(57)【要約】【課題】振動試験によって、電極の耳部とリードタブとが溶接された溶接部で、耳部を構成する集電体が破れるのを防止する。【解決手段】リードタブ６３ｎ上に複数の電極６１ｎの複数の耳部６２ｎが積層されてこれらが溶接部６４ｎにて溶接されている。複数の耳部のうちリードタブから最も遠い耳部のリードタブとは反対側の面の溶接部には凹状の複数の溶接痕が形成されている。複数の溶接痕が形成された耳部の面を正面から見たとき、複数の溶接痕のうち最外周に配された少なくとも１つの溶接痕２１０は、その一方向の寸法をＡとしたときＲ≧Ａ／６を満たす半径Ｒの円弧２２１ｒで面取りされた面取り輪郭線２２１を備える。【選択図】図１
2013165054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体を基材層として有し、前記集電体の所定領域に電極合剤層が形成された電極部と、前記電極合剤層が形成されていない耳部とをそれぞれ備えた複数の電極が積層された電極積層体と、
前記集電体より肉厚のリードタブとを備え、
前記リードタブ上に前記複数の電極の複数の前記耳部が積層されて前記リードタブと前記複数の耳部とが溶接部にて溶接されている電池であって、
前記複数の耳部のうち前記リードタブから最も遠い耳部の前記リードタブとは反対側の面の前記溶接部には凹状の複数の溶接痕が形成されており、
前記複数の溶接痕が形成された前記耳部の面を正面から見たとき、前記複数の溶接痕のうち最外周に配された少なくとも１つの溶接痕は、その一方向の寸法をＡとしたときＲ≧Ａ／６を満たす半径Ｒの円弧で面取りされた面取り輪郭線を備えることを特徴とする電池。
【請求項２】
前記複数の溶接痕が格子状に配置されており、前記複数の溶接痕のうち四隅に配された４つの溶接痕のうちの少なくとも１つが前記面取り輪郭線を備える請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記複数の溶接痕が格子状に配置されており、前記複数の溶接痕のうち四隅に配された４つの溶接痕の全てが前記面取り輪郭線を備える請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】
前記複数の溶接痕のうち最外周に配された全ての溶接痕が前記面取り輪郭線を備える請求項１〜３のいずれかに記載の電池。
【請求項５】
前記複数の溶接痕の全てが前記面取り輪郭線を備える請求項１〜４のいずれかに記載の電池。
【請求項６】
前記複数の溶接痕が形成された前記耳部の面を正面から見たとき、前記面取り輪郭線は四隅に半径Ｒの前記円弧を有する略正方形であり、前記略正方形の互いに対向する二辺間距離が前記寸法Ａである請求項１〜５のいずれかに記載の電池。
【請求項７】
前記複数の溶接痕が形成された前記耳部の面を正面から見たとき、前記面取り輪郭線は円形であり、前記円形の直径が前記寸法Ａである請求項１〜５のいずれかに記載の電池。
【請求項８】
前記溶接痕の前記面取り輪郭線に沿って、前記耳部の面と前記溶接痕とを滑らかに接続する凸曲面が形成されている請求項１〜７のいずれかに記載の電池。
【請求項９】
前記凸曲面の曲率半径は０．１ｍｍ以上である請求項８に記載の電池。
【請求項１０】
前記集電体が電解銅箔である請求項１〜９のいずれかに記載の電池。
【請求項１１】
前記電極積層体が柔軟性を有するシートで外装されている請求項１〜１０のいずれかに記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池に関する。特に、複数の電極を構成する複数の集電体がリードタブに溶接された溶接部を備えた電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、携帯電話やノート型パーソナルコンピューター等の携帯機器の電源として広く用いられている。携帯機器の高性能化に伴ってリチウムイオン二次電池の更なる高容量化が進められている。エネルギー密度を更に向上させるため、アルミニウム箔等の金属箔を芯材とし、その内側面に接着層として熱融着性樹脂フィルムを積層した、可撓性を有するラミネートシートで外装したラミネート形リチウムイオン二次電池が多く使用されている。
【０００３】
ラミネート形リチウムイオン二次電池に内蔵される電極積層体としては、シート状の正極電極とシート状の負極電極とをセパレータを介して交互に積層したものが一般的である。
【０００４】
図２３は、一般的なラミネート形リチウムイオン二次電池６０の概略構成を示した透視平面図である。図２３において、６１ｐは正極電極、６１ｎは負極電極である。正極及び負極の電極６１ｐ，６１ｎは、基材層として金属箔からなる集電体を有し、略矩形状の電極部７１ｐ，７１ｎと、この電極部７１ｐ，７１ｎの一辺から突出した耳部６２ｐ，６２ｎとを備える。電極部７１ｐ，７１ｎでは集電体の両面に活物質を含む電極合剤層が塗布形成されており、一方、耳部６２ｐ，６２ｎには電極合剤層は塗布形成されていない。正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとが、セパレータ６６を介して交互に積層されて、電極積層体６７を構成している。複数の正極電極６１ｐの耳部６２ｐは互いに重ね合わされてリードタブ６３ｐと溶接部６４ｐで溶接されている。同様に、複数の負極電極６１ｎの耳部６２ｎは互いに重ね合わされてリードタブ６３ｎと溶接部６４ｎで溶接されている。図２３において、６８は電極積層体６７を収納する外装である。外装６８は、柔軟性を有する２枚のラミネートシート（外装材）６９からなる。２枚のラミネートシート６９は、その外周端縁に沿ったヒートシール部６９ａで熱融着され封止される。
【０００５】
図２４は、負極の溶接部６４ｎ及びその近傍の概略構成を示した厚さ方向に沿った断面図である。図２４では、図面を簡単化するために、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとの間のセパレータ６６及びラミネートシート６９の図示を省略している。図２４において、６５ｐは正極集電体、６６ｐは正極集電体６５ｐの両面に塗布された正極合剤層であり、６５ｎは負極集電体、６６ｎは負極集電体６５ｎの両面に塗布された負極合剤層である。負極耳部６２ｎを構成する複数の負極集電体６５ｎが負極リードタブ６３ｎ上に重ね合わされて、溶接部６４ｎにてこれらが一体的に溶接されている。図示を省略するが、正極の溶接部６４ｐの構成も図２４と実質的に同じである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
正極集電体６５ｐとしては一般に厚さ１５μｍ程度のアルミニウム箔が使用され、正極リードタブ６３ｐとしては厚さ２００μｍ程度のアルミニウムの薄板が使用される。一方、負極集電体６５ｎとしては一般に厚さ１０μｍ程度の銅箔が使用され、負極リードタブ６３ｎとしては厚さ２００μｍ程度のニッケルメッキした銅の薄板が使用される。
【０００７】
耳部６２ｐ，６２ｎを構成する集電体６５ｐ，６５ｎとリードタブ６３ｐ，６３ｎとの溶接部６４ｐ，６４ｎでの溶接は、一般に超音波溶接法が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エンドユーザーが二次電池を使用する際（例えば移動体搭載時など）の負荷振動や二次電池を輸送する際の振動等、二次電池に作用する各種振動に対する耐性向上を目的として、二次電池に対する機械的試験として、ＪＩＳ  Ｃ８７１３には、二次電池に所定の振動を所定時間加える振動試験を行うことが規定されている。
【００１０】
ところが、上記振動試験を行った後、二次電池を分解して溶接部６４ｐ，６４ｎをデジタルマイクロスコープで詳細に観察すると、溶接部６４ｐ，６４ｎの溶接条件によっては、溶接部６４ｐ，６４ｎ又はその近傍にて集電体６５ｐ，６５ｎ（特にリードタブ６３ｐ，６３ｎから最も遠い集電体６５ｐ，６５ｎ）が破れるという問題が生じることがある。
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、この問題が、超音波溶接によって耳部を構成する集電体に形成された凹状の溶接痕に起因することを突き止めた。これについて、以下に詳述する。
【００１２】
最初に、集電体６５ｐ，６５ｎとリードタブ６３ｐ，６３ｎとを溶接部６４ｐ，６４ｎにて超音波溶接する方法を図２５を用いて超音波溶接法を説明する。図２５では、負極溶接部６４ｎを形成する場合を示しているが、正極溶接部６４ｐもこれと実質的に同じである。
【００１３】
図２５に示すように、アンビル５０の上面５１に、リードタブ６３ｎ、耳部６２ｎを構成する複数の負極集電体６５ｎを順に重ね合わせ、更に負極集電体６５ｎ上にチップ１０を載置する。チップ１０とアンビル５０との間のリードタブ６３ｎ及び負極集電体６５ｎを圧縮するようにチップ１０を負極集電体６５ｎに荷重Ｆで押し付けながら、荷重Ｆの向きとは直交する方向に振動する超音波振動Ｓをチップ１０に印加する。チップ１０を介して印加された超音波振動によって複数の負極集電体６５ｎ及びリードタブ６３ｎの各界面が摩擦熱により加熱され溶接部６４ｎ（図２３、図２４参照）が形成される。
【００１４】
超音波振動のエネルギーが被溶接部材である負極集電体６５ｎ及びリードタブ６３ｎに効率よく印加されるように、チップ１０の負極集電体６５ｎに当接する面（以下、「加工面」という）１１、及び、アンビル５０のリードタブ６３ｎに当接する面（以下、「保持面」という）５１には、それぞれ所定形状の微細な凹凸が形成されている。
【００１５】
図２６Ａはチップ１０の加工面１１の形状の一例を示した平面図、図２６Ｂはその正面図である。これらの図に示されているように、加工面１１には、四角錐台形状（四角錐の頂部を、その底面と平行な面に沿って切り落とした形状）を有する複数の突起９１０が、縦横方向に格子状に配置されている。複数の突起９１０の形状及び寸法は同じである。
【００１６】
上記の振動試験を行った従来の電池を分解し、その溶接部６４ｎをデジタルマイクロスコープで観察した。図２７は、その一例を示した拡大平面図である。この溶接部６４ｎは、図２６Ａ及び図２６Ｂに示した加工面１１を備えたチップ１０を用いて図２５に示した超音波溶接によって形成されたものである。図２７に示す溶接部６４ｎの面に、加工面１１が当接していた。図２７に示されているように、最も上に配された負極集電体６５ｎ（以下、「最上の負極集電体６５ｎ」という）には、加工面１１の突起９１０（図２６Ａ、図２６Ｂを参照）が押し当てられたことによる略四角錐台面形状の凹みである溶接痕９２０が形成されている。
【００１７】
９３０は、最上の負極集電体６５ｎに発生した破れである。振動試験後の複数の電池を分解して観察したところによれば、破れ９３０は、格子状に配された複数の溶接痕９２０のうち、周辺部分、特に四隅に配された溶接痕９２０の近傍に発生しやすい。
【００１８】
破れ９３０の発生原因は以下のように考えられる。
【００１９】
図２４から理解できるように、耳部６２ｎは、合剤層６６ｎが形成されていないために電極部より薄い。そのような薄い耳部６２ｎを構成する複数の負極集電体６５ｎが厚さ方向に束ねられて、溶接部６４ｎにてリードタブ６３ｎに固定されている。振動試験を行うと電極積層体６７とリードタブ６３ｎとの間の距離が変化するので、これら複数の負極集電体６５ｎに繰り返して張力が印加される。溶接部６４ｎで固定された複数の負極集電体６５ｎのうち、リードタブ６３ｎ側の負極集電体６５ｎは溶接部６４ｎの近傍においてリードタブ６３ｎに接触しているのに対して、最上の負極集電体６５ｎは溶接部６４ｎにおいてのみ拘束されている。従って、溶接部６４ｎの近傍において最上の負極集電体６５ｎは、図２４の左右方向に加えて上下方向にも引っ張られるので、溶接痕９２０の近傍（特に、複数の溶接痕９２０のうち周辺に配された溶接痕９２０、中でも四隅に配された溶接痕９２０の近傍）において応力が集中しやすい。更に、超音波溶接時にチップ１０の加工面１１に形成された突起９１０によって溶接痕９２０が形成される際には、最上の負極集電体６５ｎが厚さ方向に最も大きく伸び変形する。従って、最上の負極集電体６５ｎは、溶接痕９２０の近傍において薄肉化され且つ応力が残留している。このように、最上の負極集電体６５ｎの溶接痕９２０の近傍の部分は、超音波溶接によって薄肉化され且つ応力が残留しており、そのような部分に振動試験時に応力が集中するので、当該部分で破れ９３０が生じやすいのである。
【００２０】
なお、アンビル５０の保持面５１にも凹凸が形成されているから、保持面５１が当接するリードタブ６３ｎの面にも、保持面５１の凹凸に起因する複数の凹部が形成される。しかしながら、リードタブ６３ｎは負極集電体６５ｎより厚いので、リードタブ６３ｎに破れが発生することはほとんどない。
【００２１】
チップ１０の荷重Ｆ（図２５参照）を小さくすれば、超音波溶接による集電体６５ｎの薄肉化や残留応力を少なくすることができるので、破れ９３０の発生を低下させることができるかも知れない。ところが、荷重Ｆを小さくすると、超音波振動のエネルギーが負極集電体６５ｎ及びリードタブ６３ｎに十分に印加されなくなるので、溶接不良が生じやすい。
【００２２】
破れ９３０の発生を抑える方法として、（１）負極集電体６５ｎを構成する銅箔として耐伸性が相対的に優れた圧延銅箔を用いる、（２）チップ１０と最上の負極集電体６５ｎとの間にリードタブ６３ｎと略同一厚さを有する銅のダミー薄板を挟んで「ダミー薄板／複数の負極集電体６５ｎ／リードタブ６３ｎ」を一体的に超音波溶接することで、最上の負極集電体６５ｎに溶接痕９２０が形成されにくくする、等の方法が考えられる。
【００２３】
ところが、圧延銅箔を用いる方法は、圧延銅箔が電解銅箔に比べて高価であるという課題がある。また、ダミー薄板を一緒に溶接する方法は、ダミー薄板を準備する必要があるのでコスト高になるという課題や、超音波溶接作業が煩雑になるという課題、溶接部６４ｎが厚くなるという課題がある。
【００２４】
上述した、集電体が破れるという問題は、集電体の厚みが相対的に薄い負極集電体で発生しやすいが、正極集電体においても超音波溶接の条件によっては同様に発生することがある。
【００２５】
集電体の破れは、最終的に得られるリチウムイオン二次電池の電圧特性に悪影響を及ぼすことがある。従って、破れは電池の製造歩留まりを低下させ、また、電池の信頼性を低下させる。
【００２６】
本発明は、電極の耳部とリードタブとが溶接された溶接部を備える電池において、振動によって集電体に破れが発生するのを防止して、電池の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の電池は、集電体を基材層として有し、前記集電体の所定領域に電極合剤層が形成された電極部と、前記電極合剤層が形成されていない耳部とをそれぞれ備えた複数の電極が積層された電極積層体と、前記集電体より肉厚のリードタブとを備える。前記リードタブ上に前記複数の電極の複数の前記耳部が積層されて前記リードタブと前記複数の耳部とが溶接部にて溶接されている。前記複数の耳部のうち前記リードタブから最も遠い耳部の前記リードタブとは反対側の面の前記溶接部には凹状の複数の溶接痕が形成されている。前記複数の溶接痕が形成された前記耳部の面を正面から見たとき、前記複数の溶接痕のうち最外周に配された少なくとも１つの溶接痕は、その一方向の寸法をＡとしたときＲ≧Ａ／６を満たす半径Ｒの円弧で面取りされた面取り輪郭線を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、溶接部に形成された複数の溶接痕のうち最外周に配された少なくとも１つの溶接痕は面取り輪郭線を備えるので、実使用（例えば、二次電池を移動体に搭載したとき又は二次電池を輸送するとき）において集電体に破れが発生するのを防止することができる。その結果、長寿命、高信頼性の電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施形態１にかかる電池の負極溶接部を示した拡大平面図である。
【図２】図２２Ａは図１に示した複数の溶接痕のうち四隅以外に配された非面取り輪郭線を備えた溶接痕の拡大平面図、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿った当該溶接痕の矢視拡大断面図である。
【図３】図３Ａは図１に示した複数の溶接痕のうち四隅に配された面取り輪郭線を備えた溶接痕の拡大平面図、図３Ｂは図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿った当該溶接痕の矢視拡大断面図である。
【図４】図４Ａは図１に示した負極溶接部を形成するための超音波溶接用チップの加工面の平面図、図４Ｂはその正面図である。
【図５】図５Ａは図４Ａ及び図４Ｂに示したチップの加工面に形成された複数の突起のうち、四隅以外に配された非面取り突起の拡大平面図、図５Ｂは図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線に沿った突起の矢視拡大断面図である。
【図６】図６Ａは図４Ａ及び図４Ｂに示したチップの加工面に形成された複数の突起のうち、四隅に配された面取り突起の拡大平面図、図６Ｂは図６Ａの６Ｂ−６Ｂ線に沿った面取り突起の矢視拡大断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態１にかかる電池の溶接部に形成された複数の溶接痕の別の配置を示した平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態２にかかる電池の溶接部に形成された複数の溶接痕の配置を示した平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態３にかかる電池の溶接部に形成された複数の溶接痕の配置を示した平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態４にかかる電池の負極溶接部を示した拡大平面図である。
【図１１】図１１Ａは図１０に示した複数の溶接痕のうち四隅に配された面取り輪郭線を備えた溶接痕の拡大平面図、図１１Ｂは図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った当該溶接痕の矢視拡大断面図である。
【図１２】図１２Ａは図１０に示した負極溶接部を形成するための超音波溶接用チップの加工面の平面図、図１２Ｂはその正面図である。
【図１３】図１３Ａは図１２Ａ及び図１２Ｂに示したチップの加工面に形成された複数の突起のうち、四隅に配された面取り突起の拡大平面図、図１３Ｂは図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂ線に沿った面取り突起の矢視拡大断面図である。
【図１４】図１４Ａは本発明の実施形態４にかかる電池の負極溶接部に形成される、面取り輪郭線を備えた別の溶接痕の拡大平面図、図１４Ｂは図１４Ａの１４Ｂ−１４Ｂ線に沿った当該溶接痕の矢視拡大断面図である。
【図１５】図１５Ａは図１４Ａ及び図１４Ｂに示した溶接痕を形成するために超音波溶接用チップの加工面に形成される突起の拡大平面図、図１５Ｂは図１５Ａの１５Ｂ−１５Ｂ線に沿った当該突起の矢視拡大断面図である。
【図１６】図１６Ａは、本発明の実施形態５にかかる電池の負極溶接部に形成される、面取り輪郭線を備えた溶接痕の拡大平面図である。図１６Ｂは、図１６Ａの１６Ｂ−１６Ｂ線に沿った当該溶接痕の矢視断面図である。図１６Ｃは、図１６Ｂの部分１６Ｃの拡大断面図である。
【図１７】図１７Ａは、図１６Ａ〜図１６Ｃに示した溶接痕を形成するために超音波溶接用チップの加工面に形成される面取り突起の断面図である。図１７Ｂは、図１７Ａの部分１７Ｂの拡大断面図である。
【図１８】図１８Ａは、本発明の実施形態５にかかる電池の負極溶接部に形成される、面取り輪郭線を備えた別の溶接痕の断面図である。図１８Ｂは、図１８Ａの部分１８Ｂの拡大断面図である。
【図１９】図１９Ａは、図１８Ａ、図１８Ｂに示した溶接痕を形成するために超音波溶接用チップの加工面に形成される面取り突起の断面図である。図１９Ｂは、図１９Ａの部分１９Ｂの拡大断面図である。
【図２０】図２０Ａは、本発明の実施形態５にかかる電池の負極溶接部に形成される、面取り輪郭線を備えた更に別の溶接痕の断面図である。図２０Ｂは、図２０Ａの部分２０Ｂの拡大断面図である。
【図２１】図２１Ａは、図２０Ａ、図２０Ｂに示した溶接痕を形成するために超音波溶接用チップの加工面に形成される面取り突起の断面図である。図２１Ｂは、図２１Ａの部分２１Ｂの拡大断面図である。
【図２２】図２２は、評価試験２における実施例及び比較例の結果を示した図である。
【図２３】図２３は、一般的なラミネート形リチウムイオン二次電池の概略構成を示した透視平面図である。
【図２４】図２４は、図２３に示したラミネート形リチウムイオン二次電池の負極の耳部とリートタブとの溶接部及びその近傍の概略構成を示した断面図である。
【図２５】図２５は、図２４に示した溶接部を形成するための超音波溶接法を示した側面図である。
【図２６】図２６Ａは超音波溶接法に用いられる従来のチップの加工面の形状の一例を示した平面図、図２６Ｂはその正面図である。
【図２７】図２７は、振動試験を行った後の従来の電池の溶接部の一例を示した拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の上記の電池において、前記複数の溶接痕が格子状に配置されており、前記複数の溶接痕のうち四隅に配された４つの溶接痕のうちの少なくとも１つが前記面取り輪郭線を備えることが好ましい。これにより破れが特に発生しやすい箇所の近傍に面取り輪郭線を備える溶接痕を配置することができるので、箔の破れを効果的に低減することができる。
【００３１】
前記複数の溶接痕が格子状に配置されており、前記複数の溶接痕のうち四隅に配された４つの溶接痕の全てが前記面取り輪郭線を備えることが好ましい。これにより破れが特に発生しやすい四隅に面取り輪郭線を備える溶接痕を配置することができるので、箔の破れを更に低減することができる。
【００３２】
前記複数の溶接痕のうち最外周に配された全ての溶接痕が前記面取り輪郭線を備えることが好ましい。これにより、箔の破れを更に低減することができる。
【００３３】
前記複数の溶接痕の全てが前記面取り輪郭線を備えることが好ましい。これにより、箔の破れが発生する可能性を最小化することができる。
【００３４】
前記複数の溶接痕が形成された前記耳部の面を正面から見たとき、前記面取り輪郭線は四隅に半径Ｒの前記円弧を有する略正方形であってもよい。この場合、前記略正方形の互いに対向する二辺間距離が前記寸法Ａであることが好ましい。このような面取り輪郭線を備える溶接痕は、従来のチップの加工面に形成されていた四角錐台形状の突起（非面取り突起）にわずかな加工を加えることで形成できる面取り突起により容易に形成することができる。
【００３５】
あるいは、前記複数の溶接痕が形成された前記耳部の面を正面から見たとき、前記面取り輪郭線は円形であってもよい。この場合、前記円形の直径が前記寸法Ａであってもよい。これにより、箔の破れを更に低減することができる。
【００３６】
前記溶接痕の前記面取り輪郭線に沿って、前記耳部の面と前記溶接痕とを滑らかに接続する凸曲面が形成されていることが好ましい。これにより、箔の破れを更に低減することができる。
【００３７】
上記の場合において、前記凸曲面の曲率半径は０．１ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、箔の破れを更に低減することができる。
【００３８】
前記集電体が電解銅箔であることが好ましい。これにより、電解銅箔は圧延銅箔に比べて安価であるので、電池のコストを低減することができる。
【００３９】
前記電極積層体が柔軟性を有するシートで外装されていることが好ましい。これにより、小型且つ高容量の電池を実現することができる。
【００４０】
以下に、本発明を好適な実施形態及び実施例を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態及び実施例に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態を構成する部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。各図において、対応する部材には同一の符号を付しており、それらについての重複する説明を省略する。
【００４１】
本発明は、超音波溶接によって溶接部に形成される溶接痕の形状を工夫することにより、集電体の破れを防止する。本発明の電池の構成は、後述する溶接部を除いて特に制限はなく、例えば図２３に示した従来の電池と同じ構成を有していてもよい。以下の説明では、本発明を図２３に示した電池に適用した場合を例に本発明を説明する。
【００４２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる電池の負極溶接部６４ｎを示した拡大平面図である。図１に示す溶接部６４ｎの面に、チップ１０の加工面１１（後述する図４Ａ、図４Ｂ参照）が当接していた。図２７に示した従来の電池の負極溶接部６４ｎと同様に、本実施形態１の溶接部６４ｎには、最上の負極集電体６５ｎに、２行×８列に格子状に配置された１６個の溶接痕が形成されている。１６個の溶接痕のうち、四隅に配された４個の溶接痕２２０は形状及び寸法が同じであり、残り１２個の溶接痕２１０は形状及び寸法が同じである。
【００４３】
図２Ａは、四隅以外に配された溶接痕２１０の拡大平面図、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿った溶接痕２１０の拡大断面図である。溶接痕２１０は、四角錐台面形状（四角錐面の頂部を、その底面と平行な面に沿って切り落とした形状）を有する凹みであり、図２７に示した従来の溶接部６４ｎに形成された溶接痕９２０と実質的に同じ形状である。即ち、図２Ａに示すように溶接痕２１０を平面視したとき、溶接痕２１０の周囲の輪郭線（即ち、溶接痕２１０と負極集電体６５ｎの上面との境界線の形状）２１１は、一辺がＡである正方形である。また、溶接痕２１０の底面２１２の輪郭線（即ち、底面２１２の平面視形状）２１３も正方形である。但し、輪郭線２１１及び／又は輪郭線２１３の四隅に微小な面取りが形成されていてもよい。このような輪郭線２１１と輪郭線２１３とを繋ぐように傾斜面２１４が形成されている。
【００４４】
図３Ａは、図１に示した１６個の溶接痕のうち四隅に配された溶接痕２２０の拡大平面図、図３Ｂは図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿った溶接痕２２０の拡大断面図である。溶接痕２２０は、図２Ａ及び図２Ｂに示した四角錐台面形状を有する溶接痕２１０の傾斜面２１４の４つの谷線２１５（図２Ａ参照）を略円筒面状に面取りしたのと実質的に同じ形状を有している。より詳細には、図３Ａに示されているように、溶接痕２２０の周囲の輪郭線（即ち、溶接痕２２０と負極集電体６５ｎの上面との境界線の形状）２２１は、対向する二辺間距離がＡである正方形の四隅が、半径Ｒの円弧２２１ｒで面取りされた略正方形である。対向する二辺間距離Ａと半径ＲとはＲ≧Ａ／６を満足する。半径Ｒの値は、溶接痕２２０の大きさ等によって適宜変更しうるが、０．２ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがより好ましい。溶接痕２２０の底面２２２の輪郭線（即ち、底面２２２の平面視形状）２２３も、四隅が円弧状に面取りされた略正方形である。このような輪郭線２２１と輪郭線２２３とを繋ぐように傾斜面２２４が形成されている。従って、傾斜面２２４の４つの谷線２２５は、滑らかな凹曲面（例えば円筒面の一部）で構成されている。
【００４５】
本発明では、図３Ａ、図３Ｂに示した溶接痕２２０が有する、円弧状の面取りが施された輪郭線２２１を「面取り輪郭線」と呼び、図２Ａ、図２Ｂに示した溶接痕２１０が有する、円弧状の面取りが実質的に施されていない輪郭線２１１を「非面取り輪郭線」と呼び、形状の違いにより両溶接痕の輪郭線を区別する。
【００４６】
図４Ａは、図１に示した溶接部６４ｎを形成するためのチップ１０の加工面１１の平面図、図４Ｂはその正面図である。図２５で説明したのと同様に、加工面１１が最上の負極集電体６５ｎの上面に押し当てられる。図２６Ａ及び図２６Ｂに示した従来のチップ１０の加工面１１と同様に、図４Ａ及び図４Ｂに示すチップ１０の加工面１１は平坦面であり、加工面１１には１６個の突起が２行×８列に格子状に配置されている。１６個の突起のうち、四隅に配された４個の突起１２０は形状及び寸法が同じであり、残り１２個の突起１１０は形状及び寸法が同じである。上述した図２Ａ及び図２Ｂに示した溶接痕２１０は突起１１０によって形成され、図３Ａ及び図３Ｂに示した溶接痕２２０は突起１２０によって形成される。
【００４７】
図５Ａは、突起１１０の拡大平面図、図５Ｂは図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線に沿った突起１１０の拡大断面図である。突起１１０は、四角錐台形状（四角錐の頂部を、その底面と平行な面に沿って切り落とした形状）を有しており、図２６Ａ及び図２６Ｂに示した従来のチップ１０の加工面１１に形成された突起９１０と実質的に同じ形状である。即ち、図５Ａに示すように突起１１０を平面視したとき、突起１１０の周囲の輪郭線（即ち、突起１１０の底面の平面視形状）１１１は正方形である。また、突起１１０の上面１１２の周囲の輪郭線１１３も正方形である。但し、輪郭線１１１及び／又は輪郭線１１３の四隅に微小な面取りが形成されていてもよい。このような輪郭線１１１と輪郭線１１３とを繋ぐように傾斜面１１４が形成されている。
【００４８】
図６Ａは、突起１２０の拡大平面図、図６Ｂは図６Ａの６Ｂ−６Ｂ線に沿った突起１２０の拡大断面図である。突起１２０は、図５Ａ及び図５Ｂに示した四角錐台形状を有する突起１１０の傾斜面１１４の４つの稜線１１５（図５Ａ参照）を略円筒面状に面取りしたのと実質的に同じ形状を有している。より詳細には、図６Ａに示されているように、突起１２０の周囲の輪郭線（即ち、突起１２０の底面の平面視形状）１２１は、正方形の四隅が円弧１２１ｒで面取りされた略正方形である。突起１２０の上面１２２の周囲の輪郭線１２３も、四隅が円弧状に面取りされた略正方形である。このような輪郭線１２１と輪郭線１２３とを繋ぐように傾斜面１２４が形成されている。従って、傾斜面１２４の４つの稜線１２５は、滑らかな凸曲面（例えば円筒面の一部）で構成されている。
【００４９】
本発明では、図６Ａ、図６Ｂに示したような周囲に円弧状の面取りが施された突起１２０を「面取り突起」と呼び、図５Ａ、図５Ｂに示したような円弧状の面取りが実質的に施されていない突起１１０を「非面取り突起」と呼び、形状の違いにより両突起を区別する。
【００５０】
図２Ａ、図２Ｂに示した非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０と、図３Ａ、図３Ｂに示した面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０とを比較すれば容易に理解できるように、溶接痕２１０の非面取り輪郭線２１１は鋭利な四隅を有するので、溶接痕２１０を形成する際には当該四隅において最上の負極集電体６５ｎが局所的に薄肉化されやすく、また、応力が残留しやすい。また、最上の負極集電体６５ｎに張力が印加された場合には当該四隅及びその近傍で応力が集中しやすい。これに対して、溶接痕２２０の輪郭線２２１の四隅には円弧状の面取りが形成されているので、溶接痕２１０に比べて、当該四隅での薄肉化や残留応力を少なくすることができる。更に、最上の負極集電体６５ｎに張力が印加された場合には、当該四隅及びその近傍で負極集電体６５ｎ内で応力の集中が起こりにくい。このように、面取り輪郭線２２１を備えた溶接痕２１０は負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力を低減し且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中を緩和するのに有利な形状である。
【００５１】
図２７に示した従来の溶接部６４ｎでは、引っ張り応力が最も集中しやすい周辺部分、特に四隅の溶接痕９２０の近傍に破れ９３０が発生した。これに対して、本実施形態１では、格子状に配された複数の溶接痕のうち四隅の溶接痕を、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力を低減し且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中を緩和する面取り輪郭線２２１を備えた溶接痕２１０としたので、振動試験による負極集電体６５ｎの破れ９３０の発生を効果的に抑制することができる。従って、電池の信頼性が向上する。
【００５２】
負極集電体６５ｎに破れ９３０が生じにくいので、負極集電体６５ｎとして安価な電解銅箔を用いることができる。従って、電池６０のコストを低減することができる。また、従来のように、チップ１０と最上の負極集電体６５ｎとの間にダミー薄板を挟んで超音波溶接する必要もない。
【００５３】
上記の例では、溶接部６４ｎに溶接痕が２行×８列に配置された例を示したが、溶接痕の配置はこれに限定されない。図７に示すように溶接痕がｍ行×ｎ列に格子状に配置されていてもよい（ｍ，ｎは２以上の整数）。この場合、四隅に配された４つの突起を面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０とし、それ以外の突起を非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０とすることができる。この場合も、上記の例と同様の効果を得ることができる。図７に示した溶接部６４ｎを得るためには、チップ１０の加工面１１にｍ行×ｎ列に格子状に複数の突起を配置し、当該複数の突起のうち四隅に配された４つの突起を面取り突起１２０とし、それ以外の突起を非面取り突起１１０とすればよい。
【００５４】
なお、図１及び図７において、四隅に配された４つの溶接痕のうちの一部のみを面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０とし、それ以外の溶接痕を全て非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０としてもよい。破れ９３０が発生しやすい箇所の近傍のみに面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０を配置することで、破れ９３０の発生を効果的に防止することができる。
【００５５】
あるいは、最外周に配された溶接痕（図７の例では、第１行、第ｍ行、第１列、第ｎ列に配された溶接痕）のうちの少なくとも１つを面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０とし、それ以外の溶接痕を全て非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０としてもよい。破れ９３０が発生しやすい箇所が四隅の近傍以外である場合もあり、そのような場合には破れが発生しやすい箇所の近傍のみに面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０を配置することで、破れ９３０の発生を効果的に防止することができる。
【００５６】
（実施形態２）
本実施形態２は、溶接部６４ｎに形成された溶接痕の配置に関して実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる点を中心に、本実施形態２を説明する。
【００５７】
図８は、本実施形態２の電池の溶接部６４ｎに形成された複数の溶接痕の配置を示した平面図である。溶接部６４ｎには、図７と同様に、溶接痕がｍ行×ｎ列に格子状に配置されている。但し、図７と異なり、最外周に配された溶接痕（即ち、第１行、第ｍ行、第１列、第ｎ列に配された溶接痕）は全て面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０であり、それ以外の突起は非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０である。
【００５８】
本実施形態２によれば、ｍ行×ｎ列に配された溶接痕群の周囲のいずれの箇所においても、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力が低減され且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中が緩和されるので、破れ９３０の発生の防止効果が更に向上する。
【００５９】
図８に示す溶接部６４ｎを得るためには、チップ１０の加工面１１にｍ行×ｎ列に格子状に複数の突起を配置し、当該複数の突起のうち最外周に配された全ての突起を面取り突起１２０とし、それ以外の突起を非面取り突起１１０とすればよい。
【００６０】
（実施形態３）
本実施形態３は、溶接部６４ｎに形成された溶接痕に関して実施形態１，２と異なる。以下、実施形態１，２と異なる点を中心に、本実施形態３を説明する。
【００６１】
図９は、本実施形態３の電池の溶接部６４ｎに形成された複数の溶接痕の配置を示した平面図である。溶接部６４ｎには、図７、図８と同様に、溶接痕がｍ行×ｎ列に格子状に配置されている。但し、図７、図８と異なり、全ての溶接痕（ｍ×ｎ個の溶接痕）が面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０であり、非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０は存在しない。
【００６２】
本実施形態３によれば、全ての溶接痕が面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０であるので、ｍ行×ｎ列に配された溶接痕群のいずれの箇所においても、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力が低減され且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中が緩和される。従って、破れ９３０の発生の防止効果が更に向上する。
【００６３】
図９に示す溶接部６４ｎを得るためには、チップ１０の加工面１１に、面取り突起１２０をｍ行×ｎ列に格子状に配置すればよい。
【００６４】
（実施形態４）
本実施形態４では、実施形態１〜３に示した面取り輪郭線２２１とは異なる形状を有する面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０を形成する。以下、実施形態１〜３と異なる点を中心に、本実施形態４を説明する。
【００６５】
図１０は、本発明の実施形態４にかかる電池の負極溶接部６４ｎを示した拡大平面図である。図１０に示す溶接部６４ｎの面に、チップ１０の加工面１１（後述する図１２Ａ、図１２Ｂ参照）が当接していた。図１に示した実施形態１の負極溶接部６４ｎと同様に、本実施形態４の溶接部６４ｎには、最上の負極集電体６５ｎに、２行×８列に格子状に配置された１６個の溶接痕が形成されている。１６個の溶接痕のうち、四隅に配された４個の溶接痕２３０は形状及び寸法が同じであり、残り１２個の溶接痕２１０は形状及び寸法が同じである。溶接痕２１０は、実施形態１で説明した非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕（図２Ａ及び図２Ｂ参照）である。
【００６６】
図１１Ａは図１０に示した複数の溶接痕のうち四隅に配された溶接痕２３０の拡大平面図、図１１Ｂは図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ線に沿った溶接痕２３０の拡大断面図である。溶接痕２３０は、椀（ボール）状に凹んだ滑らかな凹曲面を有している。当該凹曲面は、正確な球面であってもよいし、これをわずかに変形させた非球面であってもよい。図１１Ａに示されているように、溶接痕２３０の周囲の輪郭線（即ち、溶接痕２３０と負極集電体６５ｎの上面との境界線の形状）２３１は直径Ａの円形である。即ち、溶接痕２３０の輪郭線２３１は、図３Ａに示した溶接痕２２０の輪郭線２２１において、四隅の円弧２２１ｒの半径Ｒを寸法Ａの半分（Ｒ＝Ａ／２）に設定した場合に相当する。
【００６７】
図１２Ａは、図１０に示した溶接部６４ｎを形成するためのチップ１０の加工面１１の平面図、図１２Ｂはその正面図である。図４Ａ及び図４Ｂに示した実施形態１で用いるチップ１０の加工面１１と同様に、本実施形態４のチップ１０の加工面１１には１６個の突起が２行×８列に格子状に配置されている。１６個の突起のうち、四隅に配された４個の突起１３０は形状及び寸法が同じであり、残り１２個の突起１１０は形状及び寸法が同じである。上述した図１１Ａ及び図１１Ｂに示した溶接痕２３０は突起１３０によって形成され、溶接痕２１０は突起１１０によって形成される。突起１１０は、実施形態１で説明した非面取り突起１１０（図５Ａ、図５Ｂ）である。
【００６８】
図１３Ａは、図１２Ａに示した１６個の突起のうち四隅に配された面取り突起１３０の拡大平面図、図１３Ｂは図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂ線に沿った面取り突起１３０の矢視拡大断面図である。突起１３０は、ドーム状に膨らんだ滑らかな凸曲面を有している。当該凸曲面は、正確な球面であってもよいし、これをわずかに変形させた非球面であってもよい。図１３Ａに示されているように、突起１３０の周囲の輪郭線（即ち、突起１３０の底面の平面視形状）１３１は円形である。
【００６９】
図３Ａ、図３Ｂに示した面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０と、図１１Ａ、図１１Ｂに示した本実施形態４の面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０とを比較すれば容易に理解できるように、溶接痕２３０の輪郭線２３１は全周囲が一定曲率の円弧で面取りされている。従って、円形の面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０は、実施形態１〜３の溶接痕２２０に比べて、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力の低減効果、及び、負極集電体６５ｎ内での応力集中の緩和効果がいずれも大きい。従って、負極集電体６５ｎの破れ９３０の発生防止により有利である。
【００７０】
図１１Ａ、図１１Ｂに示した面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０は、椀状に凹んだ滑らかな凹曲面を有していたが、本発明はこれに限定されない。溶接痕２３０に代えて、例えば図１４Ａ及び図１４Ｂに示す円錐台面形状（円錐面の頂部を、その底面と平行な面に沿って切り落とした形状）又はこれに近似した形状の凹みを有する溶接痕２４０を形成してもよい。図１４Ａに示されているように、溶接痕２４０の周囲の輪郭線（即ち、溶接痕２４０と負極集電体６５ｎの上面との境界線の形状）２４１は直径Ａの円形である。この面取り輪郭線２４１を有する溶接痕２４０を形成した場合も、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力が低減され且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中が緩和される。従って、破れ９３０の発生の防止効果を有している。
【００７１】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示した溶接痕２４０を形成するためには、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す円錐台形状（円錐の頂部を、その底面と平行な面に沿って切り落とした形状）又はこれに近似した形状を有する面取り突起１４０を用いればよい。図１５Ａに示されているように、突起１４０の周囲の輪郭線（即ち、突起１４０の底面の平面視形状）１４１は円形である。
【００７２】
以上のように、本実施形態４によれば、格子状に配された複数の溶接痕のうち四隅の溶接痕を、円形の面取り輪郭線２３１，２４１を有する溶接痕２３０，２４０としたので、当該四隅での負極集電体６５ｎの薄肉化や残留応力を少なくすることができる。更に、当該四隅及びその近傍で負極集電体６５ｎ内で応力の集中が起こりにくい。従って、振動試験による負極集電体６５ｎの破れ９３０の発生を効果的に抑制することができる。
【００７３】
上記の例では、溶接部６４ｎに形成された２行×８列の溶接痕（図１０参照）のうち四隅の溶接痕を面取り輪郭線２３１，２４１を有する溶接痕２３０，２４０にする例を示したが、溶接痕の配置はこれに限定されない。例えば、実施形態１〜３で説明した面取り輪郭線２２１を有する溶接痕２２０の各種配置例を溶接痕２３０，２４０の配置に適用することができる。
【００７４】
（実施形態５）
図１６Ａは、本実施形態５にかかる面取り輪郭線２２１を備えた溶接痕２２０’の拡大平面図である。図１６Ｂは、図１６Ａの１６Ｂ−１６Ｂ線に沿った溶接痕２２０’の矢視断面図である。図１６Ｃは、図１６Ｂの部分１６Ｃの拡大断面図である。溶接痕２２０’の形状は、実施形態１に示した溶接痕２２０（図３Ａ、図３Ｂ参照）と概略同じである。但し、図１６Ｃに示されているように、溶接痕２２０’は、その輪郭線２２１に沿って滑らかな凸曲面２２１ｃが形成されている点で、溶接痕２２０と異なる。凸曲面２２１ｃは、傾斜面２２４と最上の負極集電体６５ｎの上面とを滑らかに接続している。図示を省略するが、凸曲面２２１ｃは、滑らかな凹曲面である谷線２２５と負極集電体６５ｎの上面との間も同様に滑らかに接続している。凸曲面２２１ｃは、溶接痕２２０’を取り囲むように、環状に連続している。
【００７５】
図１７Ａは、図１６Ａ〜図１６Ｃに示した溶接痕２２０’を形成するためにチップ１０の加工面１１に形成される面取り突起１２０’の断面図である。図１７Ｂは、図１７Ａの部分１７Ｂの拡大断面図である。本実施形態５の面取り突起１２０’は、凹曲面１２１ｃがその輪郭線１２１に沿って連続的に形成されている点で、図６Ａ及び図６Ｂに示した略四角錐台形状を有する面取り突起１２０と異なる。凹曲面１２１ｃは、傾斜面１２４とチップ１０の加工面１１の平坦な上面とを滑らかに接続している。図示を省略するが、凹曲面１２１ｃは、滑らかな凸曲面である稜線１２５（図６Ａ参照）と加工面１１との間も同様に滑らかに接続している。凹曲面１２１ｃは、面取り突起１２０’を取り囲むように、環状に連続している。面取り突起１２０’の平面視形状は、面取り突起１２０の平面視形状（図６Ａ参照）と実質的に同じである。図１６Ｃに示した溶接痕２２０’の凸曲面２２１ｃは、面取り突起１２０’の凹曲面１２１ｃが転写されることにより形成される。
【００７６】
本実施形態５の溶接痕２２０’は、その輪郭線２２１に沿って、滑らかな凸曲面２２１ｃが形成されている。従って、溶接痕２２０’を形成する際に、輪郭線２２１の部分で最上の負極集電体６５ｎが薄肉化したり、応力が残留したりするのを低減することができる。更に、最上の負極集電体６５ｎに張力が印加された場合には、輪郭線２２１の部分で応力が集中するのを緩和することができる。このように、輪郭線２２１に沿って形成された凸曲面２２１ｃは、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力を低減し且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中を緩和するのに有利である。
【００７７】
上記の凸曲面２２１ｃと同様の凸曲面を実施形態４で説明した溶接痕２３０，２４０に適用することができる。
【００７８】
図１１Ａ、図１１Ｂに示した、椀状に凹んだ滑らかな凹曲面を有する溶接痕２３０に凸曲面を適用した例を図１８Ａ、図１８Ｂに示す。図１８Ａは、溶接痕２３０’の断面図、図１８Ｂは、面取り輪郭線２３１を含む図１８Ａの部分１８Ｂの拡大断面図である。面取り輪郭線２３１に沿って凸曲面２３１ｃが形成されている。凸曲面２３１ｃは、溶接痕２３０’の椀状の凹曲面と最上の負極集電体６５ｎの上面とを滑らかに接続している。凸曲面２３１ｃは、溶接痕２３０’を取り囲むように、環状に連続している。凸曲面２３１ｃが形成されている点を除いて、溶接痕２３０’は溶接痕２３０と同じである。溶接痕２３０’の平面視形状は、溶接痕２３０の平面視形状（図１１Ａ参照）と実質的に同じである。
【００７９】
図１９Ａは、図１８Ａ、図１８Ｂに示した溶接痕２３０’を形成するためにチップ１０の加工面１１に形成される面取り突起１３０’の断面図である。図１９Ｂは、図１９Ａの部分１９Ｂの拡大断面図である。面取り突起１３０’は、凹曲面１３１ｃがその輪郭線１３１に沿って形成されている点で、図１３Ａ及び図１３Ｂに示したドーム状に膨らんだ滑らかな凸曲面を有する面取り突起１３０と異なる。凹曲面１３１ｃは、突起１３０’の滑らかな凸曲面とチップ１０の加工面１１の平坦な上面とを滑らかに接続している。凹曲面１３１ｃは、面取り突起１３０’を取り囲むように、環状に連続している。面取り突起１３０’の平面視形状は、面取り突起１３０の平面視形状（図１３Ａ参照）と実質的に同じである。図１８Ｂに示した溶接痕２３０’の凸曲面２３１ｃは、面取り突起１３０’の凹曲面１３１ｃが転写されることにより形成される。
【００８０】
図１４Ａ、図１４Ｂに示した、円錐台面形状を有する溶接痕２４０に凸曲面を適用した例を図２０Ａ、図２０Ｂに示す。図２０Ａは、溶接痕２４０’の断面図、図２０Ｂは、面取り輪郭線２４１を含む図２０Ａの部分２０Ｂの拡大断面図である。面取り輪郭線２４１に沿って凸曲面２４１ｃが形成されている。凸曲面２４１ｃは、溶接痕２４０’の円錐面と最上の負極集電体６５ｎの上面とを滑らかに接続している。凸曲面２４１ｃは、溶接痕２４０’を取り囲むように、環状に連続している。凸曲面２４１ｃが形成されている点を除いて、溶接痕２４０’は溶接痕２４０と同じである。溶接痕２４０’の平面視形状は、溶接痕２４０の平面視形状（図１４Ａ参照）と実質的に同じである。
【００８１】
図２１Ａは、図２０Ａ、図２０Ｂに示した溶接痕２４０’を形成するためにチップ１０の加工面１１に形成される面取り突起１４０’の断面図である。図２１Ｂは、図２１Ａの部分２１Ｂの拡大断面図である。面取り突起１４０’は、凹曲面１４１ｃがその輪郭線１４１に沿って形成されている点で、図１５Ａ及び図１５Ｂに示した略円錐台形状を有する面取り突起１４０と異なる。凹曲面１４１ｃは、突起１４０’の円錐面ととチップ１０の加工面１１の平坦な上面とを滑らかに接続している。凹曲面１４１ｃは、面取り突起１４０’を取り囲むように、環状に連続している。面取り突起１４０’の平面視形状は、面取り突起１４０の平面視形状（図１５Ａ参照）と実質的に同じである。図２０Ｂに示した溶接痕２４０’の凸曲面２４１ｃは、面取り突起１４０’の凹曲面１４１ｃが転写されることにより形成される。
【００８２】
図１８Ｂに示した輪郭線２３１に沿って形成された凸曲面２３１ｃ、及び、図２０Ｂに示した輪郭線２４１に沿って形成された凸曲面２４１ｃは、図１６Ｂに示した凸曲面２２１ｃと同様に、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力を低減し且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中を緩和するのに有利である。
【００８３】
図１６Ｃ、図１８Ｂ、図２０Ｂに示されているように、面取り輪郭線２２１，２３１，２４１を通る断面に沿った凸曲面２２１ｃ，２３１ｃ，２４１ｃの形状は略円弧形状であることが好ましい。そして、当該断面における凸曲面２２１ｃ，２３１ｃ，２４１ｃの曲率半径Ｒ221，Ｒ231，Ｒ241は、０．１ｍｍ以上、更には０．１５ｍｍ以上であることが好ましく、０．４ｍｍ以下、更には０．３ｍｍ以下であることが好ましい。ここで、曲率半径Ｒ221，Ｒ231，Ｒ241を定義する断面は、輪郭線２２１，２３１，２４１上の当該断面が交差する点における輪郭線２２１，２３１，２４１の接線に垂直である。曲率半径Ｒ221，Ｒ231，Ｒ241が上記の数値範囲より小さいと、負極集電体６５ｎの薄肉化及び残留応力を低減し且つ負極集電体６５ｎ内での応力集中を緩和するという凸曲面２２１ｃ，２３１ｃ，２４１ｃの効果が低減する。曲率半径Ｒ221，Ｒ231，Ｒ241が上記の数値範囲より大きいと、溶接不良が生じやすくなる。
【００８４】
面取り輪郭線２２１，２３１，２４１は、図１６Ｃ、図１８Ｂ、図２０Ｂに示されているように、最上の負極集電体６５ｎの上面と凸曲面２２１ｃ，２３１ｃ，２４１ｃとの接続位置により定義される。このように定義される面取り輪郭線２２１，２３１，２４１を用いて溶接痕２２０’，２３０’，２４０’の寸法Ａが定義される。
【００８５】
実施形態１〜４で説明した溶接痕２２０，２３０，２４０の一部又は全てを、凸曲面２２１ｃ，２３１ｃ，２４１ｃを備えた本実施形態５の溶接痕２２０’，２３０’，２４０’に置き換えることができる。
【００８６】
本発明において、チップ１０の加工面１１に形成される面取り突起１２０，１３０，１４０，１２０’，１３０’，１４０’の加工方法は特に制限はない。例えば、チップ１０の加工面１１に公知の方法で非面取り突起１１０を形成した後、やすりなどを用いて面取り加工を施すことにより面取り突起１２０，１３０，１４０，１２０’，１３０’，１４０’を形成することができる。
【００８７】
上記の実施形態１〜５では、溶接部６４ｎ上に複数の溶接痕が格子状に配置されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の溶接痕がハニカム状に配置されていてもよい。
【００８８】
上記の実施形態１〜５では、溶接部６４ｎを正面から見たときの溶接痕２１０，２２０，２３０，２４０，２２０’，２３０’，２４０’の縦寸法及び横寸法はいずれもＡであったが、縦寸法及び横寸法が異なっていてもよい。溶接痕の平面視形状は、略正方形の他、略長方形、略正六角形など任意の形状であってもよい。溶接痕の周囲の輪郭線の寸法Ａは、輪郭線の寸法が最小となる方向に沿った寸法で定義される。例えば、溶接痕の平面視形状が略長方形である場合には、その寸法Ａは短辺方向の寸法を意味し、溶接痕の平面視形状が略正六角形である場合には、その寸法Ａは対向する二辺間距離を意味する。
【００８９】
上記の実施形態１〜５では、面取り輪郭線を備えた溶接痕を負極溶接部６４ｎに形成する場合を説明したが、正極溶接部６４ｐに形成することもでき、その場合も上記と同様の効果を奏する。
【００９０】
（実施形態６）
実施形態１〜５に示した面取り輪郭線を備えた溶接痕が形成された溶接部は、例えば図２３に示したラミネート形リチウムイオン二次電池６０に適用することができる。
【００９１】
以下に、リチウムイオン二次電池６０の一般的構成について概説する。
【００９２】
正極電極６１ｐは、例えば、正極活物質、導電助剤、及びバインダ等を含有する正極合剤からなる層（正極合剤層）６６ｐを集電体６５ｐの片面または両面に形成した構造を有する。
【００９３】
正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質からなる。このような正極活物質は、例えば、Ｌｉ1+xＭＯ2（−０．１＜ｘ＜０．１、Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｍｇ等）で表される層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ2Ｏ4、元素の一部を他の元素で置き換えたスピネル構造のリチウムマンガン酸化物、およびＬｉＭＰＯ4（Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅ等）で表されるオリビン型化合物等のいずれかからなることが好ましい。
【００９４】
上記の層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ1-xＣｏx-yＡｌyＯ2（０．１≦ｘ≦０．３，０．０１≦ｙ≦０．２）、および少なくともＣｏ，ＮｉおよびＭｎを含む酸化物（ＬｉＭｎ1/3Ｎｉ1/3Ｃｏ1/3Ｏ2，ＬｉＭｎ5/12Ｎｉ5/12Ｃｏ1/6Ｏ2，ＬｉＮｉ3/5Ｍｎ1/5Ｃｏ1/5Ｏ2，ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.2Ｍｎ0.3）のいずれかからなることが好ましい。
【００９５】
正極電極６１ｐの集電体６５ｐは、例えば、アルミニウム箔、およびアルミニウム合金箔のいずれかからなることが好ましい。集電体６５ｐの厚みは、電池の大きさおよび容量によって異なるが、例えば０．０１〜０．０２ｍｍであることが好ましい。
【００９６】
正極電極６１ｐは、次の方法によって作製される。上述した正極活物質と、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、および繊維状炭素等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のバインダとを含む正極合剤を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。この組成物を帯状の集電体上に間欠的に塗布して乾燥する。必要に応じてプレス処理により正極合剤層の厚みを調整してもよい。このようにして得た長尺の正極基材（電極基材）を例えばトムソン刃を用いて所定形状に切断して正極電極６１ｐが得られる。
【００９７】
正極電極６１ｐにおける正極合剤層６６ｐの厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、正極合剤層６６ｐにおける各構成成分の含有量は、正極活物質：９０〜９８質量％、導電助剤：１〜５質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。
【００９８】
正極リードタブ６３ｐは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。正極リードタブ６３ｐの厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【００９９】
図２３では、正極リードタブ６３ｐが外装６８の外にまで導出されているが、正極リードタブ６３ｐに、これとは別部材の正極端子を接続して、当該正極端子を外装６８の外に導出してもよい。このような正極端子の材料は、電池６０を使用する機器との接続を容易にする等の観点から決定される。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などを用いることができる。また、正極端子の厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましい。
【０１００】
正極電極６１ｐの耳部６２ｐと正極リードタブ６３ｐとの接続方法として超音波溶接を用いることができる。この場合、超音波溶接によって形成される溶接部６４ｐに、上述した本発明の面取り輪郭線を有する溶接痕が形成されることが好ましい。超音波溶接以外に、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、各種の方法を用いることもできる。
【０１０１】
負極電極６１ｎは、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出できる負極活物質を含有する層（負極合剤層）６６ｎを集電体６５ｎの片面または両面に形成した構造を有する。
【０１０２】
負極活物質は、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、および炭素繊維等のリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の１種または２種以上の混合物からなることが好ましい。
【０１０３】
あるいは、負極活物質は、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎ等の元素、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎの合金、リチウム含有窒化物、およびリチウム酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物（ＬｉＴｉ3Ｏ12等）、リチウム金属、およびリチウム／アルミニウム合金のいずれかからなることが好ましい。
【０１０４】
負極電極６１ｎの集電体６５ｎとしては、銅箔が好適である。銅箔は、その製造方法の違いによって電解銅箔と圧延銅箔とに大別される。電解銅箔は、相対的に安価である。集電体６５ｎの厚みは、電池の大きさまたは容量によって異なるが、例えば、０．００５〜０．０２ｍｍであることが好ましい。
【０１０５】
負極電極６１ｎは、次の方法によって作製される。上述した負極活物質と、バインダ（ＰＶＤＦ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のようなゴム系バインダとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）との混合バインダ等）と、必要に応じて黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック等の導電助剤等とを含む負極合剤を、ＮＭＰや水等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。この組成物を帯状の集電体上に間欠的に塗布して乾燥する。必要に応じてプレス処理により負極合剤層の厚み又は密度を調整してもよい。このようにして得た長尺の負極基材（電極基材）を例えばトムソン刃を用いて所定形状に切断して負極電極６１ｎが得られる。
【０１０６】
負極電極６１ｎにおける負極合剤層６６ｎの厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、負極合剤層６６ｎにおける各構成成分の含有量は、負極活物質：９０〜９８質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。また、導電助剤を用いる場合には、負極合剤層６６ｎ中の導電助剤の含有量は、１〜５質量％であることが好ましい。
【０１０７】
負極リードタブ６３ｎは、銅からなることが好ましい。必要に応じて、表面にニッケルメッキ等が施されていてもよい。負極リードタブ６３ｎの厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【０１０８】
図２３では、負極リードタブ６３ｎが外装６８の外にまで導出されているが、負極リードタブ６３ｎに、これとは別部材の負極端子を接続して、当該負極端子を外装６８の外に導出してもよい。このような負極端子の材料は、電池６０を使用する機器との接続を容易にする等の観点から決定される。例えば、ニッケル、ニッケルメッキをした銅、およびニッケル−銅クラッドなどを用いることができる。また、負極端子の厚みは、正極端子と同様に、５０〜３００μｍであることが好ましい。
【０１０９】
負極電極６１ｎの耳部６２ｎと負極リードタブ６３ｎとの接続方法として超音波溶接を用いることができる。この場合、超音波溶接によって形成される溶接部６４ｎに、上述した本発明の面取り輪郭線を有する溶接痕が形成されることが好ましい。本発明によれば耳部６２ｎを構成する負極集電体６５ｎの破れの発生を低減することができるので、負極集電体６５ｎとして相対的に耐伸性に劣る電解銅箔を用いても、耳部６２ｎに破れがない電池を製造することができる。この結果、相対的に安価な電解銅箔を用いることにより、電池のコストを低減することができる。なお、耳部６２ｎと負極リードタブ６３ｎとの接続方法として、超音波溶接以外に、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、各種の方法を用いることもできる。
【０１１０】
セパレータ６６は、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとを分離するとともにリチウムイオンを透過させる多孔質フィルムを含む。セパレータ６６は、電池６０が異常発熱して高温（例えば１００〜１４０℃）に達したときに溶融して孔が塞がる安全機構（シャットダウン特性）を有していることが好ましい。このような観点から、多孔質フィルムは、融点が８０〜１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなることが好ましく、具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーからなることが好ましい。多孔質フィルムの厚みは、特に制限はないが、１０〜５０μｍであることが好ましい。
【０１１１】
セパレータ６６は、上記の多孔質フィルム上に板状の無機微粒子層をコーティングにより形成したものであってもよい。これにより、異常発熱時のセパレータ６６の熱収縮を抑制して安全性を向上させることができる。
【０１１２】
あるいは、セパレータ６６は、上記の多孔質フィルムと耐熱性多孔質基体との積層構造を有していてもよい。耐熱性多孔質基体として、例えば耐熱温度が１５０℃以上の繊維状物を用いることができる。繊維状物は、セルロース及びその変成体、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアミドイミドおよびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の材料で形成することができる。具体的には上記材料からなる不織布からなることが好ましい。
【０１１３】
多孔質基体の「耐熱性」は、軟化等による実質的な寸法変化が生じないことを意味する。具体的には、多孔質基体の室温での長さに対する収縮の割合（収縮率）が５％以下を維持することができる上限温度（耐熱温度）が、セパレータのシャットダウン温度よりも十分に高いか否かで耐熱性を評価する。シャットダウン後のラミネート形電池の安全性を高めるために、多孔質基体は、シャットダウン温度よりも２０℃以上高い耐熱温度を有することが望ましく、より具体的には、多孔質基体の耐熱温度は、１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。
【０１１４】
電解液として、例えば、高誘電率溶媒または有機溶媒にＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4等の溶質を溶解した溶液（非水電解液）を用いることができる。高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、およびγ−ブチロラクトン（ＢＬ）のいずれかを用いることができる。有機溶媒としては、直鎖状のジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）等の低粘度溶媒を用いることができる。
【０１１５】
電解液の溶媒としては、上述した高誘電率溶媒と低粘度溶媒との混合溶媒を使用することが好ましい。また、上述した溶液に、ＰＶＤＦ、ゴム系の材料、脂環エポキシ、およびオキセタン系の三次元架橋構造を有する材料等を混合して固化し、ポリマー電解液としてもよい。
【０１１６】
正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとの間にセパレータ６６を介在させて、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとを交互に積層して電極積層体６７を作成する。
【０１１７】
電極積層体６７の作成方法は、特に制限はない。例えば、帯状のセパレータ６６を一定間隔で山折りと谷折りとを交互に繰り返すことでジグザグ状に折り曲げ、セパレータ６６の一方の面側から各谷折り部分に正極電極６１ｐを挟み込み、他方の面側から各谷折り部分に負極電極６１ｎを挟み込んで電極積層体６７を作成できる。あるいは、セパレータ６６で矩形の複数の袋を形成し、各セパレータ６６からなる袋内に正極電極６１ｐを挿入したものを、負極電極６１ｎと交互に積層して電極積層体６７を作成してもよい。
【０１１８】
かくして得られた電極積層体６７からはみ出した複数の正極電極６１ｐの正極耳部６２ｐに正極リードタブ６３ｐを接続する。同様に、電極積層体６７からはみ出した複数の負極電極６１ｎの負極耳部６２ｎに負極リードタブ６３ｎを接続する。
【０１１９】
このようにして得た電極積層体６７の上下に略矩形の２枚のラミネートシート６９を配置し、正極リードタブ６３ｐ及び負極リードタブ６３ｎが形成された辺を除く３辺に沿って２枚のラミネートシート６９を熱融着してラミネートシート６９を袋状に形成する。２枚のラミネートシートを用いるのではなく、１枚の長方形のラミネートシートを電極積層体６７を挟むように折り曲げて重ね合わせ、対向する２辺に沿って熱融着してラミネートシートを袋状に形成してもよい。その後、ラミネートシート６９の袋内に電解液を注入する。最後に、熱融着していない辺に沿って、正極及び負極のリードタブ６３ｐ，６３ｎとともにラミネートシート６９を熱融着して、リチウムイオン二次電池６０が得られる。
【０１２０】
ラミネートシート６９の構成は、特に制限はなく、例えばラミネート形リチウムイオン二次電池の外装材として使用されている公知のラミネートシートを用いることができる。例えば、アルミニウムからなる基層の片面に熱融着性樹脂層として変性ポリオレフィン層が積層された多層シートを用いることができる。
【０１２１】
上記の例では、正極リードタブ６３ｐ及び負極リードタブ６３ｎが、略矩形のラミネートシート６９の同じ短辺から引き出されているが、異なる辺から引き出されていてもよい。
【０１２２】
上記では、ラミネート形のリチウムイオン二次電池の例を説明したが、本発明の電池はラミネート形以外のリチウムイオン二次電池であってもよい。
【実施例】
【０１２３】
（評価試験１）
以下のようにしてラミネート形リチウムイオン二次電池６０用の電極積層体６７（図２３参照）を作成した。
【０１２４】
正極用集電体６５ｐとして、厚さ１５μｍのアルミニウム箔を用いた。この集電体６５ｐの両面の所定領域に厚さ１１０μｍの正極合剤層６６ｐを塗布形成して正極電極６１ｐを得た。
【０１２５】
負極用集電体６５ｎとして、厚さ１０μｍの電解銅箔を用いた。この集電体６５ｎの両面の所定領域に厚さ１２６μｍの負極合剤層６６ｎを塗布形成して負極電極６１ｎを得た。
【０１２６】
多孔質フィルムからなる厚さ２１μｍの帯状のセパレータ６６をジグザグ状に折り曲げて、セパレータ６６の一方の側から各谷折り部分に上記の正極電極６１ｐを挟み込み、他方の側から各谷折り部分に上記の負極電極６１ｎを挟み込んで、２２枚の正極電極６１ｐと２３枚の負極電極６１ｎとがセパレータ６６を介して交互に積層された電極積層体６７を得た。
【０１２７】
図２５に示すように、電極積層体６７の一辺から突き出した２３枚の負極集電体６５ｎの耳部６２ｎの束を、厚さ２００μｍ、幅２０ｍｍのリードタブ６３ｎ（２０ｍｍ幅Ｃｕ−Ｎｉ）上に重ね合わせて、両者を超音波溶接にて接合した。リードタブ６３ｎは、銅の薄板の両面にニッケルメッキが施されたものである。
【０１２８】
また、電極積層体６７の一辺から突き出した２２枚の正極集電体６５ｐの耳部６２ｐの束を、厚さ２８５μｍ、幅２０ｍｍのリードタブ６３ｐ（２０ｍｍ幅Ａｌ）上に重ね合わせて、両者を超音波溶接にて接合した。
【０１２９】
負極及び正極の超音波溶接において、実施例では、上述した図１９Ａ、図１９Ｂに示したドーム状に膨らんだ凸曲面を有する１６個の面取り突起１３０’が２行×８列に格子状に配置された加工面１１を備えたチップ１０を用いた。加工面１１を平面視したときの突起１３０’の輪郭線１３１は、０．６ｍｍの直径を有する円形（図１３Ａ参照）であった。突起１３０’の高さは０．３ｍｍであった。輪郭線１３１に沿って突起１３０’の周囲に環状に連続的に形成された凹曲面１３１ｃ（図１９Ｂ参照）は、曲率半径Ｒ131が０．１５ｍｍの円弧形状の断面を有していた。このような突起１３０’が形成された加工面１１を、耳部６２ｎ，６２ｐを構成する集電体６５ｎ，６５ｐに押し当てて超音波溶接した。
【０１３０】
リードタブ６３ｐ，６３ｎが接合された電極積層体６７を、ラミネートシート６９からなる袋状物中に収納し、電解液を注入後、当該袋状物の開口を封止した。かくして、実施例にかかる電池を得た。同様の方法で実施例にかかる１０個の電池を作成した。
【０１３１】
負極及び正極の超音波溶接において、加工面１１に形成された突起の形状が異なるチップ１０を用いる以外は実施例と同じにして、比較例にかかる１０個の電池を作成した。比較例で用いたチップ１０の加工面１１には、図５Ａ、図５Ｂに示した１６個の非面取り突起１１０が２行×８列に格子状に配置されていた。加工面１１を平面視したときの非面取り突起１１０の輪郭線１１１は一辺長さが１．２ｍｍの正方形であり、上面１１２の輪郭線１１３は一辺長さが０．６ｍｍの正方形であった。突起１１０の高さは０．３ｍｍであった。突起１１０の縦横方向の配置ピッチは、実施例のチップ１０の突起１３０’のそれと同じであった。突起１１０の周囲の輪郭線１１１には凹曲面１２１ｃ（図１７Ｂ参照）は形成されていなかった（即ち、曲率半径Ｒ121＜０．０５ｍｍ）。
【０１３２】
実施例及び比較例の各１０個の電池に対して、ＪＩＳ  Ｃ８７１３の振動試験に規定された振動を印加した。その後、電池を分解し、溶接部６４ｐ，６４ｎをデジタルマイクロスコープで観察して、溶接痕の形状及び耳部６２ｐ，６２ｎを構成する集電体６５ｐ，６５ｎの破れの有無を評価した。
【０１３３】
その結果、実施例では、溶接部６４ｐ，６４ｎに、図１１Ａ、図１８Ａ及び図１８Ｂに示した円形の面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０’が、２行×８列の格子点位置に形成されていた。溶接部６４ｐ，６４ｎを平面視したときの溶接痕２３０’の円形の輪郭線２３１の直径Ａは０．６ｍｍであった。溶接痕２３０’の深さは０．３ｍｍであった。１０個の電池のいずれにも集電体６５ｐ，６５ｎに破れは認められなかった。溶接痕２３０’の中心を通る面に沿って溶接部６４ｐ，６４ｎを厚さ方向に切断して、溶接痕２３０’の断面形状を観察した。その結果、輪郭線２３１の位置に凸曲面２３１ｃが形成されていた。凸曲面２３１ｃの曲率半径Ｒ231は０．１５ｍｍであった。
【０１３４】
比較例では、溶接部６４ｐ，６４ｎに、図２Ａ及び図２Ｂに示した正方形の非面取り輪郭線２１１を有する溶接痕２１０が、２行×８列の格子点位置に形成されていた。溶接部６４ｐ，６４ｎを平面視したときの溶接痕２１０の正方形の輪郭線２１１の一辺長さＡは１．２ｍｍであった。溶接痕２１０の深さは０．３ｍｍであった。正極集電体６５ｐの破れは１０個の電池のいずれにも認められなかったが、負極集電体６５ｎの破れは１０個の電池のうちの９個に認められた。溶接痕２１０の中心を通る面に沿って溶接部６４ｐ，６４ｎを厚さ方向に切断して、溶接痕２１０の断面形状を観察した。その結果、輪郭線２１１の位置に凸曲面２２１ｃ（図１６Ｃ参照）を確認することができなかった。念のため、輪郭線２１１の位置での集電体の表面の曲率半径を測定したところ、曲率半径Ｒ221は０．０５ｍｍ未満であった。
【０１３５】
以上より、実施例で溶接部に形成した円形の面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０’は、負極集電体６５ｎを構成する電解銅箔の破れ防止に有効であることが確認された。
【０１３６】
（評価試験２）
負極合剤層６６ｎが形成されていない、評価試験１で用いたのと同じ２３枚の負極集電体６５ｎを準備した。２３枚の負極集電体６５ｎの耳部６２ｎを、評価試験１と同じリードタブ６３ｎ上に重ね合わせて、これらを超音波溶接にて接合した。超音波溶接の条件は評価試験１と同じにした。実施例及び比較例のそれぞれについて各１０個のサンプルを得た。
【０１３７】
各サンプルについて、チップ１０が押し当てられていた最上の負極集電体６５ｎについて引っ張り試験を行った。即ち、リードタブ６３ｎを保持した状態で、最上の負極集電体６５ｎに徐々に増大する張力を印加し、当該負極集電体６５ｎに破れが発生した時点の張力を測定した。張力（単位：Ｎ）を耳部６２ｎの１０ｍｍ幅当たりの張力に換算して負極集電体の強度（単位：Ｎ／１０ｍｍ）を求めた。
【０１３８】
結果を図２２に示す。図２２の上のグラフは、実施例及び比較例の各１０個のサンプルの負極集電体の強度を示す。図２２の下に、実施例及び比較例の各１０個のサンプルについての強度の平均値、最大値、最小値、標準偏差を示す。図２２より、実施例で溶接部に形成した円形の面取り輪郭線２３１を有する溶接痕２３０’は、負極集電体６５ｎの破れ防止に有効であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、電極の耳部とリードタブとが溶接された溶接部を備える電池に広範囲に利用することができる。特に、電極の集電体として電解銅箔を用いた電池に好ましく利用することができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１０  チップ
１１  加工面
６０  ラミネート形リチウムイオン二次電池
６１ｐ，６１ｎ  電極
６２ｐ，６２ｎ  耳部
６３ｐ，６３ｎ  リードタブ
６４ｐ，６４ｎ  溶接部
６５ｐ，６５ｎ  集電体
６６ｐ，６６ｎ  電極合剤層
６７  電極積層体
６８  外装
６９  ラミネートシート
７１ｐ，７１ｎ  電極部
２１０，２２０，２３０，２４０  溶接痕
２２１，２３１，２４１  溶接痕の面取り輪郭線
２２１ｃ，２３１ｃ，２４１ｃ  凸曲面
２２１ｒ  円弧
【図１】
2013165054.tif 000003
【図２】
2013165054.tif 000004
【図３】
2013165054.tif 000005
【図４】
2013165054.tif 000006
【図５】
2013165054.tif 000007
【図６】
2013165054.tif 000008
【図７】
2013165054.tif 000009
【図８】
2013165054.tif 000010
【図９】
2013165054.tif 000011
【図１０】
2013165054.tif 000012
【図１１】
2013165054.tif 000013
【図１２】
2013165054.tif 000014
【図１３】
2013165054.tif 000015
【図１４】
2013165054.tif 000016
【図１５】
2013165054.tif 000017
【図１６】
2013165054.tif 000018
【図１７】
2013165054.tif 000019
【図１８】
2013165054.tif 000020
【図１９】
2013165054.tif 000021
【図２０】
2013165054.tif 000022
【図２１】
2013165054.tif 000023
【図２２】
2013165054.tif 000024
【図２３】
2013165054.tif 000025
【図２４】
2013165054.tif 000026
【図２５】
2013165054.tif 000027
【図２６】
2013165054.tif 000028
【図２７】
2013165054.tif 000029