(57)【要約】【課題】連結積層型電極体を備える電池において、厚み方向に曲げられた連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを抑制できる電池等を提供すること。【解決手段】電池１は、複数の第１電極板２１と複数の複合第２電極板３７とが交互に積層され、複合第２電極板３７は、他の複合第２電極板３７と連結部４１を介して連結した連結電極板４７をなす連結積層型電極体２０を備える。このうち連結部４１は、自身の厚み方向ＨＨに曲げられてなり、連結方向ＫＨに直交する連結幅方向ＬＨに延び、連結部４１にまで形成された第２活物質層３３及びセパレータ層３５がレーザ照射により除去され集電連結部４２が露出した除去連結部４３を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属箔からなる第１集電部、及び、この第１集電部の両主面上に位置する第１活物質層を有する複数の第１電極板と、
第２金属箔からなる第２集電部、この第２集電部の両主面上に位置する第２活物質層、及び、この第２活物質層の表面上にそれぞれ位置し熱可塑性樹脂製の樹脂粒子を含むセパレータ層を有する複数の複合第２電極板とが、交互に積層されてなり、
上記複合第２電極板は、上記第１電極板を介して積層方向に隣り合う他の上記複合第２電極板と連結部を介して連結した連結電極板をなしており、
上記連結電極板は、単一の上記第２金属箔から構成され、複数の上記第２集電部、及び、上記連結部に含まれ上記第２集電部同士を連結する集電連結部を含む連結第２集電箔を有する
連結積層型電極体を備え、
上記連結部は、
自身の厚み方向に曲げられてなり、
この連結部が連結する上記複合第２電極板同士の間を結ぶ連結方向に直交する連結幅方向に延び、上記連結部にまで形成された上記第２活物質層及び上記セパレータ層がレーザ照射により除去され上記集電連結部が露出した除去連結部を含む
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記第１電極板の厚みをＴ１とし、
前記複合第２電極板の１つの前記第２活物質層と１つの前記セパレータ層の厚みの和をＴ２としたとき、
前記連結部の前記除去連結部の除去幅Ｗｊが、下記式（１）を満たす
Ｗｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）  …式（１）
電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池であって、
前記第１集電部は、正極集電部であり、
前記第１活物質層は、正極活物質層であり、
前記第１電極板は、正極板であり、
前記第２集電部は、負極集電部であり、
前記第２活物質層は、負極活物質層であり、
前記複合第２電極板は、複合負極板であり、
前記連結電極板は、連結複合負極板であり、
前記連結第２集電箔は、連結負極集電箔である
電池。
【請求項４】
第１金属箔からなる第１集電部、及び、この第１集電部の両主面上に位置する第１活物質層を有する複数の第１電極板と、
第２金属箔からなる第２集電部、この第２集電部の両主面上に位置する第２活物質層、及び、この第２活物質層の表面上にそれぞれ位置し熱可塑性樹脂製の樹脂粒子を含むセパレータ層を有する複数の複合第２電極板とが、交互に積層されてなり、
上記複合第２電極板は、上記第１電極板を介して積層方向に隣り合う他の上記複合第２電極板と連結部を介して連結した連結電極板をなしており、
上記連結電極板は、単一の上記第２金属箔から構成され、複数の上記第２集電部、及び、上記連結部に含まれ上記第２集電部同士を連結する集電連結部を含む連結第２集電箔を有する
連結積層型電極体を備え、
上記連結部は、
自身の厚み方向に曲げられてなり、
この連結部が連結する上記複合第２電極板同士の間を結ぶ連結方向に直交する連結幅方向に延び、上記連結部にまで形成された上記第２活物質層及び上記セパレータ層がレーザ照射により除去され上記集電連結部が露出した除去連結部を含む
電池の製造方法であって、
上記連結電極板を形成する連結板形成工程を備え、
上記連結板形成工程は、
複数の上記複合第２電極板と、これらを連結する未加工連結部とを有する除去前電極板を形成する除去前電極板形成工程と、
上記除去前電極板の上記未加工連結部にレーザ光を照射して、上記集電連結部を残しつつ、上記集電連結部の両主面上の上記第２活物質層及び上記セパレータ層をいずれも除去して、上記除去連結部を有する上記連結電極板を形成する除去工程と、を有する
電池の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電池の製造方法であって、
前記第１電極板の厚みをＴ１とし、
前記複合第２電極板の１つの前記第２活物質層と１つの前記セパレータ層の厚みの和をＴ２としたとき、
前記連結部の前記除去連結部の除去幅Ｗｊが、下記式（１）を満たす
Ｗｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）  …式（１）
電池の製造方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の電池の製造方法であって、
前記第１集電部は、正極集電部であり、
前記第１活物質層は、正極活物質層であり、
前記第１電極板は、正極板であり、
前記第２集電部は、負極集電部であり、
前記第２活物質層は、負極活物質層であり、
前記複合第２電極板は、複合負極板であり、
前記連結電極板は、連結複合負極板であり、
前記連結第２集電箔は、連結負極集電箔である
電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結積層型の電極体を備える電池及び電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電池の電極体として、複数の矩形状の正極板と、１枚の帯状の連結負極板（複数の矩形状の負極板が連結したもの）と、この連結負極板の両主面に重ねられた一対の帯状のフィルム状セパレータとを有し、連結負極板及びフィルム状セパレータが山折り谷折りに交互に折り曲げられ、負極板同士の間にそれぞれ正極板が挿入された連結積層型の電極体が知られている。
【０００３】
このような連結積層型電極体は、例えば特許文献１に開示された製造方法によって製造する。即ち、まず、帯状の負極板（連結負極板）を一対の帯状のフィルム状セパレータの間に挿入し、これらを押圧して、連結負極板とフィルム状セパレータとが圧着した負極・セパレータ圧着体を形成する。次に、この負極・セパレータ圧着体に、長手方向の所定間隔毎に刃状具を押し当てて、幅方向に延びる折り目を複数形成する。次に、この負極・セパレータ圧着体を、複数の折り目で山折り谷折りに交互に折り曲げると共に、負極・セパレータ圧着体同士の間にそれぞれ正極板を挿入して、連結積層型電極体を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の連結積層型電極体は、正極板及び連結負極板とは別部材とされたフィルム状セパレータを用いて電極体を形成しているが、連結負極板の負極活物質層上にセパレータ層を形成して、連結負極板とセパレータ層とを一体化したもの（以下、連結複合負極板ともいう）を用いることも考えられる。
【０００６】
このような連結積層型電極体は、例えば、次のようにして製造する。即ち、まず、樹脂粒子を用いて、この粒子を含む多孔質のセパレータ層を、連結負極板の負極活物質層上に形成し、連結負極板とセパレータ層とが一体化した帯状の連結複合負極板を得る。次に、この連結複合負極板に、長手方向の所定間隔毎に刃状具などを押し当てて、幅方向に延びる折り目を複数形成する。次に、この連結複合負極板を、複数の折り目で山折り谷折りに交互に折り曲げると共に、この折り曲げられた連結部を介して繋がる複合負極板同士の間にそれぞれ正極板を挿入して、連結積層型電極体を形成する。
【０００７】
しかしながら、刃状具等を押し当てて折り目を形成すると、その際にセパレータ層及び負極活物質層に掛かる応力により、折り目の近傍においてセパレータ層及び負極活物質層が破壊して剥がれ落ちることがある。このため、このような連結複合負極板を用いて電極体及び電池を形成すると、短絡を生じるおそれがある。また、折り目の形成時にセパレータ層及び負極活物質層の剥がれ落ちが生じない場合であっても、連結複合負極板を山折り或いは谷折りに折り曲げると、連結部の外側では、セパレータ層及び負極活物質層に引張応力が掛かる一方、連結部の内側では、セパレータ層及び負極活物質層に圧縮応力が掛かる。このため、連結部でセパレータ層及び負極活物質層が破壊して剥がれ落ちることがある。この場合も、この連結複合負極板を用いて電極体及び電池を形成したときに、短絡を生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、複数の第１電極板と複数の複合第２電極板とが交互に積層され、積層方向に第１電極板を介して隣り合う複合第２電極板同士が連結部で連結された連結電極板を有する連結積層型電極体を備える電池において、厚み方向に曲げられた連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを抑制した電池及び電池の製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、第１金属箔からなる第１集電部、及び、この第１集電部の両主面上に位置する第１活物質層を有する複数の第１電極板と、第２金属箔からなる第２集電部、この第２集電部の両主面上に位置する第２活物質層、及び、この第２活物質層の表面上にそれぞれ位置し熱可塑性樹脂製の樹脂粒子を含むセパレータ層を有する複数の複合第２電極板とが、交互に積層されてなり、上記複合第２電極板は、上記第１電極板を介して積層方向に隣り合う他の上記複合第２電極板と連結部を介して連結した連結電極板をなしており、上記連結電極板は、単一の上記第２金属箔から構成され、複数の上記第２集電部、及び、上記連結部に含まれ上記第２集電部同士を連結する集電連結部を含む連結第２集電箔を有する連結積層型電極体を備え、上記連結部は、自身の厚み方向に曲げられてなり、この連結部が連結する上記複合第２電極板同士の間を結ぶ連結方向に直交する連結幅方向に延び、上記連結部にまで形成された上記第２活物質層及び上記セパレータ層がレーザ照射により除去され上記集電連結部が露出した除去連結部を含む電池である。
【００１０】
この電池では、上述のように、連結電極板の連結部は、連結幅方向に延び、連結部にまで形成された第２活物質層及びセパレータ層がレーザ照射により除去され集電連結部が露出した除去連結部を含む。この連結電極板は、連結部をその厚み方向に曲げると、第２活物質層及びセパレータ層が除去されて曲がり易くなった除去連結部で大きく曲がるため、除去連結部を除く部位（以下、「残存連結部」ともいう）の曲率が小さくなって、残存連結部に掛かる圧縮応力及び引張応力が小さくなる。これにより、連結部のうち残存連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを抑制できる。或いは、連結部の全体を除去連結部とした場合には、連結部に第２活物質層及びセパレータ層が存在しないため、連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを防止できる。
【００１１】
なお、「第１電極板」は、前述のように、第１集電部及び第１活物質層を有するが、複合第２電極板と同様に、第１活物質層の表面上にセパレータ層を有する「複合第１電極板」であってもよい。更には、複合第１電極板が、第２電極板を介して積層方向に隣り合う他の複合第１電極板と第１連結部を介して連結した形態であってもよい。
【００１２】
更に、上記の電池であって、前記第１電極板の厚みをＴ１とし、前記複合第２電極板の１つの前記第２活物質層と１つの前記セパレータ層の厚みの和をＴ２としたとき、前記連結部の前記除去連結部の除去幅Ｗｊが、下記式（１）を満たす電池とすると良い。
Ｗｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）  …式（１）
【００１３】
この電池では、除去連結部の除去幅ＷｊをＷｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）となるように大きく取っているので、連結部は、除去連結部で十分に曲がるため、除去連結部を除く部位（残存連結部）の曲率が更に小さくなって、残存連結部に掛かる圧縮応力及び引張応力が更に小さくなる。これにより、連結部のうち残存連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを更に効果的に抑制できる。或いは、連結部の全体を除去連結部とした場合には、連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを防止できる。
【００１４】
更に、上記のいずれ記載の電池であって、前記第１集電部は、正極集電部であり、前記第１活物質は、正極活物質であり、前記第１活物質層は、正極活物質層であり、前記第１電極板は、正極板であり、前記第２集電部は、負極集電部であり、前記第２活物質は、負極活物質であり、前記第２活物質層は、負極活物質層であり、前記複合第２電極板は、複合負極板であり、前記連結電極板は、連結複合負極板であり、前記連結第２集電箔は、連結負極集電箔である電池とすると良い。
【００１５】
この電池によれば、連結複合負極板の連結部でセパレータ層及び負極活物質層が剥がれ落ちるのを抑制した電池とすることができる。
【００１６】
また、他の態様は、第１金属箔からなる第１集電部、及び、この第１集電部の両主面上に位置する第１活物質層を有する複数の第１電極板と、第２金属箔からなる第２集電部、この第２集電部の両主面上に位置する第２活物質層、及び、この第２活物質層の表面上にそれぞれ位置し熱可塑性樹脂製の樹脂粒子を含むセパレータ層を有する複数の複合第２電極板とが、交互に積層されてなり、上記複合第２電極板は、上記第１電極板を介して積層方向に隣り合う他の上記複合第２電極板と連結部を介して連結した連結電極板をなしており、上記連結電極板は、単一の上記第２金属箔から構成され、複数の上記第２集電部、及び、上記連結部に含まれ上記第２集電部同士を連結する集電連結部を含む連結第２集電箔を有する連結積層型電極体を備え、上記連結部は、自身の厚み方向に曲げられてなり、この連結部が連結する上記複合第２電極板同士の間を結ぶ連結方向に直交する連結幅方向に延び、上記連結部にまで形成された上記第２活物質層及び上記セパレータ層がレーザ照射により除去され上記集電連結部が露出した除去連結部を含む電池の製造方法であって、上記連結電極板を形成する連結板形成工程を備え、上記連結板形成工程は、複数の上記複合第２電極板と、これらを連結する未加工連結部とを有する除去前電極板を形成する除去前電極板形成工程と、上記除去前電極板の上記未加工連結部にレーザ光を照射して、上記集電連結部を残しつつ、上記集電連結部の両主面上の上記第２活物質層及び上記セパレータ層をいずれも除去して、上記除去連結部を有する上記連結電極板を形成する除去工程と、を有する電池の製造方法である。
【００１７】
この電池の製造方法によれば、上述のように、連結板形成工程の除去工程において、除去前電極板の未加工連結部にレーザ光を照射し、集電連結部を残しつつ、第２活物質層及びセパレータ層をいずれも除去して、除去連結部を有する連結電極板を形成する。この連結電極板を用いて連結積層型電極体を形成すると、連結部は、第２活物質層及びセパレータ層が除去されて曲がり易くなった除去連結部で大きく曲がるため、除去連結部を除く部位（残存連結部）の曲率が小さくなって、残存連結部に掛かる圧縮応力及び引張応力が小さくなる。このため、連結部のうち残存連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを抑制した電池を製造できる。或いは、除去工程において、連結部の全体を除去連結部とした場合には、連結部に第２活物質層及びセパレータ層が存在しないため、連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを防止した電池を製造できる。
【００１８】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記第１電極板の厚みをＴ１とし、前記複合第２電極板の１つの前記第２活物質層と１つの前記セパレータ層の厚みの和をＴ２としたとき、前記連結部の前記除去連結部の除去幅Ｗｊが、下記式（１）を満たす電池の製造方法とすると良い。
Ｗｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）  …式（１）
【００１９】
この電池の製造方法では、除去連結部の除去幅ＷｊをＷｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）となるように大きく取っているので、連結積層型電極体を形成する際に、連結部が除去連結部で十分に曲がるため、除去連結部を除く部位（残存連結部）の曲率が更に小さくなって、残存連結部に掛かる圧縮応力及び引張応力が更に小さくなる。このため、連結部のうち残存連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを更に効果的に抑制した電池を製造できる。或いは、連結部の全体を除去連結部とした場合には、連結部でセパレータ層及び第２活物質層が剥がれ落ちるのを防止した電池を製造できる。
【００２０】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記第１集電部は、正極集電部であり、前記第１活物質は、正極活物質であり、前記第１活物質層は、正極活物質層であり、前記第１電極板は、正極板であり、前記第２集電部は、負極集電部であり、前記第２活物質は、負極活物質であり、前記第２活物質層は、負極活物質層であり、前記複合第２電極板は、複合負極板であり、前記連結電極板は、連結複合負極板であり、前記連結第２集電箔は、連結負極集電箔である電池の製造方法とすると良い。
【００２１】
この電池の製造方法によれば、連結複合負極板の連結部でセパレータ層及び負極活物質層が剥がれ落ちるのを抑制した電池を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る電池の斜視図である。
【図２】実施形態に係る電池を電池厚み方向に直交する（電池横方向及び電池縦方向に沿う）平面で切断した電池の縦断面図である。
【図３】実施形態に係る連結積層型電極体を電極体縦方向に直交する（電極体横方向及び電極体積層方向に沿う）平面で切断した連結積層型電極体の断面図である。
【図４】実施形態に係る連結積層型電極体を電極体横方向に直交する（電極体縦方向及び電極体積層方向に沿う）平面で切断した連結積層型電極体の断面図である。
【図５】実施形態に係り、連結複合負極板と各々の正極板との重なり状態を維持しつつ展開した、連結積層型電極体の展開図である。
【図６】実施形態に係り、除去工程後の連結複合負極板の平面図である。
【図７】実施形態に係り、除去工程後の連結複合負極板をその幅方向に切断した断面図である。
【図８】実施形態に係る除去前電極板の平面図である。
【図９】実施形態に係り、除去前電極板をその幅方向に切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係る電池１の斜視図及び縦断面図を示す。また、図３〜図５に、この電池１を構成する連結積層型電極体２０（以下、単に電極体２０とも言う）の断面図及び展開図を示す。図６及び図７に、連結複合負極板（連結電極板）４７の平面図及び断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池厚み方向ＢＨ、電池横方向ＣＨ及び電池縦方向ＤＨを、図１及び図２に示す方向、電極体２０の電極体積層方向（積層方向）ＥＨ、電極体横方向ＦＨ及び電極体縦方向ＧＨを、図２〜図５に示す方向と定めて説明する。
【００２４】
この電池１は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。電池１は、電池ケース１０と、この内部に収容された連結積層型電極体２０と、電池ケース１０に支持された正極端子部材５０及び負極端子部材６０等から構成される。また、電池ケース１０内には、非水電解液１７が収容されており、その一部は電極体２０内に含浸されている。
【００２５】
このうち電池ケース１０は、直方体箱状で金属（本実施形態ではアルミニウム）からなる。この電池ケース１０は、上側のみが開口した有底角筒状のケース本体部材１１と、このケース本体部材１１の開口１１ｈを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材１３とから構成される。ケース蓋部材１３には、電池ケース１０の内圧が所定圧力に達した際に破断開弁する安全弁１４が設けられている。また、このケース蓋部材１３には、電池ケース１０の内外を連通する注液孔１３ｈが形成され、封止部材１５で気密に封止されている。
【００２６】
また、ケース蓋部材１３には、アルミニウムからなる内部端子部材５３、外部端子部材５４及びボルト５５により構成される正極端子部材５０が、樹脂からなる内部絶縁部材５７及び外部絶縁部材５８を介して固設されている。この正極端子部材５０の一端は、電池ケース１０内において、後述する電極体２０のうち正極板（第１電極板）２１の正極露出部２１ｍに接続し導通しており、正極端子部材５０の他端は、ケース蓋部材１３を貫通して電池外部まで延び、電池１の正極端子を構成している。
【００２７】
また、ケース蓋部材１３には、銅からなる内部端子部材６３、外部端子部材６４及びボルト６５により構成される負極端子部材６０が、樹脂からなる内部絶縁部材６７及び外部絶縁部材６８を介して固設されている。この負極端子部材６０の一端は、電池ケース１０内において、後述する電極体２０のうち負極板（第２電極板）３１の負極露出部３１ｍに接続し導通しており、負極端子部材６０の他端は、ケース蓋部材１３を貫通して電池外部まで延び、電池１の負極端子を構成している。
【００２８】
次に、電極体２０について説明する（図２〜図５参照）。この電極体２０は、その電極体積層方向ＥＨが電池厚み方向ＢＨ、電極体横方向ＦＨが電池横方向ＣＨ、電極体縦方向ＧＨが電池縦方向ＤＨとそれぞれ一致した状態で、電池ケース１０内に収容されている（図２参照）。電極体２０と電池ケース１０との間には、絶縁フィルムからなり、一端側（図２中、上方）に開口を有する袋状の絶縁フィルム包囲体１９が配置され、電極体２０と電池ケース１０との間を絶縁している。
【００２９】
この電極体２０は、複数の矩形状の正極板２１と、１枚の帯状の連結複合負極板（連結電極板）４７（図６及び図７も参照）とからなる連結積層型の電極体である。このうち連結複合負極板４７は、後述する連結部４１毎に山折り谷折りに交互に、即ちジグザグに折り曲げられている。この連結複合負極板４７のうち、後述する複合負極板（複合第２電極板）３７同士の間には、それぞれ正極板２１が挿入されており、複数の正極板２１と複数の複合負極板３７とが交互に積層されて、積層型の電極体をなしている。
【００３０】
正極板２１は、矩形状の正極金属箔（第１金属箔，本実施形態ではアルミニウム箔）からなる正極集電部（第１集電部）２２の両主面２２ａ，２２ａ上に、それぞれ矩形状の正極活物質層（第１活物質層）２３，２３を設けてなる。この正極板２１の厚みＴ１（正極集電部２２と２つの正極活物質層２３，２３の厚みの和）は、Ｔ１＝１００μｍである（図４参照）。正極活物質層２３には、正極活物質（第１活物質）、導電材、結着剤が含まれる。正極板２１の４辺のうち１つの辺に沿う端部（図３中、左方、図５中、上方）は、厚み方向に正極活物質層２３が存在せず、正極集電部２２が厚み方向の両側に露出した正極露出部２１ｍとなっている。一方、正極板２１のうち正極露出部２１ｍ以外の部分は、厚み方向に正極活物質層２３，２３が存在する正極層存在部２１ｎとなっている。
【００３１】
連結複合負極板４７は、長手方向ＩＨに並んだ複数の矩形状の複合負極板３７と、隣り合う複合負極板３７同士の間をそれぞれ連結し、自身の厚み方向ＨＨに曲げられた複数の連結部４１とからなる。なお、図４、図６及び図７における一点鎖線は、複合負極板３７と連結部４１との境界をそれぞれ示している。また、この連結複合負極板４７は、厚み方向ＨＨの中心に、単一（１枚）で帯状の負極金属箔（第２金属箔，本実施形態では銅箔）からなる連結負極集電箔（連結第２集電箔）４８を有する。この連結負極集電箔４８は、複合負極板３７にそれぞれ含まれる負極集電部（第２集電部）３２と、連結部４１にそれぞれ含まれ隣り合う負極集電部３２，３２同士を連結する集電連結部４２とに分けられる。
【００３２】
複合負極板３７は、負極板３１と、これに一体化された２つのセパレータ層３５，３５とから構成される。このうち負極板３１は、前述のように、連結負極集電箔４８の負極集電部３２を有し、その両主面３２ａ，３２ａ上には、それぞれ矩形状の負極活物質層（第２活物質層）３３，３３が設けられている。負極活物質層３３には、負極活物質（第２活物質）、結着剤及び増粘剤が含まれる。１つの負極活物質層３３の厚みは、５０μｍである。負極板３１の４辺のうち１つの辺に沿う端部（図３中、右方、図５中、下方）は、厚み方向ＨＨに負極活物質層３３が存在せず、負極集電部３２が厚み方向ＨＨの両側に露出した負極露出部３１ｍとなっている。一方、負極板３１のうち負極露出部３１ｍ以外の部分は、厚み方向ＨＨに負極活物質層３３，３３が存在する負極層存在部３１ｎとなっている。
【００３３】
セパレータ層３５は、負極活物質層３３の表面３３ａ上にそれぞれ形成されている。このセパレータ層３５は、熱可塑性樹脂（本実施形態ではポリエチレン樹脂）からなる樹脂粒子３６と、結着剤（本実施形態ではカルボシキメチルセルロース（ＣＭＣ））とによって構成された多孔質層である。１つのセパレータ層３５の厚みは、５０μｍである。
【００３４】
連結部４１は、前述のように、連結負極集電箔４８の集電連結部４２を有し、連結部４１が連結する複合負極板３７，３７同士の間を結ぶ連結方向ＫＨ（図５〜図７中、左右方向）の中央部分に位置し、連結方向ＫＨに直交する連結幅方向ＬＨ（図５及び図６中、上下方向）に延びる除去連結部４３と、この除去連結部４３の連結方向ＫＨの両側に位置する２つの残存連結部４４，４４とからなる。このうち除去連結部４３は、連結部４１にまで形成された２つの負極活物質層３３，３３及び２つのセパレータ層３５，３５がレーザ照射により除去された部位であり、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）が厚み方向ＨＨの両側に露出している。
一方、残存連結部４４は、前述の複合負極板３７と同様に、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）と、この両主面４２ａ，４２ａ上に形成された負極活物質層３３，３３と、これらの負極活物質層３３，３３の表面３３ａ，３３ａ上に形成されたセパレータ層３５，３５とからなる。
【００３５】
ここで、正極板２１の厚みＴ１、及び、複合負極板３７の１つの負極活物質層３３と１つのセパレータ層３５の厚みの和Ｔ２に対し（図４参照）、連結部４１の除去連結部４３の除去幅Ｗｊは、下記式（１）を満たしている。本実施形態では、前述のように、正極板２１の厚みＴ１＝１００μｍであり、１つの負極活物質層３３の厚みが５０μｍ、１つのセパレータ層３５の厚みが５０μｍで、これらの厚みの和Ｔ２＝１００μｍである。一方、除去連結部４３の除去幅Ｗｊ＝４５０μｍである。
Ｗｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）  …式（１）
【００３６】
正極板２１と複合負極板３７とは、前述のように交互に積層されているため、正極板２１を介して電極体積層方向ＥＨに隣り合う複合負極板３７，３７の負極集電部３２，３２同士の間隙Ｔ３（図４参照）は、Ｔ３＝Ｔ１＋２×Ｔ２である。これに対し、式（１）より、除去連結部４３の除去幅Ｗｊは、この間隙Ｔ３の１．４倍以上（本実施形態では１．５倍）と十分に大きくなっている。従って、連結部４１は、除去幅Ｗｊの大きい除去連結部４３で厚み方向ＨＨに十分大きく曲がっており、残存連結部４４の曲率は小さくなっている。
【００３７】
以上で説明したように、本実施形態の電池１では、連結複合負極板４７の連結部４１は、連結幅方向ＫＬに延び、連結部４１にまで形成された負極活物質層３３及びセパレータ層３５がレーザ照射により除去され、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）が露出した除去連結部４３を含む。この連結複合負極板４７は、連結部４１をその厚み方向ＨＨに曲げると、負極活物質層３３及びセパレータ層３５が除去されて曲がり易くなった除去連結部４３で大きく曲がるため、除去連結部４３を除く部位（残存連結部４４）の曲率が小さくなって、残存連結部４４に掛かる圧縮応力及び引張応力が小さくなる。これにより、この電池１では、連結部４１のうち残存連結部４４でセパレータ層３５及び負極活物質層３３が剥がれ落ちるのを抑制できる。
【００３８】
更に、本実施形態では、連結部４１の除去連結部４３の除去幅ＷｊをＷｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）となるように大きく取っているので、連結部４１は、除去連結部４３で十分に曲がるため、残存連結部４４の曲率が更に小さくなって、残存連結部４４に掛かる圧縮応力及び引張応力が更に小さくなる。これにより、連結部４１のうち残存連結部４４でセパレータ層３５及び負極活物質層３３が剥がれ落ちるのを更に効果的に抑制できる。また、本実施形態では、連結複合負極板４７の連結部４１でセパレータ層３５及び負極物質層３３が剥がれ落ちるのを抑制した電池とすることができる。
【００３９】
次いで、上記電池１の製造方法について説明する。まず、連結複合負極板４７の製造（連結板形成工程）について述べる（図６〜図９参照）。具体的には、まず、帯状の負極金属箔（銅箔）からなる連結負極集電箔４８を用意する。また別途、負極活物質、結着剤及び増粘剤を溶媒と共に混合した負極ペーストを用意する。そして、「除去前電極板形成工程」において、この負極ペーストを、連結負極集電箔４８の一方の主面４８ａに、ダイコート法により塗布し、これを加熱乾燥させて、帯状の負極活物質層３３を形成する。次に、連結負極集電箔４８の反対側の主面４８ａにも、同様に負極ペーストを塗布し、これを加熱乾燥させて、帯状の負極活物質層３３を形成する。その後、この連結負極板を加圧ロールにより圧縮して、負極活物質層３３，３３の密度を高める。
【００４０】
次に、この連結負極板にセパレータ層３５，３５を形成して、除去前電極板４７ｘを形成する（図８及び図９参照）。なお、図８及び図９における一点鎖線は、複合負極板３７と後述する未加工連結部４１ｘとの境界をそれぞれ示している。具体的には、熱可塑性樹脂（本実施形態ではポリエチレン樹脂）からなる樹脂粒子３６を水に分散させた分散液に、結着剤（本実施形態ではＣＭＣ）を添加し混合して、樹脂粒子ペーストを作製する。そして、この樹脂粒子ペーストを、グラビアロールで連結負極板の一方の負極活物質層３３の表面３３ａ上に塗布し、これを加熱乾燥させて、セパレータ層３５を形成する。次に、連結負極板の反対側の負極活物質層３３の表面３３ａ上にも、同様に樹脂粒子ペーストを塗布し、これを加熱乾燥させて、セパレータ層３５を形成する。これにより、長手方向ＩＨに並んだ複数の複合負極板３７と、隣り合う複合負極板３７同士の間をそれぞれ連結する複数の未加工連結部４１ｘとからなる除去前電極板４７ｘが形成される。
【００４１】
次に、この除去前電極板４７ｘについて「除去工程」を行って、連結複合負極板４７を形成する（図６及び図７参照）。具体的には、波長１．０６４μｍのファイバーレーザを用い、出力６００Ｗ、走査速度２０００ｍｍ／ｓｅｃの条件で、レーザ光ＬＢを、除去前電極板４７ｘの一方の主面側（図７参照）から、除去前電極板４７ｘのうち未加工連結部４１ｘの長手方向ＩＨ（連結方向ＫＨ）の中央部分に照射しつつ幅方向ＪＨ（連結幅方向ＬＨ）に走査する。
【００４２】
このレーザ照射により、未加工連結部４１ｘのうち長手方向ＩＨの中央部分では、除去幅Ｗｊ＝４５０μｍにわたって、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）の両主面４２ａ，４２ａ上の負極活物質層３３，３３及びセパレータ層３５，３５はいずれも除去される。具体的には、レーザ照射により、負極活物質層３３及びセパレータ層３５中に僅かに残留している溶剤や、負極活物質層３３及びセパレータ層３５に含まれている結着剤がそれぞれ気化し、また、負極活物質層３３及びセパレータ層３５に含まれる空隙が急激に膨張するために、負極活物質層３３及びセパレータ層３５が飛散して無くなると考えられる。
【００４３】
しかし、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）は除去されずに残って、除去連結部４３となる。一方、未加工連結部４１ｘのうち、除去連結部４３の長手方向ＩＨの両外側部分では、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）だけでなく、負極活物質層３３，３３及びセパレータ層３５，３５も残って、残存連結部４４となる。これにより、未加工連結部４１ｘから、除去連結部４３及び残存連結部４４からなる連結部４１が形成されて、複数の複合負極板３７と複数の連結部４１とから構成される連結複合負極板４７が形成される。
【００４４】
また別途、正極板２１を製造する（図３〜図５参照）。即ち、正極金属箔（アルミニウム箔）からなる正極集電部２２を用意する。また、正極活物質、導電材及び結着剤を溶媒と共に混合した正極ペーストを用意する。そして、この正極ペーストを、正極集電部２２の一方の主面２２ａに塗布し、これを加熱乾燥させて、正極活物質層２３を形成する。同様に、正極集電部２２の反対側の主面２２ａにも、同様に正極ペーストを塗布し、これを加熱乾燥させて、正極活物質層２３を形成する。その後、この正極板を加圧ロールにより圧縮して、正極活物質層２３，２３の密度を高める。
【００４５】
次に、「積層工程」において、連結複合負極板４７を、連結部４１毎に山折り谷折りに交互に折り曲げると共に、複合負極板３７同士の間にそれぞれ正極板２１を挿入して、複数の正極板２１と複数の複合負極板３７とを交互に積層する（図３及び図４参照）。かくして、連結積層型電極体２０が形成される。
【００４６】
また別途、ケース蓋部材１３、内部端子部材５３，６３、外部端子部材５４，６４、ボルト５５，６５、内部絶縁部材５７，６７を用意する。そして、「電池組立工程」において、ケース蓋部材１３に正極端子部材５０及び負極端子部材６０をそれぞれ固設する（図１及び図２参照）。更に、正極端子部材５０及び負極端子部材６０を電極体２０にそれぞれ溶接する。また、電極体２０に絶縁フィルム包囲体１９を被せて、これら電極体２０及び絶縁フィルム包囲体１９をケース本体部材１１内に挿入すると共に、ケース本体部材１１の開口１１ｈをケース蓋部材１３で塞ぐ。そして、ケース本体部材１１とケース蓋部材１３とをレーザ溶接する。次に、「注液工程」において、非水電解液１７を注液孔１３ｈから電池ケース１０内に注液し、封止部材１５で注液孔１３ｈを封止する。その後は、この電池について、コンディショニング工程や各種の検査工程を行う。かくして、電池１が完成する。
【００４７】
以上で説明したように、本実施形態の電池１の製造方法によれば、連結板形成工程の除去工程において、除去前電極板４７ｘの未加工連結部４１ｘにレーザ光ＬＢを照射し、連結負極集電箔４８（集電連結部４２）を残しつつ、負極活物質層３３，３３及びセパレータ層３５，３５をいずれも除去して、除去連結部４３を有する連結複合負極板４７を形成する。この連結複合負極板４７を用いて連結積層型電極体２０を形成すると、連結部４１は、負極活物質層３３及びセパレータ層３５が除去されて曲がり易くなった除去連結部４３で大きく曲がるため、残存連結部４４の曲率が小さくなって、残存連結部４４に掛かる圧縮応力及び引張応力が小さくなる。このため、連結部４１のうち残存連結部４４でセパレータ層３５，３５及び負極活物質層３３，３３が剥がれ落ちるのを抑制した電池１を製造できる。
【００４８】
更に、本実施形態の電池１の製造方法では、除去連結部４３の除去幅ＷｊをＷｊ≧１．４（Ｔ１＋２×Ｔ２）となるように大きく取っているので、連結積層型電極体２０を形成する際に、連結部４１が除去連結部４３で十分に曲がるため、残存連結部４４の曲率が更に小さくなって、残存連結部４４に掛かる圧縮応力及び引張応力が更に小さくなる。このため、連結部４１のうち残存連結部４４でセパレータ層３５，３５及び負極活物質層３３，３３が剥がれ落ちるのを更に効果的に抑制した電池１を製造できる。また、本実施形態の電池１の製造方法によれば、連結複合負極板４７の連結部４１でセパレータ層３５，３５及び負極活物質層３３，３３が剥がれ落ちるのを抑制した電池１を製造できる。
【００４９】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、連結部４１の連結方向ＫＨの中央部分を除去連結部４３とし、その両側を残存連結部４４，４４としたが、これに限られない。連結部４１の全体を除去連結部としてもよい。このようにすれば、連結部には、もはや負極活物質層３３及びセパレータ層３５が存在しなくなるので、連結部で負極活物質層３３及びセパレータ層３５が剥がれ落ちるのを確実に防止できる。但し、実施形態のように、連結部４１の連結方向ＫＨの中央に除去連結部４３を形成し、その両側を残存連結部４４，４４とする方が、レーザ照射で負極活物質層３３，３３及びセパレータ層３５，３５を除去する範囲を狭くできる（除去幅Ｗｊが大きくなり過ぎない）ので、除去工程を容易かつ低コストで行うことができる。
【００５０】
また、実施形態では、負極板３１の負極活物質層３３上にセパレータ層３５を形成して、負極板３１とセパレータ層３５とが一体となった複合負極板３７を形成したが、これに限られない。正極板２１の正極活物質層２３上にセパレータ層を形成して、正極板２１とセパレータ層とが一体となった複合正極板を形成することもできる。この場合、この複合正極板と前述の連結複合負極板４７とを用いて、連結積層型電極体を形成する。或いは、負極板同士が連結部を介して連結されているが、セパレータ層は有しない連結負極板を別途用意し、この連結負極板と複合正極板とを用いて、連結積層型電極体を形成する。
また、上述の複合正極板が連結部を介して複数連結した連結複合正極板を形成することもできる。この場合、例えば、負極板同士が連結されていない個別の負極板を複数用意し、これらの負極板と連結複合正極板とを用いて、連結積層型電極体を形成する。
【符号の説明】
【００５１】
１  電池
２０  電極体（連結積層型電極体）
２１  正極板（第１電極板）
２２  正極集電部（第１集電部）
２２ａ  （正極集電部の）主面
２３  正極活物質層（第１活物質層）
３１  負極板（第２電極板）
３２  負極集電部（第２集電部）
３２ａ  （負極集電部の）主面
３３  負極活物質層（第２活物質層）
３３ａ  （負極活物質層の）表面
３５  セパレータ層
３６  樹脂粒子
３７  複合負極板（複合第２電極板）
４１  連結部
４１ｘ  未加工連結部
４２  集電連結部
４２ａ  （集電連結部の）主面
４３  除去連結部
４４  残存連結部
４７  連結複合負極板（連結電極板）
４７ｘ  除去前電極板
４８  連結負極集電箔（連結第２集電箔）
ＥＨ  電極体積層方向（積層方向）
ＦＨ  電極体横方向
ＧＨ  電極体縦方向
ＨＨ  （連結複合負極板の）厚み方向
ＩＨ  （連結複合負極板の）長手方向
ＪＨ  （連結複合負極板の）幅方向
ＫＨ  連結方向
ＬＨ  連結幅方向
ＬＢ  レーザ光
Ｔ１  （正極板の）厚み
Ｔ２  （１つの負極活物質層と１つのセパレータ層の）厚みの和
Ｗｊ  除去幅
【図１】
2017076483.tif 000003
【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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