(57)【要約】【課題】製造時にレーザ光等を用いて集電体と電極体とを接合しても、内部短絡の発生を抑制することができる密閉型電池の製造方法と集電効率を向上させた密閉型電池を提供する。【解決手段】集電体を２枚の円板が積層された構造とし、一方の円板の主面に同心円周状の挟持片を設け、他方の円板にこの挟持片を挿入可能な同心円周状の孔を空け、集電体を巻回電極体に接続するステップにおいて、電極体の巻回された帯状の露出芯体を先行する円板の同心円周状の孔に入り込ませ、同心円周状の孔に臨む縁に設けられた挟持片と次の円板の同心円周状の挟持片とで入り込んだ露出芯体を挟み、次の円板の挟持片の主面にレーザ等を照射して挟持片と露出芯体とを接合し、これらを電気的に接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負両極板を各極板間にセパレータを挟んで積層または巻回して電極体を形成する電極体形成ステップと、
前記電極体に対し、前記セパレータの一側縁を越えて帯状に突出した芯体を挟む状態に２枚の板体の各一部を差し込むステップと、
前記芯体を前記板体の各一部で挟む挟持ステップと、
前記２枚の板体の少なくとも一方を集電体として、前記２枚の板体のうち少なくとも一方における前記一部にエネルギー線を照射し、前記集電体と前記芯体とを接合しこれらを電気的に接続する接続ステップとを含むことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項２】
前記挟持ステップの前に、前記各板体の一部分を切り起こして一対の挟持片を形成する切起ステップを有し、
前記挟持ステップでは、前記一対の挟持片で前記芯体を挟むことを特徴とする請求項１に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項３】
前記挟持ステップの前に、前記２枚の板体の一方においてその一部を切り起して挟持片を形成する切起ステップと、前記２枚の板体の他方において前記挟持片の配設位置に対応させてその一部分を穿通する穿通ステップとを有し、
前記挟持ステップでは、前記他方の板体において前記穿通ステップによって空いた孔に臨む側壁と前記挟持片とで前記芯体をその厚み方向に挟むことを特徴とする請求項１に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項４】
前記切起ステップでは、前記芯体の長手方向に並行するように前記板体の一部を切り起こすことを特徴とする請求項２または３に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項５】
前記切起ステップでは、前記各板の主面に対して鈍角となるように前記板体の一部を切り起こすことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項６】
前記穿通ステップでは、前記側壁の主面が前記挟持片の主面と対向するように穿通することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項７】
セパレータを挟んで正負両極板が積層されあるいは巻回されてなる電極体と、前記セパレータの一側縁を越えて突出し、かつ前記極板と電気的に接続された帯状の芯体が集電体と電気的に接続された密閉型電池であって、
前記芯体は、その厚み方向に２枚の板体の一部で挟まれており、前記２枚の板体のうち少なくとも一方が前記集電体の機能を有することを特徴とする密閉型電池。
【請求項８】
前記２枚の板体の各々はその一部分が対応した位置関係を有するように切り起こされてなる挟持片を備えており、
前記芯体は、その厚み方向に一対の挟持片に挟まれていることを特徴とする請求項７に記載の密閉型電池。
【請求項９】
前記２枚の板体のうち一方はその一部分が切り起こされてなる挟持片を備え、かつ他方は前記挟持片の配設位置に対応した位置に孔が空けられており、
前記芯体は、前記他方の板体において前記孔に臨む側壁と前記挟持片とでその厚み方向に挟まれていることを特徴とする請求項７に記載の密閉型電池。
【請求項１０】
前記挟持片は、前記芯体の長手方向に並行するように配されていることを特徴とする請求項８または９に記載の密閉型電池。
【請求項１１】
前記挟持片は、前記各板体の主面に対して鈍角となるように配されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の密閉型電池。
【請求項１２】
前記側壁は、前記挟持片の主面と対向するように設けられていることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の密閉型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型電池およびその製造方法に関し、特に電極体と集電体との接続に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりから、二次電池（蓄電池）の用途が急速に拡大しており、特に電気自動車やＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｈｉｃｌｅ）等の動力源、電力貯蔵用電源等として蓄電池を使用する場合では、高出力の電源が要求される。
当該高出力の要求に応えられるＨＥＶ用電源として、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池およびリチウムイオン蓄電池が挙げられるが、特に、ニッケル水素蓄電池よりもエネルギー密度、出力密度が高く、小型・軽量化が容易なリチウムイオン蓄電池に注目が集まっており、その研究開発も盛んである。
【０００３】
従来のリチウムイオン蓄電池の構成について概説すると、セパレータを挟むように例えば炭素からなる負極板とコバルト酸リチウムからなる正極板とが積層配置され、これを巻回してなる電極体が両巻回端に集電体を備えた状態で有底外装缶に配設され、一方の集電体から延出された帯状の集電リードと電気的に接続された状態で封口蓋が上記外装缶の開口部に配設されて、当該開口部を封止している。
【０００４】
上記巻回電極体と上記集電体とを接合する際には、様々なバリエーションの手段が案出されており、レーザ光や電子ビームを照射して上記接合を行う場合がある（特許文献１参照）。
具体例を説明すると、円板状の集電体の一方の主面にその円心にて交差する十字状の溝を成形することによって当該集電体の他方の主面に十字状の凸部を設け、図６（ａ）に示すように、凸部１０５が設けられた集電体１００の主面を巻回電極体１１０の端面に向けて、集電体１００を巻回電極体１１０に押圧する。すると、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、当該押圧によって集電体１００の凸部１０５が巻回電極体１１０において不図示のセパレータの一側縁から、あるいは当該セパレータに含浸または塗布された活物質の一側縁から突出するように露出された電極の芯体１１１と線接触するか、あるいは所定の面積で接触する。そして、集電体１００の一方の主面に設けられた溝にレーザ光を照射することによって、集電体１００の凸部１０５と露出電極芯体１１１とを溶着させ、集電体１００を電極体１１０に接合し、電気的に接続する。
【特許文献１】特開２００４−２９６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記電極体１１０において露出された電極芯体１１１は箔状であり、したがって上記集電体１００を上記電極体１１０に押圧する際に、図６（ｃ）に示すように、露出した芯体１１１が不均一に押し潰され、これによって隣り合う芯体１１１同士の間に間隙が発生する場合がある。
この状態で既述のようにレーザ光を照射すると、上記間隙発生領域に対応する集電体の領域にてレーザ光が集電体を貫通することがある。集電体を貫通したレーザ光は、巻回電極体に到達し、電極体を構成する正極板と負極板とを接合し、内部短絡を誘発するという問題がある。
【０００６】
また、上記構成を有する集電体１００を備えた密閉型電池では、既述したように電極体１１０の露出芯体１１１と集電体１００との接触はその大半が線接触であると考えられ、集電効率が高いとはいえず、改善の余地がある。
本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、製造時にレーザ光等を用いて集電体と電極体とを接合しても、内部短絡の発生を抑制することができる密閉型電池の製造方法と集電効率を向上させた密閉型電池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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る密閉型電池の製造方法では、セパレータを挟んで正負両極板を積層または巻回して電極体を形成する電極体形成ステップと、上記電極体に対し、上記セパレータの一側縁を越えて突出した帯状の芯体を挟む状態に２枚の板体の各一部を差し込むステップと、上記芯体を上記各一部で挟む挟持ステップと、上記２枚の板体の少なくとも一方を集電体として、上記２枚の板体のうち少なくとも一方における上記一部にエネルギー線を照射し、上記集電体と上記芯体とを電気的に接続する接続ステップとを含ませた。
【０００８】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る密閉型電池では、セパレータを挟んで正負両極板が積層または巻回されてなる電極体と、上記セパレータの一側縁を越えて突出し、かつ上記極板と電気的に接続された帯状の芯体が集電体と電気的に接続された密閉型電池に対し、上記芯体をその厚み方向に２枚の板体の一部で挟み、上記２枚の板体のうち少なくとも一方に上記集電体の機能を備えさせた。
【発明の効果】
【０００９】
上記密閉型電池の製造方法では、セパレータを挟んで正負両極板を積層し、あるいは巻回して電極体を形成する電極体形成ステップと、上記電極体に対し、上記セパレータの一側縁を越えて帯状に突出した芯体を挟む状態に２枚の板体の各一部を差し込むステップと、上記芯体を上記板体の各一部で挟む挟持ステップと、上記２枚の板体の少なくとも一方を集電体として、上記２枚の板体のうち少なくとも一方における上記一部にエネルギー線を照射し、上記集電体と上記芯体とを接合しこれらを電気的に接続する接続ステップとを含ませたので、上記芯体が２枚の板体の一部に挟まれた状態でエネルギー線を照射することができる。
【００１０】
したがって、上記密閉型電池の製造方法では、従来の密閉型電池の製造方法に比べて、集電体のみにエネルギー線を照射することを抑制することができる。すなわち、上記集電体と上記芯体とが面で接触した状態で上記集電体にエネルギー線が照射されるので上記集電体に与えられたエネルギーを上記芯体に確実に拡散させることができ、エネルギー線が上記２枚の板体の一方を貫通することを抑制することができ、また、万が一、エネルギー線が上記２枚の板体のうち一方の板体を貫通しても、２枚の板体の一部が芯体を挟んで対向した位置関係を有していることから、２枚の板体のうち他方がエネルギー線を遮蔽する。
【００１１】
よって、上記密閉型電池の製造方法では、集電体を貫通したエネルギー線が巻回電極体に到達し、電極体を構成する正極板と負極板とを接合し、内部短絡を誘発することを抑制することができる。
上記挟持ステップの前に、上記各板体の一部分を切り起こして一対の挟持片を形成する切起ステップを有し、上記挟持ステップでは、上記一対の挟持片で上記芯体を挟むと、上記２枚の板体の主面の角度を自在に調整しながら上記芯体を挟むことができるので、２枚の板体の主面を電極体の端面に沿わせることができる。したがって電池内において板体が占有する領域を抑えて密閉型電池の体積を抑えることができるほか、上記芯体が上記セパレータの一側縁から突出した状態の電極体の端面に上記板体の主面を対向させることができるので、上記板体において上記挟持片を複数設けてこれらによって上記芯体を挟むことができ、したがって、上記芯体を挟む領域を増加させることができ、上記芯体と上記集電体との接続がより確実となる。
【００１２】
上記挟持ステップの前に、上記２枚の板体の一方においてその一部を切り起して挟持片を形成する切起ステップと、上記２枚の板体の他方において上記挟持片の配設位置に対応させてその一部分を穿通する穿通ステップとを有し、上記挟持ステップでは、上記他方の板体において上記穿通ステップによって空いた孔に臨む側壁と上記挟持片とで上記芯体を挟んでも同様の効果が得られる。
【００１３】
上記切起ステップにおいて上記芯体の長手方向に並行するように上記板体の一部を切り起こすと、上記芯体を挟む領域をさらに増加させることができ、上記芯体と上記集電体との接続がさらに確実となる。
上記切起ステップにおいて、上記各板体の主面に対して鈍角となるように上記板体の一部を切り起こすと、上記板体の主面を電極体の端部に押し付けるだけで上記２枚の板体における上記挟持片同士の間、もしくは上記挟持片と上記孔に臨む側壁との間に容易に誘い込ませることができるので、上記芯体と上記集電体との接続が容易となり、なおかつ、エネルギー線の照射が容易になる。
【００１４】
上記穿通ステップでは、上記側壁の主面が上記挟持片の主面と対向するように穿通すると、上記側壁と上記挟持片とで上記芯体を挟むことがより確実になる。
また、上記密閉型電池では、上記芯体がその厚み方向に２枚の板体の一部で挟まれており、上記２枚の板体のうち少なくとも一方が上記集電体の機能を有することから、従来の密閉型電池に比べて芯体と集電体との接触面積を増加させることができ、集電効率を向上させることができる。
【００１５】
上記２枚の板体の各々に対して、その一部分が対応した位置関係を有するように切り起こされてなる挟持片を備えさせ、上記芯体がその厚み方向に一対の挟持片に挟まれた構成とすると、さらに芯体と集電体との接触箇所を増加させることができ、集電効率を向上させることができる。
上記２枚の板体のうち一方に対してその一部分が切り起こされてなる挟持片を備えさせ、かつ他方に対して上記挟持片の配設位置に対応した位置に孔を空けておき、上記芯体を、上記他方の板体において上記孔に臨む側壁と上記挟持片とでその厚み方向に挟ませても同様に上記芯体と上記集電体との接触箇所を増加させることができ、集電効率を向上させることができる。
【００１６】
上記挟持片を上記芯体の長手方向に並行するように配設すると、上記芯体と上記集電体との接触面積をさらに増加させることができ、集電効率をさらに向上させることができる。
上記挟持片を上記各板体の主面に対して鈍角となるように配設すると、密閉型電池の体積増加を招くことを抑制しながら、芯体と集電体との接触面積を増加させることができる。
【００１７】
上記側壁を上記挟持片の主面と対向するように配設すると上記芯体と上記集電体との接触面積を確実に増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
以下、適宜、図面を用いて本発明の実施の形態１に係るリチウムイオン蓄電池の製造方法について説明する。
本実施の形態におけるリチウムイオン蓄電池の製造方法について概説すると、正負両極板に挟まれた不図示のセパレータの一側縁を越えて一方の極板端部を突出させ、これによって一方の巻回端において正極芯体が露出され、他方の巻回端において負極芯体が露出された既知のリチウムイオン蓄電池用の巻回電極体を準備しておき、当該巻回電極体の各々の巻回端に円板状の集電体を電気的に接続し、いずれか一方の集電体に集電リードを設け、当該集電体および集電リードが備えられた巻回電極体を有底筒型外装缶に挿入し、当該外装缶の開口部を封口蓋で封止し、封口蓋と集電リードとを電気的に接続してリチウムイオン蓄電池を作製する。
【００１９】
＜集電体の構成について＞
図１（ａ）は、実施の形態１に係る製造方法において用いられる集電体の概略構成図であり、（ｂ）は、当該集電体の断面図であり、（ｃ）は、他のバリエーションの集電体の概略構成図であり、（ｄ）は、他のバリエーションの集電体の断面図である。
図１（ａ），（ｃ）に示すように、当該巻回電極体の両端面に向けて押圧予定の集電体１０，２０の各々は２枚の板１１，１２，（２１，２２）が重なった構造を有する。
【００２０】
図１（ｃ）において、筒状の板２１は、展開すると図１（ａ）に示す円板１１と同様の形状となり、当該筒形状を有することによって、集電リードとしての機能を発揮する。
図１（ｂ），（ｄ）に示すように、本実施の形態では、各板１１，１２，２１，２２において、一方の主面の一部に同心円周状にパンチング加工を施すことによって孔１３，１４，２３，２４を空けながら他方の主面の一部を切り起こして同心円周状に挟持片１５，１６，２５，２６が配設されている。
【００２１】
当該挟持片１５，１６，２５，２６は、当該挟持片１５，１６，２５，２６を通って円形の板１１，１２，２２の径方向に切断された断面を想定したときにその突出する角度が各板１１（１２，２１，２２）の主面に対して鈍角となるように配設され、具体的には、当該円板１１（１２，２２）の中心に向けて突出している。当該挟持片１５（１６，２５，２６）が板１１（１２，２１，２２）の主面に対して突出する角度は垂直でないほうが良い。その理由については後述する。
【００２２】
当該パンチング加工は各板１１，１２，２１，２２において同様の位置に施されることから、２枚の板１１，１２（２１，２２）を重ねるとき、当該パンチングによって一方の板１２，２２に空いた孔１４，２４に他方の板１１，２１の挟持片１５，２５を挿通させることができ、当該孔１４，２４と挟持片１５，２５とを容易に嵌合させることができる。
【００２３】
さらに、当該挟持片１５，２５は、上記パンチングによって形成されるものであるので、２枚の板１１，１２（２１，２２）を重ねるとき、他方の板１２，２２に空けられた孔１４，２４に挿通され、あるいは嵌合された一方の板１１，２１の挟持片１５，２５と他方の板１２，２２に設けられた挟持片１６，２６とを重ねることができる。
＜集電体と巻回電極体との接続について＞
本実施の形態では、集電体と巻回電極体との接続において特徴があることから、以下、当該接続工程について説明する。
【００２４】
図２は、集電体を巻回電極体に接続する工程を示した概略工程図であり、図３はその要部を拡大した要部工程図である。
図２に示すように、リチウムイオン蓄電池に用いられる巻回電極体３０では、不図示のセパレータの一側縁から、あるいは当該セパレータに塗布または含浸された活物質の一側縁から正極芯体３１もしくは負極芯体３２が突出するように設けられた結果、電極体の一方の巻回端において正極芯体３１が露出され、他方の巻回端において負極芯体３２が露出された状態となっている。
【００２５】
巻回電極体３０では、正負両極板が巻回されてなることから、これら露出芯体３１，３２の各々も電極体３０の両端において巻回されて帯状に露出した状態となっている。
なお、芯体は同一部材に限らず、異なる部材から構成されていても良い。その場合、一方の部材は不図示のセパレータの一側縁から、あるいは当該セパレータに塗布または含浸された活物質の一側縁から突出させないように設け、他方の部材が不図示のセパレータの一側縁から、あるいは当該セパレータに塗布または含浸された活物質の一側縁から突出するように設けて、電極体の一方の巻回端において正極芯体３１が露出され、他方の巻回端において負極芯体３２が露出された状態としても良い。
【００２６】
まず、図２に示すように、予め巻回された電極体３０の両端面に、既述した集電体１０，２０を構成する１枚の板１２，２２を押圧すると、当該板１２，２２の押圧面に沿って露出芯体３１，３２が押し曲げられ、板１２，２２に設けられた同心円周状の孔１４，２４と電極体３０の巻回された帯状の露出芯体３１，３２とがほぼ並行することから、押圧された円板１２，２２に開けられた同心円周状の孔１４，２４に押し曲げられた露出芯体３１，３２が入り込む（図３（ａ）参照）。
【００２７】
ここで言う「ほぼ並行する」とは、完全に平行な状態でなく、交わる位置関係を含んでいるが、直交する位置関係を含まないことを言う。
また、図３（ａ）を見ても分かるように、押圧された板１２，２２に設けられた挟持片１６，２６が板１２，２２の主面に対して垂直ではなく鈍角で突出していることから、押圧された際に電極体３０の露出芯体３１，３２を板１２，２２の孔１４，２４に容易に誘い込むことができ、押し曲げられた当該露出芯体３１，３２を板１２，２２の孔１４，２４に確実に入り込ませることができる。
【００２８】
次に、２枚目の板１１，２１を巻回電極体３０の両端面に向けて、具体的には、１枚目の板１２，２２において電極体３０とは反対の主面に重ねるように押圧すると、１枚目の板１２，２２の孔１４，２４に入り込んだ電極体３０の露出芯体３１，３２を２枚目の板１１，２１の挟持片１５，２５によって１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６に押し付けることができ、１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６と２枚目の板１１，２１の挟持片１５，２５とを用いて、当該孔１４，２４に入り込ませた、あるいは１枚目の挟持片１６，２６の主面とその主面とを対向させた状態で露出芯体３１，３２を挟むことができる（図３（ｂ）参照）。
【００２９】
図３（ｂ）を見ても分かるように、２枚目の板１１，２１に設けられた挟持片１５，２５も先行して押圧された１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６と同様の角度で突出しているので、電極体３０の露出芯体３１，３２を一対の挟持片１５，１６（２５，２６）で容易に挟むことができる。
そして、２枚目の板１１，２１の主面のうち１枚目の板１２，２２の主面と対向する主面と反対の主面側から２枚目の板１１，２１の挟持片１６に例えばレーザを照射して、２枚目の板１１，２１の挟持片１６と露出芯体３１，３２とを溶着し、電気的に巻回電極体３０と集電体１０，２０とを接続する。
【００３０】
板１１，２１に設けられた挟持片１５，２５が板１１，２１の主面に対して垂直ではなく鈍角で突出していることから、当該レーザ照射の際にも、照射が容易となる。
既述のように、電極体３０の露出芯体３１，３２は電極体３０の両端部において巻回状に露出していることから、１枚目の板１２，２２を巻回電極体３０の端面に押圧した際に同心円周状の孔１４，２４に露出芯体３１，３２が入り込まない箇所も存在し、そうすると、２枚目の板１１，２１を押圧した際に１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６と２枚目の板１１，２１の挟持片１５，２５とが重なり合うだけでそれらの間に露出芯体３１，３２が挟まれていない箇所が発生することがある。
【００３１】
そのような箇所にレーザを照射すると、レーザが２枚目の板１１，２１に設けられた挟持片１５，２５を貫通する場合があるが、２枚目の板１１，２１の挟持片１５，２５において当該レーザが照射されている面と反対の面に１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６が重なるように配されていることから、仮にレーザが２枚目の板１１，２１の挟持片１５，２５を貫通したとしても１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６によって遮蔽することができ、レーザが電極体３０にまで到達することを抑制することができる。
【００３２】
なお、図２に示すように、一方の集電体２０において、２枚目の板２１に、その一部分が曲げられて全体が筒状の枕のように成形されたものを用いると、集電体２０と巻回電極体３０とを電気的に接続した後に集電リードをさらに配設する必要が無くなり、部品点数の増加を抑制することができる。
《実施の形態１におけるリチウムイオン蓄電池の製造方法の効果》
本実施の形態では、巻回電極体３０の端面に接続予定の集電体１０，２０を２枚の板１１，１２（２１，２２）からなる構成とし、かつそれぞれの板１１，１２，２１，２２に同心円周状のスリット１３，１４，２３，２４が空けられ、板１１，１２，２１，２２における当該スリット１３，１４，２３，２４に臨む縁に同心円周状の挟持片１５，１６，２５，２６が板１１，１２，２１，２２の主面に対して鈍角に突出するように設けられていることから、順次各板１１（１２，２１，２２）を巻回電極体３０の端面に向けて押圧すると、電極体３０の巻回された帯状の露出芯体３１，３２と、集電体１０，２０の各々において先行して押圧された板１２，２２に設けられた同心円周状の孔１４，２４とがほぼ並行するので、１枚目の板１２，２２に開けられた同心円周状の孔１４，２４に露出芯体３１，３２が入り込んだ状態となり、そこに２枚目の板１１，２１を続けて押圧すると、２枚目の板１１，２１に設けられた同心円周状の挟持片１５，２５が孔１４，２４に入り込んだ露出芯体３１，３２を１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６に押し当てるので、従来のリチウムイオン蓄電の製造方法に比べて、露出芯体３１，３２が不均一につぶれることを抑制することができる。
【００３３】
したがって、当該露出芯体３１，３２と集電体１０，２０の挟持片１５，２５とをレーザ照射によって溶着させるときに、レーザが集電体１０，２０を貫通することを抑制することができる。
そして、２枚目の板１１，２１の挟持片１５，２５と重なるように１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６が配されているので、万が一、レーザが２枚目の板１１，２１を貫通したときでも、１枚目の板１２，２２の挟持片１６，２６がレーザを遮蔽するので、レーザが巻回電極体３０に到達することを抑制することができ、巻回電極体３０にレーザが照射されることによる内部短絡を抑制することができ、リチウムイオン蓄電池の製造歩留まりを向上させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、上記集電体１０，２０に同心円周状のスリット１３，１４，２３，２４を空ける際にパンチング加工を施すため、同時に同心円周状の挟持片１５，１６，２５，２６を設けることができ、かつ当該挟持片１５，１６，２５，２６を板１１，１２，２１，２２の主面に対して鈍角に突出させることができるので、露出芯体を通す孔と露出芯体を挟む挟持片とを別々に設ける場合に比べて、集電体の製造工程が簡便になり、タクトタイムを短縮させることができる。
【００３５】
（実施の形態２）
以下、適宜、図面を用いて本発明の実施の形態２に係るリチウムイオン蓄電池について説明する。
実施の形態２に係るリチウムイオン蓄電池の構成について概説すると、既知のリチウムイオン蓄電池用の巻回電極体が金属製の有底筒型外装缶内に配設され、当該巻回電極体において、一方の巻回端側にて正極芯体が露出され、他方の巻回端側にて負極芯体が露出されており、これら各々の巻回端に円板状の集電体が配設されて集電体と巻回電極体とが電気的に接続され、かつ一方の集電体には、集電リードが電気的に接続され、当該外装缶の開口部には、当該開口部を封止する封口蓋が配設され、一方の集電体と封口蓋とに挟まれた位置に集電リードが配設されて当該封口蓋と集電リードとが電気的に接続された状態となっている。
【００３６】
本実施の形態における集電体は、実施の形態１の集電体と同様であるので、ここでは集電体についての説明を省略する。
＜電極体と集電体との接続について＞
本実施の形態では、集電体と巻回電極体との接続形態に特徴があることから、以下、当該接続形態について説明する。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係る集電体配設完了済みの渦巻き電極体を示す概略構成図である。
図４に示すように、巻回電極体３０では、正負両極板が巻回されているので、露出芯体３１，３２の各々も電極体３０の両端において巻回状に露出した状態で配設されている。
本実施の形態において、２つの集電体１０，２０の各々は２枚の板１１，１２（２１，２２）が重なった構造を有し、２枚の板１１，１２（２１，２２）の各々には同心円周状に配列させたスリット状の孔１３，１４（２３，２４）が空けられている。そして、各々の板１１，１２，２１，２２の巻回電極体側の主面には、板１１，１２，２１，２２において当該孔１３，１４，２３，２４に臨む縁に同心円周状の挟持片１５，１６，２５，２６が、当該挟持片１５，１６，２５，２６を通って円形の板１１，１２，２２の径方向に切断された断面を想定したときに当該主面に対して鈍角に、かつ円心に向けて突出した状態で配設されている。挟持片１５，１６，２５，２６の突出角が板１１，１２，２１，２２の主面に対して垂直でないのが好ましいのは、実施の形態１で説明したとおりである。
【００３８】
上記封口蓋と電気的に接続予定の第１の集電体２０において、２枚の板２１，２２のうち上記封口蓋に接続予定の板２１は、その一部が折り曲げられた状態となっており、枕のような筒型の外形を有し、集電リードの機能を併せ持つ。
電極体３０の露出芯体３１，３２と集電体１０，２０との接続形態は、実施の形態１における説明で用いた図３（ｂ）と同様であるので、以降、図３（ｂ）を参照しながら説明すると、巻回電極体３０の両巻回端において、巻回状の露出芯体３１，３２は、集電体１０，２０を構成する各々の板１１，１２（２１，２２）に設けられた同心円周状の挟持片１５，１６（２５，２６）の間に挟まるように配設され、すなわち、巻回状の露出芯体３１，３２の主面の一部と同心円周状の挟持片１５，１６（２５，２６）の主面の一部とが対向した状態で、露出芯体３１，３２が両挟持片１５，１６（２５，２６）に挟まれるように配設され、巻回電極体３０とは反対の位置に配置されている板１１，２１の挟持片１５，２５に例えばレーザ照射等によって溶着されて接合されている。無論、当該露出芯体３１，３２がこれを挟む両挟持片１５，１６（２５，２６）と溶着されて接合されていても良い。
【００３９】
《実施の形態２におけるリチウムイオン蓄電池の効果》
実施の形態２におけるリチウムイオン蓄電池では、電極体３０の巻回された帯状の露出芯体３１，３２が集電体１０，２０に空けられた同心円周状の孔１３，１４，２３，２４とほぼ並行するので、巻回電極体３０の端部において露出した巻回状の芯体３１，３２の各々が集電体１０，２０のそれぞれに設けられた同心円周状の２つの挟持片１５，１６（２５，２６）に挟まれるように配設され、すなわち、露出芯体３１（３２）の主面と挟持片１５，１６（２５，２６）の主面とが対向した状態で、露出芯体３１（３２）が２つの挟持片１５，１６（２５，２６）に挟まれるように配設されていることから、露出芯体の縁と集電体の挟持片とが接触して露出芯体と集電体とが電気的に接続された従来のリチウムイオン蓄電池に比べて露出芯体と集電体との接触面積が広くなり集電効率を向上させることができる。
【００４０】
＜その他＞
上記各実施の形態では、２枚の板１１，１２（２１，２２）に挟持片１５，１６（２５，２６）を設けて、異なる板の挟持片１５，１６（２５，２６）同士で挟む構成をしていたが、当該構成に限定されず、２枚の板１１，１２（２１，２２）の外端部分で挟んでも良い。なお、上記各実施の形態に示したように、当該挟持片１５，１６（２５，２６）同士で挟む構成を採用すると、上記電極体の端面に対して２枚の板１１，１２（２１，２２）の主面の角度を自由に調整することができるので、電池内において集電体が占有する領域を抑えてリチウムイオン蓄電池の長手方向の長さが増加することを抑制することができ、好ましい。
【００４１】
上記各実施の形態では、集電体１０，２０に孔１４，２４が複数空けられかつ挟持片１５，１６（２５，２６）が設けられているが、これに限定されず、各々が１つずつ空けられかつ設けられていても良い。ただし、各々が複数空けられかつ設けられていると、リチウムイオン蓄電池において、電極体３０の露出芯体３１，３２と集電体１０，２０の挟持片１５，１６（２５，２６）との接続箇所を増加させることができ、集電効率を向上させることができて、好ましい。
【００４２】
上記各実施の形態では、集電体１０，２０を構成する板１１，１２，２１，２２が円板であるが、上記孔１３，１４，２３，２４および上記挟持片１５，１６，２５，２６を配設することができる限度において、円形状に限定されず、他の形状であってもよい。例えば、楕円形状や矩形状であっても良い。
上記各実施の形態では、電極体３０の端部側で露出する複数枚の芯体３１，３２が集電体１０，２０において一対の挟持片１５，１６（２５，２６）で挟まれているが、これに限定されず、１枚の露出芯体３１，３２が挟まれていても良い。ただし、露出芯体３１，３２が複数枚挟まれていると、１枚の露出芯体が挟まれている場合に比べて、照射されたレーザのエネルギーがさらに拡散して、レーザが集電体を貫通することをさらに抑制することができ、好ましい。
【００４３】
上記各実施の形態では、集電体１０，２０のそれぞれが２枚の板１１，１２（２１，２２）で構成されているが、これに限定されず、少なくとも一方が、具体的には、電極体３０側とは反対の側に配された板１１，２１が集電体１０，２０として機能すればよい。
上記各実施の形態では、２枚の板１１，１２（２１，２２）の主面に対して上記挟持片１５，１６（２５，２６）の角度が鈍角となるように設けられているが、これに限定されず、当該主面に対して上記挟持片１５，１６（２５，２６）の角度が直角となるように設けられていても良い。ただし、当該主面に対して上記挟持片１５，１６（２５，２６）の角度が鈍角となるように設けられていると、既述したように、リチウムイオン蓄電池の製造方法において、電極体３０の露出芯体３１，３２を集電体１０，２０の孔１３，１４（２３，２４）に容易に誘い込むことができ、かつレーザ照射が容易になる点で、好ましく、また、リチウムイオン蓄電池において、リチウムイオン蓄電池の長手方向の長さの増加を抑制しながら、電極体３０の露出芯体３１，３２と集電体１０，２０との接触面積を増加させることができ、集電効率をさらに向上させることができて、好ましい。
【００４４】
上記各実施の形態では、集電体１０，２０を構成する各板１１，１２，２１，２２の挟持片１５，１６，２５，２６が帯状となっているが、これに限定されず、当該挟持片１５，１６，２５，２６が板１１，１２，２１，２２の主面に点在して設けられていても良い。ただし、当該挟持片１５，１６，２５，２６が帯状に設けられていると、既述したように、リチウムイオン蓄電池の製造方法において、確実に電極体３０の露出芯体３１，３２を集電体１０，２０の挟持片１５，１６（２５，２６）に挟むことができ、また、リチウムイオン蓄電池において、当該露出芯体３１，３２と集電体１０，２０との接触面積を増加させることができ、好ましい。
【００４５】
上記各実施の形態では、電極体３０が、セパレータを挟んで正負両極板が巻回されてなっていたが、これに限らず、セパレータを挟んで正負両極板が積層されてなっていても良い。
上記各実施の形態では、上記挟持片１５，１６，２５，２６を巻回状の露出芯体３１，３２の長手方向に並行するように板１１，１２，２１，２２の主面に帯状に設けていたが、これに限らず、板１１，１２，２１，２２の主面に点在するように上記挟持片１５，１６，２５，２６を設けても良い。
【００４６】
上記いずれの実施の形態において、第１の集電体２０を構成する２枚の板２１，２２のうち、一方の板２１を筒状に丸めて集電リードとしたが、当該一方の板２１を丸めずに、別途集電リードを配設しても良い。
上記各実施の形態において、各板１１，１２，２１，２２に設けられた挟持片１５，１６，２５，２６は皆一様に円心方向に向けて突出していたが、これに限らず、各板１１，１２，２１，２２の挟持片１５，１６，２５，２６が各板１１，１２，２１，２２の主面に対して鈍角で突出していれば良い。
【００４７】
図５（ａ）ないし（ｃ）は、集電体の他のバリエーションを示す断面図である。例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、各板４１，４２，５１，５２に設けられた挟持片４５，４６，５５，５６が全て同じ方向に向けて突出していてもよく、また、図５（ｃ）に示すように、各板６１，６２に設けられた挟持片６５，６６が全て外に向けて突出していても良い。
【００４８】
上記各実施の形態において、各集電体１０，２０を構成する板１１，１２，２１，２２の全てに挟持片１５，１６，２５，２６が設けられていたが、これに限らず、各集電体を構成する２枚の板のうち電極体側に配された板にのみ挟持片を設けても良い。図５（ｄ）ないし（ｇ）は、集電体の他のバリエーションを示す断面図であって、図５（ｄ）ないし（ｆ）は、図５（ａ）ないし（ｃ）で示した挟持片４６，５６，６６を無くしたものであり、図５（ｇ）は、実施の形態１，２に係る集電体の他のバリエーションを示した断面図である。図５（ｄ）ないし（ｇ）に示すように、各集電体７０，８０，９０，１２０を構成する２枚の板７１，７２，（８１，８２），（９１，９２），（１２１，１２２）のうち電極体側に配設予定の板７２，８２，９２，１２２において挟持片を設けず、代わりに板７２，８２，９２，１２２において孔７４，８４，９４，１２４に臨む側壁を傾斜させて、電極体側に配設予定の板７２，８２，９２，１２２と重なるように配設予定の板７１，８１，９１，１２１に設けられた挟持片７５，８５，９５，１２５の主面と対向させても良い。当該構成を採用することによって巻回電極体の端部側で露出する芯体３１，３２を当該挟持片７５，８５，９５，１２５の主面と孔７４，８４，９４，１２４に臨む当該側壁とで挟むことができる。
【００４９】
上記各実施の形態では、巻回電極体３０に円板状の集電体１０，２０を配設した場合について説明したが、これに限らず、矩形状の正負極板がセパレータを挟んで積層された構造を有する電極体に矩形状の集電体を配設する場合にも適用することができる。すなわち、当該電極体の端側で露出された帯状の電極芯体の長手方向と略並行するように矩形状の集電体において上記の同様の作用を奏する孔および挟持片が設けられていても良い。
【００５０】
電極体３０の露出芯体３１，３２と集電体１０，２０の各々に設けられた挟持片１５，１６（２５，２６）との接続においてレーザ照射を行ったが、これに限定されず、電子ビームなどを照射しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、高出力の要求されるリチウムイオン蓄電池に限らず、エネルギー線によって集電体を電極体に接続する製造方法において好適であり、また、不良品の発生が極力嫌われる用途に最適であり、その産業上の利用可能性が非常に広く、且つ大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）は、実施の形態１に係る製造方法において用いられる集電体の概略構成図であり、（ｂ）は、当該集電体の断面図であり、（ｃ）は、他のバリエーションの集電体の概略構成図であり、（ｄ）は、他のバリエーションの集電体の断面図である。
【図２】実施の形態１に係る集電体を巻回電極体に接続する工程を示した概略工程図である。
【図３】実施の形態１において集電体を巻回電極体に接続する工程の要部を示した要部工程図である。
【図４】実施の形態２において集電体が両端部に配設された巻回電極体を示す概略構成図である。
【図５】集電体の他のバリエーションを示す断面図である。
【図６】従来のリチウムイオン蓄電池の製造方法において集電体を巻回電極体に接続する工程を示した要部工程図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，２０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１２０      集電体
１１，１２，２１，２２，４１，４２，５１，５２，６１，６２，
７１，７２，８１，８２，９１，９２，１２１，１２２          板
１３，１４，２３，２４，４３，４４，５３，５４，６３，６４，
７３，７４，８３，８４，９３，９４，１２３，１２４          孔
１５，１６，２５，２６，４５，４６，５５，５６，６５，６６，
７５，８５，９５，１２５                                    挟持片
３０                                                        電極体
３１，３２                                                  露出芯体
【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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