(57)【要約】【課題】大電流放電に適した集電構造において、極板群と集電板とを互いに確実に接合させることが難しかった。【解決手段】二次電池では、集電板１０と電極群４とが接合部１９を介して互いに接合されている。集電板１０には被覆部１３と収容部１４とが設けられており、被覆部１３には被溶融部１１と誘導部１２とが設けられている。被溶融部１１は露出端を収容部１４内に収容したときの露出端の先端面Ｓよりも電極群４の外側に位置し、誘導部１２はその面Ｓよりも電極群４の内側に位置する。接合部１９では、複数の露出端１ａ，１ａ，…が互いに近づくように配置されて集電板１０に接合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板および負極板の少なくとも一方の極板の幅方向における一端である露出端が多孔質絶縁層から突出するように前記正極板と前記負極板と前記多孔質絶縁層とが配置された電極群を、準備する工程（ａ）と、
前記露出端を収容する少なくとも一つ以上の収容部と前記収容部の側壁である被覆部とを有し前記収容部に開口が形成された集電板を、準備する工程（ｂ）と、
前記露出端が前記収容部の前記開口から挿入されて前記収容部内に収容される工程（ｃ）と、
前記集電板と前記電極群とを互いに接合する工程（ｄ）とを備え、
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板の前記被覆部は、前記露出端を前記収容部内に収容させたときに前記露出端の先端面よりも前記電極群の外側に位置する被溶融部と、前記被溶融部に接続されており前記露出端を前記収容部内に収容させたときに前記露出端の前記先端面よりも前記電極群の内側に位置する誘導部とを有し、
前記工程（ｃ）では、前記収容部の方が前記被覆部よりも前記露出端の前記先端面寄りとなるように前記電極群と前記集電板とを互いに配置し、
前記工程（ｄ）では、前記被溶融部を溶融し、前記被溶融部の溶融により前記集電板と前記電極群とを互いに溶接させる二次電池の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板は、幅方向に凹凸する少なくとも一つ以上の凹凸部を有しており、
前記被覆部は、前記凹凸部である請求項１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記被覆部は、一対の前記誘導部を有しており、前記誘導部は、前記工程（ｃ）において前記収容部内に収容される前記露出端の長手方向に対して垂直な断面において、前記被溶融部の両端に接続されて対をなしており、
前記工程（ｃ）では、前記一対の誘導部は、前記露出端の長手方向に対して略垂直な方向から前記露出端を挟むようにして前記露出端を前記収容部内に収容させる請求項１または２に記載の二次電池の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記収容部は凹んでおり、前記収容部が凹むにつれて前記一対の誘導部の間隔が狭くなる請求項３に記載の二次電池の製造方法。
【請求項５】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記収容部が凹む方向における前記収容部の先端を中心とする中心角は、鋭角である請求項４に記載の二次電池の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板は、Ａｌからなる請求項５に記載の二次電池の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記収容部が凹む方向における前記収容部の先端を中心とする中心角は、鈍角である請求項４に記載の二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板は、Ｃｕからなる請求項７に記載の二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記収容部は、前記工程（ｃ）において前記収容部内に収容される前記露出端の長手方向の少なくとも一部分に沿って延びている請求項１から８の何れか一つに記載の二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記収容部は、前記工程（ｃ）において前記収容部内に収容される前記露出端の長手方向の一部分に設けられており、前記長手方向に対して垂直な方向に並んで配置されている請求項１から８の何れか一つに記載の二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（ａ）で準備する前記電極群には、前記露出端が複数存在しており、
前記工程（ｂ）と前記工程（ｃ）との間には、前記複数の露出端を束ねる工程（ｅ）を備え、
前記工程（ｃ）では、前記工程（ｅ）において束ねられた前記複数の露出端を前記開口から前記収容部内へ挿入させる請求項１０に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記被溶融部は、前記工程（ｃ）において前記収容部内に収容される前記露出端の前記先端面に対して平行に延びている請求項１０または１１に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記工程（ｂ）で準備する前記集電板では、前記工程（ｃ）において前記収容部内に収容される前記露出端の前記先端面に対向する面には、円錐形の部材または角錐形の部材が設けられており、前記円錐形の部材または前記角錐形の部材は、前記誘導部である請求項１０から１２の何れか一つに記載の二次電池の製造方法。
【請求項１４】
正極板および負極板の少なくとも一方の極板の幅方向における一端である露出端が多孔質絶縁層から突出するように前記正極板と前記負極板と前記多孔質絶縁層とが配置された電極群と、
前記露出端を収容する少なくとも一つ以上の収容部と前記収容部の側壁である被覆部とを有し、前記収容部には前記露出端を前記収容部内に挿入させるための開口が形成された集電板と、
前記集電板と前記電極群とが互いに接合された接合部とを備え、
前記集電板の前記被覆部は、前記露出端を前記収容部内に収容させたときに前記露出端の先端面よりも前記電極群の外側に位置する被溶融部と、前記被溶融部に接続され前記露出端を前記収容部内に収容させたときに前記露出端の前記先端面よりも前記電極群の内側に位置する誘導部とを有し、
前記被溶融部の溶融により前記集電板と前記電極群とが互いに溶接されている二次電池。
【請求項１５】
前記接合部では、前記露出端の前記先端面は、前記集電板に覆われている請求項１４に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記被溶融部は、エネルギーが照射されると溶融され、
前記接合部は、溶融された前記被溶融部が前記露出端に向かって流れることにより、形成された請求項１４または１５に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記集電板のうち前記接合部とは反対側の部分は凹んでいる請求項１４から１６の何れか１つに記載の二次電池。
【請求項１８】
前記露出端の長手方向に対して垂直な断面では、前記誘導部は、前記被溶融部の両端に接続されて対をなしており、
前記露出端は、長手方向に対して略垂直な方向から前記誘導部に挟まれた状態で、前記集電板に接合されている請求項１４から１７の何れか１つに記載の二次電池。
【請求項１９】
前記接合部は、前記露出端の長手方向の少なくとも一部分に沿って形成されており、
前記接合部では、前記露出端の前記先端面が前記集電板に接合されている請求項１４から１８の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項２０】
前記接合部は、前記露出端の長手方向に対して垂直に形成されており、
前記接合部では、前記露出端の前記先端面が前記集電板に接合されている請求項１４から１８の何れか一つに記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池および二次電池の製造方法に関し、特にタブレス構造の二次電池および二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、駆動用電源として用いられている二次電池は重要なキーデバイスの一つであり、その開発が進められている。中でも、ニッケル水素蓄電池またはリチウムイオン二次電池は、軽量、小型且つ高エネルギー密度であるので携帯電話を始めとして民生用機器から電気自動車または電動工具の駆動用電源にまで幅広く用いられている。最近では、特に、リチウムイオン二次電池が駆動用電源として注目され、高容量化且つ高出力化に向けたリチウムイオン二次電池の開発が活発化している。
【０００３】
駆動用電源として用いられている二次電池には、大きな出力電流が要求される。このため、二次電池の構造、特に、集電構造（電極群に集電板が接合されたもの）に工夫を加えた二次電池が提案されている。
【０００４】
例えば、正極板及び負極板の幅方向における一端をそれぞれ集電板に接合したタブレス集電構造では、集電時における電気抵抗を小さくできる。よって、このタブレス集電構造は、大電流を放電する場合に適している。しかし、タブレス集電を行うためには、正極板及び負極板の幅方向における一端をそれぞれ集電板に確実に接合する必要がある。
【０００５】
図２０は、特許文献１に記載された二次電池の構成を示した図であり、（ａ）は、集電板２１０の断面図であり、（ｂ）は、正極板（または負極板）２１１の幅方向における一端を集電板２１０に接合した状態の断面図である。
【０００６】
図２０（ａ）に示すように、集電板２１０の表面には、溝部２１０ａ，２１０ａ，…が形成されている。この各溝部２１０ａに正極板（または負極板）２１１の幅方向における一端を挿入して各溝部２１０ａの周縁を溶融することにより、図２０（ｂ）に示すように正極板（または負極板）２１１の幅方向における一端が集電板２１０に接合される。
【０００７】
このような方法で形成された集電構造では、接合部２１２において、正極板（または負極板）２１１の幅方向における一端は、集電板２１０の材料である金属で埋め込まれた状態で集電板２１０に接合されている。よって、正極板（または負極板）２１１の幅方向における一端を集電板２１０に確実に接合することができる
しかしながら、上記方法では、電極群における正極板（または負極板）２１１の配列に合わせて溝部２１０ａ，２１０ａ，…を集電板２１０に形成しなければならない。また、正極板（または負極板）２１１の幅方向における一端をそれぞれ溝部２１０ａ，２１０ａ，…に挿入させるための位置合わせ技術が必要となる。その結果、二次電池の製造工程が複雑になり、二次電池の製造コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
特許文献２には、上記位置合わせ技術が不要であり且つ簡単な方法で、正極板（または負極板）の幅方向における一端を集電板に接合する方法が記載されている。
【０００９】
図２１は、特許文献２に記載された二次電池の断面図である。特許文献２に記載された二次電池は、ガスケット２３４を介して封口板２３３で密封された電池ケース２３２を有しており、この電池ケース２３２内では、正極板２２１および負極板２２２が互いに上下方向にずらされた状態でセパレータ２２３を介して捲回されており、セパレータ２２３から突出した正極板２２１の端部（露出端）２２１ａが集電板２３０に接合されており、負極板２２２の端部（露出端）２２２ａが集電板２３１に接合されている。具体的には、正極板２２１の端部２２１ａを集電板２３０に対して捲回用棒の軸方向（図２１の上下方向）に押圧することにより平坦部がその端部２２１ａに形成され、この平坦部が集電板２３０に接合されている。同じく、負極板２２２の端部２２２ａを集電板２３１に対して捲回用棒の軸方向に押圧することにより平坦部がその端部２２２ａに形成され、この平坦部が集電板２３１に接合されている。
【００１０】
このような集電構造では、正極板２２１の端部２２１ａおよび負極板２２２の端部２２２ａを集電板２３０，２３１にそれぞれ位置合わせをすることなく且つ簡単な方法で、正極板２２１の端部２２１ａ及び負極板２２２の端部２２２ａを集電板２３０，２３１にそれぞれ接合することができる。
【００１１】
しかしながら、上記方法には、二次電池の大容量且つ小型化を図る上で、以下のような課題がある。すなわち、正極板２２１または負極板２２２を構成する集電体が薄箔化されると、集電体の機械的強度が低下する。そのため、正極板２２１の端部２２１ａおよび負極板２２２の端部２２２ａを押圧しても、その端部２２１ａ，２２２ａに均一に折れまがった平坦部をそれぞれ形成することが困難になる。特に、リチウムイオン二次電池の正極板２２１及び負極板２２２を構成する集電体の材料にはアルミニウムまたは銅が用いられるため、集電体の厚みが例えば２０μｍ程度以下になると、押圧により平坦部を形成することは極めて困難になる。また、押圧の際に正極板２２１の端部２２１ａおよび負極板２２２の端部２２２ａに生じた歪みに起因して、正極板２２１の合剤塗工部２２１ｂおよび負極板２２２の合剤塗工部２２２ｂにおいてそれぞれ合剤が集電体から剥離するまたは合剤が破損するという問題も生じる。
【００１２】
特許文献３および４には、それぞれ、正極板または負極板を構成する集電体が薄箔化されても、正極板または負極板の幅方向における一端を集電板に接合可能である技術が開示されている。
【００１３】
図２２は、特許文献３に記載された集電構造を製造する一工程を示す斜視図である。図２２に示すように、集電板２４０には、波形２４０ａが形成されており、また、厚み方向に貫通する溝部２４０ｂが形成されている。正極板（または負極板）２５０の幅方向における一端を波形２４０ａに収束させて溝部２４０ｂの周縁を溶融させることにより、正極板（または負極板）２５０の幅方向における一端を集電板２４０に接合することができる。
【００１４】
特許文献３に記載された方法では、正極板（または負極板）２５０の幅方向における一端を集電板２４０の波形２４０ａに収束させるだけで、集電板２４０が溶融された溶融部材によって正極板（または負極板）２５０を集電板２４０に接合することができる。そのため、このような方法で形成された集電構造では、正極板（または負極板）２５０を構成する集電体が薄箔化されて集電体の機械的強度が弱くなっても、集電体に負荷をかけずに正極板（または負極板）２５０の幅方向における一端を集電板２４０に接合することができる。
【００１５】
図２３は、特許文献４に記載された集電構造の断面図である。図２３に示すように、集電板２６０にはスリット部２６０ａ，２６０ａ，…が形成されており、この各スリット部２６０ａに正極板（または負極板）２７０の幅方向における一端を差し込んで、各スリット部２６０ａに正極板（または負極板）２７０を接合させる。このような方法で形成された集電構造では、正極板（または負極板）２７０を構成する集電体が薄箔化されて集電体の機械的強度が弱くなっても、集電体に負荷をかけずに正極板（または負極板）２７０の幅方向における一端を集電板２６０に接合することができる。
【特許文献１】特開２００６−１７２７８０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４２２２号公報
【特許文献３】特開２００３−３６８３４号公報
【特許文献４】特開平１０−２６１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献３および４に記載された方法では、正極板または負極板を構成する集電体が薄箔化された場合であっても、正極板または負極板の幅方向における一端を集電板に接合させることができるので、二次電池の大容量および小型化を図ることができる。しかし、これらの方法を適用する場合には、以下に示す問題がある。
【００１７】
特許文献３に記載された方法では、溝部２４０ｂの周縁を加熱する手段として、アーク溶接法、レーザ溶接法および電子ビーム溶接法などが挙げられる。しかし、溝部２４０ｂを溶融する際に集電板２４０の表面においてアーク光源からの光の散乱またはエネルギー線の乱反射が生じると、散乱光または乱反射したエネルギーが集電板２４０を貫通し、その結果、集電板２４０に穴が開くとともに集電板２４０の下にある電極群が損傷してしまう。
【００１８】
集電板２４０に与えるエネルギーの強度を制御すれば集電板２４０の表面における散乱または乱反射を防止することができるが、エネルギーをそのように制御することは容易ではない。以上の理由から、特許文献３に記載された方法を用いて二次電池を量産すると、二次電池の性能低下および二次電池の製造歩留まりの悪化を招来する。
【００１９】
また、特許文献４に記載された方法でも、スリット部２６０ａを溶融させる際に集電板２６０の表面において散乱または乱反射が生じてしまうと、散乱光または乱反射したエネルギーが集電板２６０を貫通し、その結果、集電板２６０に穴が開くとともに集電板２６０の下にある電極群が損傷してしまう。また、集電板２６０の表面において散乱または乱反射を防止するように、スリット部２６０ａに照射するエネルギーの強度を制御することは難しい。よって、特許文献４に記載された方法を用いて二次電池を量産した場合であっても、二次電池の性能低下および二次電池の製造歩留まりの悪化を招来する。
【００２０】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、その主な目的は、正極板（または負極板）と集電板とが互いに確実に接合されており、且つ、大電流の放電に適した二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の二次電池の製造方法は、電極群を準備する工程（ａ）と、集電板を準備する工程（ｂ）と、電極群の露出端が集電板の収容部内に収容される工程（ｃ）と、集電板と電極群とを互いに接合する工程（ｄ）とを備えている。
【００２２】
工程（ａ）で準備する電極群では、正極板および負極板の少なくとも一方の極板の幅方向における一端である露出端が多孔質絶縁層から突出するように正極板と負極板と多孔質絶縁層とが配置されている。
【００２３】
工程（ｂ）で準備する集電板は、露出端を収容する少なくとも一つ以上の収容部と、収容部の側壁である被覆部とを有している。収容部には、開口が形成されている。また、被覆部は、露出端を収容部内に収容させたときに露出端の先端面よりも電極群の外側に位置する被溶融部と、被溶融部に接続されており露出端を収容部内に収容させたときに露出端の先端面よりも電極群の内側に位置する誘導部とを有している。
【００２４】
工程（ｃ）では、収容部の方が被覆部よりも露出端の先端面寄りとなるように電極群と集電板を互いに配置する。
【００２５】
工程（ｄ）では、被溶融部を溶融し、被溶融部の溶融により集電板と電極群とを互いに溶接させる。
【００２６】
上記方法では、工程（ｄ）において極板の幅方向における一端と集電板とを接合する。よって、上記方法を用いて製造された二次電池では、集電時における抵抗を低減させることができる。
【００２７】
また、上記方法では、工程（ｃ）において集電板の自重により露出端が収容部内に収容される。よって、集電板に形成された貫通孔などに露出端を挿入してその露出端と集電板とを接合させる方法とは異なり、接合時に集電板に穴が開くことを防止でき、さらには、接合時に電極群が損傷すること（例えば、集電体に穴が開くこと、合剤が集電体の表面から剥離すること）を防止できる。これにより、二次電池を歩留まり良く製造することができ、また、製造された二次電池の性能低下を抑制することができる。
【００２８】
さらに、上記方法を用いて二次電池を製造すれば、電極群の端面を集電板に押圧して露出端と集電板とを接合させる方法に比べて、工程（ｃ）において露出端が折れ曲がることを防止できる。よって、露出端を集電板へ確実に接合させることができる。また、工程（ｃ）における露出端の折れ曲がりを防止できるので、露出端に歪みが生じることを抑制でき、その結果、合剤の破損および集電体の表面からの合剤の剥離を防止することができる。
【００２９】
後述の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板は、幅方向に凹凸する少なくとも一つ以上の凹凸部を有しており、被覆部は、凹凸部である。
【００３０】
後述の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板の被覆部は、一対の誘導部を有しており、誘導部は、工程（ｃ）において収容部内に収容される露出端の長手方向に対して垂直な断面において、被溶融部の両端に接続されて対をなしており、工程（ｃ）では、一対の誘導部は、露出端の長手方向に対して略垂直な方向から露出端を挟むようにして露出端を収容部内に収容させることが好ましい。これにより、工程（ｃ）において露出端が折曲することをさらに防止することができる。
【００３１】
本発明の二次電池の製造方法では、工程（ｂ）で準備する集電板では、収容部は凹んでおり、収容部が凹むにつれて一対の誘導部の間隔が狭くなることが好ましい。これにより、露出端の折り曲げを伴うことなく露出端を収容部内に収容させることができる。
【００３２】
後述の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板では、収容部が凹む方向における収容部の先端を中心とする中心角は鋭角であり、その集電板はＡｌからなる。
【００３３】
後述の別の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板では、収容部が凹む方向における収容部の先端を中心とする中心角は鈍角であり、その集電板はＣｕからなる。
【００３４】
後述の別の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板では、被覆部は、工程（ｃ）において収容部内に収容される露出端の長手方向に対して垂直な断面において、Ｖ字、Ｕ字、矩形または台形である。
【００３５】
後述の別の好ましい実施形態では、工程（ａ）では、正極板と負極板と多孔質絶縁層とが捲回され、その形状が円筒である電極群を用意し、工程（ｂ）で準備する集電板は、円盤状であり、工程（ｂ）で準備する集電板では、一対の誘導部のうち一方の誘導部は、他方の誘導部よりも集電板の中央寄りに配置されており、一方の誘導部の傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度は、他方の誘導部の傾斜角度のうち小さい方の傾斜角度よりも大きい。
【００３６】
後述の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板では、収容部は、工程（ｃ）において収容部内に収容される露出端の長手方向の少なくとも一部分に沿って延びている。
【００３７】
後述の別の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板では、収容部は、工程（ｃ）において収容部内に収容される露出端の長手方向の一部分に設けられており、長手方向に対して垂直な方向に並んで配置されている。この場合、工程（ａ）で準備する電極群には、露出端が複数存在しており、工程（ｂ）と工程（ｃ）との間には、複数の露出端を束ねる工程（ｅ）を備え、工程（ｃ）では、工程（ｅ）において束ねられた複数の露出端を開口から収容部内へ挿入させてもよい。また、工程（ｂ）で準備する集電板では、被溶融部は、工程（ｃ）において収容部内に収容される露出端の先端面に対して平行に延びていてもよい。
【００３８】
後述の好ましい実施形態では、工程（ｂ）で準備する集電板では、工程（ｃ）において収容部内に収容される露出端の先端面に対向する面には、円錐形の部材または角錐形の部材が設けられており、円錐形の部材または角錐形の部材は、誘導部である。
【００３９】
本発明の二次電池の製造方法では、工程（ｄ）では、アーク溶接、レーザ溶接および電子ビーム溶接のうちの何れか１つの溶接方法を用いて電極群と集電板とを互いに溶接することが好ましく、また、工程（ｂ）で準備する集電板では、収容部は、プレス成形法により形成されていることが好ましい。
【００４０】
本発明の二次電池は、電極群と集電板と接合部とを備えている。
【００４１】
電極群では、正極板および負極板の少なくとも一方の極板の幅方向における一端である露出端が多孔質絶縁層から突出するように、正極板と負極板と多孔質絶縁層とが配置されている。
【００４２】
集電板は、露出端を収容する少なくとも一つ以上の収容部と、収容部の側壁である被覆部とを有している。収容部には、露出端を収容部内に挿入させるための開口が形成されている。また、被覆部は、露出端を収容部内に収容させたときに露出端の先端面よりも電極群の外側に位置する被溶融部と、被溶融部に接続され露出端を収容部内に収容させたときに露出端の先端面よりも電極群の内側に位置する誘導部とを有している。
【００４３】
接合部では、被溶融部の溶融により、集電板と電極群とが互いに接合されている。
【００４４】
本発明の二次電池では、接合部では、露出端の先端面は集電板に覆われていることが好ましい。これにより、電極群内へ異物が混入することを抑制することができる。
【００４５】
本発明の二次電池では、被溶融部は、エネルギーが照射されると溶融され、接合部は、溶融された被溶融部が露出端に向かって流れることにより、形成されていることが好ましい。
【００４６】
本発明の二次電池では、集電板のうち接合部とは反対側の部分は凹んでいる。この凹みは、被溶融部の溶融によって形成されたものである。
【００４７】
本発明の二次電池では、露出端の長手方向に対して垂直な断面では、誘導部は、被溶融部の両端に接続されて対をなしており、露出端は、長手方向に対して略垂直な方向から誘導部に挟まれた状態で、集電板に接合されていることが好ましい。
【００４８】
接合部は、後述の好ましい実施形態では露出端の長手方向の少なくとも一部分に沿って形成されており、後述の別の好ましい実施形態では露出端の長手方向に対して垂直に形成されている。このような接合部では、露出端の先端面が集電板に接合されている。
【発明の効果】
【００４９】
本発明では、電極群と集電板とを互いに確実に接合することができ、集電時の抵抗を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明にかかる実施形態を説明する前に、本発明を完成させるに至った経緯を説明する。
【００５１】
タブレス集電構造を形成する場合、複数の露出端をまとめて集電板に接合させることができれば、接合に要する時間を短縮することができるという利点がある。例えば、集電板にスリットまたは切り欠き部を設け、そのスリットまたは切り欠き部に複数の露出端を挿入すれば、複数の露出端を簡便にまとめることができる。しかし、集電板にスリットまたは切り欠き部を設けると、溶接時に集電板に照射されるエネルギーがスリットまたは切り欠き部を通って電極群の端面に直接照射される虞があり、電極群の損傷を招来する。そのため、集電板には、電極群の露出端を束ねるためのスリットなどが形成されていない方が好ましい。
【００５２】
しかし、スリットなどが形成されていない平板の集電板を用いて電極群の露出端を束ねようとすると、以下に示す２つの問題が浮上する。
【００５３】
第１には、集電板が平板であれば複数の露出端をまとめてその集電板に接合させることは難しい，ということである。そのため、適当な治具を用いて複数の露出端を束ね、その束を集電板の一部分に接合することになる。しかし、治具を用いて複数の露出端を束ねるためには、露出端に束ね代が必要となり、露出端を長くする必要がある。そのため、極板が幅広になってしまい、二次電池の大型化を招来してしまう。
【００５４】
また、円筒形二次電池では、角形二次電池または扁平形二次電池に比べて、複数の露出端を束ねることがさらに難しくなる。なぜならば、円筒形二次電池の電極群の端面には電極の直線部分が存在していないので、周回方向における電極の長さが周回毎に相異なるからである。そのため、円筒形二次電池では、適当な治具を用いて複数の露出端を収束させようとすると、ストレスが常時、電極群の周回の内側にかかるので、露出端全体にしわが発生し、その結果、電極群のまとまりが悪くなってしまう。よって、製造歩留まりの低下を招来してしまう。
【００５５】
そこで、円筒形二次電池に対する解決策としては、集電板を電極群の端面へ押し当てることにより、その集電板を電極群の端面に接合させる方法が考えられる。しかし、この手法を用いると、電極群の幅方向における一端が折れ曲り、この折れ曲りに起因して合剤が集電体の表面から剥離してしまう虞がある。よって、二次電池の性能低下を招来してしまう。
【００５６】
第２には、溶融した金属の流動性を制御しにくい、ということである。溶融した金属は集電板の表面をつたって流動すると考えられる。そのため、集電板が平板である場合には、溶融した金属は水平方向に流動し鉛直方向にほとんど流動しないので、溶融した金属を介して露出端と平板の集電板とを互いに接合させることは難しい。一方、集電板を極端に傾けると、溶融した金属は電極群内の合剤にまで流動する虞があり、二次電池の性能低下を招来してしまう。
【００５７】
本願発明者らは、以上２つの問題を解決するために集電板の形状を検討し、以下に示す集電板が好ましいことを見いだした。以下では、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、実質的に同一の構成要件には同一の符号を付し、その説明を省略している。また、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。
【００５８】
《発明の実施形態１》
図１は実施形態１における電極群４を模式的に示した図であり、（ａ）は正極板１の平面図であり、（ｂ）は負極板２の平面図であり、（ｃ）は電極群４の斜視図である。図２は、本実施形態における正極集電板１０および負極集電板２０を模式的に示した図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すIIB−IIB線における断面図である。図３は本実施形態にかかる二次電池の製造工程の一部を示した断面図であり、（ａ）には接合前の状態を示し、（ｂ）には接合後の状態を示す。図４は、本実施形態における二次電池の断面図である。
【００５９】
本実施形態にかかる二次電池は円筒形の電極群４と円盤状の正極集電板１０と円盤状の負極集電板２０と接合部１９とを備えており、その集電構造はタブレス集電構造である。つまり、図４に示すように、電極群４の正極板１の幅方向における一端（正極露出端１ａ）が正極集電板１０に接合されており、電極群４の負極板２の幅方向における一端（負極露出端２ａ）が負極集電板２０に接合されている。電極群４では、図１（ｃ）および図４に示すように、正極板１と負極板２とが多孔質絶縁層３（図４に図示）を介して捲回されており、正極露出端１ａおよび負極露出端２ａがそれぞれ多孔質絶縁層３から互いに逆向きに突出するように正極板１、負極板２および多孔質絶縁層３が配置されている。正極板１では、図１（ａ）に示すように、その大部分には正極合剤が塗布されて正極塗工部１ｂが形成されているが、正極露出端１ａには正極合剤が塗布されていない。また、負極板２では、図１（ｂ）に示すように、その大部分には負極合剤が塗布されて負極塗工部２ｂが形成されているが、負極露出端２ａには負極合剤が塗布されていない。
【００６０】
ここで、多孔質絶縁層３は、樹脂からなる微多孔膜フィルムであってもよく、金属酸化物などの絶縁性材料からなる層であってもよく、微多孔膜フィルムと絶縁性材料からなる層との積層体であってもよい。
【００６１】
正極集電板１０および負極集電板２０について説明する。なお、以下では、極性を区別する必要のない場合には、「極板」、「集電板」および「露出端」などと極性を明記せずに記載し、正極用部材に付けた符号を付ける。
【００６２】
集電板１０の中央には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、貫通孔１０ａが形成されている。集電板１０は、貫通孔１０ａが電極群４の中空部分（捲回用棒が挿通されていた部分）に連通するように電極群４の端面の上に配置されている。そのため、この貫通孔１０ａは複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねるために形成されているのではなく、また、集電板１０には複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねるためのスリット、切り欠きおよび貫通孔などは形成されていない。よって、電極群４の端面に集電板１０を被せると、電極群４の端面（詳細には、複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面）は集電板１０から露出しない。
【００６３】
このような集電板１０は、接合部１９を介して電極群４の端面に溶接されている。接合部１９は、電極群４における露出端１ａの周回方向（別の言い方をすると、露出端１ａの長手方向）に沿って形成されており、エネルギー（光エネルギーまたは熱エネルギーなど）照射により溶融した集電板１０の一部分が露出端１ａの先端面へ向かって流動することにより形成されている。また、１つの接合部１９では、図３（ｂ）に示すように、複数の露出端１ａ，１ａ，…が互いに近づくように配置されている。
【００６４】
ここで、複数の露出端１ａ，１ａ，…は、本実施形態のように円筒形電池または後述の第３の変形例のように扁平形電池では、一枚の極板１を捲回することによって並んで配置された露出端１ａ，１ａ，…である。具体的には、一枚の極板１を捲いて筒を形成しその筒の端面のある径方向に着目すると、その径方向では周回の相異なる露出端１ａ，１ａ，…が並んで配置されている。このように径方向において並んで配置された露出端１ａ，１ａ，…が複数の露出端１ａ，１ａ，…である。また、後述の第１の変形例のように積層型電池では、複数の露出端１ａ，１ａ，…はそれぞれ極板１，１，…の露出端１ａ，１ａ，…である。
【００６５】
図２および図３を用いて集電板１０をさらに示す。
【００６６】
集電板１０は、被覆部１３，１３，…と収容部１４，１４，…とを有している。また、集電板１０は、貫通孔１０ａの周縁部分を基準として集電板１０の厚み方向に凸凹する凹凸部を有しており、この凹凸部は、集電板１０の周方向に沿って形成されている。そのため、集電板１０を一方の表面から見ても他方の表面から見ても、同心円状に配置された複数の凹部を確認することができる。そして、集電板１０を一方の表面（図２（ｂ）に示す場合には下面）から見たときの凹部がそれぞれ収容部１４，１４，…である。また、各収容部１４の側壁が被覆部１３であるので各被覆部１３は上記凹凸部であり、そのため、集電板１０の他方の表面（図２（ｂ）における上面）では被覆部１３，１３，…の突出先端１３ａ，１３ａ，…が同心円状に配置されている。このように被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…は、電極群４における露出端１ａの周回方向に沿って形成されている。
【００６７】
このような各被覆部１３および各収容部１４は、プレス成形法により成形されることが好ましい。図２（ａ）および（ｂ）に示す集電板１０の場合、集電板１０の厚みが０．５ｍｍであれば、０．２ｍｍ程度突出するようにプレス成形を行えばよい。また、各収容部１４の開口１４ｂの幅が１ｍｍ程度となるようにプレス成形を行うことが好ましく、これにより、各収容部１４には約５本の露出端１ａ，１ａ，…を収容させることができる。
【００６８】
各被覆部１３についてさらに説明する。各被覆部１３には、被溶融部１１と一対の誘導部１２，１２とが設けられている。各被溶融部１１は、被覆部１３を突出先端１３ａよりも上から見たときの被覆部１３の中央部分であり、露出端１ａを収容部１４内に収容したときの露出端１ａの先端面Ｓよりも電極群４の外側に突出している部分である。被溶融部１１は、エネルギーが照射されることにより、溶融される。
【００６９】
なお、図３（ａ）に示すように、各収容部１４内において、電極群４の軸方向における複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面の位置は相異なる。露出端１ａを収容部１４内に収容したときの露出端１ａの先端面Ｓとしては、電極群４の最も外側に配置された露出端１ａの先端面を採用すればよい。
【００７０】
誘導部１２，１２は、被覆部１３の横断面において被溶融部１１の両端にそれぞれ接続されることにより対をなしている。各一対の誘導部１２，１２は、被覆部１３を突出先端１３ａよりも上から見たときの被覆部１３の周縁部分であり、収容部１４内における複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面Ｓよりも電極群４の内側に位置している部分である。
【００７１】
各一対の誘導部１２，１２は、収容部１４が凹むにつれてその間隔が狭くなるように形成されていることが好ましい。これにより、各収容部１４が凹むにつれて各一対の誘導部１２，１２の間隔が広くなる場合に比べて、複数の露出端１ａ，１ａ，…を折り曲げることなく各収容部１４内に収容させることができる。
【００７２】
このような集電板１０を電極群４の端面の上に配置すると、集電板１０は自重により若干下方（電極群４の端面へ近づく方向）へ移動する。集電板１０のこの移動により、図３（ａ）に示すように、各一対の誘導部１２は露出端１ａの長手方向に対して垂直な方向から複数の露出端１ａ，１ａ，…を挟み、これにより、各一対の誘導部１２，１２で挟まれた複数の露出端１ａ，１ａ，…は互いに近づいて各収容部１４内に収容される。よって、本実施形態では、複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねる工程を経なくても集電板１０を電極群４の端面の上に配置するだけで、複数の露出端１ａ，１ａ，…を１つの収容部１４内に束ねて収容することができる。その後、各被溶融部１１にエネルギーが照射されると、各被溶融部１１が溶融して露出端１ａまで流動し、図３（ｂ）に示す接合部１９が形成される。接合部１９では、複数の露出端１ａ，１ａ，…は、長手方向に対して垂直な方向から各一対の誘導部１２，１２に挟まれた状態で集電板１０に接合されている。
【００７３】
各収容部１４について説明する。各収容部１４は、各収容部１４が凹む方向における先端１４ａを中心とする中心角θが鈍角となるように形成されていることが好ましい。これにより、その中心角θが鋭角である場合に比べて、各被覆部１３（特に、各誘導部１２）の傾斜が緩やかになる。よって、各一対の誘導部１２，１２は、複数の露出端１ａ，１ａ，…を折り曲げることなく複数の露出端１ａ，１ａ，…を挟むことができる。さらに、その中心角θが鈍角であれば、その中心角θが鋭角である場合に比べて各収容部１４の開口１４ｂが広くなるので、各収容部１４内に収容可能な露出端１ａの本数が多くなる。
【００７４】
中心角θが鈍角であれば、集電板１０がＣｕ等の表面張力の大きな金属からなる場合に好ましい。中心角θが鈍角であれば各被覆部１３の傾斜は緩やかであるので、溶融した金属は被覆部１３に沿って流動しにくい。また、一般に、表面張力の大きな金属を溶融させると、溶融した金属は水平方向よりも鉛直方向へ流動しやすい。これにより、中心角θが鈍角である場合には、集電板１０の材料が表面張力の大きな金属であれば、溶融した金属が複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面まで流動し、その結果、複数の露出端１ａ，１ａ，…と集電板１０とを互いに接合することができる。
【００７５】
逆に、集電板１０がＡｌ等の表面張力の小さな金属からなる場合には、その中心角θは鋭角であることが好ましい（不図示）。中心角θが鋭角であれば被覆部１３の傾斜は急になるので、溶融した金属は被覆部１３に沿って流動しやすい。また、一般に、表面張力の小さな金属を溶融させると、溶融した金属は鉛直方向よりも水平方向へ流動しやすい。これにより、中心角θが鋭角である場合には、集電板１０の材料が表面張力の小さな金属であれば、溶融した金属が被覆部１３に沿って複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面まで流動し、その結果、複数の露出端１ａ，１ａ，…と集電板１０とを互いに接合することができる。
【００７６】
仮に中心角θが鈍角である場合に集電板１０が表面張力の小さな金属からなる場合には、溶融した金属は、ほとんど流動しない。よって、複数の露出端１ａ，１ａ，…と集電板１０とを互い接合することが難しいため、好ましくない。
【００７７】
また、仮に中心角θが鋭角である場合に集電板１０が表面張力の大きな金属からなる場合には、溶融した金属は、複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面だけでなく正極塗工部１ｂまたは負極塗工部２ｂにも付着してしまう。そのため、二次電池の性能低下を招来するため、好ましくない。
【００７８】
中心角θについてさらに説明すると、集電板１０がＣｕからなる場合には、その中心角θは、各一対の誘導部１２，１２が複数の露出端１ａ，１ａ，…を挟む際に複数の露出端１ａ，１ａ，…の折曲を抑制するためには１８０度に近い方が好ましいが、溶融した金属を複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面まで流動させるためには９０度に近い方が好ましい。そのため、その中心角θは、好ましくは９０度以上１６０度以下であり、より好ましくは１１０度以上１５０度以下であり、例えば１２０度である。
【００７９】
集電板１０がＡｌからなる場合には、その中心角θは、溶融した金属を複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面まで流動させるためには０度に近い方が好ましいが、中心角θを小さくしすぎると複数の露出端１ａ，１ａ，…を収容部１４内に収容させることが難しくなり、さらには、収容部１４内に収容される露出端１ａの本数が少なくなってしまう。そのため、その中心角θは、好ましくは３０度以上９０度未満であり、より好ましくは４０度以上８０度以下であり、例えば６０度である。
【００８０】
ここで、中心角θは、図２および図３に示すように横断面における収容部１４の形状が多角形である場合には収容部１４の先端１４ａを中心とする隣り合う２辺がなす角度であるが、例えば横断面における収容部１４の形状が半円である場合には収容部１４の先端１４ａ付近における２点にそれぞれ接する接線が互いに交わる角度である。
【００８１】
次に、図１から図３を用いて、本実施形態にかかる二次電池の製造方法を示す。
【００８２】
まず、図１（ａ）に示す正極板１と図１（ｂ）に示す負極板２とを用意する。
【００８３】
次に、正極板１の露出端１ａおよび負極板２の負極露出端２ａが互いに反対方向に多孔質絶縁層３から突出するように正極板１、負極板２および多孔質絶縁層３を配置し、多孔質絶縁層３を介して正極板１および負極板２を円筒形に捲回して図１（ｃ）に示す電極群４を形成する。（工程（ａ））
続いて、図２に示す正極集電板１０および負極集電板２０を用意する。ここで、正極集電板１０および負極集電板２０にはそれぞれ各被覆部１３および各収容部１４が設けられており、各被覆部１３には被溶融部１１および一対の誘導部１２，１２が設けられている。（工程（ｂ））
続いて、被覆部１３の突出先端１３ａを上向けて正極集電板１０を電極群４の上面の上に配置する。このように正極集電板１０を電極群４の上面の上に配置すると、複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面は正極集電板１０に覆われ、正極集電板１０は自重により電極群４の端面よりも電極群４側へ若干沈み、図３（ａ）に示すように一対の誘導部１２，１２が複数の正極露出端１ａ，１ａ，…を挟んで収容部１４内へ収容させる。このとき、一対の誘導部１２，１２に挟まれた複数の正極露出端１ａ，１ａ，…は、収容部１４の開口１４ｂから収容部１４内に挿入されて収容部１４内に収容される。（工程（ｃ））
続いて、正極集電板１０と複数の正極露出端１ａ，１ａ，…とを互いに接合する。具体的には、被溶融部１１の上面にエネルギーを照射して被溶融部１１を溶融させる。溶接方法としては、アーク溶接法（ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接法）、レーザ溶接法または電子ビーム溶接法を用いることができる。すると、溶融した金属は収容部１４内に流動して、複数の正極露出端１ａ，１ａ，…に付着する。これにより、図３（ｂ）に示す接合部１９が形成され、正極集電板１０と複数の正極露出端１ａ，１ａ，…とを互いに接合することができる。（工程（ｄ））
その後、電極群４を上下反転させ、正極集電板１０を電極群４よりも下に配置する。それから、被覆部１３の突出先端１３ａを上向けて負極集電板２０を電極群４の上面の上に配置し（工程（ｃ））、負極集電板２０と負極露出端２ａ，２ａ，…とを互いに接合する（工程（ｄ））。この場合も、溶接方法としては、アーク溶接法（ＴＩＧ溶接法）、レーザ溶接法または電子ビーム溶接法を用いることができる。これにより、本実施形態における集電構造を製造することができる。
【００８４】
その後、集電構造を電池ケース５内に収容する。このとき、負極集電板２０を電池ケース５の下面に接触させ、正極リード６を介して正極集電板１０を封口板７に接続する。そして、非水電解質を電池ケース５内に注入した後、ガスケット８を介して封口板７で電池ケース５を密封する。これにより、図４に示す本実施形態にかかる二次電池を製造することができる。
【００８５】
以上より、本実施形態では、正極露出端１ａが正極集電板１０に接合されており、負極露出端２ａが負極集電板２０に接合されている。よって、本実施形態では、正極板１および負極板２の幅方向に沿って集電されるので、集電時の抵抗を小さくすることができる。そのため、本実施形態にかかる二次電池は、大電流を放電させる際に適している。
【００８６】
本実施形態では、集電板１０には、複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねるためのスリット、切り欠きおよび貫通孔などが設けられていない。また、被溶融部１１は、複数の露出端１ａ，１ａ，…を収容部１４内に収容させたときの複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面よりも電極群４の外側に位置している。よって、被溶融部１１にエネルギーを照射してもそのエネルギーが電極群４に照射されることを抑制できるので、溶接時における電極群４の損傷を防止できる。また、集電板１０には上記スリット、上記切り欠きおよび上記貫通孔などが設けられていないので、製造中に異物が電極群４内に混入することを防止できる。
【００８７】
本実施形態では、電極群４の端面に集電板１０を被せると、集電板１０の自重により複数の露出端１ａ，１ａ，…が互いに束ねられる。これにより、治具を用いることなく複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねることができるので、各露出端１ａに束ね代を設ける必要がなく、その結果、二次電池の大型化を抑制することができる。
【００８８】
本実施形態では、電極群４の端面に集電板１０を被せれば良いので、集電板１０を電極群４の端面に位置決めする必要がなく、よって、比較的簡便且つ低コストで二次電池を製造することができる。また、本実施形態では、集電体が薄くなっても複数の露出端１ａ，１ａ，…の折曲を伴うことなく二次電池を製造することができるので、集電板１０と電極群とを確実に接合させることができるとともに二次電池の大容量化且つ小型化を図ることができる。さらに、本実施形態では、電極群４の端面に電極の直線部分が存在していなくても電極群４にストレスをかけることなく電極群４と集電板１０とを互いに接合させることができるので、露出端１ａにしわを発生させることなく二次電池を製造することができ、よって、電極群４を集電板１０に確実に接合させることができるだけでなく、二次電池の製造歩留まりの低下および二次電池の性能の低下を抑制することができる。
【００８９】
その上、集電板１０の材料に合わせて中心角θを変更すれば、溶融した金属の流動性を制御することができる。よって、集電板１０の材料に依らず電極群４と集電板１０とを確実に接合させることができる。
【００９０】
なお、本実施形態にかかる二次電池は、以下の第１〜第７の変形例にかかる二次電池であっても良い。
【００９１】
（第１の変形例）
図５（ａ）は第１の変形例における電極群４と集電板３０との斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すVB線から見たときの集電板３０の正面図である。
【００９２】
本変形例にかかる二次電池は、いわゆる積層型である。その電極群４では、正極露出端１ａおよび負極露出端２ａが多孔質絶縁層３（不図示）から互いに逆方向に突出するように正極板１、負極板２および多孔質絶縁層３が配置されており、正極板１および負極板２が多孔質絶縁層３を介して積層されている。
【００９３】
積層型二次電池の場合、集電板３０は平面視矩形であることが好ましく、上記実施形態１における集電板１０と同じく被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…を有している。そして、図５（ｂ）に示す集電板３０を用いて積層型二次電池を製造すれば、上記実施形態１と略同一の効果を得ることができる。
【００９４】
なお、本変形例における集電板３０を用いて扁平形二次電池を製造してもよく、その場合であっても上記実施形態１と略同一の効果を得ることができる。
【００９５】
（第２の変形例）
図６は第２の変形例における電極群４と集電板４０との正面図である。
【００９６】
本変形例にかかる二次電池は、上記第１の変形例と同じく積層型である。そして、集電板４０は１つの被覆部１３及び１つの収容部１４を有する。電極群４を構成する極板１の枚数が少ない場合には、図６に示す集電板４０を用いて積層型二次電池を製造しても上記実施形態１と略同一の効果を得ることができる。
【００９７】
なお、本変形例における集電板４０を用いて扁平形二次電池を製造してもよく、その場合であっても上記実施形態１と略同一の効果を得ることができる。
【００９８】
（第３の変形例）
図７は第３の変形例における集電板５０の上面図である。
【００９９】
本変形例にかかる二次電池は、いわゆる扁平形である。その電極群４では、正極露出端１ａおよび負極露出端２ａが多孔質絶縁層３（不図示）から互いに逆方向に突出するように正極板１、負極板２および多孔質絶縁層３が配置されており、正極板１および負極板２が多孔質絶縁層３を介して捲回されている。そして、電極群４の端面の形状は扁平である。
【０１００】
扁平形二次電池の場合、集電板５０は平面視矩形であることが好ましく、上記実施形態１に示すように被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…を有している。被覆部１３は、上記実施形態１に記載のように露出端１ａの先端面の長手方向（電極群４における周回方向）に沿って設けられていることが好ましく、図７に示すように集電板５０の長尺方向および短尺方向にそれぞれ延びるように設けられていることが好ましいが、集電板５０の長尺方向に延びるように設けられているだけでも良い。被覆部１３，１３，…が図７に示すように集電板５０の長尺方向および短尺方向にそれぞれ延びるように設けられている場合には、被覆部１３のうち集電板５０の長尺方向に延びる部分は電極群４の端面における電極の直線部分に接合され、被覆部１３のうち集電板５０の短尺方向に延びる部分は電極群４の端面における電極の曲線部分の一部分に接合される。そして、図７に示す集電板５０を用いて扁平形二次電池を製造すれば、上記実施形態１と略同一の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、本変形例における集電板５０を用いて積層型二次電池を製造してもよく、その場合であっても上記実施形態１と略同一を得ることができる。
【０１０２】
（第４の変形例）
図８は第４の変形例における集電板６０の断面図であり、本変形例にかかる二次電池は上記実施形態１と同じく円筒形である。
【０１０３】
本変形例では、被覆部１３，１３，…は、突出先端１３ａよりも上から集電板６０を見たときには上記実施形態１と同じく同心円状に並んで設けられているが、集電板６０の径方向において互いに間隔を開けて設けられている。このように集電板６０の径方向において被覆部１３と平坦な部分とが交互に配置されているので、本実施形態では露出端１ａの長手方向における一部分が集電板６０に接合される。
【０１０４】
集電板６０と電極群４との接合強度を十分に確保できるのであれば、本変形例のように被覆部１３，１３，…が集電板６０の径方向において互いに間隔を開けて設けられていても良い。このような集電板６０を用いれば、上記実施形態１の集電板１０に比べて集電板６０の加工時間を短縮できるとともに集電板６０と電極群４との接合時間を短縮することができる。よって、本変形例では、上記実施形態１と略同一の効果を得ることができるとともに、集電板６０の加工時間の短縮および集電板６０と電極群４との接合時間の短縮を図ることができる。
【０１０５】
なお、扁平形二次電池または積層型二次電池においても露出端１ａの長手方向における一部分のみが集電板に接合されていても良く、その場合であっても本変形例と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
（第５の変形例）
図９（ａ）〜（ｅ）は第５の変形例における集電板の平面図であり、本変形例にかかる二次電池は上記実施形態１と同じく円筒形である。
【０１０７】
被覆部１３は、図９（ａ）に示すように、集電板７０の周縁部分にのみ設けられていても良い。また、図９（ｂ）〜（ｅ）に示すように、集電板７１，７２，７３，７４は、それぞれ、電極群４の端面の一部分を覆うように形成されていても良い。
【０１０８】
集電板と電極群４との接合強度を十分に確保できるのであれば、集電板として集電板７０〜７４を用いても良い。これにより、上記第４の変形例と同じく、上記実施形態１と略同一の効果を得ることができるだけでなく、集電板の加工時間の短縮および集電板と電極群との接合時間の短縮を図ることができる。
【０１０９】
また、図９（ｂ）〜（ｅ）に示す集電板では、図９（ａ）に示す集電板に比べて集電板を軽量にすることができるので、二次電池の軽量化という効果も得ることができる。
【０１１０】
なお、扁平形二次電池または積層型二次電池で使用する集電板についても、被覆部１３が集電板の周縁部分にのみ設けられていても良く、また、電極群４の端面の一部分を覆うように集電板が形成されていても良い。その場合であっても、本変形例と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
（第６の変形例）
図１０（ａ）〜（ｅ）は第６の変形例における被覆部１３および収容部１４の断面図であり、本変形例にかかる二次電池は上記実施形態１と同じく円筒形である。
【０１１２】
図１０（ａ）に示す集電板８０のように、被覆部１３の横断面における形状と収容部１４の横断面における形状とが相異なっていても良い。
【０１１３】
また、被覆部１３の横断面における形状は、図１０（ｂ）に示す集電板８１のようにＵ字であってもよく、図１０（ｃ）に示す集電板８２のように矩形であっても良く、図１０（ｄ）に示す集電板８３のように台形であってもよい。図１０（ｂ）および図１０（ｄ）に示す集電板８１，８３のように各収容部１４が凹むにつれて各一対の誘導部１２，１２の間隔が狭く且つ各収容部１４の先端１４ａを中心とする中心角θが鈍角であれば、複数の露出端１ａ，１ａ，…を折曲させることなく各収容部１４内に収容させることができるため好ましい。
【０１１４】
また、被覆部１３は、図１０（ｅ）に示す集電板８４のように、第１角θ１が第２角θ２よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。ここで、第１角θ１は、一対の誘導部１２，１２のうち集電板８４の中央寄りに配置された誘導部１２Ａの傾斜角度のうちの小さい方の角度であり、第２角θ２は、一対の誘導部１２，１２のうち集電板８４の周縁寄りに配置された誘導部１２Ｂの傾斜角度のうちの小さい方の角度である。これにより、上記実施形態１の場合に比べて複数の露出端１ａ，１ａ，…を各収容部１４内へ容易に収容させることができる。
【０１１５】
なお、扁平形二次電池または積層型二次電池で使用する集電板が本変形例における被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…を有していても良く、その場合であっても本変形例と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（第７の変形例）
図１１は、第７の変形例にかかる二次電池の製造工程の一部を示した図であり、（ａ）は接合前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は接合後の状態を示す断面図である。
【０１１７】
本変形例では、被覆部１３の延びる方向（図１１（ａ）に示すＸ方向）は、露出端１ａの長手方向（同図に示すＹ方向）に対して略垂直である。このような場合であっても、上記実施形態１における効果と略同一の効果を得ることができる。
【０１１８】
《発明の実施形態２》
上記実施形態１および上記第１〜上記第７の変形例では、集電板は、凹凸が形成されていない部分（例えば、図２（ｂ）における貫通孔１０ａの周縁部分）に対して厚み方向に凸凹するように形成されている。しかし、実施形態２および後述の第８〜第１１の変形例では、集電板は、凹凸が形成されていない部分に対して厚み方向に突出するまたは凹むように形成されている。以下では、上記実施形態１とは相異なる部分を主に説明する。
【０１１９】
図１２は本実施形態における正極集電板１００および負極集電板１１０を模式的に示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXIIB−XIIB線における断面図である。図１３は、本実施形態にかかる二次電池の製造工程の一部を示した断面図であり、（ａ）には接合前の状態を示し、（ｂ）には接合後の状態を示している。
【０１２０】
本実施形態では、電極群４（不図示）は上記実施形態１と略同一であるが、集電板１００は上記実施形態１とは異なる。具体的には、集電板１００は、図１２（ｂ）に示すように貫通孔１０ａの周縁部分を基準として集電板１００の厚み方向に突出するまたは凹むように形成されている。この凸凹部は、上記実施形態１と同じく被覆部１３であるが、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように集電板１００の周方向の一部分に配置されているにすぎず、また、集電板１００の径方向に並んで配置されている。そのため、集電板１００の大部分は平坦である。なお、本実施形態における各被覆部１３は上記実施形態１における被溶融部１１および一対の誘導部１２，１２を有しており、本実施形態における各収容部１４は上記実施形態１における収容部１４と同じである。
【０１２１】
本実施形態においても、各被覆部１３及び各収容部１４は、上記実施形態１および上記第１〜上記第７の変形例と同じくプレス成形法により形成されることが好ましく、図２（ｂ）に示す集電板１００の場合、集電板１００の厚みが０．８ｍｍであれば、１ｍｍ以上突出するようにプレス成形を行えばよい。また、各収容部１４の開口１４ｂの幅が０．４ｍｍとなるようにプレス成形を行えば、各収容部１４は１０本程度の露出端１ａ，１ａ，…を収容することができる。
【０１２２】
このような集電板１００を電極群４の端面の上に配置すると、上記実施形態１または上記第１〜上記第７の変形例と同じように、集電板１００は自重により若干下方（電極群４の端面へ近づく方向）へ移動する。この移動により、図１３（ａ）に示すように、各一対の誘導部１２，１２は複数の露出端１ａ，１ａ，…を挟み、これにより、各一対の誘導部１２，１２で挟まれた複数の露出端１ａ，１ａ，…は互いに近づいて各収容部１４内に収容される。よって、本実施形態では、束ねる工程を経なくても集電板１００を電極群４の端面の上に配置するだけで、複数の露出端１ａ，１ａ，…を１つの収容部１４内に束ねて収容することができる。その後、各被溶融部１１にエネルギーが照射されると、各被溶融部１１が溶融して露出端１ａまで流動し、図１３（ｂ）に示す接合部１９が形成される。接合部１９では、複数の露出端１ａ，１ａ，…は、長手方向に対して垂直な方向から各一対の誘導部１２，１２に挟まれた状態で集電板１００に接合されている。
【０１２３】
本実施形態にかかる二次電池の製造方法では、まず、上記実施形態１に記載した方法に従って電極群４を準備し（工程（ａ））、次に、図１２（ａ）および（ｂ）に示す正極集電板１００および負極集電板１１０を準備する（工程（ｂ））。
【０１２４】
続いて、上記実施形態１に記載した方法に従って、正極集電板１００を電極群４の端面の上に配置して（工程（ｃ））、正極集電板１００と複数の正極露出端１ａ，１ａ，…とを接合する。
【０１２５】
ここで、上記実施形態１における集電板１０では、被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…が周方向に沿って設けられているので、複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねてから収容部１４内に収容させると、露出端１ａによれが生じる虞がある。しかし、本実施形態における集電板１００では、被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…が周方向における一部分にしか設けられていないので、複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねてから収容部１４内に収容させても、露出端１ａによれが生じることを抑制できる。そのため、正極集電板１００を電極群４の端面の上に配置する前に、複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねてもよい（工程（ｅ））複数の正極露出端１ａ，１ａ，…を束ねた後は、束ねた複数の正極露出端１ａ，１ａ，…が収容部１４内に収容するように正極集電板１００を電極群４の端面の上に配置すればよい。
【０１２６】
続いて、正極集電板１００が接合された電極群４を上下逆さにする。その後、上記実施形態１に記載した方法に従って、負極集電板１１０を電極群４の端面の上に配置して（工程（ｃ））、負極集電板１１０と負極露出端２ａ，２ａ，…とを接合する。このとき、正極の場合と同じように、負極集電板１１０を電極群４の端面の上に配置する前に、複数の負極露出端２ａ，２ａ，…を束ねてもよい（工程（ｅ））。
【０１２７】
そして、上記実施形態１に記載した方法に従って、この発電構造を電池ケース５内に収容し、非水電解質を電池ケース５内に注入した後、ガスケット８を介して封口板７で電池ケース５を密封する。このようにして、本実施形態にかかる二次電池が製造される。
【０１２８】
以上説明したように、本実施形態における集電板１００の形状は上記実施形態１における集電板１０の形状とは異なるが、本実施形態における集電板１００を用いて二次電池を製造すれば上記実施形態１と略同一の効果を奏することができる。
【０１２９】
なお、本実施形態にかかる二次電池は、以下に示す第８〜第１１の変形例にかかる二次電池であってもよい。
【０１３０】
（第８の変形例）
第８の変形例にかかる二次電池は上記実施形態２にかかる二次電池と同じく円筒形であり、本変形例では２種類の集電板を説明する。
【０１３１】
図１４は本変形例における集電板１２０の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXIVB−XIVB線における断面図である。図１５は本変形例における集電板１２１の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXVB−XVB線における断面図である。
【０１３２】
集電板１２０では、複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面が対向する面（図１４（ｂ）の下面）に複数の円錐形部材が設けられており、この円錐形部材は、集電板１２０のその面において放射状に設けられているとともにその面の径方向に並んで互いに間隔を開けて設けられている。
【０１３３】
集電板１２０は上記実施形態２における集電板１００と同じように被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…を有しており、各被覆部１３は被溶融部１１と一対の誘導部１２，１２とを有している。各誘導部１２は集電板１２０に設けられた円錐形部材であり、各被溶融部１１は集電板１２０のうち隣り合う誘導部１２，１２の間の部分であり、各収容部１４は隣り合う誘導部１２，１２の間に存在する空間である。
【０１３４】
ここで、例えば図１４（ｂ）に示す集電板１２０のように５つの誘導部１２，１２，…が集電板１２０に設けられている場合、収容部１４は４つ存在しており、被覆部１３も４つ存在している。具体的には、貫通孔１０ａ側から集電板１２０の周縁側へ向かうにつれて誘導部１２および被覆部１３に番号を付けると、１番目の被覆部１３は１番目の誘導部１２と２番目の誘導部１２とを有しており、２番目の被覆部１３は２番目の誘導部１２と３番目の誘導部１２とを有しており、３番目の被覆部１３は３番目の誘導部１２と４番目の誘導部１２とを有している。このように、図１４（ａ）および（ｂ）に示す集電板１２０では、上記実施形態１および２のように１つの誘導部１２が１つの被覆部１３のみに属する場合もあれば、１つの誘導部１２が２つの被覆部１３，１３に属する場合もある。
【０１３５】
このような集電板１２０であっても、電極群４の端面に集電板１２０を被せると誘導部１２が隣り合う露出端１ａ，１ａの間に挿入され、その結果、複数の露出端１ａ，１ａ，…が収容部１４の開口１４ｂから収容部１４内に挿入されて収容部１４内に収容される。よって、本変形例における集電板１２０を用いて円筒形二次電池を製造すれば、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
集電板１２０と集電板１２１との相違点は各誘導部１２の形状のみであり、具体的には、集電板１２１では各誘導部１２の形状は角錐（例えば四角錐）である。よって、集電板１２１を用いて円筒形二次電池を製造すれば、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１３７】
なお、集電板１２０，１２１を製造する際、集電板１２０，１２１のうち各誘導部１２とは反対側にくぼみが形成される場合がある。このようなくぼみが形成された集電板を用いて円筒形二次電池を製造した場合であっても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１３８】
（第９の変形例）
図１６（ａ）は第９の変形例における電極群４と集電板１３０とを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXVIB線から見たときの集電板１３０の正面図である。本変形例にかかる二次電池は、上記第１の変形例と同じく積層型である。
【０１３９】
このような積層型二次電池の場合、集電板１３０は図１６（ａ）に示す平面視矩形であることが好ましく、上記実施形態２における被覆部１３，１３，…および収容部１４，１４，…を有している。
【０１４０】
積層型二次電池では、各被覆部１３は、露出端１ａの長手方向に沿って延びるように形成されていても良く、また、露出端１ａの長手方向の一部分にのみ配置されておりその長手方向に直交する方向に並んで配置されていても良い。どちらの場合であっても、集電板１３０の自重により複数の露出端１ａ，１ａ，…を収容部１４内に収容しても良いし、複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねてから収容部１４内に収容させても良い。積層型二次電池では、電極群４の端面に電極の直線部分が存在するので、各被覆部１３が露出端１ａの長手方向に沿って延びるように形成されている場合に複数の露出端１ａ，１ａ，…を束ねてから収容部１４内に収容させても、露出端１ａにしわが発生することを抑制することができる。よって、どちらの場合であっても、本変形例における集電板１３０を用いて二次電池を製造すると、上記実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【０１４１】
なお、本変形例における集電板１３０を用いて扁平形二次電池を製造しても良い。
【０１４２】
（第１０の変形例）
第１０の変形例にかかる二次電池は上記第９の変形例にかかる二次電池と同じく積層型であり、本変形例では２種類の集電板を説明する。
【０１４３】
図１７は本変形例における集電板１４０の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXIIVB−XIIVB線における断面図である。図１８は本変形例における集電板１４１の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXVIIIB−XVIIIB線における断面図である。
【０１４４】
集電板１４０は、上記第８の変形例の集電板１２０の変形であり、円筒型の二次電池でなく積層型二次電池において使用される集電板である。そのため、円錐形の誘導部１２，１２，…は、露出端１ａの長手方向に対して直交する方向において互いに間隔を開けて設けられている。
【０１４５】
同様に、集電板１４１は、上記第８の変形例の集電板１２１の変形であり、円筒型の二次電池でなく積層型二次電池において使用される集電板である。そのため、角錐形の誘導部１２，１２，…は、電極群４における極板の積層方向に直交する方向において互いに間隔を開けて設けられている。
【０１４６】
このような集電板１４０，１４１のどちらを用いて二次電池を製造した場合であっても、上記実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【０１４７】
なお、上記第８の変形例と同じく集電板１４０，１４１を製造する際、集電板１４０，１４１のうち各被覆部１３とは反対側にくぼみが形成される場合がある。このようなくぼみが形成された集電板を用いて円筒形二次電池を製造した場合であっても、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
（第１１の変形例）
図１９は、第１１の変形例にかかる二次電池の製造工程の一部を示した断面図であり、（ａ）には接合前の状態を示し、（ｂ）には接合後の状態を示す。
【０１４９】
本変形例における集電板１５０では、上記実施形態２と同じく、各収容部１４は凹んでおり、各収容部１４が凹むにつれて一対の各誘導部１２，１２はその間隔が狭くなるように形成されている。しかし、各被溶融部１１は、各収容部１４が凹む方向に対して略垂直に延びており、各収容部１４内に収容される露出端１ａの先端面に対して略平行に延びている。
【０１５０】
本変形例における集電板１５０では、複数の露出端１ａ，１ａ，…の先端面を被溶融部１１の下面に当接させることができる。よって、集電板１５０を用いて二次電池を製造すれば、上記実施形態１と同様の効果を得ることができるだけでなく、集電板１５０と電極群４との接合強度をさらに確保することができるという新たな効果を得ることができる。
【０１５１】
このような集電板１５０は、上記実施形態１に記載したようにプレス成形法を用いて成形されることが好ましく、具体的には、平板の母材を図１９（ａ）の上方からプレスすれば良い。このとき、母材が図１９（ａ）の下方へ若干引き延ばされるので、各誘導部１２には本体部１２ａ以外に延長部１２ｂが形成される。このように集電板１５０に各被覆部１３および各収容部１４を形成する際に延長部１２ｂが形成されてしまうが、延長部１２ｂが集電板に設けられていなくても上記効果を奏することができる。
【０１５２】
《その他の実施形態》
本発明は、以下に示す構成であってもよい。
【０１５３】
集電板には一対の誘導部が設けられているとしたが、どちらか一方の誘導部のみが設けられていても良い。円筒形二次電池で使用する集電板では、一対の誘導部のうち集電板の周縁寄りに配置された誘導部は設けられていることが好ましいが、集電板の中央寄りに配置された誘導部は設けられていなくても良い。
【０１５４】
収容部の凹む方向における収容部の中心角θは、集電板の材料に応じて決定すればよい。
【０１５５】
二次電池を製造する際、電極群の端面の上に集電板を被せる前に、露出端に癖を付けておいても良い。これにより、収容部内に露出端を収容させやすくなる。
【０１５６】
また、正極露出端への正極集電板の接合と負極露出端への負極集電板の接合とを同時に行っても良い。これにより、二次電池の製造時間を短縮できる。
【０１５７】
本発明は、二次電池に適用でき、後述の実施例に記載のリチウムイオン二次電池に適用してもよく、ニッケル水素蓄電池などに適用してもよい。また、本発明は、二次電池と同様の集電構造を有する電気化学素子（例えばコンデンサなど）に適用してもよい。
【実施例】
【０１５８】
以下に、本発明をリチウムイオン二次電池に適応した実施例を説明する。
１．リチウムイオン二次電池の作製方法
（実施例１）
（１）正極板の作製
まず、正極活物質としてコバルト酸リチウム粉末を８５重量部用意し、導電剤として炭素粉末を１０重量部用意し、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ；poly(vinylidene fluoride)）を５重量部用意した。そして、用意した正極活物質、導電剤および結着剤を混合して、正極合剤を作製した。
【０１５９】
次に、正極合剤を、厚みが１５μｍであり幅が５６ｍｍであるアルミニウム箔の正極集電体の両面に塗布した。このとき、正極集電体の幅方向の一端には、正極合剤を塗布しなかった。正極合剤が乾燥した後、正極合剤を塗布した部分（正極塗工部）を圧延して厚みが１００μｍである正極板を作製した。このときの正極塗工部の幅は５０ｍｍであり、正極露出端の幅は６ｍｍであった。
【０１６０】
（２）負極板の作製
まず、負極活物質として人造黒鉛粉末を９５重量部用意し、結着剤としてＰＶＤＦを５重量部用意した。そして、負極活物質および結着剤を混合して、負極合剤を作製した。
【０１６１】
次に、負極合剤を、厚みが１０μｍであり幅が５７ｍｍである銅箔の負極集電体の両面に塗布した。このとき、負極集電体の幅方向の一端には、負極合剤を塗布しなかった。負極合剤が乾燥した後、負極合剤を塗布した部分（負極塗工部）を圧延して厚みが１００μｍである負極板を作製した。このときの負極塗工部の幅は５２ｍｍであり、負極露出端の幅は５ｍｍであった。
【０１６２】
（３）電極群の作製
正極塗工部と負極塗工部との間に、幅が５３ｍｍであり厚みが２５μｍであるポリプロピレン樹脂製の微多孔フィルム（セパレータ）を挟んだ。その後、正極、負極およびセパレータを渦巻き状に捲回して電極群を作製した。
【０１６３】
（４）集電板の作製
まず、厚みが１ｍｍである５０ｍｍ角のアルミニウム板をプレス加工した。これにより、アルミニウム板を円盤状に成形した。と同時に、高さが１ｍｍであり中心角θが６０°である断面Ｖ字状の凹凸部を、アルミニウム板の径方向において２ｍｍ間隔で同心円状に形成した。
【０１６４】
次に、このアルミニウム板をプレスで打ち抜いて、円盤の中央に直径７ｍｍの穴を形成した。なお、アルミニウム板の直径は２４ｍｍであった。このようにして正極集電板を作製した。
【０１６５】
同様の方法を用いて、厚みが０．６ｍｍである銅製の負極集電板を作製した。この負極集電板では、断面Ｖ字状の凹凸部の高さは１ｍｍであり、その中心角θは１２０°であった。このようにして負極集電板を作製した。
【０１６６】
（５）集電構造の作製
電極群の端面に正極集電板および負極集電板をそれぞれ当接させ、ＴＩＧ溶接により正極露出端を正極集電板に溶接させ負極露出端を負極集電板に溶接させた。これにより、集電構造を作製した。このとき、ＴＩＧ溶接の条件としては、正極集電板を接合させる際には、電流値を１５０Ａとし溶接時間を１００ｍｓとした。負極集電板を接合させる際には、電流値を２００Ａとし溶接時間を５０ｍｓとした。
【０１６７】
（６）円筒形リチウムイオン二次電池の作製
まず、上記のように作製した集電構造を片側のみ開口した円筒形の電池容器に入れた。その後、負極集電板を電池容器に抵抗溶接した後、絶縁板を間に配して、アルミニウム製の正極リードを介して正極集電板と封口板とを電池容器にレーザ溶接した。
【０１６８】
次に、非水溶媒としてエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比１：１で混合して調製し、この非水溶媒に六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６；溶質）を溶解させて非水電解質を調製した。
【０１６９】
続いて、電池容器を加熱して乾燥させた後、電池容器に非水電解質を注入した。その後、ガスケットを介して封口板を電池容器にかしめて電池容器を封止し、直径が２６ｍｍであり高さが６５ｍｍである円筒形のリチウムイオン二次電池（サンプル１）を作製した。このサンプル１の電池容量は２６００ｍＡｈであった。
（実施例２）
（１）正極板の作製
まず、正極活物質としてコバルト酸リチウム粉末を８５重量部用意し、導電剤として炭素粉末を１０重量部用意し、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を５重量部用意した。そして、用意した正極活物質と導電剤と結着剤とを混合させて、正極合剤を作製した。
【０１７０】
次に、正極合剤を、厚みが１５μｍであり幅が８３ｍｍであるアルミニウム箔の正極集電体の両面に塗布した。このとき、正極集電体の幅方向の一端には、正極合剤を塗布しなかった。正極合剤が乾燥した後、正極塗工部を圧延して厚みが８３μｍである正極板を作製した。このときの正極塗工部の幅は７７ｍｍであり、正極露出端の幅は６ｍｍであった。
【０１７１】
（２）負極板の作製
まず、負極活物質として人造黒鉛粉末を９５重量部用意し、結着剤としてＰＶＤＦを５重量部用意した。そして、用意した負極活物質および結着剤を混合し、負極合剤を作製した。
【０１７２】
次に、負極合剤を、厚みが１０μｍであり幅が８５ｍｍである銅箔の負極集電体の両面に塗布した。このとき、負極集電体の幅方向の一端には、負極合剤を塗布しなかった。負極合剤が乾燥した後、負極塗工部を圧延して厚みが１００μｍの負極板を作製した。このときの負極塗工部の幅は８０ｍｍであり、負極露出端の幅は５ｍｍであった。
【０１７３】
（３）電極群の作製
幅が８１ｍｍであり厚みが２５μｍであるポリプロピレン樹脂製の微多孔フィルムを用意し、セパレータとした。そして、そのセパレータを正極と負極との間に配置し、また、正極塗工部を負極塗工部で覆うようにして正極板および負極板を配置した。その後、正極板、負極板およびセパレータを扁平状に捲回して、電極群を作製した。
【０１７４】
（４）集電板の作製
厚みが０．５ｍｍであり幅が８ｍｍであり長さが５５ｍｍであるアルミニウム板を、プレス加工した。これにより、高さが１ｍｍであり中心角θの角度が６０°である断面Ｖ字状の凸部を集電板の長手方向に延びるように形成した。このようにして正極集電板を作製した。
【０１７５】
同様の方法で、厚みが０．６ｍｍである銅製の負極集電板を作製した。この負極集電板では、断面Ｖ字状の凸部の高さは１ｍｍであり、その中心角θは１２０°であった。
【０１７６】
（５）集電構造の作製
電極群の端面に正極集電板および負極集電板をそれぞれ当接させ、ＴＩＧ溶接により正極露出端を正極集電板に溶接させ負極露出端を負極集電板に溶接させた。これにより、集電構造を作製した。このとき、ＴＩＧ溶接の条件としては、正極集電板を接合させる際には、電流値を１５０Ａとし溶接時間を１００ｍｓとした。負極集電板を接合させる際には、電流値を２００Ａとし溶接時間を５０ｍｓとした。
【０１７７】
（６）扁平形リチウムイオン二次電池の作製
まず、両側が開口した角形の電池容器を用意した。扁平形に捲回した電極群の負極露出端を電池容器の一方の開口から突出させた状態で、電極群を電池容器内に挿入した。
【０１７８】
次に、負極集電板とコの字型の板金とを抵抗溶接させ、コの字型の板金を平板（電池容器の底板）に抵抗溶接させた。そして、その底板が電池容器の一方の開口を蓋できるように電極群を押して、その底板を電池容器の一方の開口にレーザ溶接させた。これにより、電池容器の一方の開口が封止された。
【０１７９】
すると、電池容器のもう一方の開口から正極露出端が突出するので、正極集電板と平板とをレーザ溶接させ、蓋となる封口板とその平板とをレーザ溶接させ、その平板を折り畳んで電池容器内に収容させた。このとき、封口板には注液孔が形成されているが、この注液孔を封じないようにした。
【０１８０】
続いて、非水溶媒として、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比１：１で混合した。そして、非水溶媒に六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を溶解させて、非水電解質を作製した。
【０１８１】
続いて、電池容器を加熱して乾燥した後、注液孔から非水電解質を電池容器内に注入し、注液孔を封じた。これにより、扁平形リチウムイオン二次電池（サンプル２）が作製された。
【０１８２】
このとき、扁平形リチウムイオン二次電池では、厚みが１０ｍｍであり、幅が５８ｍｍであり、高さが１００ｍｍであり、設計容量が２６００ｍＡｈであった。
（実施例３）
実施例３では図１４に記載の集電板を作製した。
（１）集電板の作製
厚みが１ｍｍである５０ｍｍ角のアルミニウム板を打ち抜いて円盤状に成形し、円盤の中央に直径７ｍｍの穴を形成した。次に、直径が２ｍｍであり高さが１ｍｍであり中心角が４０°である円錐形の部材を、２ｍｍ間隔で放射状に形成した。アルミニウム板の直径は２４ｍｍであった。このようにして、正極集電板を形成した。
【０１８３】
同様の方法を用いて、厚みが０．６ｍｍである銅製の負極集電板に直径が２ｍｍであり高さが１ｍｍであり中心角が９０°である円錐形の部材を２ｍｍ間隔で放射状に形成した。
【０１８４】
以上の方法で作製された正極集電板及び負極集電板を用いて、実施例１と同様の方法で、円筒形リチウムイオン二次電池（サンプル３）を作製した。
（実施例４）
（４）集電板の作製
実施例３では図１８に記載の集電板を作製した。
【０１８５】
まず、厚みが１ｍｍであり幅が８ｍｍであり長さが５５ｍｍであるアルミニウム板を用意した。一辺が２ｍｍであり高さが１ｍｍであり中心角が４０°である四角錐形の部材をこのアルミニウム板の幅方向に２ｍｍ間隔で形成し、正極集電板を作製した。同様の方法で、厚みが０．６ｍｍである銅板の幅方向に一辺が２ｍｍであり高さが１ｍｍであり中心角が９０°である四角錐形の部材を２ｍｍ間隔で形成した。そして、実施例２と同様の方法で、扁平形リチウムイオン二次電池（サンプル４）を作製した。
（比較例１）
比較例１では、図２１に記載のリチウムイオン二次電池を作製した。
【０１８６】
具体的には、まず、実施例１と同様の正極板および負極板を用いて電極群を作製した。      
【０１８７】
その後に、正極板の端部及び負極板の端部をそれぞれ捲回用軸の軸方向に押圧し、正極板の端部及び負極板の端部に平坦面をそれぞれ形成した。そして、正極板の端部に形成された平坦面をアルミニウムからなる正極集電板（厚み０．５ｍｍ、直径２４ｍｍ）に当接して、ＴＩＧ溶接によりその平坦面を正極集電板に溶接した。同様に負極板の端部に形成された平坦面を銅からなる負極集電板（０．３ｍｍ、直径２４ｍｍ）に当接して、ＴＩＧ溶接によりその平坦面を負極集電板に溶接した。
【０１８８】
このとき、ＴＩＧ溶接条件は、正極集電板を接合させる際には、電流値を１００Ａとし溶接時間を１００ｍｓとした。負極集電板を接合させる際には、電流値を１３０Ａとし溶接時間を５０ｍｓとした。以上の方法で作製された集電構造を用いて、実施例１と同様の方法で円筒形リチウム二次電池（サンプル５）を作製した。
（比較例２）
比較例２では、図２２に記載のリチウムイオン二次電池を作製した。
【０１８９】
まず、厚みが０．５ｍｍであり幅が８ｍｍであり長さが５５ｍｍであるアルミニウム板をプレス加工して、高さが１ｍｍであり中心角が１２０°である断面Ｖ字状の山部を、２ｍｍの間隔を開けてアルミニウム板の面上に互いに平行に形成した。
【０１９０】
次に、アルミニウム板の幅方向の一部を切り欠いて溝部を設けた。これにより、正極集電板を作製した。同様の方法で、厚み０．３ｍｍの銅板からなる負極集電板を作製した。
【０１９１】
以上の方法で作製された正極集電板及び負極集電板を用いて、実施例３と同様の方法で、扁平形リチウムイオン二次電池（サンプル６）を作製した。
２．リチウムイオン二次電池の評価方法
以上のように作製したサンプル１〜６のリチウムイオン二次電池を各５０個準備し、以下のような評価を行った。
（極板の幅方向における一端と集電板との接合部の外観検査）
作製したリチウムイオン二次電池の電池容器から電極群を取り出して、接合部を視認により観察した。
【０１９２】
観察した結果を表１の接合部の状態に示す。
【０１９３】
表１に示すように、サンプル１〜４のいずれにおいても、接合部に穴は観察されず、また、集電体（極板）の破損は観察されなかった。
【０１９４】
一方、サンプル５では、リチウムイオン二次電池５０個当たり数個の接合部において、穴が観察された。サンプル６では、全てのリチウムイオン二次電池において、集電体の破損が観察された。また、サンプル６では、溶融した金属が露出端に到達していない場合もあった。
（極板の折れ曲がり状態の観察）
先ほどと同じく作製したリチウムイオン二次電池の電池容器から電極群を取り出して、極板を視認により観察した。
【０１９５】
観察した結果を表１の極板の状態に示す。
【０１９６】
表１に示すように、サンプル１〜４においては、極板が若干曲がっていた。この若干の曲がりは、溶接時に集電板を電極群の端面に当接させたことに起因するものと考えられる。また、極板には、合剤部に歪が生じるほどの折れ曲がりはほとんど観察されなかった。また、サンプル１〜４のいずれにおいても、集電体からの合剤の剥離または合剤の損傷はまったく観察されなかった。
【０１９７】
一方、サンプル５では、合剤の破損が多数観察された。これは、極板の幅方向における一端を集電板に押圧して極板の端部に平坦面を成形した際に発生したものと考えられる。
【０１９８】
また、サンプル６では、集電体の折れ曲がりは観察されなかった。
（引張強度の測定）
各サンプルから５個ずつ抜き取って、ＪＩＳ  Ｚ２２４１に基づいて溶接部における引張強度を測定した。具体的には、引っ張り試験機の一方の保持具に電極群を保持させ、引っ張り試験機の他方の保持具に集電板を保持させた状態で、一定の速度で引っ張り試験機の軸方向（電極群と集電板とが互いに離れる方向）に一方の保持具と他方の保持具とを互いに引っ張り、接合部が破壊したときの荷重を引張強度とした。
【０１９９】
測定結果を表１の引張強度に示す。
【０２００】
表１に示すように、サンプル１〜４のいずれにおいても、引張強度は５０Ｎ以上であった。一方、サンプル５では、５個のうち３個において、引張強度が１０Ｎ以下となり、接合部が破壊した。また、サンプル６では、５個のうち１個において、引張強度が１０Ｎ以下となり、接合部が破壊した。
（電池の内部抵抗の測定）
サンプル１〜６に対して、内部抵抗を測定した。具体的には、まず、各サンプルに対して、１２５０ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電した後に１２５０ｍＡの定電流で３．０Ｖまで放電する充放電サイクルを３回繰り返した。次に、１ｋＨｚの交流をサンプル１〜６に対して印加して二次電池の内部抵抗を測定した。
【０２０１】
測定結果を表１の内部抵抗に示す。
【０２０２】
表１に示すように、サンプル１および２においては、内部抵抗の平均値は５ｍΩであり、そのばらつきは１０％程度であった。また、サンプル３および４においては、内部抵抗の平均値は５．８ｍΩであり、そのばらつきは５％程度であった。
【０２０３】
一方、サンプル５においては、内部抵抗の平均値は１１ｍΩであり、そのばらつきは２０％であった。また、サンプル６においては、内部抵抗の平均値は１３．５ｍΩであり、そのばらつきは３０％以上であった。
【０２０４】
また、各サンプルの内部抵抗測定値（Ｒ）から平均出力電流（Ｉ）を計算した。電池を４．２Ｖまで充電した後１．５Ｖまで放電した場合には、  Ｒ（抵抗）×Ｉ（電流）＝Δ２．７Ｖ（電圧）であるので、Ｉ（電流）は  Ｉ（電流）＝Δ２．７（電圧）／Ｒ（抵抗）となる。
【０２０５】
計算結果を表１の出力電流に示す。
【０２０６】
表１に示すように、サンプル１〜４は、大電流の放電に適していることがわかった。
【０２０７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【０２０８】
以上説明したように、本発明は、大電流放電に適した集電構造を有する二次電池に有用で、例えば、高出力を必要とする電動工具や電気自動車などの駆動用電源、大容量のバックアップ用電源、蓄電用電源等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２０９】
【図１】実施形態１における電極群４を模式的に示した図であり、（ａ）は正極板１の平面図であり、（ｂ）は負極板２の平面図であり、（ｃ）は電極群４の斜視図である。
【図２】実施形態１における正極集電板１０および負極集電板２０を模式的に示した図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すIIB−IIB線における断面図である。
【図３】実施形態１にかかる二次電池の製造工程の一部を示した断面図であり、（ａ）には接合前の状態を示し、（ｂ）には接合後の状態を示す。
【図４】実施形態１にかかる二次電池の断面図である。
【図５】（ａ）は第１の変形例における集電板３０と電極群４とを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すVB線から見たときの集電板３０の正面図である。
【図６】第２の変形例における集電板４０と電極群４とを示す正面図である。
【図７】第３の変形例における集電板５０の上面図である。
【図８】第４の変形例における集電板６０の断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ第５の変形例における集電板の平面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ第６の変形例における被覆部１３および収容部１４の断面図である。
【図１１】第７の変形例にかかる二次電池の製造工程の一部を示した図であり、（ａ）は接合前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は接合後の状態を示す断面図である。
【図１２】実施形態２における正極集電板１００および負極集電板１１０を模式的に示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXIIB−XIIB線における断面図である。
【図１３】実施形態２にかかる二次電池の製造工程の一部を示した断面図であり、（ａ）には接合前の状態を示し、（ｂ）には接合後の状態を示している。
【図１４】第８の変形例における集電板１２０の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXIVB−XIVB線における断面図である。
【図１５】第８の変形例における集電板１２１の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXVB−XVB線における断面図である。
【図１６】（ａ）は第９の変形例における集電板１３０と電極群４とを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXVIB線から見たときの集電板１３０の正面図である。
【図１７】第９の変形例における集電板１４０の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXIIVB−XIIVB線における断面図である。
【図１８】第１０の変形例における集電板１４１の構成を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すXVIIIB−XVIIIB線における断面図である。
【図１９】第１１の変形例にかかる二次電池の製造工程の一部を示した断面図であり、（ａ）には接合前の状態を示し、（ｂ）には接合後の状態を示す。
【図２０】（ａ）は第１の従来の形態における集電板２１０の断面図であり、（ｂ）は同形態における集電構造の断面図である。
【図２１】第２の従来例における二次電池の断面図である。
【図２２】第３の従来例における集電構造を製造する一工程を示す斜視図である。
【図２３】第４の従来例における集電構造の断面図である。
【符号の説明】
【０２１０】
１                                                正極板
１ａ                                              正極露出端（露出端） 
２                                                負極板 
２ａ                                              負極露出端 
３                                                多孔質絶縁層 
４                                                電極群 
１０，１００                                      正極集電板（集電板） 
１１                                              被溶融部 
１２                                              誘導部 
１３                                              被覆部 
１４                                              収容部 
１４ｂ                                            開口 
１９                                              接合部 
２０，１１０                                      負極集電板 
３０，４０，５０，６０，７０〜７４，８０〜８４    集電板
１２０，１２１，１３０，１４０，１４１，１５０    集電板 
Ｓ                                露出端を収容部内に収容したときの露出端の先端面
【図１】
2008258145.tif 000004
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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