３】
外装缶５０と電極体２２は別構造体であり、外装缶５０と第１集電タブ２６の接合部のみによって互いに接合される。一方、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８は、巻き構造によって一体化された単一の構造体である電極体２２に接合されているので、集電タブ間に形成される接合部は別構造体である電極体２２と外装缶５０を互いにに接合するものではない。そのため、レーザ溶接後の電池組み立て工程中または電池使用環境下おける電極体２２と外装缶５０の間の接続を確保するために、外装缶５０と第１集電タブ２６の間の溶接強度は、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８の間の溶接強度よりも大きいことが好ましい。言い換えると、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８の間の溶接強度は、外装缶５０と第１集電タブ２６の間の接合強度より小さくてよい。
【００４４】
図１Ａの溶接部６２及び溶接部６３の深さを溶接部６１の深さよりも小さくする。これにより、３つの溶接部６１，６２，６３の深さが同一の場合に比べて、溶接群６０において接合に必要な溶融体積を減らすことができる。このため、溶接群６０による接合部において溶融のために必要なレーザ光４０のエネルギー量としての出力を小さくできる。しかも、外装缶５０と第１集電タブ２６の溶接強度を十分に確保することができる。
【００４５】
次に、負極２４に接続された複数本の集電タブの重なり部Ｋと、外装缶５０とを溶接する溶接工程を含む実施形態の電池の製造方法を説明する。この製造方法において、複数本の集電タブの重なり部Ｋと外装缶５０とを溶接する場合、溶接工程は、第１溶接部溶接工程、一方側第２溶接部溶接工程、及び他方側第２溶接部溶接工程を有する。第１溶接部溶接工程は、負極の複数本の集電タブの少なくとも一部の集電タブと接触させた外装缶５０の外部から、第１のエネルギー量を有する第１エネルギービームとしての第１レーザ光４０ａを照射する。第１レーザ光４０ａの照射により、複数本の集電タブの全てである第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８を溶融し、外装缶５０と複数本の集電タブの全てとを溶接部６１により溶接する。
【００４６】
一方側第２溶接部溶接工程は、第１レーザ光４０ａのエネルギー量より小さい第２のエネルギー量を有する第２エネルギービームとしての第２レーザ光４０ｂを、外装缶５０の外部から照射する。これにより、外装缶５０と複数本の集電タブの一部の集電タブである第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７のみとを溶接部６３により溶接する。
【００４７】
他方側第２溶接部溶接工程は、第１レーザ光４０ａ及び第２レーザ光４０ｂのエネルギー量のいずれよりも小さい第３のエネルギー量を有する第３エネルギービームとしての第３レーザ光４０ｃを、外装缶５０の外部から照射する。これにより、外装缶５０と複数本の集電タブの一部の集電タブである第１集電タブ２６のみとを溶接部６２により溶接する。
【００４８】
第３レーザ光４０ｃが、外装缶５０と第１集電タブ２６とを溶融する場合、第１レーザ光４０ａの約５０％程度の出力で溶接が可能となる。第２レーザ光４０ｂが、外装缶５０と第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７とを溶融する場合、第１レーザ光４０ａの約７５％程度の出力で溶接が可能となる。このように、溶接のために照射するレーザ光のエネルギー量を変化させることで、外装缶５０と全ての集電タブを溶接する溶接部６１と、外装缶５０と一部の集電タブを溶接する溶接部６２及び溶接部６３とを形成することが可能となる。
【００４９】
３つの溶接部６１，６３，６２は、外装缶５０に対して、第１レーザ光４０ａ、第２レーザ光４０ｂ、第３レーザ光４０ｃが相対的に移動して形成されることで、外装缶５０の底部の外側から見た場合の形状が線状の溶接形状となる。第１溶接部溶接工程、一方側第２溶接部溶接工程、及び他方側第２溶接部溶接工程の順序は限定しないが、第１溶接部溶接工程、一方側第２溶接部溶接工程、他方側第２溶接部溶接工程の順に行うことが好ましい。
【００５０】
例えば、第１レーザ光４０ａを照射することにより溶接部６１を形成する第１溶接部溶接工程を行った後、第１レーザ光４０ａに対してレーザ出力を小さくした第２レーザ光４０ｂを照射することにより溶接部６３を形成する一方側第２溶接部溶接工程を行う。その後、第２レーザ光４０ｂに対してレーザ出力をさらに小さくした第３レーザ光４０ｃを照射することで溶接部６２を形成する他方側第２溶接部溶接工程を行う。
【００５１】
より具体的には、電極体２２が挿入された外装缶５０に対し、第１レーザ光４０ａが図１Ａの紙面の手前から奥へ、もしくは奥から手前へ向かう方向に一軸上で相対的に移動することで、溶接部６１を形成する（第１溶接部溶接工程）。そして、図１Ａの紙面横方向にずらした位置において、第２レーザ光４０ｂで同様に溶接部６３を形成し（一方側第２溶接部溶接工程）、さらに図１Ａの紙面横方向にずらした位置で、第３レーザ光４０ｃで同様に溶接部６２を形成する（他方側第２溶接部溶接工程）。
【００５２】
また、別例の製造方法として、第１レーザ光４０ａを用いた溶接部６１の溶接と、第２レーザ光４０ｂを用いた溶接部６３の溶接と、第３レーザ光４０ｃを用いた溶接部６２の溶接とを同時に行うこともできる。
【００５３】
［実施例］
表１に、比較例１及び実施例１〜４のそれぞれにおける、溶接部６１，６２，６３が形成されている集電タブ及びレーザ光４０の出力（レーザ出力）の算出値を示している。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、溶接部６１は、三列に並ぶ溶接部６１，６２，６３の一端（例えば図１Ａの左端）に位置し、溶接部６２は、三列に並ぶ溶接部６１，６２，６３の他端（例えば図１Ａの右端）に位置する。溶接部６３は、溶接部６１及び溶接部６２の間に位置する。なお、レーザ出力の算出は、溶接速度が４７０ｍｍ／ｓｅｃの一定条件で、かつ、外装缶５０の厚み０．３ｍｍ、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８の厚みが全て同じ０．１ｍｍである場合で行った。表１では、溶融させるタブとして第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、第３集電タブ２８を、それぞれ第１タブ、第２タブ、第３タブとして記載している。
【００５４】
【表１】
2019004039.tif 000003
【００５５】
［比較例１］
比較例１では、３つの溶接部６１、６２、６３の全てが、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８に形成されている。このとき、各溶接部６１，６２，６３は、第１溶接部に相当する。
【００５６】
［実施例１］
実施例１では、溶接部６１及び溶接部６３が、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８に形成されている。一方、溶接部６２が、第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７のみに形成されている。このとき、溶接部６１及び溶接部６３が第１溶接部に相当し、溶接部６２が第２溶接部に相当する。
【００５７】
［実施例２］
実施例２では、溶接部６１が、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８に形成されている。一方、溶接部６２及び溶接部６３が、第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７のみに形成されている。このとき、溶接部６１が第１溶接部に相当し、溶接部６２及び溶接部６３が第２溶接部に相当する。
【００５８】
［実施例３］
実施例３では、溶接部６１が、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８に形成されている。一方、溶接部６２が、第１集電タブ２６のみに形成されている。また、溶接部６３が、第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７のみに形成されている。実施例３は、上記の図１Ａ、図１Ｂに示した構成に相当する。このとき、溶接部６１が第１溶接部に相当し、溶接部６２及び溶接部６３が第２溶接部に相当する。
【００５９】
［実施例４］
実施例４では、溶接部６１が、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７、及び第３集電タブ２８に形成されている。一方、溶接部６２及び溶接部６３が、第１集電タブ２６のみに形成されている。このとき、溶接部６１が第１溶接部に相当し、溶接部６２及び溶接部６３が第２溶接部に相当する。
【００６０】
表１の「レーザ出力」の欄には、比較例１のレーザ出力を１００％とした相対量を記載している。表１の「レーザ出力マージン」の欄には、レーザ出力の絶対量に対するレーザ出力の許容範囲の絶対量の割合（％）として算出された値を記載している。レーザ出力の許容範囲は、スパッタを発生させないための第１条件と、溶接強度を得るための第２条件とによって決まる。
【００６１】
表１に示すように、３つの溶接部６１，６２，６３の全てが、第１集電タブ２６と第２集電タブ２７と第３集電タブ２８に形成されている比較例１では、レーザ出力マージンは、＋側、−側のそれぞれで１．９％であった。
【００６２】
一方、溶接部６２及び溶接部６３の少なくとも一方で溶融体積を減らした実施例１〜４の場合には、比較例１の場合に比べてレーザ出力が低減した。そして、これに伴って、実施例１〜４の全てで、レーザ出力マージンは、＋側、−側のそれぞれで２．１〜２．８％と拡大した。例えば、図１Ａに相当する実施例３では、レーザ出力マージンは、＋側、−側のそれぞれで２．５％と拡大した。これにより、レーザ光により集電タブを溶接する二次電池２０の製造の容易化を図れることを確認できた。
【００６３】
上記の実施形態によれば、負極の複数本の集電タブを外装缶５０に溶接する上で、溶接のためのエネルギービームの出力を低減することができ、かつ第１集電タブ２６と外装缶５０の間に十分な溶接強度を確保することが可能になる。これにより、信頼性の高い二次電池２０を製造することができる。さらにエネルギービームの出力を低減することができるので、設備コストの抑制により二次電池２０の低コスト化が可能となる。
【００６４】
なお、負極集電タブが１本の場合の溶接時のレーザ出力は、表１と同様のレーザ出力の算出方法では、５２．４％となった。これにより、比較例１の場合には、負極集電タブが１本の場合の溶接時と同じ溶接設備として、ファイバーレーザ発振器を含む設備を用いたのでは、ファイバーレーザ発振器の最大出力自体に不足が生じる懸念があった。一方、実施例１〜４及び後述の表２に示す実施例５，６においては負極集電タブが１本の場合の溶接時と同じファイバーレーザ発振器を用いた溶接が可能であることが分かった。
【００６５】
図２は、実施形態の別例の二次電池２０ａの底面側半部の断面図である。図２に示す構成では、３本の集電タブである第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８が外装缶５０にレーザ光４０により溶接される。
【００６６】
溶接群６０ａは、３つの溶接部６１，６２，６３ａにより形成される。溶接部６３ａは、外装缶５０と、負極の複数本の集電タブの一部の集電タブである第１集電タブ２６のみとを溶接し、２つの溶接部６１，６２の間で形成される。溶接部６１及び溶接部６２については、図１Ａの場合と同様である。図２に示す構成は、表１の実施例４に相当する。
【００６７】
この構成では、表１の実施例１〜４のうちで最もレーザ出力を低減できる。具体的には、この構成の場合には、３つの溶接部６１，６２，６３ａの全てで、負極の全ての集電タブを溶融させる比較例１に比べて、レーザ出力を６８．３％にまで低減できた。これにより、比較例１のレーザ出力マージンである＋側、−側それぞれでの１．９％に対して、レーザ出力マージンを＋側、−側のそれぞれで２．８％に拡大できた。これにより、十分な溶接強度を確保でき、安全性および信頼性の高い電池を製造することができる。本例において、その他の構成及び作用は、図１Ａ、図１Ｂの構成と同様である。
【００６８】
図３Ａは、実施形態の別例の二次電池２０ｂの底面側半部の断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示す二次電池２０ｂの底面図である。図３Ａ、図３Ｂに示す構成では、２本の集電タブである第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５の重なり部が外装缶５０にレーザ光により溶接されている。第４集電タブ６４の構成は、図１Ａに示した第１集電タブ２６の構成と同様である。第５集電タブ６５の構成は、図１Ａに示した第３集電タブ２８の構成と同様である。
【００６９】
溶接群６６は、３つの溶接部６７、６８、６９により形成される。具体的には、図３Ａ、図３Ｂに示す構成では、図１Ａ、図１Ｂの構成と異なり、第２集電タブ２７（図１Ａ）に相当する集電タブが省略されている。第４集電タブ６４と第５集電タブ６５とは、外装缶５０の底部の内面における中心部で重ねられて重なり部Ｍを形成し、その重なり部Ｍが外装缶５０の底部に溶接されている。溶接群６６を構成する溶接部６７が、外装缶５０と、負極の複数本の集電タブの全てである第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５とを溶接する。また、溶接部６８及び溶接部６９の両方が、外装缶５０と、負極の複数本の集電タブの一部の集電タブである第４集電タブ６４のみとを溶接する。本例の構成では、溶接部６７が第１溶接部に相当し、溶接部６８，６９が第２溶接部に相当する。
【００７０】
なお、溶接部６９を、第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５に形成することにより、外装缶５０と、第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５とを溶接していてもよい。このときには、溶接部６９は、第１溶接部に相当する。
【００７１】
表２に、比較例２、実施例５、及び実施例６のそれぞれにおける、溶接部６７，６８，６９が形成されている集電タブ及びレーザ光４０の出力（レーザ出力）の算出値を示している。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、溶接部６７は、三列に並ぶ溶接部６７，６８，６９の一端（例えば図３Ａの左端）に位置し、溶接部６８は、三列に並ぶ溶接部６７，６８，６９の他端（例えば図３Ａの右端）に位置する。溶接部６９は、溶接部６７及び溶接部６８の間に位置する。なお、レーザ出力の算出は、溶接速度が４７０ｍｍ／ｓｅｃの一定条件で、かつ、外装缶５０の厚み０．３ｍｍ、第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５の厚みが全て同じ０．１ｍｍである場合で行った。表２では、溶融させるタブとして第４集電タブ６４、第５集電タブ６５を、それぞれ第４タブ、第５タブとして記載している。
【００７２】
【表２】
2019004039.tif 000004
【００７３】
［比較例２］
比較例２では、３つの溶接部６７，６８，６９の全てが、第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５に形成されている。このとき、各溶接部は第１溶接部に相当する。
【００７４】
［実施例５］
実施例５では、溶接部６７，６９が、第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５に形成されているが、溶接部６８は、第４集電タブ６４に形成されている。このとき、溶接部６７，６９が第１溶接部に相当し、溶接部６８が第２溶接部に相当する。
【００７５】
［実施例６］
実施例６では、溶接部６７が、第４集電タブ６４及び第５集電タブ６５に形成されているが、溶接部６８及び溶接部６９は、第４集電タブ６４のみに形成されている。実施例６は、上記の図３Ａに示した構成に相当する。このとき、溶接部６７が第１溶接部に相当し、溶接部６８、６９が第２溶接部に相当する。
【００７６】
表２の「レーザ出力」の欄には、比較例２の場合におけるレーザ出力を１００％とした相対量を記載している。比較例２におけるレーザ出力の絶対量は、表１の比較例１におけるレーザ出力の絶対量より小さい。
【００７７】
表２に示すように、比較例２に比べて、溶融体積を減らした実施例５及び実施例６によれば、レーザ出力が８９．６％、７９．２％と低減した。さらに、実施例５及び実施例６では、レーザ出力が低減することで、レーザ出力マージンが＋側、−側のそれぞれで比較例２に比べて拡大した。特に、最もレーザ出力が低減された実施例６においては、レーザ出力マージンが、＋側、−側のそれぞれで比較例２の２．５％に比べて、３．２％と拡大した。集電タブが第４集電タブ６４と第５集電タブ６５との２本の場合において、実施例６のように溶融部を少なくした場合でも、第４集電タブ６４と外装缶５０の間に十分な溶接強度を確保でき、信頼性の高い電池を製造することができる。本例において、その他の構成及び作用は、図１Ａ、図１Ｂの構成と同様である。
【００７８】
図４Ａは、実施形態の別例の二次電池２０ｃの底面図である。図４Ａに示す構成では、外装缶５０の底板部５１の外側から見た場合に、溶接群６０ｂにおいて、溶接部６１ｂ、溶接部６２ｂ及び溶接部６３ｂのそれぞれの形状が、複数の直線部を連結してなるジグザグ状の波形である。このような構成では、外装缶５０と集電タブ２６，２７，２８との溶接面積が増えることで高い溶接強度を得られる。レーザ光と、電極体が挿入された外装缶５０とが相対的にジグザグに移動すれば、より溶接面積が増すことで高い溶接強度が得られる。溶接強度が高くなるとレーザ出力マージンが拡大する。本例において、その他の構成及び作用は、図１Ａ、図１Ｂの構成と同様である。
【００７９】
図４Ｂは、実施形態の別例の二次電池２０ｄの底面図である。図４Ｂに示す構成では、外装缶５０の底板部５１の外側から見た場合に、溶接群６０ｃにおいて、溶接部６１ｃ、溶接部６２ｃ及び溶接部６３ｃのそれぞれの形状が、曲線状の波形である。このような構成では、図４Ａと同様に、外装缶５０と集電タブ２６，２７，２８との溶接面積が増えることで高い溶接強度を得られる。本例において、その他の構成及び作用は、図１Ａ、図１Ｂの構成、または図４Ａの構成と同様である。
【００８０】
図５は、実施形態の別例の二次電池２０ｅの底面図である。図５に示す構成では、溶接群７０は、４つの溶接部７１，７２，７３，７４により形成される。第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８の重なり部が外装缶５０の底部に溶接群７０により溶接されている。溶接部７１及び溶接部７３は、例えば第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８と外装缶５０とを溶接する。このとき、溶接部７１，７３は第１溶接部に相当する。溶接部７２及び溶接部７４は、例えば、負極の集電タブ２６，２７，２８の一部の集電タブのみ、例えば第１集電タブ２６のみと、外装缶５０とを溶接する。このとき、溶接部７２，７４は第２溶接部に相当する。溶接部７３が、負極の集電タブ２６，２７，２８の一部の集電タブのみと、外装缶５０とを溶接してもよい。このとき、溶接部７３は第２溶接部に相当する。溶接部７２及び溶接部７４の一方の溶接部が、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８と外装缶５０とを溶接してもよい。このとき、この一方の溶接部が第１溶接部に相当する。外装缶５０の底板部５１の外側から見た場合に、溶接部７１及び溶接部７３は平行な２直線であり、溶接部７２及び溶接部７４も平行な２直線である。溶接部７２及び溶接部７４は、溶接部７１及び溶接部７３に対し直交し、溶接部７１及び溶接部７３とそれぞれ１個所ずつで交わっている。図５に示す溶接部７１，７２，７３，７４のそれぞれは、図４Ａに示すようなジグザグ状の波形又は図４Ｂに示すような曲線状の波形としてもよい。
【００８１】
上記のように４本の溶接部７１，７２，７３，７４が形成されるので、溶接面積が高くなり、より高い溶接強度を得ることができる。また、溶接部７１，７２，７３，７４が交わることで、図５に円Ｎで示す溶接群７０の溶接領域を小さくすることもできる。溶接領域が小さいので、二次電池２０ｅと外部回路との接続において、二次電池２０ｅにおける外部接続領域を大きくすることが可能となり、二次電池２０ｅの商品力が向上する。図５では、溶接部７１及び溶接部７２が１個所のみで交わっているが、溶接部７１及び溶接部７２を、底板部５１の外側から見た場合に互いに開口が向き合う円弧形の曲線またはＶ字形とする等により、２個所以上で交わるようにしてもよい。勿論、上記の図４Ａ、図４Ｂの構成のように、波形の溶接部を形成する場合にその溶接部が交わる場合でも、同様の効果を得ることができる。
【００８２】
図６は、実施形態の別例の二次電池２０ｆの底面図である。図７は、図６に示す二次電池２０ｆの底面側半部の断面図である。図６、図７に示す構成では、溶接群７５は、溶接部７６、溶接部７７、及び溶接部７８により形成される。第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８の重なり部Ｐが外装缶５０の底部に溶接群７５により溶接されている。溶接部７６は、例えば第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８と外装缶５０とを溶接する。このとき、溶接部７６は第１溶接部に相当する。溶接部７７は、例えば、負極の集電タブ２６，２７，２８の一部の集電タブのみ、例えば第１集電タブ２６のみと、外装缶５０とを溶接する。溶接部７８も、負極の集電タブ２６，２７，２８の一部の集電タブのみと、外装缶５０とを溶接する。このとき、溶接部７７，７８は第２溶接部に相当する。溶接部７７及び溶接部７８の一方の溶接部が、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８と外装缶５０とを溶接してもよい。このとき、一方の溶接部が第１溶接部に相当する。溶接部７７が、負極の集電タブのうち、第１集電タブ２６及び第２集電タブ２７のみと、外装缶５０とを溶接してもよい。外装缶５０の底板部５１の外側から見た場合に、３つの溶接部７６，７７，７８は中心軸が一致する同心の円状である。例えば、溶接部７６が最も直径が大きく、溶接部７７が最も直径が小さく、溶接部７８は、第１溶接部７６及び第２溶接部の７７の直径の中間の大きさの直径を有する。図６に示す円状の溶接部７６、７７、７８のそれぞれは、例えばＣ字形状のように、一部が非連続の形状としてもよい。
【００８３】
このような溶接群７５を形成する場合、電極体２２が挿入された外装缶５０を駆動部であるモータ（図示せず）により外装缶５０の中心軸を中心に、図７の矢印γ方向に回転させる。レーザ光は、回折格子等により３つに分岐させ、それぞれで強度の異なるエネルギービームであるレーザ光８０を底板部５１の外面（図７の下側面）において、中心付近で径方向βに並ぶように照射する。これにより、底板部５１と、第１集電タブ２６、第２集電タブ２７及び第３集電タブ２８の重なり部Ｐとが、底板部５１の外側から見た場合の形状が円状である溶接群７５により溶接される。このような製造方法では、電極体２２の同一極に対して接続された複数本の集電タブと外装缶５０とを回転させる駆動部を用いることで、円状の溶接部７６、溶接部７７及び溶接部７８を形成する。
【００８４】
図６に示すように、溶接部７６，７７，７８を円状に形成することにより、小さい溶接領域（図６に円Ｑで示す領域）内において、溶接形状の長さを最大化することができ、結果としてより高い溶接強度を得ることができる。図６、図７の構成において、その他の構成及び作用は、図１Ａ、図１Ｂの構成と同様である。なお、図６、図７の構成において、溶接群を構成する溶接部は、２本、または４本以上としてもよい。
【００８５】
図８は、実施形態の二次電池２０の製造方法の別例において、複数本の集電タブと外装缶５０とを溶接する方法を示している二次電池２０の底面側半部の断面図である。図８では、電池構成部材を簡略化して示している。図８は、図１Ａ、図１Ｂに示した二次電池２０の製造方法の別例を示している。図８に示す二次電池２０の構造自体は、図１Ａ、図１Ｂに示した二次電池と同様である。図８に示す別例の製造方法では、レーザ光８０ａは、回折格子９０により光学的に第１レーザ光８１、第２レーザ光８２、及び第３レーザ光８３に分岐される。回折格子９０のパターン設計により、第１レーザ光８１、第２レーザ光８２、及び第３レーザ光８３のレーザ出力を変化させることが可能である。つまり第１レーザ光８１の出力を１００％としたときに、第２レーザ光８２の出力を約７５％に、第３レーザ光８３の出力を約５０％にすることが可能である。第１レーザ光、第２レーザ光、及び第３レーザ光のレーザ出力の組み合わせは、表１の実施例１〜４における第１溶接部、第２溶接部、及び第３溶接部において溶融させる集電タブの組み合わせと同様である。図８の回折格子９０を用いて、実施例１〜４のいずれか１つの実施例に対応してレーザ光８０ａを分岐させる。同様に、図３Ａ、図３Ｂに示した二次電池２０ｂの構造においても、回折格子を用いてレーザ光を分岐させることができる。
【００８６】
レーザ光８０ａを回折格子９０により分岐させることで、溶接部６１、溶接部６２、及び溶接部６３を同時に形成することが可能である。電極体が挿入された外装缶５０に対し、回折格子９０により分岐された第１レーザ光８１、第２レーザ光８２、及び第３レーザ光８３が図８の紙面の手前から奥に向かう方向もしくは奥から手前に向かう方向に一軸上に沿って相対的に移動するようにすればよい。このように移動させるだけで、外装缶５０の底部の外側から見た場合に線状となる溶接部６１、溶接部６３、及び溶接部６２が同時に形成される。
【００８７】
なお、第１レーザ光８１、第２レーザ光８２、及び第３レーザ光８３が図８の紙面の手前から奥に、もしくは奥から手前に、外装缶に５０対し相対的に移動する際に、図８の紙面の横方向への相対的移動を加えることもできる。これにより、図４Ａ又は図４Ｂの構成のように、外装缶５０の底部の外側から見た場合にジクザグ状の波形又は曲線状の波形となる溶接部６１ｂ、溶接部６３ｂ、及び溶接部６２ｂを同時に形成することもできる。
【００８８】
図９は、実施形態の二次電池２０ｆの製造方法の別例において、複数本の集電タブと外装缶５０とを溶接する方法を示している二次電池２０ｆの底面側半部の断面図である。図９では、電池構成部材を簡略化して示している。図９は、図６、図７に示した二次電池２０ｆの製造方法の別例を示している。図９に示す二次電池２０ｆの構造自体は、図６、図７に示した二次電池と同様である。図９に示す別例の製造方法では、二次電池２０ｆの中心軸の延長線上に配置された光学要素であるガルバノミラー９１をこの延長線に対し傾斜した状態で回転可能に配置する。そして、レーザ光をガルバノミラー９１に当てた状態でガルバノミラー９１を駆動部であるモータ（図示せず）により回転させることにより、外装缶５０の底部に照射されるレーザ光をこの底部の中心軸周りに一回転させる。これにより、外装缶５０の底部の外側から見た場合に円状となる溶接部７６、溶接部７７、及び溶接部７８が同時に形成される。このように、光学要素を回転させる駆動部を用いることで、外装缶５０の底部の外側から見た場合の形状がそれぞれ円状である溶接部７６、溶接部７７及び溶接部７８を形成する。
【００８９】
なお、上記では、負極板に接続された複数本の集電タブを外装缶に溶接する場合を説明したが、外装缶を正極とする場合に正極板に接続された複数本の集電タブを外装缶に溶接して本開示の構成を適用することもできる。
【符号の説明】
【００９０】
１１  電極体、１２ａ〜１２ｄ  集電タブ、１３  溶接部、１４  外装缶、２０，２０ａ〜２０ｆ  非水電解質二次電池（二次電池）、２２  電極体、２３  正極、２３ａ  正極集電体、２４  負極、２４ａ  負極集電体、２５  セパレータ、２６  第１集電タブ、２７  第２集電タブ、２８  第３集電タブ、２９  巻き芯部、３０  絶縁板、４０  レーザ光、４０ａ  第１レーザ光、４０ｂ  第２レーザ光、４０ｃ  第３レーザ光、５０  外装缶、５１  底板部、６０，６０ａ〜６０ｃ  溶接群、６１，６１ｂ，６１ｃ  溶接部、６２，６２ｂ，６２ｃ  溶接部、６３，６３ａ〜６３ｃ  溶接部、６４  第４集電タブ、６５  第５集電タブ、６６  溶接群、６７，６８，６９  溶接部、７０  溶接群、７１，７２，７３，７４  溶接部、７５  溶接群、７６，７７，７８  溶接部、８０，８０ａ  レーザ光、８１  第１レーザ光、８２  第２レーザ光、８３  第３レーザ光、９０  回折格子、９１  ガルバノミラー。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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