(57)【要約】【課題】保護板がなく、未塗工部の破れの発生を抑制できる蓄電装置及び蓄電装置のレーザ溶接方法を提供する。【解決手段】二次電池は、タブ２６が積層されたタブ群１８を有する電極組立体１２と、電極組立体１２と電気を授受する電極端子と、電極組立体１２と電極端子とを電気的に接続する導電部材１７とを備える。タブ２６が積層される方向を積層方向とする。導電部材１７は、タブ群１８の積層方向に一端側に配置される。二次電池は、積層方向の他端に位置するタブ２６を含む複数枚のタブ２６がレーザ溶接された外側溶接部３１を備える。外側溶接部３１は、２つの直線部３３を有する。また、二次電池は、導電部材１７とタブ群１８とがレーザ溶接された内側溶接部３２を備える。タブ群１８を積層方向の他端側から見たとき、２つの直線部３３は、４．０ｍｍの間隔を空けて存在し、内側溶接部３２は、２つの直線部３３の間に存在する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形シート状の金属箔と、前記金属箔の少なくとも片面に存在する活物質層と、前記活物質層が存在せず、前記金属箔が露出する未塗工部とを有する正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ複数枚の前記未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える電極組立体と、
前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、
前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続する導電部材と、
を備えた蓄電装置であって、
前記未塗工部が積層される方向を積層方向としたとき、前記導電部材は、前記未塗工部群の積層方向の一端側に配置され、
前記積層方向の他端に位置する未塗工部を含む複数枚の未塗工部がレーザ溶接された２つの第１溶接部と、
前記導電部材と前記未塗工部群とがレーザ溶接された第２溶接部とを備え、
前記未塗工部群を積層方向の他端側から見たとき、前記２つの第１溶接部は、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の間隔を空けて存在し、前記第２溶接部は、前記２つの第１溶接部の間に存在することを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記積層方向における前記第１溶接部の溶け込み深さは、０．２〜０．３ｍｍである請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第２溶接部は、前記積層方向の他端に位置する未塗工部の表面から前記導電部材側に凹む形状であり、前記未塗工部の表面から凹んだ部分を凹部としたとき、
前記積層方向の他端に位置する前記未塗工部の表面での前記第２溶接部の短手方向における前記凹部の寸法は、前記導電部材の前記未塗工部群側の端面での前記第２溶接部の短手方向の寸法の２〜６倍である請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記第２溶接部は、前記積層方向の他端に位置する未塗工部の表面から前記導電部材側に凹む形状であり、前記未塗工部の表面から凹んだ部分を凹部としたとき、
前記積層方向の他端に位置する前記未塗工部の表面での前記第２溶接部の短手方向における前記凹部の寸法は、前記積層方向における前記第２溶接部の溶け込み深さの１０〜５０％である請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項５】
矩形シート状の金属箔と、前記金属箔の少なくとも片面に存在する活物質層と、前記活物質層が存在せず、前記金属箔が露出する未塗工部とを有する正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ前記電極の未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える電極組立体と、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続する導電部材と、を備えた蓄電装置の製造のために、前記未塗工部群と前記導電部材とをレーザ溶接する蓄電装置のレーザ溶接方法であって、
前記未塗工部が積層される方向を積層方向としたとき、
前記導電部材を前記未塗工部群の積層方向の一端側に配置した状態で、前記積層方向の他端側から前記未塗工部群を加圧する加圧工程と、
前記積層方向の他端側からレーザを照射し、複数枚の前記未塗工部を溶接して２つの第１溶接部を形成する第１溶接工程と、
前記積層方向の他端側からレーザを照射し、前記導電部材と前記未塗工部群とを溶接して第２溶接部を形成する第２溶接工程と、
を備え、
前記未塗工部群を積層方向の他端側から見たとき、前記２つの第１溶接部は、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の間隔を空けて形成され、前記第２溶接部は、前記２つの第１溶接部の間に形成されることを特徴とする蓄電装置のレーザ溶接方法。
【請求項６】
前記第１溶接工程において、前記積層方向における第１溶接部の溶け込み深さを０．２〜０．３ｍｍとする請求項５に記載の蓄電装置のレーザ溶接方法。
【請求項７】
前記第１溶接工程において、レーザ溶接は熱伝導方式である請求項５又は請求項６に記載の蓄電装置のレーザ溶接方法。
【請求項８】
前記第２溶接工程において、レーザ溶接はキーホール方式である請求項５〜請求項７の何れか一項に記載の蓄電装置のレーザ溶接方法。
【請求項９】
矩形シート状の金属箔と、前記金属箔の少なくとも片面に存在する活物質層と、前記活物質層が存在せず、前記金属箔が露出する未塗工部とを有する正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ前記電極の未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える電極組立体と、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続する導電部材と、を備えた蓄電装置の製造のために、前記未塗工部群と前記導電部材とをレーザ溶接する蓄電装置のレーザ溶接方法であって、
前記未塗工部が積層される方向を積層方向としたとき、
前記導電部材を前記未塗工部群の積層方向の一端側に配置した状態で、前記積層方向の他端側から前記未塗工部群を加圧する加圧工程と、
前記加圧工程中に、前記積層方向の他端側からレーザを照射し、複数枚の前記未塗工部を溶接して直線状をなす２つの第１溶接部を形成する第１溶接工程と、
前記加圧工程中かつ前記第１溶接工程後に、前記積層方向の他端側からレーザを照射し、前記導電部材と前記未塗工部群とを溶接して第２溶接部を形成する第２溶接工程と、
を備え、
前記未塗工部群を積層方向の他端側から見たとき、前記２つの第１溶接部は、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の間隔を空けて形成され、前記第２溶接部は、前記２つの第１溶接部の間に形成されることを特徴とする蓄電装置のレーザ溶接方法。
【請求項１０】
前記第１溶接部は、前記第１溶接部とは異なる方向に延びる接続溶接部と繋がるように形成される請求項９に記載の蓄電装置のレーザ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未塗工部群を備える電極組立体と、電極組立体と電気を授受する電極端子と、電極組立体と電極端子とを電気的に接続する導電部材とを備えた蓄電装置及び蓄電装置のレーザ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池などが搭載されている。二次電池は、複数のシート状の正極電極と負極電極とが絶縁された状態で交互に積層された電極組立体と、該電極組立体を収容するケースとを備える。
【０００３】
正極電極及び負極電極は、金属箔と、金属箔の両面又は片面に存在する活物質層と、活物質層が存在せず、金属箔が露出する未塗工部とを有する。未塗工部は、例えば、金属箔の一辺から突出したタブである。電極組立体は、各極性のタブが積層された未塗工部群としてのタブ群を備える。二次電池からの電力の取り出しは、電極組立体と電気的に接続された電極端子を通して行われる。電極組立体と電極端子とは、タブ群と電極端子の一部（例えば導電部材）とをレーザ溶接して接合することで電気的に接続されている。
【０００４】
ところで、タブ群と導電部材との溶接において、タブ群を構成するタブの枚数が多くなるほど、全てのタブを一度に溶接する際のタブの積層方向における溶け込み深さが深くなるため、溶接に要するレーザのエネルギーが大きくなる。この場合、タブ群のうちレーザの照射位置に近いタブに破れが生じることがある。これに対し、例えば特許文献１では、保護板と導電部材とでタブ群を挟み込んでレーザ溶接することで、溶接時のタブの破れを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−００２５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、保護板は、タブ群と導電部材を溶接する際に、タブ群に溶接されるため、タブ群と導電部材とを溶接する度に必要になる。また、保護板は、二次電池の部品点数の増加につながる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、保護板がなく、未塗工部の破れの発生を抑制できる蓄電装置及び蓄電装置のレーザ溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するための蓄電装置は、矩形シート状の金属箔と、前記金属箔の少なくとも片面に存在する活物質層と、前記活物質層が存在せず、前記金属箔が露出する未塗工部とを有する正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ複数枚の前記未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える電極組立体と、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続する導電部材と、を備えた蓄電装置であって、前記未塗工部が積層される方向を積層方向としたとき、前記導電部材は、前記未塗工部群の積層方向の一端側に配置され、前記積層方向の他端に位置する未塗工部を含む複数枚の未塗工部がレーザ溶接された２つの第１溶接部と、前記導電部材と前記未塗工部群とがレーザ溶接された第２溶接部とを備え、前記未塗工部群を積層方向の他端側から見たとき、前記２つの第１溶接部は、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の間隔を空けて存在し、前記第２溶接部は、前記２つの第１溶接部の間に存在することを要旨とする。
【０００９】
これによれば、２つの第１溶接部の間隔が０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下に設定されることで、未塗工部群において２つの第１溶接部の間では、積層方向に隣り合う未塗工部同士は密着した状態となる。このため、第１溶接部の形成された未塗工部群に対し、第２溶接部を形成することで、積層方向に溶融が進みやすくなり、レーザの照射位置に近い未塗工部にレーザのエネルギーが集中することが抑制される。よって、保護板のない構成で未塗工部の破れの発生を抑制できる。
【００１０】
また、上記蓄電装置について、前記積層方向における前記第１溶接部の溶け込み深さは、０．２〜０．３ｍｍであるのが好ましい。
これによれば、十分な枚数の未塗工部を互いに密着させられるため、未塗工部群と導電部材とをレーザ溶接する際の未塗工部の破れの発生をより抑制できる。
【００１１】
また、上記蓄電装置について、前記第２溶接部は、前記積層方向の他端に位置する未塗工部の表面から前記導電部材側に凹む形状であり、前記未塗工部の表面から凹んだ部分を凹部としたとき、前記積層方向の他端に位置する前記未塗工部の表面での前記第２溶接部の短手方向における前記凹部の寸法は、前記導電部材の前記未塗工部群側の端面での前記第２溶接部の短手方向の寸法の２〜６倍であるのが好ましい。
【００１２】
凹部の寸法が第２溶接部の寸法の２倍未満となるような溶接条件で導電部材と未塗工部群とをレーザ溶接する場合、積層方向の一端に位置する未塗工部と導電部材との接合面積が不足し、十分な接合強度を得られない虞がある。一方、凹部の寸法が第２溶接部の寸法の６倍より大きくなるような溶接条件で導電部材と未塗工部群とをレーザ溶接する場合、レーザの照射位置に近い積層方向の他端側に位置する未塗工部に破れが生じる虞がある。よって、凹部の寸法が第２溶接部の寸法の２〜６倍となるような溶接条件でレーザ溶接を行うことで、溶接時の未塗工部の破れの発生を抑制できるとともに、導電部材と未塗工部群との接合強度を十分得られる。
【００１３】
また、上記蓄電装置について、前記第２溶接部は、前記積層方向の他端に位置する未塗工部の表面から前記導電部材側に凹む形状であり、前記未塗工部の表面から凹んだ部分を凹部としたとき、前記積層方向の他端に位置する前記未塗工部の表面での前記第２溶接部の短手方向における前記凹部の寸法は、前記積層方向における前記第２溶接部の溶け込み深さの１０〜５０％であるのが好ましい。
【００１４】
凹部の寸法が第２溶接部の溶け込み深さの１０％未満となるような溶接条件で導電部材と未塗工部群とをレーザ溶接する場合、積層方向の一端に位置する未塗工部と導電部材との接合面積が不足し、十分な接合強度を得られない虞がある。一方、凹部の寸法が内側溶接部の溶け込み深さの５０％より大きくなるような溶接条件で導電部材と未塗工部群とをレーザ溶接する場合、レーザの照射位置に近い積層方向の他端側に位置する未塗工部に破れが生じる虞がある。よって、凹部の寸法が第２溶接部の溶け込み深さの１０〜５０％となるような溶接条件でレーザ溶接を行うことで、溶接時の未塗工部の破れの発生を抑制できるとともに、導電部材と未塗工部群との接合強度を十分得られる。
【００１５】
上記問題点を解決するための蓄電装置のレーザ溶接方法は、矩形シート状の金属箔と、前記金属箔の少なくとも片面に存在する活物質層と、前記活物質層が存在せず、前記金属箔が露出する未塗工部とを有する正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ前記電極の未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える電極組立体と、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続する導電部材と、を備えた蓄電装置の製造のために、前記未塗工部群と前記導電部材とをレーザ溶接する蓄電装置のレーザ溶接方法であって、前記未塗工部が積層される方向を積層方向としたとき、前記導電部材を前記未塗工部群の積層方向の一端側に配置した状態で、前記積層方向の他端側から前記未塗工部群を加圧する加圧工程と、前記積層方向の他端側からレーザを照射し、複数枚の前記未塗工部を溶接して２つの第１溶接部を形成する第１溶接工程と、前記積層方向の他端側からレーザを照射し、前記導電部材と前記未塗工部群とを溶接して第２溶接部を形成する第２溶接工程と、を備え、前記未塗工部群を積層方向の他端側から見たとき、前記２つの第１溶接部は、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の間隔を空けて形成され、前記第２溶接部は、前記２つの第１溶接部の間に形成されることを要旨とする。
【００１６】
これによれば、未塗工部群を加圧した状態で複数枚の未塗工部を溶接することで、積層方向に隣り合う未塗工部同士を密着させた状態で第１溶接部を形成できる。また、２つの第１溶接部の間隔が０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下に設定されることで、未塗工部群において２つの第１溶接部の間では、積層方向に隣り合う未塗工部同士は密着した状態となる。このため、第１溶接部の形成された未塗工部群に対し、第２溶接部を形成することで、積層方向に溶融が進みやすくなり、レーザの照射位置に近い未塗工部にレーザのエネルギーが集中することが抑制される。よって、保護板を用いることなく、未塗工部の破れの発生を抑制できる。
【００１７】
また、上記蓄電装置のレーザ溶接方法について、前記第１溶接工程において、前記積層方向における第１溶接部の溶け込み深さを０．２〜０．３ｍｍとするのが好ましい。
これによれば、十分な枚数の未塗工部を互いに密着させられるため、未塗工部群と導電部材とをレーザ溶接する際の未塗工部の破れの発生をより抑制できる。
【００１８】
また、上記蓄電装置のレーザ溶接方法について、前記第１溶接工程において、レーザ溶接は熱伝導方式であるのが好ましい。
熱伝導方式によるレーザ溶接では、キーホール方式によるレーザ溶接に比べてスパッタの発生が抑制される。よって、第１溶接工程において、未塗工部群を加圧する加圧治具にスパッタが付着することを抑制できる。その結果、加圧治具の清掃や交換等の頻度を少なくできる。
【００１９】
また、上記蓄電装置のレーザ溶接方法について、前記第２溶接工程において、レーザ溶接はキーホール方式であるのが好ましい。
キーホール方式によるレーザ溶接では、熱伝導方式によるレーザ溶接に比べて、溶け込み深さを深くできる。よって、導電部材と複数枚の未塗工部からなる未塗工部群とをレーザ溶接する第２溶接工程に適している。
【００２０】
上記問題点を解決するための蓄電装置のレーザ溶接方法は、矩形シート状の金属箔と、前記金属箔の少なくとも片面に存在する活物質層と、前記活物質層が存在せず、前記金属箔が露出する未塗工部とを有する正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層され、かつ前記電極の未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える電極組立体と、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記電極組立体と前記電極端子とを電気的に接続する導電部材と、を備えた蓄電装置の製造のために、前記未塗工部群と前記導電部材とをレーザ溶接する蓄電装置のレーザ溶接方法であって、前記未塗工部が積層される方向を積層方向としたとき、前記導電部材を前記未塗工部群の積層方向の一端側に配置した状態で、前記積層方向の他端側から前記未塗工部群を加圧する加圧工程と、前記加圧工程中に、前記積層方向の他端側からレーザを照射し、複数枚の前記未塗工部を溶接して直線状をなす２つの第１溶接部を形成する第１溶接工程と、前記加圧工程中かつ前記第１溶接工程後に、前記積層方向の他端側からレーザを照射し、前記導電部材と前記未塗工部群とを溶接して第２溶接部を形成する第２溶接工程と、を備え、前記未塗工部群を積層方向の他端側から見たとき、前記２つの第１溶接部は、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の間隔を空けて形成され、前記第２溶接部は、前記２つの第１溶接部の間に形成されることを特徴とする蓄電装置のレーザ溶接方法。
【００２１】
これによれば、未塗工部群を加圧した状態で複数枚の未塗工部を溶接することで、積層方向に隣り合う未塗工部同士を密着させた状態で第１溶接部を形成できる。また、２つの第１溶接部の間隔が０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下に設定されることで、未塗工部群において２つの第１溶接部の間では、積層方向に隣り合う未塗工部同士は密着した状態となる。このため、第１溶接部の形成された未塗工部群に対し、第２溶接部を形成することで、積層方向に溶融が進みやすくなり、レーザの照射位置に近い未塗工部にレーザのエネルギーが集中することが抑制される。よって、保護板を用いることなく、未塗工部の破れの発生を抑制できる。
【００２２】
また、上記蓄電装置のレーザ溶接方法について、前記第１溶接部は、前記第１溶接部とは異なる方向に延びる接続溶接部と接続されるように形成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、保護板がなく、未塗工部の破れの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の二次電池の分解斜視図。
【図２】二次電池の部分断面図。
【図３】（ａ）はタブ群を延ばした状態での溶接部を示す断面図、（ｂ）はタブ群を延ばした状態での溶接部を示す平面図。
【図４】加圧部材の斜視図。
【図５】（ａ），（ｂ）は溶接方法を示す断面図。
【図６】（ａ），（ｂ）は溶接方法を示す平面図。
【図７】実施形態及び実験１〜３におけるタブの破れの発生の有無を示す表。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は溶接部の別例を示す平面図。
【図９】内側溶接部の別例を模式的に示す断面図。
【図１０】内側溶接部の別例を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、蓄電装置及び蓄電装置の溶接方法を二次電池及び二次電池の溶接方法に具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１を備える。二次電池１０は、ケース１１に収容された電極組立体１２及び電解液（図示せず）を備える。ケース１１は、直方体状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する矩形平板状の蓋１４とを有する。ケース１１を構成するケース本体１３と蓋１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。
【００２６】
二次電池１０は、電極組立体１２から電気を取り出すための一対の電極端子１５を備える。一対の電極端子１５のうち、一方の電極端子１５は正極の電極端子であり、他方の電極端子１５は負極の電極端子である。各電極端子１５は、蓋１４の貫通孔１４ａを貫通してケース１１外に突出する。各電極端子１５には、蓋１４と絶縁するためのリング状の絶縁リング１６がそれぞれ取り付けられている。各電極端子１５は、ケース１１内に矩形板状の導電部材１７を有する。各電極端子１５は、導電部材１７と電気的に接続されている。
【００２７】
図２に示すように、電極組立体１２は、複数枚（例えば６０枚）のシート状の正極の電極としての正極電極２１と、複数枚（例えば６１枚）のシート状の負極の電極としての負極電極２２とを備える。電極組立体１２は、正極電極２１と負極電極２２との間にセパレータ２３を介在させて絶縁させた状態で交互に積層した層状構造を備える。なお、図３以降では、正極電極２１、負極電極２２、セパレータ２３の枚数を省略した電極組立体１２を図示している。
【００２８】
正極電極２１及び負極電極２２は、矩形シート状の金属箔２４を備える。正極電極２１の金属箔２４は、例えばアルミニウム箔であり、負極電極２２の金属箔２４は、例えば銅箔である。金属箔２４の厚みは、約１０μｍである。正極電極２１及び負極電極２２は、金属箔２４の両面に存在する活物質層２５を備える。活物質層２５は、極性に応じた活物質、導電材、及びバインダを含む。正極電極２１及び負極電極２２は、一対の長辺に沿う縁部のうち一方の縁部の一部から突出した矩形状のタブ２６を備える。本実施形態では、タブ２６の長手方向は、縁部からのタブ２６の突出方向と一致する。タブ２６は、活物質層２５が存在せず、金属箔２４が露出する未塗工部である。よって、タブ２６の厚みは、金属箔２４の厚みと同じく約１０μｍである。
【００２９】
電極組立体１２は、各正極電極２１のタブ２６が正極電極２１、負極電極２２、及びセパレータ２３が積層される方向の一端に集箔されて積層された未塗工部群としてのタブ群１８を備える。同様に、電極組立体１２は、各負極電極２２のタブ２６が正極電極２１、負極電極２２、及びセパレータ２３が積層される方向の一端に集箔されて積層された未塗工部群としてのタブ群１８を備える。タブ２６が積層される方向を積層方向とする。各タブ群１８は、電極組立体１２において蓋１４と対向している端面１２ａに存在する。図１及び図２に示すように、電極組立体１２は、タブ２６の突出方向におけるタブ群１８の基端部及び先端部が折り曲げられた状態でケース１１に収容される。導電部材１７は、タブ群１８の積層方向の一端面と蓋１４の内面との間に位置する。なお、図３以降では、説明の便宜上、タブ群１８を折り曲げずに延ばした状態で図示している。
【００３０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、二次電池１０は、外側溶接部３１と内側溶接部３２とを備える。図３（ａ）に示すように、外側溶接部３１は、積層方向の他端に位置するタブ２６を含む複数枚のタブ２６がレーザ溶接されて形成される。内側溶接部３２は、タブ群１８を構成する全てのタブ２６と導電部材１７とがレーザ溶接されて形成される。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、タブ群１８を積層方向の他端側から見たとき、外側溶接部３１はトラック形状である。外側溶接部３１は、２つの第１溶接部としての直線部３３と、直線部３３に繋がる接続溶接部としての２つの弧部３４とから構成されている。一方の直線部３３の一端部は、一方の弧部３４の一端部に繋がっており、一方の直線部３３の他端部は、他方の弧部３４の一端部に繋がっている。また、他方の直線部３３の一端部は、一方の弧部３４の他端部に繋がっており、他方の直線部３３の他端部は、他方の弧部３４の他端部に繋がっている。直線部３３の長手方向は、タブ２６の短手方向に延びる。弧部３４は、直線部３３とは異なる方向に延びる。
【００３２】
本実施形態では、直線部３３及び弧部３４の短手方向の寸法はそれぞれ約１．０ｍｍである。弧部３４の短手方向とは、弧部３４の内周と外周とを繋ぐ方向である。外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａは１８．０ｍｍである。ここで、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａとは、一方の弧部３４の短手方向の端のうち他方の弧部３４に近い方の端Ａ１と、他方の弧部３４の短手方向の端のうち一方の弧部３４に近い方の端Ａ２との最長距離を指す。２つの直線部３３は、４．０ｍｍの間隔Ｂを空けて存在する。ここで、２つの直線部３３の間隔Ｂとは、一方の直線部３３の内縁Ｂ１と、他方の直線部３３の内縁Ｂ２との距離を指す。積層方向における直線部３３及び弧部３４の溶け込み深さはそれぞれ、約０．２ｍｍである。すなわち、外側溶接部３１では、積層方向の他端側の約２０枚のタブ２６が溶接されている。
【００３３】
タブ群１８を積層方向の他端側から見たとき、第２溶接部としての内側溶接部３２は直線状であり、外側溶接部３１の内側に存在する。内側溶接部３２の長手方向は、タブ２６の短手方向に延び、内側溶接部３２の短手方向は、タブ２６の長手方向に延びる。タブ２６の長手方向において、内側溶接部３２は、外側溶接部３１の一方の直線部３３と他方の直線部３３の中間に存在する。本実施形態では、内側溶接部３２の長手方向の寸法は１４．０ｍｍであり、内側溶接部３２の短手方向の寸法は１．０ｍｍである。タブ２６の長手方向において、内側溶接部３２は、外側溶接部３１の２つの直線部３３それぞれと離間している。すなわち、タブ２６の長手方向において、内側溶接部３２と外側溶接部３１の各直線部３３との間には隙間が存在している。
【００３４】
次に、外側溶接部３１及び内側溶接部３２を形成するための溶接方法について説明する。
溶接方法は、集箔工程、加圧工程、第１溶接工程、及び第２溶接工程を備える。
【００３５】
集箔工程は、電極組立体１２が備える複数枚のタブ２６を集箔してタブ群１８を形成する工程である。まず、図示しない作業台に載置された導電部材１７上に、電極組立体１２の全てのタブ２６を配置する。次に、図示しない集箔装置によって、タブ２６を挟んだ導電部材１７の反対側から全てのタブ２６を押圧して集箔し、タブ群１８を形成する。これにより、導電部材１７は、タブ群１８の積層方向の一端側に配置された状態となる。
【００３６】
加圧工程は、タブ群１８を積層方向の他端側から加圧する工程である。加圧工程には、加圧治具５０が用いられる。
図４に示すように、加圧治具５０は、筒状の第１加圧治具５１及び柱状の第２加圧治具５２を備える。第１加圧治具５１は、内周面によって形成される貫通孔５１ａを有する。第１加圧治具５１の形状は、貫通孔５１ａが貫通する方向から見た平面視でトラック形状であり、第２加圧治具５２の形状は、第２加圧治具５２の軸線が延びる方向から見た平面視で楕円形状である。第２加圧治具５２は、第１加圧治具５１の貫通孔５１ａに挿通可能である。
【００３７】
第１加圧治具５１は、平面視直線状の２つの第１基部５３と、第１基部５３に繋がる平面視弧状の２つの第２基部５４とから構成されている。一方の第１基部５３の一端部は、一方の第２基部５４の一端部に繋がっており、一方の第１基部５３の他端部は、他方の第２基部５４の一端部に繋がっている。また、他方の第１基部５３の一端部は、一方の第２基部５４の他端部に繋がっており、他方の第１基部５３の他端部は、他方の第２基部５４の他端部に繋がっている。第１加圧治具５１は、第１基部５３及び第２基部５４の底面から突出する第１加圧部５５を備える。第１加圧部５５は、平面視直線状の第１基部５３に沿って存在する直線状加圧部５５ａと、平面視弧状の第２基部５４に沿って存在する弧状加圧部５５ｂとを備える。つまり、第１加圧部５５の平面視形状はトラック形状である。
【００３８】
本実施形態では、第１加圧治具５１の長手方向の寸法Ｃは２０．０ｍｍよりも僅かに大きい。ここで、第２基部５４の内周と外周とを繋ぐ方向を第２基部５４の短手方向とする。第１加圧治具５１の長手方向の寸法Ｃとは、一方の第２基部５４の短手方向の端のうち他方の第２基部５４に近い方の端Ｃ１と、他方の第２基部５４の短手方向の端のうち一方の第２基部５４に近い方の端Ｃ２との最長距離を指す。また、２つの第１基部５３の間隔Ｄは、６．０ｍｍよりも僅かに大きい。ここで、２つの第１基部５３の間隔Ｄとは、一方の第１基部５３の内縁Ｄ１と、他方の第１基部５３の内縁Ｄ２との距離を指す。
【００３９】
第２加圧治具５２は、基部５６と、基部５６の底面から突出する第２加圧部５７を備える。第２加圧部５７の平面視形状は、楕円形状である。第２加圧治具５２の長手方向の寸法Ｅは、１８．０ｍｍよりも僅かに小さく、第２加圧治具５２の短手方向の寸法Ｆは、４．０ｍｍよりも僅かに小さい。
【００４０】
加圧工程では、タブ群１８において積層方向の他端に位置するタブ２６の上に第１加圧治具５１及び第２加圧治具５２を配置する。そして、図示しないプレス装置によって、第１加圧治具５１及び第２加圧治具５２を加圧することで、第１加圧部５５及び第２加圧部５７は、タブ群１８を積層方向の他端側から加圧する。これにより、積層方向に隣り合うタブ２６同士は密着した状態となる。
【００４１】
図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、第１溶接工程は、外側溶接部３１を形成する工程である。本実施形態の第１溶接工程は、熱伝導方式のレーザ溶接によって行われる。図示しないレーザ照射装置によって、タブ群１８を加圧している第１加圧治具５１と第２加圧治具５２との間からレーザを照射する。つまり、タブ群１８の積層方向の他端側からレーザを照射する。これにより、積層方向の他端に位置するタブ２６を含む複数枚のタブ２６が溶接され、外側溶接部３１が形成される。第１溶接工程のレーザのエネルギーは、積層方向における外側溶接部３１の溶け込み深さが０．２ｍｍとなる大きさ（例えば、９００Ｗ）に設定されている。また、本実施形態では、レーザの照射方向は、積層方向に対して１５度傾斜させている。第１溶接工程の後、第２加圧治具５２を取り除く。第２加圧治具５２を取り除いた状態では、外側溶接部３１の内側には、溶接されていない状態のタブ２６の一部が存在する。なお、第１加圧治具５１は、タブ群１８を積層方向の他端側から加圧し続ける。
【００４２】
図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、第２溶接工程は、内側溶接部３２を形成する工程である。本実施形態の第２溶接工程は、キーホール方式のレーザ溶接によって行われる。図示しないレーザ照射装置によって、第１加圧治具５１の内側にレーザを照射する。つまり、タブ群１８の積層方向の他端側からレーザを照射する。これにより、導電部材１７とタブ群１８とが溶接され、内側溶接部３２が形成される。第２溶接工程のレーザのエネルギーは、導電部材１７とタブ群１８を構成する全てのタブ２６とが溶接される大きさ（例えば、１２００Ｗ）に設定されている。また、本実施形態では、レーザの照射方向は、積層方向に対して１５度傾斜させている。第２溶接工程の後、第１加圧治具５１を取り除く。
【００４３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
外側溶接部３１が形成されていない状態で内側溶接部３２を形成する場合、積層方向に隣り合うタブ２６同士が密着していない可能性が高く、積層方向の他端側、すなわちレーザの照射位置に近い側に位置するタブ２６にレーザのエネルギーが集中しやすい。このため、積層方向の他端側に位置するタブ２６の面方向に沿って溶融が進みやすく、タブ２６に破れが生じることがある。これに対し、２つの直線部３３の間隔Ｂが４．０ｍｍとなるように、外側溶接部３１によって複数枚のタブ２６を接合しておくことで、タブ群１８において外側溶接部３１の２つの直線部３３の間では、積層方向に隣り合うタブ２６同士が密着した状態となる。このため、内側溶接部３２の形成時に、積層方向に溶融が進みやすくなり、タブ２６の破れの発生が抑制される。
【００４４】
ところで、上記の実施例では、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａを１８．０ｍｍとし、２つの直線部３３の間隔Ｂを４．０ｍｍとしていたが、寸法Ａや間隔Ｂを変更してもタブ２６の破れの発生を抑制できるか否かを確かめるべく、実験１〜実験３を行った。なお、実験１〜３では、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａ、及び２つの直線部３３の間隔Ｂ以外の条件を上記の実施例と同一にしている。
【００４５】
図７の表に示すように、実験１では、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａを３．０ｍｍとし、２つの直線部３３の間隔Ｂを２．０ｍｍとした。実験２では、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａを５．０ｍｍとし、２つの直線部３３の間隔Ｂを実施例と同じ４．０ｍｍとした。実験３では、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａを７．０ｍｍとし、２つの直線部３３の間隔Ｂを６．０ｍｍとした。その結果、実験１及び実験２では、第２溶接工程でのタブ２６の破れが発生せず、実験３では、第２溶接工程でタブ２６の破れが発生した。
【００４６】
上記実施形態及び実験２から、２つの直線部３３の間隔Ｂが４．０ｍｍであれば、外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａは、第２溶接工程で発生し得るタブ２６の破れには影響しないことが分かる。また、実験１〜実験３から、２つの直線部３３の間隔Ｂが６．０ｍｍを超えると、第２溶接工程でタブ２６の破れが発生し、間隔Ｂが４．０ｍｍ以下であると、第２溶接工程でタブ２６の破れが発生しないことが分かる。２つの直線部３３の間隔Ｂが大きいほど、直線部３３の間に存在するタブ２６の一部の長さは長くなる。このため、２つの直線部３３の間に存在するタブ２６の一部について、積層方向に隣り合うもの同士の密着度が下がる。一方、２つの直線部３３の間隔Ｂが小さいほど、２つの直線部３３の間に存在するタブ２６の一部の長さは短くなる。このため、２つの直線部３３の間に存在するタブ２６は、積層方向に隣り合うもの同士で密着しやすくなる。よって、第２溶接工程でのタブ２６の破れの発生が抑制される。
【００４７】
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）第１加圧治具５１及び第２加圧治具５２によって、タブ群１８を加圧した状態で複数枚のタブ２６を溶接することで、積層方向に隣り合うタブ２６同士を密着させた状態で外側溶接部３１を形成できる。また、２つの直線部３３の間隔Ｂが０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下に設定されることで、タブ群１８において２つの直線部３３の間では、積層方向に隣り合うタブ２６同士は密着した状態となる。このため、直線部３３の形成されたタブ群１８に対し、内側溶接部３２を形成することで、積層方向に溶融が進みやすくなり、レーザの照射位置に近いタブ２６にレーザのエネルギーが集中することが抑制される。よって、保護板を用いることなく、未塗工部としてのタブ２６の破れの発生を抑制できる。
【００４８】
（２）積層方向における外側溶接部３１の溶け込み深さは、約０．２ｍｍである。すなわち、タブ群１８を構成する約６０枚のタブ２６のうち、積層方向の他端側の約２０枚のタブ２６を互いに密着させられる。このため、タブ群１８と導電部材１７とをレーザ溶接する際のタブ２６の破れの発生をより抑制できる。
【００４９】
（３）第１溶接工程は、熱伝導方式のレーザ溶接によって行われる。熱伝導方式によるレーザ溶接では、キーホール方式によるレーザ溶接に比べてスパッタの発生が抑制される。よって、第１溶接工程において、タブ群１８を加圧する加圧治具５０にスパッタが付着することを抑制できる。その結果、加圧治具５０の清掃や交換等の頻度を少なくできる。
【００５０】
（４）第２溶接工程は、キーホール方式のレーザ溶接によって行われる。キーホール方式によるレーザ溶接では、熱伝導方式によるレーザ溶接に比べて、溶け込み深さを深くできる。よって、導電部材１７と複数枚のタブ２６からなるタブ群１８とをレーザ溶接する第２溶接工程に適している。
【００５１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○  電極組立体１２は、巻回型の電極組立体でもよい。図示しないが、巻回型の電極組立体は、長尺帯状の正極電極と長尺帯状の負極電極とが絶縁された状態で巻回された層状構造を有する。正極電極及び負極電極はそれぞれ、一対の長辺に沿う縁部のうち一方の縁部に活物質層が存在せず、金属箔が露出した帯状の未塗工部を備える。電極組立体は、帯状の未塗工部が同じ極性同士で積層された未塗工部群を備える。正極の未塗工部群は、巻回軸線の一端に存在し、負極の未塗工部群は、巻回軸線の他端に存在する。なお、巻回型の電極組立体では、帯状の未塗工部が積層される層数を未塗工部の枚数とする。
【００５２】
○  正極電極２１及び負極電極２２において、活物質層２５は金属箔２４の片面に存在してもよい。
○  正極電極２１及び負極電極２２の未塗工部は、タブ２６に限定されない。例えば、未塗工部は、タブ２６の他に、タブ２６が突出する縁部に沿って存在してもよい。また、未塗工部は、タブ２６を備えず、金属箔２４の縁部に沿って存在する構成にしてもよい。
【００５３】
○  積層方向における外側溶接部３１の直線部３３の溶け込み深さは、タブ群１８を構成するタブ２６の枚数やタブ２６の厚みに応じて適宜変更してよい。例えば、タブ群１８を構成するタブ２６の枚数が６０〜９０枚程度であり、各タブ２６の厚みが約１０μｍである場合、溶け込み深さは０．２〜０．３ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００５４】
○  外側溶接部３１の直線部３３及び内側溶接部３２の長手方向は、タブ２６の長手方向に延び、外側溶接部３１の直線部３３及び内側溶接部３２の短手方向は、タブ２６の短手方向に延びていてもよい。
【００５５】
○  外側溶接部３１の長手方向の寸法Ａは、適宜変更してよい。
○  内側溶接部３２の長手方向の寸法は、内側溶接部３２が外側溶接部３１の２つの直線部３３の間に存在できる範囲で適宜変更してよい。
【００５６】
○  外側溶接部３１の直線部３３の短手方向の寸法、及び内側溶接部３２の短手方向の寸法はそれぞれ、０．５〜１．０ｍｍの範囲で適宜変更してよい。
○  外側溶接部３１の２つの第１溶接部としての直線部３３の間隔Ｂは、０．５ｍｍより大きく４．０ｍｍ以下の範囲で変更してよい。
【００５７】
○  外側溶接部３１の形状は適宜変更してよい。
例えば、図８（ａ）に示すように、直線部３３に繋がる接続溶接部としての弧部３４を直線状に変更してもよい。図８（ｂ）に示すように、外側溶接部３１は、２つの第１溶接部としての直線部３３から構成されていてもよい。つまり、弧部３４を省略してもよい。図８（ｃ）に示すように、外側溶接部３１の２つの第１溶接部としての直線部３３は、点線状であってもよい。図８（ｄ）に示すように、外側溶接部３１の２つの第１溶接部としての直線部３３の長手方向は、タブ２６の長手方向に延び、内側溶接部３２の長手方向は、タブ２６の短手方向に延びていてもよい。ただし、各例において、２つの直線部３３の間隔Ｂは４．０ｍｍ以下とする。
【００５８】
○  図９及び図１０に示すように、内側溶接部３２は、積層方向の他端に位置するタブ２６の表面から導電部材１７側に凹んだ形状であってもよい。積層方向の他端に位置するタブ２６の表面から内側溶接部３２が凹んだ部分を凹部３２ａとする。
【００５９】
図９に示すように、積層方向の他端に位置するタブ２６の表面での内側溶接部３２の短手方向における凹部３２ａの寸法Ｗは、導電部材１７のタブ群１８側の端面１７ａでの内側溶接部３２の短手方向の寸法Ｘの２〜６倍であるのが好ましい。
【００６０】
凹部３２ａの寸法Ｗが内側溶接部３２の寸法Ｘの２倍未満となるような溶接条件で導電部材１７とタブ群１８とをレーザ溶接する場合、積層方向の一端に位置するタブ２６と導電部材１７との接合面積が不足し、十分な接合強度を得られない虞がある。一方、凹部３２ａの寸法Ｗが内側溶接部３２の寸法Ｘの６倍より大きくなるような溶接条件で導電部材１７とタブ群１８とをレーザ溶接する場合、タブ群１８を構成する複数のタブ２６のうち、レーザの照射位置に近い積層方向の他端側に位置するタブ２６に破れが生じる虞がある。よって、積層方向の他端に位置するタブ２６の表面での内側溶接部３２の短手方向における凹部３２ａの寸法Ｗが、内側溶接部３２の短手方向の寸法Ｘの２〜６倍となるような溶接条件でレーザ溶接を行うことで、溶接時のタブ２６の破れの発生を抑制できるとともに、導電部材１７とタブ群１８との接合強度を十分得られる。
【００６１】
図１０に示すように、積層方向の他端に位置するタブ２６の表面での内側溶接部３２の短手方向における凹部３２ａの寸法Ｗは、内側溶接部３２の断面での積層方向における溶け込み深さＹの１０〜５０％であるのが好ましい。
【００６２】
凹部３２ａの寸法Ｗが内側溶接部３２の溶け込み深さＹの１０％未満となるような溶接条件で導電部材１７とタブ群１８とをレーザ溶接する場合、積層方向の一端に位置するタブ２６と導電部材１７との接合面積が不足し、十分な接合強度を得られない虞がある。一方、凹部３２ａの寸法Ｗが内側溶接部３２の溶け込み深さＹの５０％より大きくなるような溶接条件で導電部材１７とタブ群１８とをレーザ溶接する場合、タブ群１８を構成する複数のタブ２６のうち、レーザの照射位置に近い積層方向の他端側に位置するタブ２６に破れが生じる虞がある。よって、積層方向の他端に位置するタブ２６の表面での内側溶接部３２の短手方向における凹部３２ａの寸法Ｗが、内側溶接部３２の溶け込み深さＹの１０〜５０％となるような溶接条件でレーザ溶接を行うことで、溶接時のタブ２６の破れの発生を抑制できるとともに、導電部材１７とタブ群１８との接合強度を十分得られる。
【００６３】
○  第１溶接工程におけるレーザ溶接は、熱伝導方式に限定されない。例えば、キーホール方式であってもよい。
○  第２溶接工程におけるレーザ溶接は、キーホール方式に限定されない。例えば、熱伝導方式であってもよい。
【００６４】
○  蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○  二次電池１０は、リチウムイオン二次電池以外の他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の教授を行うものであればよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…蓄電装置としての二次電池、１２…電極組立体、１５…電極端子、１７…導電部材、１７ａ…端面、１８…未塗工部群としてのタブ群、２１…電極としての正極電極、２２…電極としての負極電極、２４…金属箔、２５…活物質層、２６…未塗工部としてのタブ、３２…第２溶接部としての内側溶接部、３２ａ…凹部、３３…第１溶接部としての直線部、３４…接続溶接部としての弧部、Ｗ…寸法、Ｘ…寸法、Ｙ…溶け込み深さ。
【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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