(57)【要約】【課題】電極体と集電体との接合部の電気的接続及び機械的強度が確保された高品質な蓄電素子を提供する。【解決手段】正極端子２００と、正極と負極とセパレータとが積層されて形成される電極体１４０と、正極端子２００及び電極体１４０を電気的に接続する正極集電体１２０とを備えた蓄電素子１０であって、電極体１４０は、正極集電体１２０と接合される接合部を含む正極接合体１５０Ａを有し、正極集電体１２０は、接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向である第１方向に突出した第１集電体凸部１８４を有し、蓄電素子１０は、さらに、正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが溶接された溶接部１７０を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子と、正極と負極とセパレータとが積層されて形成される電極体と、前記電極端子及び前記電極体を電気的に接続する集電体とを備えた蓄電素子であって、
前記電極体は、前記集電体と接合される接合部を含む接合体を有し、
前記集電体は、前記接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向である第１方向に突出した第１集電体凸部を有し、
前記蓄電素子は、さらに、前記接合体と前記集電体とが溶接された溶接部を備える
蓄電素子。
【請求項２】
前記第１集電体凸部には、前記第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部が形成されている
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
前記接合部には、前記第１方向に突出した第１接合体凸部を有し、
前記第１接合体凸部には、さらに突出した第２接合体凸部が形成されている
請求項１または２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記溶接部は、前記接合体と前記集電体との抵抗溶接により形成されている
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項５】
前記溶接部は、前記接合体と前記集電体とのレーザー溶接により形成されている
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項６】
前記溶接部は、前記接合体と前記集電体との超音波溶接により形成されている
請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項７】
前記溶接部は、前記電極端子と前記接合部との間に配置される
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項８】
前記溶接部は、前記第１集電体凸部及び前記接合部に隣接配置される
請求項４に記載の蓄電素子。
【請求項９】
前記溶接部は、前記接合部と第１集電体凸部とからなる領域内に形成されている
請求項４に記載の蓄電素子。
【請求項１０】
前記第２凸部は、前記第２方向に向けて前記接合体に食い込むように、前記第１集電体凸部に形成されている
請求項１〜９のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項１１】
前記接合体は、
前記正極または前記負極が積層された電極積層部と、
前記集電体とで前記電極積層部を挟むように配置され、前記電極積層部を保護するカバーとを有する
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項１２】
前記第２凸部は、前記第１方向と垂直な全方向を前記第２方向として、前記第１集電体凸部の先端から当該全方向に突出して形成されている
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の蓄電素子。
【請求項１３】
前記接合部における前記接合体と前記集電体との接合強度は、前記溶接部における前記接合体と前記集電体との溶接強度よりも大きい
請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項１４】
電極端子と、正極と負極とセパレータとが積層されて形成される電極体と、前記電極端子及び前記電極体を電気的に接続する集電体とを備えた蓄電素子であって、
前記電極体は、前記集電体と接合される接合部を含む接合体を有し、
前記集電体と前記接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向にかしめられたかしめ部を有し、
前記蓄電素子は、さらに、前記接合体と前記集電体とが抵抗溶接された溶接部を備える
蓄電素子。
【請求項１５】
電極端子と、正極、負極及びセパレータが積層されて形成される電極体と、前記電極端子及び前記電極体を電気的に接続する集電体とを備え、前記電極体が、前記集電体と接合される接合部を含む接合体を有する蓄電素子の製造方法であって、
前記接合部に、前記集電体と前記接合部との接合面に垂直な方向である第１方向に突出した第１接合体凸部を形成する接合体凸部形成工程と、
前記集電体に、前記第１接合体凸部に沿って形成される前記第１方向に突出した第１集電体凸部を形成する集電体凸部形成工程と、
前記接合体と前記集電体とを溶接する溶接工程とを含む
蓄電素子の製造方法。
【請求項１６】
さらに、
前記第１集電体凸部に、前記第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部を形成する第２凸部形成工程を含む
請求項１５に記載の蓄電素子の製造方法。
【請求項１７】
前記溶接工程では、
前記接合体凸部形成工程、前記集電体凸部形成工程の後、前記接合体と前記集電体とを抵抗溶接する
請求項１５に記載の蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体と、電極端子と、電極体および電極端子に接続された集電体とを備える蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界的な環境問題への取り組みとして、ガソリン自動車から電気自動車への転換が重要になってきている。このため、非水電解質二次電池などの蓄電素子を電気自動車の電源として使用することが検討されている。
【０００３】
このような蓄電素子は、例えば、正極及び負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータとが積層された電極体を有する。電極体の正極及び負極のそれぞれの端部には、活物質が塗布されていない金属箔部分が積層された電極積層部が形成され、当該電極積層部には、集電体と呼ばれる金属製の部材が接続される。また、集電体には、正極端子または負極端子である電極端子が接続され、電極端子を介して、モータ等の負荷に当該電極体からの電力が供給される。
【０００４】
高出力が要求される上記構造の蓄電素子における、電極積層部と集電体とを接合する手法として、低抵抗化を実現し易く経時変化が生じ難いという特徴のある溶接が用いられる場合がある。溶接の具体例として、例えば、電極積層部と集電体とを重ねて加圧した状態で超音波による振動を与えて、電極積層部と集電体とを接合する超音波溶接が挙げられる。また、電極積層部と集電体との接触部に電流を流して溶融させる抵抗溶接などが挙げられる。
【０００５】
特許文献１には、電極体の芯体露出部と集電部材とが抵抗溶接によって接合された電池の構造について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−３３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蓄電素子の性能面及び信頼性面から、電極積層部と集電体との接合には、電気的接続及び機械的強度の確保が要求される。
【０００８】
しかしながら、上述した溶接形態には、それぞれ、以下のような課題がある。
【０００９】
超音波溶接では、溶接時の超音波振動により電極箔の破れが生じ易いという課題がある。
【００１０】
抵抗溶接では、電気抵抗が小さく熱伝導率が高い被溶接材料を用いた場合には、短時間で大電流の投入が必要である。また、大電流の供給により、溶接部以外での融解やスパッタ飛びが発生するという課題がある。
【００１１】
つまり、溶接だけで十分な電気的接続及び機械的強度を確保するためには、溶接条件を高出力に設定しなければならず、高出力のための溶接条件設定により上述した課題が発生することとなる。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電極体と集電体との電気的接続及び接合部の機械的強度が確保された高品質な蓄電素子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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極端子と、正極と負極とセパレータとが積層されて形成される電極体と、前記電極端子及び前記電極体を電気的に接続する集電体とを備えた蓄電素子であって、前記電極体は、前記集電体と接合される接合部を含む接合体を有し、前記集電体は、前記接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向である第１方向に突出した第１集電体凸部を有し、前記蓄電素子は、さらに、前記接合体と前記集電体とが溶接された溶接部を備える。
【００１４】
上記構成によれば、集電体が、接合面において上記第１方向に突出した第１集電体凸部を有するので、第１集電体凸部の上端における接合体と集電体との接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部の側面における接合体と集電体との接合による摩擦力が発生する。よって、接合体と集電体との接合状態を保持する力が発生し、電極体から集電体が外れることを防止できる。さらに、溶接部により、機械的強度の確保のみならず電極体と集電体との高い通電性を確保することが可能となる。また、溶接のみで機械的接合と電気的接続とを担保する場合と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、溶接に伴う異物の発生を抑制できるので、高品質な蓄電素子を提供することが可能となる。
【００１５】
また、前記第１集電体凸部には、前記第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部が形成されていることにしてもよい。
【００１６】
これにより、第１集電体凸部が上記第２方向に突出した第２凸部を有するので、接合体と集電体との高い接合強度が確保され、電極体から集電体が上記第１方向に外れることを防止できる。
【００１７】
また、前記接合部には、前記第１方向に突出した第１接合体凸部を有し、前記第１接合体凸部には、さらに突出した第２接合体凸部が形成されていることにしてもよい。
【００１８】
第１集電体凸部及び第１接合体凸部が形成されることにより、接合部において集電体と接合体とは初期状態から変形した状態となり、特に凸部のコーナー部において元の厚みよりも薄くなる部分が存在する。これに対して、第１接合体凸部に形成された第２接合体凸部により、上記コーナー部に応力がかかった場合でも、当該コーナー部に亀裂がはいってしまうこと、及び割れが発生してしまうことを防止できる。
【００１９】
また、前記溶接部は、前記接合体と前記集電体との抵抗溶接により形成されていることにしてもよい。
【００２０】
これによれば、機械的接合は上記接合部で担保されるので、溶接部では電気的接続を担保すればよい。また、接合部を介して電極体と集電体とが機械的接合されているため、電極体と集電体とが安定的に密着した状態で、抵抗溶接することが可能となる。よって、溶接部のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、抵抗溶接に伴うスパッタ飛びを劇的に抑制することが可能となる。スパッタ飛びは、電極体の内部短絡不良につながるため、極限まで抑制しなければならない。また、超音波溶接に比べて、抵抗溶接の場合は電極体を構成する電極箔の破れが少ない。抵抗溶接の条件を弱くすることで、溶接部付近で極度に電極箔を圧迫せずに済むため、電極箔へのダメージが少なく、箔破れ等による機械的接合強度の低下が起こりにくい。さらには、溶接条件が弱くなることで電極の消耗も少なくなり、電極にかかるランニングコストを抑えることができる。
【００２１】
また、前記溶接部は、前記接合体と前記集電体とのレーザー溶接により形成されていることにしてもよい。
【００２２】
これによれば、レーザー溶接にて電気的接続を担保する場合、箔（特に銅箔）の粉塵は発生せず、電池の容量低下を防ぐことが可能となる。
【００２３】
また、前記溶接部は、前記接合体と前記集電体との超音波溶接により形成されていることにしてもよい。
【００２４】
これによれば、溶接部のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、超音波溶接の接合条件を緩和できる（加圧及び振幅を低減できる）ので、粉塵（コンタミ）が発生する量を低減できる。
【００２５】
また、前記溶接部は、前記電極端子と前記接合部との間に配置されることにしてもよい。
【００２６】
これによれば、接続部と電極端子との間において、機械的な歪みが発生している凸部を経ないで電気的パスを形成できる。
【００２７】
また、前記溶接部は、前記第１集電体凸部及び前記接合部に隣接配置されることにしてもよい。
【００２８】
これによれば、溶接部近傍が、接合部での機械的接合により密着されるため、溶接条件が安定する。
【００２９】
また、前記溶接部は、前記接合部と第１集電体凸部とからなる領域内に形成されていることにしてもよい。
【００３０】
これによれば、接合部と第１集電体凸部とからなる領域内に、選択的に抵抗溶接のための電圧が印加されるので、溶接電極と接合部との接触状態が良好となる。これにより、抵抗溶接時の安定した通電が期待され、溶接状態のバラツキが抑制される。
【００３１】
また、前記第２凸部は、前記第２方向に向けて前記接合体に食い込むように、前記第１集電体凸部に形成されていることにしてもよい。
【００３２】
これによれば、集電体に形成された第２凸部が第２方向にて接合体に食い込んでいるので、第２方向と交差する第１方向に、集電体が接合体から外れることを防止できる。
【００３３】
また、前記接合体は、前記正極または前記負極が積層された電極積層部と、前記集電体とで前記電極積層部を挟むように配置され、前記電極積層部を保護するカバーとを有することにしてもよい。
【００３４】
これによれば、第２凸部が第１集電体凸部に形成されても、カバーにより正極または負極を保護することが可能となる。
【００３５】
また、前記第２凸部は、前記第１方向と垂直な全方向を前記第２方向として、前記第１集電体凸部の先端から当該全方向に突出して形成されていることにしてもよい。
【００３６】
これによれば、第１集電体凸部が、第１方向と交差する全方向に突出した第２凸部を有するので、接合部において集電体を保持する力がさらに増強される。
【００３７】
また、前記接合部における前記接合体と前記集電体との接合強度は、前記溶接部における前記接合体と前記集電体との溶接強度よりも大きいことにしてもよい。
【００３８】
これによれば、集電体に、第２方向に突出した第２凸部が形成されるので、上記溶接強度を上記接合強度より小さくできる。よって、抵抗溶接の諸条件を緩和できる。これにより、溶接部付近で極度に電極箔を圧迫せずに済むため、電極箔へのダメージが少なく、箔破れ等による機械的接合強度の低下が起こりにくい。さらには、溶接条件が弱くなることで電極の消耗も少なくなり、電極にかかるランニングコストを抑えることができる。
【００３９】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極端子と、正極と負極とセパレータとが積層されて形成される電極体と、前記電極端子及び前記電極体を電気的に接続する集電体とを備えた蓄電素子であって、前記電極体は、前記集電体と接合される接合部を含む接合体を有し、前記集電体と前記接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向にかしめられたかしめ部を有し、前記蓄電素子は、さらに、前記接合体と前記集電体とが抵抗溶接された溶接部を備える。
【００４０】
これによれば、接合面に垂直な方向にかしめられたかしめ部を有するので、接合体と集電体との機械的接合状態を保持する力が発生し、電極体から集電体が外れることを防止できる。さらに、溶接部により、機械的強度の確保のみならず電極体と集電体との高い通電性を確保することが可能となる。また、溶接のみで機械的接合と電気的接続とを担保する場合と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、溶接に伴う異物の発生を抑制できるので、高品質な蓄電素子を提供することが可能となる。
【００４１】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、電極端子と、正極、負極及びセパレータが積層されて形成される電極体と、前記電極端子及び前記電極体を電気的に接続する集電体とを備え、前記電極体が、前記集電体と接合される接合部を含む接合体を有する蓄電素子の製造方法であって、前記接合部に、前記集電体と前記接合部との接合面に垂直な方向である第１方向に突出した第１接合体凸部を形成する接合体凸部形成工程と、前記集電体に、前記第１接合体凸部に沿って形成される前記第１方向に突出した第１集電体凸部を形成する集電体凸部形成工程と、前記接合体と前記集電体とを溶接する溶接工程とを含む。
【００４２】
これによれば、集電体が、接合面において上記第１方向に突出した第１集電体凸部を有するので、第１集電体凸部の上端における接合体と集電体との接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部の側面における接合体と集電体との接合による摩擦力が発生する。よって、接合体と集電体との接合状態を保持する力が発生し、電極体から集電体が外れることを防止できる。さらに、溶接部により、機械的強度の確保のみならず電極体と集電体との高い通電性を確保することが可能となる。また、溶接のみで機械的接合と電気的接続とを担保する場合と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、溶接に伴う異物の発生を抑制できるので、高品質な蓄電素子を提供することが可能となる。
【００４３】
また、さらに、前記第１集電体凸部に、前記第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部を形成する第２凸部形成工程を含むことにしてもよい。
【００４４】
これによれば、第１集電体凸部が上記第２方向に突出した第２凸部を有するので、接合体と集電体との高い接合強度が確保され、電極体から集電体が上記第１方向に外れることを防止できる。
【００４５】
また、前記溶接工程では、前記接合体凸部形成工程、前記集電体凸部形成工程の後、前記接合体と前記集電体とを抵抗溶接することにしてもよい。
【００４６】
これによれば、溶接工程の前に、接合部を介して電極体と集電体とが予め接合されているため、電極体と集電体とが安定的に密着した状態で、抵抗溶接することが可能となる。よって、接合部での接合がなされずに抵抗溶接される場合と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、抵抗溶接に伴うスパッタ飛びを劇的に抑制することが可能となる。また、超音波溶接に比べて、抵抗溶接の場合は電極体を構成する電極箔の破れが少ない。また、溶接部付近で極度に電極箔を圧迫せずに済むため、電極箔へのダメージが少なく、箔破れ等による機械的接合強度の低下が起こりにくい。さらに、溶接条件が弱くなることで電極の消耗も少なくなり、電極にかかるランニングコストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明に係る蓄電素子によれば、電極体と集電体との電気的接続及び接合部の機械的強度が確保され、金属異物等が抑制された高品質の蓄電素子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の外観及び内部構造の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の容器の本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る電極体のＵ−Ｕ’断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る接合体と集電体との接合状態を表す電極体のＶ−Ｖ’断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の変形例に係る接合領域断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る接合体と集電体との接合状態を表す電極体のＶ−Ｖ’断面図である。
【図８Ａ】実施の形態２に係る溶接部の第１の抵抗溶接を説明する接合領域断面図である。
【図８Ｂ】実施の形態２に係る溶接部の第２の抵抗溶接を説明する接合領域断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における蓄電素子について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【００５０】
また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、生産工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００５１】
（実施の形態１）
［蓄電素子の基本構成］
まず、蓄電素子として電池を例に挙げ、図１〜図３を用いて、実施の形態１に係る蓄電素子１０の全般的な説明を行う。
【００５２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る蓄電素子の外観及び内部構造の概要を示す斜視図である。なお、同図は、容器内部を透視した図となっている。また、図２は、実施の形態１に係る蓄電素子の容器の本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。また、図３は、実施の形態１に係る電極体のＵ−Ｕ’断面図である。
【００５３】
蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。非水電解質二次電池としては、例えば、正極活物質がコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物であり、負極活物質が炭素材料であるリチウムイオン二次電池を挙げることができる。蓄電素子１０は、例えば、高レートサイクルの充放電を行うハイブリッド電気自動車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＨＥＶ）に使用される二次電池である。なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
【００５４】
図１に示すように、蓄電素子１０は、電池容器と、正極端子２００と、負極端子３００とを備える。電池容器は、金属からなる矩形筒状で底を備える筐体本体１１１と、筐体本体１１１の開口を閉塞する金属製の蓋体１１０とで構成されている。また、電池容器は、電極体１４０等を内部に収容後、蓋体１１０と筐体本体１１１とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有する。
【００５５】
正極端子２００は、電極体１４０の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体１４０の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１４０に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出するための金属製の電極端子である。また、電極体１４０に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。
【００５６】
また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体１４０の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。具体的には、図２に示すように、正極端子２００は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ａと正極集電体１２０の貫通孔１２１ａとに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体１２０とともに蓋体１１０に固定される。また同様に、負極端子３００は、突出部３１０が蓋体１１０の貫通孔１１０ｂと負極集電体１３０の貫通孔１３１ａとに挿入されて、かしめられることにより、負極集電体１３０とともに蓋体１１０に固定される。なお、パッキン等も配置されているが、同図では省略して図示している。
【００５７】
電池容器の内方には、電極体１４０が収容されており、さらに、正極集電体１２０と、負極集電体１３０とが配置されている。なお、電池容器の内部には電解液などの液体が封入される場合があるが、当該液体の図示は省略する。
【００５８】
正極集電体１２０は、電極体１４０と電池容器の内壁との間に配置され、正極端子２００と電極体１４０の正極積層部１４１Ａとに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体１２０は、例えば、電極体１４０の正極基材箔と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている。本実施の形態では、正極集電体１２０と正極積層部１４１Ａとは、機械的かしめ及び抵抗溶接の双方により接合されている。
【００５９】
負極集電体１３０は、電極体１４０と電池容器の内壁との間に配置され、負極端子３００と電極体１４０の負極積層部１４２Ｂとに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体１３０は、例えば、電極体１４０の負極基材箔と同様、銅または銅合金で形成されている。本実施の形態では、負極集電体１３０と負極積層部１４２Ｂとは、機械的かしめ及び抵抗溶接の双方により接合されている。
【００６０】
電極体１４０は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。具体的には、電極体１４０は、図２及び図３に示すように、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように捲回されて形成されている。なお、図２では、電極体１４０の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体１４０の形状は捲回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。電極体１４０の詳細な積層構造について図３を用いて説明する。図３は、図１に示した電極体１４０のＵ−Ｕ’断面をＺ軸方向からみた図である。
【００６１】
図３に示すように、電極体１４０は、活物質層が形成された正極１４１、セパレータ１４３、活物質層が形成された負極１４２、セパレータ１４３がこの順で積層された積層部１４０Ｃと、活物質層が形成されていない正極１４１が積層された正極積層部１４１Ａと、活物質層が形成されていない負極１４２が積層された負極積層部１４２Ｂとで構成されている。そして図２に示すように、正極１４１と負極１４２とは、セパレータ１４３を介して、巻回軸（本実施の形態ではＸ軸方向に平行な仮想軸）の方向に互いにずらして巻回されている。言い換えれば、正極１４１及び負極１４２は、それぞれがずらされた方向の端縁部に、活物質層が形成されていない部分である正極積層部１４１Ａ及び負極積層部１４２Ｂを有している。
【００６２】
なお、正極１４１が有する活物質層に含まれる正極活物質としては、例えば、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＳｉＯ４、ＬｉＭＢＯ３（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、ＬｉＭＯ２（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等から選択される１種または２種以上の遷移金属元素）等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。
【００６３】
また、負極１４２が有する活物質層に含まれる負極活物質としては、例えば、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム、リチウム−シリコン、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、およびウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）、金属酸化物、リチウム金属酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ６Ｏ１２等）、ポリリン酸化合物などが挙げられる。
【００６４】
正極１４１は、巻回軸方向の一端（Ｘ軸プラス方向の端部）に、正極積層部１４１Ａを有している。また、負極１４２は、巻回軸方向の他端（Ｘ軸マイナス方向の端部）に、負極積層部１４２Ｂを有している。つまり、正極１４１の露出した金属箔の層によって正極積層部１４１Ａが形成され、負極１４２の露出した金属箔の層によって負極積層部１４２Ｂが形成されている。
【００６５】
なお、正極１４１の金属箔及び負極１４２の金属箔の厚みは、それぞれ、例えば５μｍ〜２０μｍのうちのいずれかの値である。また、これら金属箔は、例えば３０枚など４０枚以下の枚数が重ねられることで、正極積層部１４１Ａ及び負極積層部１４２Ｂを形成している。
【００６６】
正極積層部１４１Ａの表面には、図２に示す領域Ｒ１内において正極集電体１２０が接合されており、負極積層部１４２Ｂの表面には、図２に示す領域Ｑ１内において負極集電体１３０が接合されている。また、電極体１４０は、領域Ｒ１内において正極積層部１４１Ａの裏面に接合された、正極積層部１４１Ａを保護するカバー１４５Ａを有している。また、電極体１４０は、領域Ｑ１内において負極積層部１４２Ｂの裏面に接合された、負極積層部１４２Ｂを保護するカバー１４５Ｂを有している。
【００６７】
正極積層部１４１Ａとカバー１４５Ａとは、正極集電体１２０と接合される正極接合体１５０Ａを形成し、同様に、負極積層部１４２Ｂとカバー１４５Ｂとは、負極集電体１３０と接合される負極接合体１５０Ｂを形成している。
【００６８】
［接合体及び集電体の接合形態］
図４は、本発明の実施の形態１に係る接合体と集電体との接合状態を表す電極体のＶ−Ｖ’断面図である。同図は、図１に示した電極体１４０の接合体及び正極集電体１２０のＶ−Ｖ’断面をＸ軸方向からみた図である。同図に示すように、巻回された状態である正極積層部１４１Ａの外周表面に正極集電体１２０が接合され、正極積層部１４１Ａの内周裏面に、カバー１４５Ａが接合されている。具体的には、接合領域１６０において、正極積層部１４１Ａと、カバー１４５Ａと、正極集電体１２０とが機械的に接合されている。言い換えれば、正極積層部１４１Ａとカバー１４５Ａとで構成される正極接合体１５０Ａは、接合領域１６０において正極集電体１２０と接合される接合部を有する。
【００６９】
さらに、溶接部１７０において、正極積層部１４１Ａと、カバー１４５Ａと、正極集電体１２０とが抵抗溶接により電気的に接続されている。
【００７０】
接合領域１６０において、正極集電体１２０は、正極接合体１５０Ａが有する接合部との接合面に垂直な方向である第１方向（Ｙ方向）に突出した第１集電体凸部１８４を有する。また、第１集電体凸部１８４には、第１方向と交差する第２方向に突出した第２集電体凸部１８３が形成されている。
【００７１】
また、接合領域１６０において、正極接合体１５０Ａは、第１集電体凸部１８４に沿って形成される第１方向に突出した第１接合体凸部１８１を有する。第１接合体凸部１８１には、第１接合体凸部１８１から第２方向に突出した第２接合体凸部１８２が形成されている。
【００７２】
上記第１集電体凸部１８４及び第１接合体凸部１８１は、凸部を圧接して変形させる第１かしめ接合により形成される。これに対して、第２集電体凸部１８３は、第１集電体凸部１８４の凸部先端を圧接して当該凸部先端を上記第２方向に突出変形させる第２かしめ接合により形成される。
【００７３】
上述した接合領域１６０における正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａの第１かしめ接合による構造によれば、第１集電体凸部１８４の形成の際に、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとが圧接されるので、第１集電体凸部１８４の上端における正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａの肉厚は薄くなる。第１集電体凸部１８４上端において正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａの肉厚が薄くなった分、正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａは、第１集電体凸部１８４の側面部へと押し出される。これにより、第１集電体凸部１８４の上端における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部１８４の側面における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力が発生する。よって、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合状態を保持する力が発生し、正極接合体１５０Ａから正極集電体１２０が外れることを防止できる。
【００７４】
さらには、第２かしめ接合により、第２集電体凸部１８３が、第１方向と交差する第２方向に突出しているので、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの高い接合強度が確保され、正極接合体１５０Ａから正極集電体１２０が上記第１方向に外れることを防止できる。
【００７５】
また、第２集電体凸部１８３は、第２方向に向けて接合体に食い込むように、第１集電体凸部１８４に形成されている。これによれば、第２方向と交差する第１方向に、正極集電体１２０が接合体から外れることを防止できる。
【００７６】
また、第２集電体凸部１８３及び第２接合体凸部１８２が形成されても、カバー１４５Ａにより正極積層部１４１Ａを保護することが可能となる。
【００７７】
第１集電体凸部１８４及び第１接合体凸部１８１が形成されることにより、接合領域１６０において正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとは初期状態から変形した状態となり、特に凸部のコーナー部において元の厚みよりも薄くなる部分が存在する。これに対して、第１接合体凸部１８１のカバー１４５Ａに形成された第２接合体凸部１８２により、上記コーナー部に応力がかかった場合でも、当該コーナー部に亀裂がはいってしまうこと、及び割れが発生してしまうことを防止できる。
【００７８】
また、第２集電体凸部１８３は、第１方向と垂直な全方向を第２方向として、第１集電体凸部１８４の先端から当該全方向に突出して形成されていることが好ましい。これにより、接合体が集電体を保持する力がさらに増強される。
【００７９】
溶接部１７０は、抵抗溶接された状態である。具体的には、正極積層部１４１Ａとカバー１４５Ａと正極集電体１２０とが積層されている方向に電流を供給することにより、正極積層部１４１Ａとカバー１４５Ａと正極集電体１２０とが接合される。これにより、正極積層部１４１Ａと正極集電体１２０とが電気的に接続された状態となっている。蓄電素子１０が、溶接部１７０を有することにより、接合領域１６０における機械的強度の確保のみならず、電極体と正極集電体１２０との高い通電性を確保することが可能となる。また、接合領域１６０を介して正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが機械的に接合されているため、正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが安定的に密着した状態で、抵抗溶接することが可能となる。よって、溶接部１７０のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、溶接部１７０の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、抵抗溶接に伴い発生するスパッタ飛びを劇的に抑制することが可能となる。スパッタ飛びは、電極体の内部短絡不良につながるため、極限まで抑制されることが望ましい。また、超音波溶接に比べて、抵抗溶接の場合は正極積層部１４１Ａを構成する電極箔の破れが少ない。
【００８０】
さらに、第２かしめ接合が形成されていることにより、接合領域１６０における接合体と正極集電体１２０との接合強度は、溶接部１７０における正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０との溶接強度よりも大きい。これにより、抵抗溶接の条件を緩和でき、溶接部１７０付近で極度に電極箔を圧迫せずに済むため、電極箔へのダメージが少なく、箔破れ等による機械的接合強度の低下が起こりにくい。さらには、溶接条件が弱くなることで溶接装置側の溶接電極の消耗も少なくなり、電極にかかるランニングコストを抑えることができる。
【００８１】
また、本実施の形態においては、溶接部１７０は、正極端子２００と接合領域１６０との間に配置される。これにより、溶接部１７０と正極端子２００との間において、機械的な歪みが発生している接合領域１６０を経ない低抵抗の電気的パスを形成できる。
【００８２】
また、溶接部１７０は、接合領域１６０に隣接配置されていてもよい。これにより、溶接部１７０の近傍が、接合領域１６０での第２かしめ接合により密着されるため、溶接条件を安定させることが可能となる。
【００８３】
なお、図４には記載されていないが、負極積層部１４２Ｂとカバー１４５Ｂとで構成される負極接合体１５０Ｂと負極集電体１３０との接合形態も、上述した正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０との接合形態と同様である。つまり、接合領域１６０において、負極集電体１３０と、負極積層部１４２Ｂと、カバー１４５Ｂとは、第２かしめ接合を形成している。さらに、溶接部１７０において、負極積層部１４２Ｂと、カバー１４５Ｂと、負極集電体１３０とが、抵抗溶接により電気的に接続されている。この構成により、負極側においても正極側と同様の効果が奏される。
【００８４】
また、溶接部１７０は、接合体と集電体との抵抗溶接により形成されることに限定されない。溶接部１７０は、例えば、接合体と集電体とのレーザー溶接により形成されてもよい。この溶接形態によれば、レーザー溶接にて電気的接続が担保されるが、電極箔（特に銅箔）の粉塵は発生せず、電池内部での微少短絡を防ぐことが可能となる。また、上記かしめ接合により機械的接合強度が確保されるため、レーザー出力を低くすることが可能となり、スパッタ飛びの発生を抑制することが可能となる。さらに、溶接部１７０は、接合体と集電体との電子ビーム溶接により形成されてもよい。この溶接形態によれば、レーザー溶接と同様の上記効果が奏される。
【００８５】
また、溶接部１７０は、接合体と集電体との超音波溶接により形成されてもよい。この溶接形態によれば、溶接部１７０のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、超音波溶接の接合条件を緩和できる（加圧及び振幅を低減できる）ので、粉塵（コンタミ）が発生する量を低減できる。
【００８６】
また、接合領域１６０における正極積層部１４１Ａ及び負極積層部１４２Ｂ、カバー１４５Ａ及び１４５Ｂ、ならびに正極集電体１２０及び負極集電体１３０に形成される凸部形状は、図４に記載された形状に限定されない。
【００８７】
図５は、実施の形態１の変形例に係る接合領域断面図である。接合領域において、正極集電体１２０は、正極接合体１５０Ａとの接合面に垂直な方向である第１方向（Ｙ方向）に突出した第１集電体凸部１８４を有しているが、第１集電体凸部１８４から第２方向に突出した第２集電体凸部１８３は形成されていない。本変形例に係る接合領域の構造によれば、第１集電体凸部１８４の形成の際に、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとが圧接されるので、第１集電体凸部１８４の上端における正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａの肉厚は薄くなる。第１集電体凸部１８４上端において正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａの肉厚が薄くなった分、正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａは、第１集電体凸部１８４の側面部へと押し出される。これにより、第１集電体凸部１８４の上端における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部１８４の側面における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力が発生する。よって、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合状態を保持する力が発生し、正極接合体１５０Ａから正極集電体１２０が外れることを防止できる。これにより、接合領域を介して正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが機械的に接合されているため、正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが安定的に密着した状態で、溶接することが可能となる。よって、溶接部のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。
【００８８】
また、例えば、接合領域１６０において、第１接合体凸部１８１には、第１接合体凸部１８１から第１方向（Ｙ方向）に突出した第２接合体凸部が形成されていてもよい。
【００８９】
また、例えば、接合領域１６０において、第１接合体凸部１８１には、第１接合体凸部１８１から突出した第２接合体凸部が形成されていなくてもよい。
【００９０】
また、例えば、第１集電体凸部１８４、さらには、第２集電体凸部１８３を維持したままで、第１接合体凸部１８１が押し潰されてもよい。これにより、第１接合体凸部１８１の高さを低減できるので、電池容器内に注液できる電解液の量を増加する、及び、蓄電素子を小型化することが可能となる。
【００９１】
これらのような形状であっても、第１かしめ接合により、第１集電体凸部１８４の上端における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部１８４の側面における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力が発生する。よって、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合状態を保持する力が発生し、正極接合体１５０Ａから正極集電体１２０が外れることを防止できる。さらには、第２かしめ接合により、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの高い接合強度が確保され、正極接合体１５０Ａから正極集電体１２０が上記第１方向に外れることを防止できる。
【００９２】
以上、実施の形態１にかかる蓄電素子１０は、電極端子（正極端子２００及び負極端子３００）と、正極１４１と負極１４２とセパレータ１４３とが積層されて形成される電極体１４０と、電極端子及び電極体１４０を電気的に接続する集電体（正極集電体１２０及び負極集電体１３０）とを備える。電極体１４０は、集電体と接合される接合部を含む接合体（正極接合体１５０Ａ及び負極接合体１５０Ｂ）を有する。集電体は、上記接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向である第１方向に突出した第１集電体凸部１８４を有する。第１集電体凸部１８４及び上記接合部の少なくとも一方には、突出した第２凸部に相当する第２集電体凸部１８３が形成される。さらに、蓄電素子１０は、接合体と集電体とが溶接された溶接部１７０を備える。
【００９３】
上記構成により、集電体が上記第１方向に突出した第１集電体凸部を有する第１かしめ接合を構成するので、第１集電体凸部の上端における接合体と集電体との接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部の側面における接合体と集電体との接合による摩擦力が発生する。よって、接合体と集電体との接合状態を保持する力が発生し、電極体から集電体が外れることを防止できる。さらに、溶接部により、機械的強度の確保のみならず電極体と集電体との高い通電性を確保することが可能となる。また、溶接のみで機械的接合と電気的接続とを担保する場合と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、溶接に伴う異物の発生を抑制できるので、高品質な蓄電素子を提供することが可能となる。
【００９４】
また、集電体が上記第２方向に突出した第２集電体凸部を有する第２かしめ接合を構成するので、接合体と集電体との高い接合強度が確保され、電極体から集電体が上記第１方向に外れることを防止できる。
【００９５】
［製造方法］
次に、本実施の形態に係る蓄電素子１０の製造方法について説明する。
【００９６】
図６は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の製造方法を示すフローチャートである。具体的には、同図は、集電体と、電極体１４０が有する接合体とを接合する工程を説明するフローチャートである。
【００９７】
なお、以下においても、正極集電体１２０を正極接合体１５０Ａに接合する工程と、負極集電体１３０を負極接合体１５０Ｂに接合する工程とは同様であるため、以下では正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合工程についての説明を中心に行う。一方、負極集電体１３０と負極接合体１５０Ｂとの接合工程についての説明は省略または簡略化する。
【００９８】
まず、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとを所定の位置にて重ね合わせる。
【００９９】
次に、図６に示すように、集電体凸部形成工程として、正極集電体１２０に、第１方向に突出した第１集電体凸部１８４を形成する（Ｓ１０）。
【０１００】
また、図６に示すように、接合体凸部形成工程として、接合領域１６０に、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合面に垂直な方向である第１方向（Ｙ方向）に突出した第１接合体凸部１８１を形成する（Ｓ１２）。本実施の形態では、集電体凸部形成工程と接合体凸部形成工程とは同時に実行される。
【０１０１】
次に、第２凸部形成工程として、第１集電体凸部１８４に、第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部を形成する（Ｓ１４）。ここで、第２凸部は、第２集電体凸部１８３に相当する。
【０１０２】
最後に、溶接工程として、正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とを抵抗溶接する（Ｓ１６）。
【０１０３】
上記製造方法によれば、第１集電体凸部１８４が、第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部を有するので、第１接合体凸部１８１の側面において集電体を保持する力が確保される。よって、接合体と集電体との高い接合強度が確保され、接合体から集電体が第１方向に外れることを防止できる。さらに、溶接により機械的強度の確保のみならず、接合体と集電体との高い通電性を確保することが可能となる。また、接合領域における機械的接合を、抵抗溶接及び超音波溶接などの溶接手段によらず接合するので、接合のための消費電力を低減できる。また、接合領域における接合自体による粉塵発生や箔破れなどの問題も発生しない。
【０１０４】
また、本実施の形態に係る製造方法では、溶接工程の前に、接合領域１６０での電極体と集電体との機械的接合がなされているため、電極体と集電体とが安定的に密着した状態で、抵抗溶接することが可能となる。よって、機械的接合が予めされずに抵抗溶接される場合と比べて、溶接部１７０の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、抵抗溶接に伴うスパッタ飛びを劇的に抑制することが可能となる。また、超音波溶接に比べて、抵抗溶接の場合は電極体を構成する電極箔の破れが少ない。また、溶接部付近で極度に電極箔を圧迫せずに済むため、電極箔へのダメージが少なく、箔破れ等による機械的接合強度の低下が起こりにくい。さらに、溶接条件が弱くなることで電極の消耗も少なくなり、電極にかかるランニングコストを抑えることができる。
【０１０５】
なお、溶接部１７０は、接合体と集電体との抵抗溶接により形成されることに限定されない。溶接部１７０は、例えば、接合体と集電体とのレーザー溶接により形成されてもよい。この溶接形態によれば、レーザー溶接にて電気的接続が担保されるが、電極箔（特に銅箔）の粉塵は発生せず、電池の容量低下を防ぐことが可能となる。また、第２かしめ接合により機械的接合強度が確保されるため、レーザー出力を低くすることが可能となり、スパッタ飛びの発生を抑制することが可能となる。さらに、溶接部１７０は、接合体と集電体との電子ビーム溶接により形成されてもよい。この溶接形態によれば、レーザー溶接と同様の上記効果が奏される。
【０１０６】
また、溶接部１７０は、接合体と集電体との超音波溶接により形成されてもよい。この溶接形態によれば、溶接部１７０のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、超音波溶接の接合条件を緩和できる（加圧及び振幅を低減できる）ので、粉塵（コンタミ）が発生する量を低減できる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、ステップＳ１２の接合体凸部形成工程とステップＳ１０の集電体凸部形成工程とを同時に実行する例を挙げたが、凸部形成態様により、接合体凸部形成工程及び集電体凸部形成工程の一方を前工程とし他方を後工程としても構わない。
【０１０８】
また、上述した製造工程のうち、第１集電体凸部１８４に第１方向と交差する第２方向に突出した第２凸部を形成するステップＳ１４がない製造方法も、本発明に係る蓄電素子の製造方法に含まれる。つまり、第２かしめ接合が形成されず、第１かしめ接合を形成した後で、溶接工程を施す製造方法である。
【０１０９】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る蓄電素子は、第２かしめ接合が形成される接合領域内に溶接部が形成される。上記接合領域内に選択的に抵抗溶接のための電圧を印加することにより、溶接電極と集電体及びカバーとの接触状態が良好となる。以下、実施の形態１に係る蓄電素子１０と同じ基本構成は説明を省略し、接合体及び集電体の接合形態として異なる部分を中心に説明をする。
【０１１０】
［接合体及び集電体の接合形態］
図７は、本発明の実施の形態２に係る接合体と集電体との接合状態を表す電極体のＶ−Ｖ’断面図である。同図は、図１に示した電極体１４０の接合体及び正極集電体１２０のＶ−Ｖ’断面をＸ軸方向からみた図である。同図に示すように、巻回された状態である正極積層部１４１Ａの外周表面に正極集電体１２０が接合され、正極積層部１４１Ａの内周裏面に、カバー１４５Ａが接合されている。具体的には、接合領域１６０において、正極積層部１４１Ａと、カバー１４５Ａと、正極集電体１２０とが機械的に第１かしめ接合及び第２かしめ接合されている。さらに、溶接部１７１が、接合領域１６０内に形成されている。つまり、第１かしめ接合及び第２かしめ接合が形成された接合領域１６０内に抵抗溶接がなされている。
【０１１１】
接合領域１６０における正極集電体１２０及び正極接合体１５０Ａの第１かしめ接合によれば、第１方向に突出した第１集電体凸部１８４により、第１集電体凸部１８４の上端における接合体と集電体との接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部１８４の側面における接合体と集電体との接合による摩擦力が発生する。よって、接合体と集電体との接合状態を保持する力が発生し、電極体から集電体が外れることを防止できる。
【０１１２】
また、第２かしめ接合により第２集電体凸部１８３が、第１方向と交差する第２方向に突出しているので、接合体と集電体との高い接合強度が確保され、電極体から集電体が上記第１方向に外れることを防止できる。
【０１１３】
溶接部１７１は、抵抗溶接された状態である。
【０１１４】
図８Ａは、実施の形態２に係る溶接部の第１の抵抗溶接を説明する接合領域断面図であり、図８Ｂは、実施の形態２に係る溶接部の第２の抵抗溶接を説明する接合領域断面図である。図８Ａに示された抵抗溶接では、第１電極４０１が、第１接合体凸部１８１に接触し、第２電極４０２が、第１集電体凸部１８４の両端基底部に接触する。一方、図８Ｂに示された抵抗溶接では、第１電極４０１が、第１接合体凸部１８１に接触し、第２電極４０３が、第１集電体凸部１８４の上部裏面に接触する。
【０１１５】
図８Ａ及び図８Ｂに示された抵抗溶接の形態により、第１かしめ接合及び第２かしめ接合された接合領域１６０内であって、正極積層部１４１Ａとカバー１４５Ａと正極集電体１２０が積層されている方向に第１電極及び第２電極を介して電流が供給される。これにより、正極積層部１４１Ａとカバー１４５Ａと正極集電体１２０とが一部溶融した状態となり、正極積層部１４１Ａと正極集電体１２０とが電気的に接続された状態となる。接合領域１６０では、接合領域１６０内に選択的に抵抗溶接のための電圧を印加することにより、溶接電極と正極集電体１２０及びカバー１４５Ａとの接触状態が良好となる。これにより、抵抗溶接時の安定した通電が期待され、溶接状態のバラツキが抑制される。
【０１１６】
なお、図８Ａに示された第１の抵抗溶接の構成によれば、抵抗溶接時の電流経路が制限されている分、電流密度が上がる。よって、電流集中されているので、効率よく溶接できる。
【０１１７】
また、上記第１の抵抗溶接及び第２の抵抗溶接のいずれの形態であっても、蓄電素子１０が、溶接部１７１を有することにより、接合領域１６０における機械的強度の確保のみならず、電極体と正極集電体１２０との高い通電性を確保することが可能となる。また、接合領域１６０を介して電極体と正極集電体１２０とが機械的に接合されているため、電極体と正極集電体１２０とが安定的に密着した状態で、抵抗溶接することが可能となる。よって、溶接部１７１の溶接条件を弱く設定することが可能となる。よって、抵抗溶接に伴い発生するスパッタ飛びを劇的に抑制することが可能となる。さらには、溶接条件が弱くなることで溶接装置側の溶接電極の消耗も少なくなり、電極にかかるランニングコストを抑えることができる。
【０１１８】
なお、実施の形態２においても、接合領域１６０における正極積層部１４１Ａ及び負極積層部１４２Ｂ、カバー１４５Ａ及び１４５Ｂ、ならびに正極集電体１２０及び負極集電体１３０に形成される凸部形状は、図７に記載された形状に限定されない。
【０１１９】
本実施の形態に係る凸部形状は、図５に示された形状であって、正極集電体１２０が第１方向に突出した第１集電体凸部１８４を有している（第１かしめ接合）が、第２方向に突出した第２集電体凸部１８３は形成されていない形状であってもよい。本構造によれば、第１集電体凸部１８４の上端における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力のみならず、第１集電体凸部１８４の側面における正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合による摩擦力が発生する。よって、正極集電体１２０と正極接合体１５０Ａとの接合状態を保持する力が発生し、正極接合体１５０Ａから正極集電体１２０が外れることを防止できる。これにより、接合領域を介して正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが機械的に接合されているため、正極接合体１５０Ａと正極集電体１２０とが安定的に密着した状態で、溶接することが可能となる。よって、溶接部のみで機械的接合と電気的接続とを担保する溶接と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。
【０１２０】
なお、本実施の形態において、接合領域１８０内における溶接は、上述した抵抗溶接のみならず、レーザー溶接、超音波溶接、または、電子ビーム溶接であっても構わない。
【０１２１】
（その他）
以上、本発明に係る蓄電素子について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１２２】
なお、正極接合体１５０Ａ及び負極接合体１５０Ｂは、それぞれ、正極積層部１４１Ａ及び負極積層部１４２Ｂとカバー１４５Ａ及び１４５Ｂとから構成されているものとしたが、カバーは必須の構成要素ではなく、カバーがない構成であってもよい。
【０１２３】
また、第１かしめ接合の凸部基幹形状は円筒形状でなくてもよく、角柱形状などでもよい。
【０１２４】
また、第２かしめ接合数及び溶接数は、それぞれ１点であることに限られない。第２かしめ接合数及び溶接数の少なくともいずれかが多点接合の形態をとってもよい。
【０１２５】
また、接合領域１６０に形成される機械的な接合形態は、第２かしめ接合ではなく、集電体と接合部との接合面において当該接合面に垂直な方向にかしめられたかしめ部を有する接合であってもよい。これにより、接合体と集電体との機械的接合状態を保持する力が発生し、電極体から集電体が外れることを防止できる。さらに、溶接部により、機械的強度の確保のみならず電極体と集電体との高い通電性を確保することが可能となる。また、溶接のみで機械的接合と電気的接続とを担保する場合と比べて、溶接部の溶接条件及び接合強度を弱く設定することが可能となる。よって、溶接に伴う異物の発生を抑制できるので、高品質な蓄電素子を提供することが可能となる。
【０１２６】
また、電極体１４０の構造は捲回型ではなくてもよく、平板状の正極と負極とがセパレータを挟んで交互に積層された構造であってもよい。また、電極体１４０は、長尺帯状の正極と負極とがセパレータを挟んで蛇腹状に折り畳まれた構造であってもよい。つまり、電極体１４０の構造として、集電体と接合可能な部分を有する構造であれば、どのような構造が採用されてもよい。
【０１２７】
また、蓄電素子１０において、正極側および負極側の双方に機械的なかしめ接合と溶接による接合とが配置されるとしたが、正極側および負極側のいずれか一方にのみ両接合が形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、電極体と集電体とが機械的接合及び溶接による接合の双方で接合された蓄電素子であって、高品質の蓄電素子を提供することができる。従って、本発明に係る蓄電素子は、大電流を長時間必要とする自動車等に搭載される電池として有用である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０    蓄電素子
１１０    蓋体
１１０ａ、１１０ｂ、１２１ａ、１３１ａ    貫通孔
１１１    筐体本体
１２０    正極集電体
１３０    負極集電体
１４０    電極体
１４０Ｃ    積層部
１４１    正極
１４１Ａ    正極積層部
１４２    負極
１４２Ｂ    負極積層部
１４３    セパレータ
１４５Ａ、１４５Ｂ    カバー
１５０Ａ    正極接合体
１５０Ｂ    負極接合体
１６０    接合領域
１７０、１７１    溶接部
１８１    第１接合体凸部
１８２    第２接合体凸部
１８３    第２集電体凸部
１８４    第１集電体凸部
２００    正極端子
２１０、３１０    突出部
３００    負極端子
４０１    第１電極
４０２、４０３    第２電極
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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