(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極および負極を備える電極体と、
前記電極体を収容する有底の電池ケースと、  
前記電池ケースと前記電極体の正負極の何れか一方とを接続する集電板と
を備え、
前記集電板の一部と前記電池ケースの底部とは、互いに溶接により固定されており、
前記溶接された部分からなる溶接部の周辺には、弾性材から構成されるシール部材が該溶接部の周りを囲うように配置され該シール部材によって該溶接部を前記電極体の周辺から空間的に隔離するシールド構造が形成されていることを特徴とする、電池。
【請求項２】
前記シール部材は、前記集電板と前記電池ケースとの隙間に配置されている、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記集電板は、前記電池ケースの底部に溶接固定される部位であって前記電池ケースの側に突出した突出部を有しており、
前記シール部材は、前記突出部の周りを囲むように配置されている、請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記シール部材は、前記集電板と前記電池ケースとの隙間に圧縮された状態で配置されている、請求項２または３に記載の電池。
【請求項５】
前記集電板は、前記シール部材と接する平坦部を有しており、当該平坦部は、前記電池ケースの底部と略平行となるように配置されている、請求項２から４の何れか一つに記載の電池。
【請求項６】
前記集電板の一部と前記電池ケースの底部とは、抵抗溶接、レーザ溶接、および電子ビーム溶接のうちの何れかによって溶接されている、請求項１から５の何れか一つに記載の電池。
【請求項７】
正極および負極を備える電極体と、前記電極体を収容する有底の電池ケースと、前記電池ケースと前記電極体の正負極の何れか一方とを接続する集電板とを備え、前記集電板の一部と電池ケースの底部とが互いに溶接により固定されてなる溶接部を有する電池の製造方法であって、
前記溶接を行う前に、前記溶接部が形成される部分の周辺において、弾性材から構成されるシール部材を該溶接部が形成される部分の周りを囲うように配置し、該シール部材によって該溶接部が形成される部分を前記電極体の周辺から空間的に隔離するシールド構造を形成することを特徴とする、電池の製造方法。
【請求項８】
前記集電板と前記電池ケースとの隙間に、前記シール部材を配置することを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記集電板は、前記電池ケースの底部に溶接固定される部位であって前記電池ケースの側に突出した突出部を有しており、
前記溶接を行う前に、前記シール部材により前記突出部の周りを囲むことを特徴とする、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記溶接を行う前に、前記シール部材を前記集電板と前記電池ケースとの隙間に圧縮された状態で配置することを特徴とする、請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記集電板は、前記シール部材と接する平坦部を有しており、
前記溶接の際に、前記平坦部が前記電池ケースの底部と略平行となるように前記集電板を電池ケース内の所定位置に配置することを特徴とする、請求項８から１０の何れか一つに記載の製造方法。
【請求項１２】
前記シールド構造を形成した後、該シールド構造に囲まれている前記集電板の一部と前記電池ケースの底部とを、抵抗溶接、レーザ溶接、および電子ビーム溶接のうちの何れかによって溶接することにより前記溶接部を形成することを特徴とする、請求項７から１１の何れか一つに記載の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から６の何れか一つに記載の電池又は請求項７から１２の何れか一つに記載の製造方法により製造された電池を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池、詳しくは集電板と電池ケースとが溶接により接合されている電池とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。
【０００３】
この種のリチウムイオン電池のうち、例えば円筒型電池においては、金属製の電池ケース内に、シート状正極およびシート状負極を、シート状セパレータを介して捲回した捲回電極体が収容される。捲回電極体の捲回軸方向の両端部（即ち一方の端部が正極であり、他方の端部が負極である。）には、それぞれ正極集電板および負極集電板が取り付けられる。そして、典型的には、正極集電板は電池ケースの蓋体（正極端子）に溶接され、一方、負極集電板は電池ケースの底面に溶接（例えば抵抗溶接など）によって固定される。この形態の電池では、正負の集電板を介して電極体より電流を取り出すことができるため、集電抵抗を低減し、充放電効率を向上させることができる。この種の集電板（特に電池ケースの底面に溶接された集電板）に関する従来技術としては特許文献１が挙げられる。
【特許文献１】特開２００６−１００２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した形態の電池では、集電板を電池ケースの底面に溶接する際に、溶接スパッタ等（溶接時に溶融して火花状に飛散する金属粒等）の異物が発生し易いという問題がある。溶接スパッタ等が発生すると、溶接部周辺に飛散して溶接品質に悪影響を及ぼすだけでなく、例えば集電板の隙間から電池ケース内に入り込むことにより、電極体の内部短絡などといった電池性能の低下の要因になる場合もある。この種の溶接スパッタは発生の有無を検出することが困難であり、それゆえ溶接条件の調整だけではスパッタの飛散を防止することができないのが実情である。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、溶接の際に溶接スパッタ等の異物の飛散（特に電極体内部への侵入）を抑制し得る集電構造を備えた電池を提供することである。また、かかる性能を有する電池を安定して製造することのできる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される電池は、正極および負極を備える電極体と、上記電極体を収容する有底の電池ケースと、上記電池ケースと上記電極体の正負極の何れか一方とを接続する集電板とを備える。上記集電板の一部と上記電池ケースの底部とは互いに溶接により固定されている。そして、上記溶接された部分からなる溶接部の周辺には、弾性材から構成されるシール部材が該溶接部の周りを囲うように配置され該シール部材によって該溶接部を前記電極体の周辺から空間的に隔離するシールド構造が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の構成によれば、集電板の一部と電池ケースの底部とが互いに溶接により固定された電池において、溶接部の周辺に該溶接部の周りを囲うシールド構造を形成しているので、該溶接部を電極体の周辺から空間的に隔離することができる。これによって、溶接の際に溶接部（溶接部が形成される部分）から発生し得る異物（例えば溶接時に火花状に飛散する金属粒等の溶接スパッタなど）を溶接部周辺に留めることができ、該異物が電極体の周辺に飛散することを防止することができる。その結果、該異物が電極体内部に入り込むことによる不具合（電極体の正負極間に入り込むことによる微小短絡など）を回避することができる。また、溶接スパッタ等の飛散を懸念する必要がないため、大きな出力で安定して（品質安定性良く）溶接を行うことができるので、溶接品質を向上して電池の内部抵抗を低減させることができる。すなわち、本発明の構成によれば、優れた電池性能を有し、且つ、高い信頼性を有する密閉型電池を提供することができる。
【０００８】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記シール部材は、上記集電板と上記電池ケースとの隙間に配置されている。かかる構成によれば、集電板と電池ケースの底部との隙間にシール部材を配置するという簡易な構成によって本発明の目的に適したシールド構造（スパッタ飛散防止構造）を構築することができる。
【０００９】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記集電板は、上記電池ケースの底部に溶接固定される部位であって上記電池ケースの側に突出した突出部を有している。そして、上記シール部材は、上記突出部の周りを囲むように配置されている。このように集電板に突出部を設けることにより、集電板と電池ケースの底部との溶接を容易に行うことができる。加えて、突出部の周りをシール部材で囲うという簡易な構成によって、溶接時に発生した異物をシール部材で囲まれた領域内に確実に留めることができる。
【００１０】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記シール部材は、上記集電板と上記電池ケースとの隙間に圧縮された状態で配置（即ち圧入）されている。かかる構成によれば、圧縮に抗する反発力によって集電板と電池ケースの底部との隙間をシール部材でしっかりと塞ぐことができる。これによって、さらに強固なシールド構造（スパッタ飛散防止構造）を構築することができる。
【００１１】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記集電板は、上記シール部材と接する平坦部を有しており、当該平坦部は、上記電池ケースの底部と略平行となるように配置されている。かかる構成によれば、溶接の際に、シール部材を間に挟んで集電板と電池ケースの底部とを略平行に対向配置させることができる。そのため、集電板と電池ケース底部との接触面（溶接面）に均一な荷重を加えつつ溶接を行うことができ、それゆえ安定した状態で溶接を行うことができる。その結果、溶接品質を好ましく向上させることができ、電池の個体間における溶接品質のバラツキを抑制できるとともに、溶接不良を低減することができる。
【００１２】
また、上記構成によれば、溶接（典型的にはプロジェクション溶接）を行う場合、プロジェクション（突起）を設けた集電板を電池ケース底部に押し付ける際に、集電板と電池ケース間に挟まれたシール部材の存在によって、プロジェクション（突起）を支点に集電板が傾斜する不具合を解消することができる。これによって、集電板と電池ケース底部との溶接を安定した状態で行うことができ、溶接不良を好ましく低減することができる。
【００１３】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記集電板と上記電池ケースの底部とは、抵抗溶接（例えばプロジェクション溶接）、レーザ溶接、及びビーム溶接のうちの何れかによって溶接されている。本発明の構成によれば、溶接部の周辺にシールド構造（スパッタ飛散防止構造）を設けることにより、溶接スパッタ等の飛散を懸念する必要がないため、上記溶接方法の中から好ましい方法を適宜採用することができる。
【００１４】
また、本発明は、正極および負極を備える電極体と、前記電極体を収容する有底の電池ケースと、前記電池ケースと前記電極体の正負極の何れか一方とを接続する集電板とを備え、上記集電板の一部と電池ケースの底部とが互いに溶接により固定されてなる溶接部を有する電池の製造方法を提供する。かかる製造方法は、上記溶接を行う前に、上記溶接部が形成される部分の周辺において、弾性材から構成されるシール部材を該溶接部が形成される部分の周りを囲うように配置し、該シール部材によって該溶接部が形成される部分を前記電極体の周辺から空間的に隔離するシールド構造を形成することを特徴とする。
【００１５】
本発明の製造方法によれば、溶接部が形成される部分の周りを囲うシールド構造を形成した上で、溶接（抵抗溶接の場合は通電による加熱）を行っているので、溶接時に溶接部が形成される部分（典型的には軟化・溶融状態となった部分）から発生し得る異物（例えば溶接スパッタなど）を溶接部の周辺に留めることができる。これによって、飛散した異物（例えば溶接スパッタなど）が電極体内部に入り込むことによる不具合を回避することができ、高い信頼性を有する電池を提供することができる。
【００１６】
ここで開示される製造方法のある好適な一態様において、上記集電板と上記電池ケースとの隙間に、上記シール部材を配置することを特徴とする。かかる方法によれば、集電板と電池ケースの底部との隙間にシール部材を配置するという簡易な処理によって、本発明の目的に適したシールド構造（スパッタ飛散防止構造）を構築することができる。
【００１７】
ここで開示される製造方法のある好適な一態様において、上記集電板は、上記電池ケースの底部に溶接される部位であって上記電池ケースの側に突出した突出部を有している。そして、上記溶接を行う前に、上記シール部材により、上記突出部の周りを囲むことを特徴とする。集電板に突出部を設けることにより、集電板と電池ケースの底部との溶接を容易に行うことができる。加えて、突出部の周りをシール部材で囲うという簡易な処理によって、溶接時に発生した異物をシール部材で囲まれた領域内に確実に留めることができる。
【００１８】
ここで開示される製造方法のある好適な一態様において、上記溶接（例えば通電による加熱処理）を行う前に、上記シール部材を、上記集電板と上記電池ケースとの隙間に圧縮された状態で配置することを特徴とする。かかる方法によれば、圧縮に抗する反発力によって集電板と電池ケースの底部との隙間をシール部材でしっかりと塞ぐことができ、さらに強固なシールド構造（スパッタ飛散防止構造）を構築することができる。なお、上記シート部材の圧縮は、溶接時に集電板を電池ケース底部に押し付ける際の荷重により行ってもよい。
【００１９】
ここで開示される製造方法のある好適な一態様において、上記集電板は、上記シール部材と接する平坦部を有している。そして、上記溶接の際に、上記平坦部が、上記電池ケースの底部と略平行となるように上記集電板を電池ケース内の所定位置に配置することを特徴とする。かかる方法によれば、シール部材を間に挟んで集電板と電池ケースの底部とを略平行に対向配置させることができる。そのため、集電板と電池ケース底部との接触部分（溶接部が形成される部分）に均一な荷重を加えつつ溶接を行うことができ、それゆえ安定した状態で溶接を行うことができる。その結果、溶接品質を好ましく向上させることができ、電池の個体間における溶接品質のバラツキを抑制できるとともに、溶接不良を低減することができる。
【００２０】
ここで開示される製造方法のある好適な一態様において、上記シールド構造を形成した後、該シールド構造に囲まれている上記集電板の一部と上記電池ケースの底部とを、抵抗溶接、レーザ溶接、および電子ビーム溶接のうちの何れかによって溶接することにより上記溶接部を形成することを特徴とする。本発明の構成によれば、溶接部の周辺にシールド構造（スパッタ飛散防止構造）を設けているので、溶接スパッタ等の飛散を懸念する必要がなく、それゆえに上記溶接方法の中から好ましい方法を適宜採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、以下、円筒型リチウムイオン二次電池１００を例にして本発明の電池の構造について詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。また各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００２２】
図１を参照しつつ、本実施形態のリチウムイオン二次電池１００について説明する。図１は電池１００の要部断面を模式的に示す要部断面図である。なお、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池１００は、図４に示すように電池ケースの内部空間が外部から空間的に隔離されたいわゆる密閉型電池（以下、単に「電池」とも称する）である。
【００２３】
図１に示すように、密閉型電池１００は、正極および負極を備える電極体８０と、電極体８０を収容する有底の電池ケース１０と、電池ケース１０と電極体８０の正負極の何れか一方とを接続する集電板２０とを備えている。
【００２４】
電極体８０は、例えば捲回電極体であり、後述する正極シートと負極シートとをセパレータシートを介して捲回することにより形成され得る。電池ケース１０は、電極体８０を収容可能な形状を有しており、ここでは捲回電極体を収容し得る有底筒状の容器（例えばニッケルめっき鋼）である。本実施形態において集電板２０は、例えば負極集電板であり、電池ケース１０と電極体８０の負極８４とを電気的に接続している。負極集電板２０の一部と電池ケース１０の底部１６とは、互いに溶接により固定されている。集電板２０と電池ケース底部１６との接合方法は特に制限されず、例えば抵抗溶接（好ましくはプロジェクション溶接）、レーザ溶接、及びビーム溶接のうちの何れかによって溶接することができる。
【００２５】
次に、図２を加えて、集電板と電池ケース底部とが溶接された部分からなる溶接部の周辺の構造について説明する。図２は、図１の電池を下方向から見た下面図であり、電池構成材料の一部（電池ケース１０など）を省略して示してある。
【００２６】
図２に示すように、負極集電板２０は、電池ケース１０と捲回電極体の負極８４間に介在して両者を導通するようになっている。負極集電板２０を構成する材料は、負極８４（例えば銅製）および電池ケース１０（例えばニッケルめっき鋼製）と溶接可能な材料であればよく、このような溶接可能な材料としては、ニッケル、銅、若しくはそれらの合金などが挙げられる。
【００２７】
負極集電板２０の一部には、電池ケースの底部１６に溶接により固定された溶接部３０が形成されている。この実施形態では、負極集電板２０は、電池ケース１０の側に突出した突出部２４を有しており、該突出部２４の先端部分が電池ケースの底部１６に溶接されている。また、負極集電板２０の外周には、電極体８０の端面（負極）を露出する切り欠き２２が形成されている（図２では４つの扇状の切り欠き）。そして、該切り欠きを介して電極体８０に電解液を供給し得るようになっている。
【００２８】
このように切り欠き２２を設けた負極集電板２０を電池ケースの底部１６に溶接（例えば抵抗溶接）すると、溶接部３０から発生した異物（例えば溶接スパッタなど）が切り欠き２２を介して電極体８０の周辺に飛散するおそれがある。或いは、溶接部３０から発生した異物が溶接部３０の周辺に付着し、その後、切り欠き２２を介して電解液を電極体８０に供給する際に、付着した異物が電解液と共に電極体８０の内部に入り込むおそれがある。このように異物が電極体内部に入り込むと、例えば電極体の正負極間に入り込むことによる微小短絡などが生じ得るため望ましくない。
【００２９】
本実施形態においては、溶接された部分からなる溶接部３０（溶接部が形成される部分）の周辺において、該溶接部３０の周りを空間的に囲うシールド構造４０を形成することにより、溶接スパッタなどの異物が電極体８０の周辺に飛散すること（特に電極体内部に入り込むこと）を防止している。すなわち、溶接された部分からなる溶接部３０の周辺には、該溶接部３０の周りを囲う（好ましくは溶接部３０を空間的に密閉する）シールド構造４０が形成されている。
【００３０】
この実施形態では、シールド構造４０の一部として、シール部材４２を備える。すなわち、シールド構造４０は、溶接された部分からなる溶接部３０の周りを、集電板２０と電池ケースの底部１６とシール部材４２とで空間的に囲うこと（好ましくは溶接部３０を密閉すること）により形成されている。
【００３１】
シール部材４２は、集電板２０と電池ケース１０との隙間に配置され、突出部２４の突出量に応じて形成された隙間を塞ぐようになっている。この実施形態では、シール部材４２は、突出部２４（特に溶接部３０）の周りを囲む環状のガスケットである。シール部材４２を構成する材料は、耐熱性および耐電解液性を有する材料が好ましく、さらに適度な弾性を有する弾性材が好ましい。かかる構成によれば、集電板２０と電池ケース１０との隙間にシール部材４２を圧縮された状態で配置することができ、圧縮に抗する反発力によって集電板２０と電池ケース１０間をしっかりと塞ぐことができる。これによって、さらに強固なシールド構造４０（スパッタ飛散防止構造）を構築することができる。なお、このようなシール部材４２の構成材料としては、例えばエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ等）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、フッ素系樹脂（例えばＰＦＡ）などの樹脂材料が挙げられる。
【００３２】
本実施形態の構成によれば、集電板２０の一部と電池ケースの底部１６とが互いに溶接により固定された電池１００において、溶接部３０の周辺に該溶接部３０の周りを空間的に囲うシールド構造４０を形成しているので、該溶接部３０を電極体８０の周辺から空間的に隔離することができる。これによって、溶接の際に溶接部（溶接部が形成される部分）から発生し得る異物（例えば溶接時に火花状に飛散する金属粒等の溶接スパッタなど）を溶接部周辺に留めることができ、該異物が電極体の周辺に飛散することを防止することができる。その結果、該異物が電極体内部に入り込むことによる不具合（電極体の正負極間に入り込むことによる微小短絡など）を回避することができる。
【００３３】
また、溶接スパッタ等の飛散を懸念する必要がないため、大きな出力で安定して（品質安定性良く）溶接を行うことができるので、溶接品質を向上して電池の内部抵抗を低減させることができる。すなわち、本発明の構成によれば、優れた電池性能を有し、且つ、高い信頼性を有する密閉型電池を提供することができる。
【００３４】
また、この実施形態では、シールド構造４０の一部として、集電板２０と電池ケースの底部１６との隙間に配置されたシール部材４２を備える。かかる構成によれば、集電板２０と電池ケースの底部１６との隙間にシール部材４２を配置するという構成によって本発明の目的に適したシールド構造４０（スパッタ飛散防止構造）の一部を簡易に構築することができる。
【００３５】
さらに、この実施形態では、集電板２０は、電池ケースの底部１６に溶接固定される部位であって上記電池ケース１０の側に突出した突出部２４を有している。そして、上記シール部材４２は、上記突出部２４の周りを囲むように配置されている。このように集電板２０に突出部２４を設けることにより、集電板２０と電池ケースの底部１６との溶接を容易に行うことができる。加えて、突出部２４の周りをシール部材で囲うという簡易な構成によって溶接時に発生した異物をシール部材４２で囲まれた領域内に確実に留めることができる。
【００３６】
なお、シールド構造４０は、溶接部３０の周辺において、該溶接部３０の周りを囲う（好ましくは溶接部３０を密閉する）ように形成されていればよく、その具体的な態様は、溶接部およびその周辺構造（例えば、集電板の形状、電池ケースの形状または溶接部の数など）に応じて適宜変更することができる。例えば、シール部材４２は、集電板２０と電池ケース１０との組み合せによって溶接部３０の周りを空間的に囲う（好ましくは溶接部３０を密閉する）ように形成されていればよく、それゆえに、シール部材４２は、突出部２４の周りを囲む形状（ここでは環状ガスケット）に限らず、その他の形状であってもよい。また、集電板と電池ケースとの溶接部が複数ある場合には、溶接部のそれぞれを個別に囲むシールド構造を複数形成してもよく、複数の溶接部を含む領域全体を囲むシールド構造を１つ形成してもよい。
【００３７】
さらに、本実施形態に係る負極集電板２０の他の特徴部分について説明する。この実施形態では、負極集電板２０は、十字状に形成された板状の部材である。負極集電板２０は、中央部分に位置する突出部２４と、該突出部２４から外周側に延びた平坦部２６とから構成されている。突出部２４は、上述したように電池ケース底部１６に溶接により固定される部位である。突出部２４の突出面は、フラットに形成されていることが好ましい。これにより、電池ケース１０との接合強度を向上させることができる。
【００３８】
平坦部２６は、捲回電極体の負極８４に溶接される部位を有している。図１の例では、平坦部の上面の一部が捲回電極体の負極８４に溶接される。このように捲回電極体の負極８４との溶接部分はフラットに形成されていることが好ましい。これにより、捲回電極体の負極８４との接合強度を向上させることができる。
【００３９】
また、平坦部２６は、シール部材４２と接する部位を有している。図１の例では、平坦部の下面の一部がシール部材４２と接している。このようにシール部材４２と接する部分はフラットに形成され、且つ、電池ケースの底部１６と略平行となるように配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、シール部材４２を間に挟んで集電板２０と電池ケースの底部１６とを略平行に対向配置させることができる。そのため、集電板２０と電池ケース底部１６との接触部分（溶接部が形成される部分）に均一な荷重を加えつつ溶接を行うことができ、それゆえ安定した状態で溶接を行うことができる。その結果、溶接品質を好ましく向上させることができ、電池の個体間における溶接品質のバラツキを抑制できるとともに、溶接不良を低減することができる。
【００４０】
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照しつつ、集電板２０と電池ケース底部１６との溶接工程について説明する。図３Ａは集電板２０と電池ケース底部１６との溶接前の状態であり、図３Ｂは集電板２０と電池ケース底部１６との溶接後の状態である。ここでは一例として集電板２０を電池ケース１０に抵抗溶接によって接合する場合について説明する。
【００４１】
まず、図３Ａに示すように、溶接を行う前に、シール部材４２により突出部２４の周りを囲むように配置する。この実施形態では、集電板２０の突出部２４を環状シート部材４２の中心孔に挿通し、該突出部２４の先端（突出面）を電池ケース底部１６の上面に対向するように配置する。このとき、集電板の平坦部２６が電池ケースの底部１６とシール部材４２を介して略平行となるように、集電板２０を電池ケース１０内の所定位置（図では底部１６の中央付近）に配置することが好ましい。なお、環状シール部材４２の厚みは、突出部２４の突出量よりも若干大きくなっているため、突出部２４の先端と電池ケースの底部１６とは一定の隙間を空けて配置され得る。
【００４２】
次に、電池ケース１０に棒状の電極６０ａを挿入し、該棒状電極６０ａの先端を捲回電極体８０の中空部分を介して突出部２４の裏面（凹面）に当接する。そして、他方の棒状電極６０ｂを電池ケースの底部１６の裏面（図では下面）に当接する。
【００４３】
次に、図３Ｂに示すように、棒状電極６０ａ、６０ｂで適当な押し付け力で押し付けることにより、突出部２４の先端と電池ケース底部１６の上面とを接触させる。このとき、棒状電極６０ａ、６０ｂからの適当な押し付け力によって、シール部材４２を集電板２０と電池ケース１０との隙間に圧縮された状態で配置する。そして、該圧縮に抗する反発力によって、集電板２０と電池ケース１０間がシール部材４２により強固にシールされ、これによって突出部２４（溶接部３０が形成される部分）の周りを、集電板２０と電池ケース底部１６とシール部材４２とで囲むシールド構造４０が構築される。このようにして、溶接を行う前に、溶接部３０が形成される部分の周辺において、該溶接部３０が形成される部分の周りを囲うシールド構造４０を形成することができる。
【００４４】
このようにしてシールド構造４０を形成した後、該シールド構造４０に囲まれている集電板２０の一部と電池ケースの底部１６とを、抵抗溶接によって溶接することにより溶接部３０を形成する。この実施形態では、棒状電極６０ａ、６０ｂで適当に押し付けつつ該電極間に通電を行う。すると、突出部２４と電池ケース底部１６との接触部分は、通電による抵抗発熱によって局所的に軟化・溶融状態となり、さらに棒状電極６０ａ、６０ｂからの押圧力で圧接されて一体化する。このとき、軟化・溶融状態となった部分（溶接部３０が形成される部分）から溶接スパッタなどの異物が発生するが、本実施形態においては、シールド構造４０（この例では集電板２０と電池ケース底部１６とシール部材４２とで囲う構造）によって該異物を溶接部３０の周辺に留めることができる。
【００４５】
その後、加圧・通電を停止して溶融部分を凝固することにより、集電板２０の一部と電池ケース１０の底部１６とが互いに溶接固定されてなる溶接部３０が形成される。このようにして、集電板２０の一部と電池ケース底部１６とを抵抗溶接によって溶接固定することができる。
【００４６】
本実施形態の製造方法によれば、溶接部３０が形成される部分の周りを囲うシールド構造４０を形成した上で、溶接（ここでは通電による加熱）を行っているので、溶接時に溶接部３０が形成される部分（典型的には軟化・溶融状態となった部分）から発生し得る異物（例えば溶接スパッタなど）を溶接部３０の周辺に留めることができる。これによって、飛散した異物（例えば溶接スパッタなど）が電極体内部に入り込むことによる不具合を回避することができ、信頼性が高い密閉型電池１００を提供することができる。また、この実施形態では、集電板２０を電池ケース底部１６に押し付ける際の荷重により、シール部材４２を圧縮状態で配置しているので、非常に簡易な処理によって強固なシールド構造（スパッタ飛散防止機構）を構築することができる。
【００４７】
さらに、この実施形態では、環状シール部材４２を間に挟んで集電板２０と電池ケースの底部１６とを略平行に対向配置させることができるため、集電板２０と電池ケース底部１６との接触部分（溶接部が形成される部分）に均一な荷重を加えつつ溶接を行うことができ、それゆえ安定した状態で溶接を行うことができる。その結果、溶接品質を好ましく向上させることができ、電池の個体間における溶接品質のバラツキを抑制できるとともに、溶接不良を低減することができる。
【００４８】
なお、上述した例では、集電板２０と電池ケース１０とが抵抗溶接により接合される場合について説明したが、これに制限されず、上述した溶接以外の方法、例えば、抵抗溶接の一種であるプロジェクション溶接、レーザ溶接、またはビーム溶接を好ましく採用することができる。特に、プロジェクション溶接の場合、プロジェクション（突起）を設けた集電板を電池ケース底部に押し付ける際に、集電板と電池ケース間に挟まれたシール部材の存在によって、プロジェクション（突起）を支点に集電板が傾斜する不具合を解消することができる。これによって、集電板と電池ケース底部との溶接を安定した状態で行うことができ、溶接不良を好ましく低減することが可能となる。
【００４９】
続いて、図４を加えて、本実施形態で使用され得る密閉型電池１００の構成及び密閉型電池を構成する各材料などについて詳しく説明する。図４は密閉型電池１００の外観を模式的に示す外観模式図である。本実施形態に係る電池１００は、従来の電池と同様、典型的には所定の電池構成材料（正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの集電体、セパレータ等）を具備する電極体８０と、該電極体８０および適当な電解液を収容する電池ケース１０とを備えている。  
【００５０】
図４に示すように、電池ケース１０は、捲回電極体８０を収容可能な形状（ここでは有底筒状）をもつ有底の容器である。電池ケース１０は、一端（図１では上端）に開口部１４を有しており、当該開口部１４を介して電極体８０を収容し得るようになっている。電池ケース１０を構成する材料は、軽量で且つ導電性が良い金属製材料が好ましく、このような金属製材料として、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼などが挙げられる。この実施形態では、電池ケース１０は、ニッケルめっき鋼板を有底筒状に加工することによって形成されている。また、電池ケース１０の開口部１４には、ガスケット（図示せず）を介して蓋体１２が取り付けられている。蓋体１２の構成材料としては、軽量で且つ導電性が良い金属製材料が好ましく、この実施形態では、アルミニウム製の蓋体を好ましく使用している。
【００５１】
電池ケース１０に収容される電極体８０は、典型的なリチウムイオン電池に装備される電極体と同様、所定の電池構成材料（正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの集電体、セパレータ等）から構成されている。この実施形態では、電極体８０は捲回電極体（渦巻型の電極体）である。捲回電極体８０は、図１に示したように、正極シートと負極シートを２枚のセパレータシートと共に積層し、次いで中空円筒状の巻芯８１を用いて捲回することにより形成されている。また、捲回に際して、捲回電極体８０の捲回方向に対する横方向において正極シートと負極シートとをややずらしつつ捲回された結果として、正極シートおよび負極シートの端の一部がそれぞれ捲回コア部分８２（即ち正極シートの正極活物質層形成部分と負極シートの負極活物質層形成部分とセパレータシートとが密に捲回された部分）から外方にはみ出ている。図示しない正極側はみ出し部分（即ち正極活物質層の非形成部分）には、正極集電板（図示せず）が付設されており、蓋体１２（この実施形態では正極端子）に電気的に接続される。一方、負極側はみ出し部分（即ち正極活物質層の非形成部分）８４には、上述したように負極集電板２０が付設され、電池ケース１０（この実施形態では負極端子）に電気的に接続される。
【００５２】
負極集電板２０と負極側はみ出し部分（捲回電極体の負極）８４との接合方法は特に制限されず、例えばレーザ溶接などによって容易に接合することができる。この実施形態では、負極集電板２０の上面が負極側はみ出し部分８４の端面（図１では下面）にレーザ溶接によって接合固定されている。また、集電板２０と電池ケース底部１６との接合方法は特に制限されず、例えば抵抗溶接（例えばプロジェクション溶接）、レーザ溶接、及びビーム溶接のうちの何れかによって好ましく溶接固定することができる。本実施形態では、溶接部３０の周辺にシールド構造４０（スパッタ飛散防止構造）を設けることにより、溶接スパッタ等の飛散を懸念する必要がないため、上記溶接方法の中から好ましい方法を適宜採用することができる。
【００５３】
捲回電極体８０を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池の電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極シートは長尺状の正極集電体の上にリチウムイオン電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔（本実施形態）その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２等が挙げられる。
【００５４】
一方、負極シートは長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔（本実施形態）その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。
【００５５】
また、正負極シート間に使用される好適なセパレータシートとしては多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合（即ちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。）があり得る。
【００５６】
なお、電池ケース内に収容する電極体は上記捲回タイプに限定されない。例えば正極シートと負極シートをセパレータ（或いはセパレータとしても機能し得る固体またはゲル状電解質）と共に交互に積層して成る積層タイプの電極体であってもよい。
【００５７】
上記電極体とともに電池ケース１０に収容される電解質は、例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩である。例えば、適当量（例えば濃度１M）のＬｉＰＦ６等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）のような非水電解液に溶解して電解液として使用することができる。捲回電極体８０を電池ケース１０に収容するとともに、上記電解液を注入して封止することによって本実施形態の密閉型電池１００が構築され得る。
【００５８】
なお、本実施形態に係る密閉型電池１００は、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。即ち、図５に示すように、本実施形態に係る電池１００を単電池として所定の方向に配列し、当該単電池をその配列方向に拘束することによって組電池２００を構築し、かかる組電池を電源として備える車両１（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供することができる。
【００５９】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、図１に示した例では、集電板２０の突出部２４を電池ケース底部１６に抵抗溶接により接合する一例を示したが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、電池ケース底部１６ａに集電板２０ａ側に突出する突出部１８ａを形成し、該突出部１８ａと平板状集電板２０ａとを電池ケース１０ａの外側から溶接（例えばレーザ溶接）により接合してもよい。図６に示した構造であっても、溶接部３０の周辺において該溶接部３０の周りを密閉するシールド構造４０（図では突出部１８ａ（特に溶接部３０ａ）の周りを、集電板２０ａと電池ケース底部１６ａとシール部材４２ａとで囲む構造）を形成することにより、溶接時における電極体８０ａへの異物混入を回避することができる。
【００６０】
また、密閉型電池の種類は上述したリチウムイオン電池に限られず、電極体構成材料や電解質が異なる種々の内容の電池、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、或いは電気二重層キャパシタであってもよい。また、上述した例では、電極ケースが負極端子を構成している場合について説明してきたが、電極ケースが正極端子を構成している場合についても同様の構成により同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係る密閉型電池の要部断面を模式的に示す要部断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る密閉型電池を下方向から見た下面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る集電板と電池ケース底部との溶接前の状態を示す要部断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る集電板と電池ケース底部との溶接後の状態を示す要部断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る密閉型電池の外観を模式的に示す外観模式図である。
【００６２】
【図５】本発明の一実施形態に係る密閉型電池を備えた車両（自動車）を模式的に示す側面図である。
【図６】本発明の別の一実施形態に係る密閉型電池の要部断面を模式的に示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１      車両
１０    電池ケース
１２    蓋体
１４    開口部
１６    底部
２０    負極集電板
２４    突出部
２６    平坦部
３０    溶接部
４０    シールド構造
４２    シール部材
６０ａ、６０ｂ  棒状電極
８０    捲回電極体
８１    巻芯
８２    捲回コア部分
８４    負極
１００  リチウムイオン二次電池（密閉型電池）
２００  組電池
【図１】
0004446205.tif 000002
【図２】
0004446205.tif 000003
【図３Ａ】
0004446205.tif 000004
【図３Ｂ】
0004446205.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004446205.tif 000008