(57)【要約】【課題】製造工程の複雑化を抑制しつつも、溶接中に集電箔の一部が飛散したり溶融した集電箔が飛散することを抑制することができる二次電池の溶接方法を提供する。【解決手段】二次電池の製造方法は、電極部１０が延びる方向に挿入部６７が延びるように、挿入部６７を電極部１０間に配置する工程と、電極部１０を挿入部６７の側面に押圧する工程と、電極部１０が挿入部６７に押圧された状態で、電極部１０間に位置する挿入部６７にレーザ光Ｌを照射して、挿入部６７と電極部１０とを溶接する工程とを備える。【選択図】図１９
2017084725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極合材層が形成された塗布部分と、前記塗布部分よりも外縁側に位置すると共に前記電極合材層が形成されていない未塗布部とを有する第１電極シートと、
前記未塗布部に接続された集電体と、
第２電極シートと、
セパレータとを備えた二次電池において、前記未塗布部と前記集電体とを電気的につなぐための溶接方法であって、
前記第２電極シートと前記セパレータとを間に挟んで前記第１電極シートが隣り合うように前記第１電極シートが重なり合わせる共に、前記重ね合わされた第１電極シートの各前記外縁が一端において揃う電極体を形成する工程と、
前記集電体のビーム照射面が前記揃えらえた外縁よりも前記塗布部分側に位置するように、前記集電体を前記重ね合わされた第１電極シートの前記未塗布部間に挿入する工程と、
前記重ね合わされた第１電極シートの各前記未塗布部を押して、前記未塗布部を前記集電体に密着させる工程と、
前記未塗布部を前記集電体に密着させた状態で、前記ビーム照射面にエネルギビームを照射する工程と、
前記エネルギビームから前記ビーム照射面に加えられる熱によって、前記集電体の両側にある各前記未塗布部を溶かして、前記集電体と前記未塗布部とを溶接する、溶接方法。
【請求項２】
前記電極体を形成する工程は、
前記第１電極シートと、前記セパレータと、前記第２電極シートとを順次積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体を巻回する工程とを含み、
前記積層体を巻回する工程において、同一の第１電極シートが、前記第２電極シートと前記セパレータとを間に挟んで重なり合うように巻回され、
前記集電体を挿入する工程において、巻回された前記第１電極シートの前記未塗布部の間に前記集電体を挿入する、請求項１に記載の溶接方法。
【請求項３】
前記電極体を形成する工程は、前記積層体を巻回して巻回体を形成した後に前記巻回体を扁平形状に変形する工程を含み、
扁平形状に変形する工程において、前記未塗布部に、直線状に延びる直線部と、前記直線部に接続されると共に円弧状に湾曲する円弧部とを形成し、
前記集電体を挿入する工程において、前記直線部の間に前記集電体を挿入する、請求項２に記載の溶接方法。
【請求項４】
前記電極体を形成する工程は、前記第１電極シートの前記外縁が揃うように、第１電極シートと、セパレータと、前記第２電極シートとを順次複数積層して、積層体を形成する工程を含み、
前記積層体を形成する工程において、前記第２電極シートと前記セパレータとを間に挟んで、異なる前記第１電極シートが前記積層体の積層方向に隣り合うように積層し、
前記集電体を挿入する工程において、前記積層方向に隣り合う各前記第１電極シートの前記未塗布部間に、前記集電体を挿入する、請求項１に記載の溶接方法。
【請求項５】
前記未塗布部を前記集電体に密着させる工程において、金型が前記未塗布部を押圧することで、前記未塗布部を前記集電体に密着させ、
前記金型が前記未塗布部を前記集電体に密着させた状態において、前記金型は前記ビーム照射面よりも前記電極合材層側に位置する、請求項１に記載の溶接方法。
【請求項６】
前記エネルギビームを照射する工程において、前記ビーム照射面の中央部に前記エネルギビームを照射する、請求項１に記載の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二次電池の製造方法は、第１電極合材層が塗布された第１電極シートと、第２電極合材層が塗布された第２電極体とセパレータと準備する工程と、第１電極シート、セパレータおよび第２電極シートを順次積層して電極体を形成する工程とを含む。
【０００３】
第１電極シートは、第１金属箔と、第１金属箔に塗布された第１電極合材層と、第１電極合材層が塗布されていない第１電極部とを含む。第２電極シートは、第２金属箔と、第２金属箔に塗布された第２電極合材層と、第２電極合材層が塗布されていない第２電極部とを含む。
【０００４】
電極体の一端に第１電極部が形成されており、電極体の他端に第２電極部が形成されている。そして、第１電極部および第２電極部に集電端子を接続する。
【０００５】
集電端子と各電極部との接続状態は、二次電池の出力特性に大きな影響を与えることから、従来から各種の接続方法が提案されている。
【０００６】
特開平１０−２６１４４１号公報に記載された方法は、断面形状が逆Ｖ字形状とされると共に、頂点部にスリットが形成された集電端子を準備する工程と、集電端子のスリットに電極部を挿入する工程と、このスリットから突出する電極部にレーザを照射して、集電箔と集電端子とを溶接する工程とを含む。
【０００７】
特開２０１１−１１３８１１号公報に記載された方法は、電極体の端面に配置される集電端子を準備する工程を含み、この集電端子には複数のスリットが形成されている。
【０００８】
そして、当該方法においては、集電端子を電極体の端面に押し付けて、スリットから集電箔を突出させる工程と、スリットから突出した集電箔を押圧変形する工程と、押圧変形された集電箔にレーザを照射して、電極部よび集電端子を溶接する工程とを含む。
【０００９】
特開２００２−１００３４０号公報に記載された方法は、電極体の端面に配置される集電端子を準備する工程を含み、この集電端子は、軸部と、軸部に一体に形成された突起部とを含む。
【００１０】
そして、当該工程においては、集電端子の軸部を電極体の端面に配置する工程と、電極体の側面に集電端子の突起部を配置した状態で集電端子の突起部にレーザを照射して、突起部を溶融させる工程と、突起部の溶融液が毛細管現象によって集電箔間に染み渡った後に、溶融液を冷却する工程とを含む。
【００１１】
特開２０１１−２４３５７５号公報に記載された方法は、電極体の端面に、第１集電端子および第２集電端子を配置する工程を含む。
【００１２】
第１集電端子は、第１プレート部と、第１プレート部から突出する複数の突出部を含む。第２集電端子は、第２プレート部と、第２プレート部から突出する複数の突出部とを含む。
【００１３】
そして、上記方法においては、第１集電端子の突出部および第２集電端子の突出部を電極部間に配置し、電極部を第１集電端子の突出部および第２集電端子の突出部で挟み込む工程と、電極部を挟み込んだ状態で第１集電端子および第２集電端子に溶接ビームを照射して、第１集電端子および第２集電端子に突合せ溶接を施す工程とを含む。
【００１４】
上記突合せ溶接を実施することで、第１集電端子、第２集電端子および電極部とが一体的に溶接される。
【００１５】
特開２０１５−８２４９９号公報に記載された方法は、第１電極合材層が塗布された第１電極シートと、第２電極合材層が塗布された第２電極体とセパレータと準備する工程と、セパレータを間に挟んで第１電極合材層および第２電極合材層が対向する電極体を形成する工程とを含む。
【００１６】
第１電極体は、第１電極合材層が塗布されていない第１電極部と、第１電極部の先端部に塗布された第１光吸収部材とを含む。第２電極体は、第２電極合材層が塗布されていない第２電極部と、第２電極部の先端部に塗布された第２光吸収部材とを含む。
【００１７】
そして、第１電極体、セパレータおよび第２電極体を順次積層して、巻回すると、第１電極部の先端部間に第１光吸収部材が位置し、第２電極部の先端部間に第２光吸収部材が位置することになる。
【００１８】
そして、光吸収部材を覆うように集電端子を嵌め込み、この集電端子にレーザを照射して、集電端子と光吸収部材と電極部とを溶接する。この際、光吸収部材によって、電極体本体が覆われており、溶接の際にスパッタなどが生じたとしても電極体本体内にスパッタなどが入り込むことを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平１０−２６１４４１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１３８１１号公報
【特許文献３】特開２００２−１００３４０号公報
【特許文献４】特開２０１１−２４３５７５号公報
【特許文献５】特開２０１５−８２４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
特開平１０−２６１４４１号公報に記載された方法においては、集電箔に直接レーザを照射することになる。集電箔にレーザが照射されると、集電箔の一部が飛散したり、溶融した集電箔の一部が飛散したりする。このように、集電箔や溶融部の一部が飛散して、電極体内に入り込むと、製造された二次電に不具合が生じるおそれがある。
【００２１】
特開２０１１−１１３８１１号公報に記載された方法においても、集電箔に直接レーザが照射されるため、集電箔の一部が飛散したり、溶融した集電箔の一部が飛散したりするおそれがある。その結果、製造された二次電池に不具合が生じるおそれがある。
【００２２】
特開２００２−１００３４０号公報に記載された方法においては、突起部にレーザを照射して突起部を溶融される際に、溶融した突起部が飛散する場合がある。飛散した溶融液が電極体に付着などすると、製造された二次電池に不具合が生じる可能性がある。
【００２３】
特開２０１１−２４３５７５号公報に記載された方法においては、第１集電端子および第２集電端子に突合せ溶接を施す際に、第１集電端子および第２集電端子によって挟み込まれた電極部にも溶接ビームが照射される。
【００２４】
電極部に溶接ビームが照射されることで、電極部の一部が飛散したり、溶融した電極部が飛散したりするおそれがある。その結果、製造された二次電池に不具合が生じるおそれがある。
【００２５】
特開２０１５−８２４９９号公報に記載された方法においては、第１電極シートおよび第２電極シートに光吸収部材を形成する工程が発生し、製造工程の工程数が増えて、製造工程は複雑化する。
【００２６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造工程の複雑化を抑制しつつも、溶接中に飛散した集電箔や溶融物が電極体内に入り込むことを抑制することができる二次電池の溶接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
二次電池の製造方法は、１つの局面では、電極合材層が形成された塗布部分と、塗布部分よりも外縁側に位置すると共に電極合材層が形成されていない未塗布部とを有する第１電極シートと、未塗布部に接続された集電体と、第２電極シートと、セパレータとを備えた二次電池において、未塗布部と集電体とを電気的につなぐための溶接方法である。上記第２電極シートとセパレータとを間に挟んで第１電極シートが隣り合うように第１電極シートが重なり合うと共に、重ね合わされた第１電極シートの外縁が一端において揃う電極体を形成する工程と、集電体のビーム照射面が外縁よりも塗布部分側に位置するように、集電体を重ね合わされた第１電極シートの未塗布部間に挿入する工程と、重ね合わされた第１電極シートの各未塗布部を押して、未塗布部を集電体に密着させる工程と、未塗布部を集電体に密着させた状態で、ビーム照射面にエネルギビームを照射する工程と、エネルギビームからビーム照射面に加えられる熱によって、集電体の両側にある未塗布部を溶かして、集電体と未塗布部とを溶接する。
【００２８】
上記の溶接方法によれば、集電体のビーム照射面が外縁よりも塗布部分側に位置するように、集電体を重ね合わされた第１電極シートの未塗布部間に挿入されている。このため、未塗布部分を集電体に密着させたときには、未塗布部分が集電体よりも外方に突出した状態になる。そのため、スパッタなどが発生したとしても、電池本体側にスパッタが入り込むことを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る二次電池の製造方法によれば、製造工程の複雑化を抑制しつつも、溶接中に飛散した集電箔や溶融物が電極体内に入り込むことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施に形態１に係る二次電池１を示す斜視図である。
【図２】二次電池１を模式的に示す断面図である。
【図３】集電体１２および電極体２を示す斜視図である。
【図４】集電体１３および電極体２を示す斜視図である。
【図５】電極体２の一部を展開した状態における電極体２を示す斜視図である。
【図６】展開した状態における正極シート２９を示す斜視図である。
【図７】展開した状態における負極シート２７を示す斜視図である。
【図８】セパレータ２８を展開した状態におけるセパレータ２８の斜視図である。
【図９】図４に示すＩＸ−ＩＸ線における断面図であり、正極部１０を模式的に示す断面図である。
【図１０】図３に示す仮想平面９０で電極体２を断面視したときの断面図である。
【図１１】二次電池１の製造工程を示す工程フロー図である。
【図１２】図１０の積層工程Ｓ１１を示す斜視図である。
【図１３】巻回体７６を形成する工程を示す斜視図である。
【図１４】巻回体７６を変形する工程を示す側面図である。
【図１５】電極体２を示す斜視図である。
【図１６】電極体２を示す断面図である。
【図１７】集電体６５を示す斜視図である。
【図１８】挿入部６７，６８を正極部１０間に挿入する工程を示す斜視図である。
【図１９】挿入部６７，６８を正極部１０の間に挿入した状態における正極部１０を模式的に示す平面図である。
【図２０】電極体２を示す斜視図である。
【図２１】図１０に示す第１押圧工程Ｓ１４を示す斜視図である。
【図２２】挿入部６７およびその周囲の構造を示す断面図である。
【図２３】図１１に示す第１溶接工程Ｓ１５を示す斜視図である。
【図２４】第１溶接工程Ｓ１５を開始した直後の様子を示す断面図である。
【図２５】レーザ光Ｌの照射を開始してから少し時間が経過した状態を示す断面図である。
【図２６】図２５に示す状態から僅かに時間が経過した状態における断面図である。
【図２７】図１１に示す第２挿入工程Ｓ１６を示す斜視図である。
【図２８】図１１に示す第２押圧工程Ｓ１７を示す斜視図である。
【図２９】図１１に示す第２溶接工程Ｓ１８を示す断面図である。
【図３０】実施の形態２に係る二次電池１Ａを示す断面図である。
【図３１】正極シート１０５を示す斜視図である。
【図３２】負極シート１０７を示す斜視図である。
【図３３】二次電池１Ａの製造フローを示すフロー図である。
【図３４】電極体形成工程Ｓ２２を示す断面図である。
【図３５】集電体１３０を示す斜視図である。
【図３６】第１挿入工程Ｓ２３を示す正面図である。
【図３７】第１押圧工程Ｓ２４を示す断面図である。
【図３８】図３７に示す挿入部１３２およびその周囲の構成を示す断面図である。
【図３９】第１溶接工程Ｓ２５を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、実施に形態１に係る二次電池１を示す斜視図である。この図１に示すように二次電池１は、電極体２と、電極体２を内部に収容する電池ケース３と、電池ケース３の上面に設けられた正極端子４および負極端子５とを含む。
【００３２】
図２は、二次電池１を模式的に示す断面図である。この図２に示すように、電極体２は、端部６に形成された正極部１０と、電極体２の端部７に形成された負極部１１とを含む。二次電池１は、正極部１０および正極端子４に接続された集電体１２と、負極部１１および負極端子５に接続された集電体１３とを含む。
【００３３】
図３は、集電体１２および電極体２を示す斜視図であり、図４は、集電体１３および電極体２を示す斜視図である。図３および図４に示すように、電極体２は扁平形状に形成されると共に中空状に形成されている。電極体２には、端部６から端部７に達するように形成さた中空部６０が形成されている。電極体２は、平坦面状の平坦部４５と、中空部６０を挟んで平坦部４５と対向する平坦部４６と、平坦部４５と平坦部４６とを接続する湾曲部４７と、平坦部４５と平坦部４６とを接続する湾曲部４８とを含む。集電体１２は、正極部１０に電気的に接続されており、集電体１２は、正極部１０に溶接されている。集電体１３は、負極部１１に電気的に接続されており、集電体１３は、負極部１１に溶接されている。
【００３４】
図５は、電極体２の一部を展開した状態における電極体２を示す斜視図である。この図５に示すように、電極体２は、負極シート２７と、セパレータ２８と、正極シート２９と、セパレータ３０とを順次積層した積層体７５を巻回することで形成されている。具体的には、仮想巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように積層体７５を巻回して巻回体を形成した後、この巻回体を扁平形状に変形することで電極体２が形成されている。
【００３５】
図６は、展開した状態における正極シート２９を示す斜視図である。この図６に示すように、正極シート２９は、金属箔３５と、金属箔３５の表裏面に形成された正極合材層３６と、正極部１０とを含む。
【００３６】
金属箔３５は、長方形形状に形成されており、金属箔３５は、一対の長辺３７と、一対の短辺３８とを含む。金属箔３５は、たとえば、アルミニウムから形成されている。正極合材層３６は、正極活物質粒子およびバインダ樹脂を含有する。正極活物質粒子は、典型的にはリチウム（Ｌｉ）含有金属酸化物の粒子である。正極合材層は、たとえばバインダ樹脂を１〜２０質量％程度含有する。
【００３７】
正極部１０は、金属箔３５のうち正極合材層３６から露出する未塗布部分であり、正極合材層３６よりも、長辺３７側に形成されている。
【００３８】
図７は、展開した状態における負極シート２７を示す斜視図である。この図７に示すように、負極シート２７は、長方形形状の金属箔４０と、金属箔４０の表裏面に形成された負極合材層４１と、負極部１１とを含む。
【００３９】
金属箔４０は、一対の長辺４２と、一対の短辺４３とを含み、金属箔４０は、たとえば、銅から形成されている。
【００４０】
負極合材層４１は、負極活物質粒子と、バインダとを含む。負極活物質粒子は、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素等の炭素系負極活物質でもよいし、珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）等を含有する合金系負極活物質でもよい。
【００４１】
負極部１１は、金属箔４０のうち負極合材層４１から露出する未塗布部分であり、負極部１１は、負極合材層４１よりも長辺４２側に形成されている。
【００４２】
図８は、セパレータ２８を展開した状態におけるセパレータ２８の斜視図である。セパレータ２８およびセパレータ３０は、たとえばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィンなどから形成されている。
【００４３】
図５において、負極シート２７、セパレータ２８、正極シート２９およびセパレータ３０を順次積層して積層体を形成し、この積層体を複数回巻回して巻回体を形成し、この巻回体を扁平状に変形させることで、図３に示す電極体２が形成されている。
【００４４】
図３において、正極部１０は、平坦部４５に位置すると共に直線状に延びる直線部５２と、平坦部４６に位置すると共に直線状に延びる直線部５１とを含む。正極部１０は、直線部５２の一端および直線部５１の一端を接続する湾曲部５３と、直線部５２の他端および直線部５１の他端を接続する湾曲部５４とを含む。
【００４５】
負極部１１は、平坦部４６，４５に位置する直線部５６，５５と、直線部５６，５５の一端同士を接続する湾曲部５７と、直線部５６，５５の他端同士を接続する湾曲部５８とを含む。なお、負極部１１も正極部１０と同様に巻回されている。
【００４６】
正極シート２９が複数回巻回された状態になっているため、正極部１０および負極部１１も巻回された状態となっている。図９は、図３に示すＩＸ−ＩＸ線における断面図であり、正極部１０を模式的に示す断面図である。この図９に示すように、正極部１０は、端部８８から仮想巻軸Ｏ１の周囲を一周する巻回部分１０ａと、巻回部分１０ａの外周側を巻回部分１０ａから間隔をあけて仮想巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成された巻回部分１０ｂとを含む。同様に、巻回部分１０ｂの外周側に巻かれた巻回部分１０ｃ〜１０ｊを含む。そして、巻回部分１０ｊの終端に端部８９が位置している。なお、各巻回部分１０ａ〜１０ｊは、互いに間隔があけられた状態で巻回されている。なお、負極部１１も正極部１０と同様に形成されている。
【００４７】
図１０は、図３に示す仮想平面９０で電極体２を断面視したときの断面図である。仮想平面９０は、電極体２の端部６および端部７を通る仮想平面であり、図１０に示す断面図は、電極体２のうち平坦部４６の表面から中空部６０の内表面までの間に位置する部分を示す断面図である。
【００４８】
ここで、正極部１０は、図５に示すように、仮想巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されているため、仮想平面９０で断面視すると正極部１０が間隔をあけて配列するように形成されている。具体的には、正極部１０の巻回部分１０ａ〜１０ｊが間隔をあけて配列している。
【００４９】
同様に、仮想平面９０で断面視すると、負極部１１の巻回部分１１ａ〜１１ｊも中空部６０から平坦部４６の間に間隔をあけて複数配列している。
【００５０】
図２に示すように、二次電池１は、電極体２の正極部１０に溶接された集電体１２と、負極部１１に溶接された集電体１３とを含む。
【００５１】
図３に示すように、集電体１２は、正極部１０に溶接された溶接部１５および溶接部１６と、溶接部１５に接続された脚部１７と、溶接部１６に接続された脚部１８と、脚部１７および脚部１８が接続された天板部１９と、天板部１９の上面に設けられた接続部２０とを含む。
【００５２】
図１０に示すように、集電体１２は、溶接部１５に一体的に形成された挿入部５０を含む。挿入部５０は、溶接部１５よりも正極合材層３６側に位置しており、挿入部５０の端部は脚部１７に接続されている。
【００５３】
ここで、セパレータ３０、正極シート２９、セパレータ２８および負極シート２７が配列する方向を配列方向Ｄ１とすると、挿入部５０は、配列方向Ｄ１に配列する内側面３１および外側面３２を含む。
【００５４】
内側面３１は、電極体２の中空部６０側に配置されており、外側面３２は、電極体２の平坦部４６側に配置されている。
【００５５】
そして、巻回部分１０ａ〜１０ｅは、内側面３１よりも中空部６０（電極体２の中心）側の位置に位置しており、巻回部分１０ｆ〜１０ｊは、外側面３２よりも平坦部４６側に配置されている。そして、各巻回部分１０ａ〜１０ｊの先端部が、溶接部１５に溶接されている。
【００５６】
図３に示すように、溶接部１５と脚部１７との間には段差部が形成されており、脚部１７，１８は、正極部１０から離れた位置に配置されている。天板部１９も、正極部１０から少し離れた位置に配置されている。接続部２０は、図１に示す正極端子４に接続されている。なお、集電体１２の挿入部５０と、図３に示す脚部１７，１８と、天板部１９と、接続部２０とは、金属箔３５と同じアルミニウムから形成されている。溶接部１５は、アルミニウムやアルミニウム化合物から形成されており、溶接部１５は、電気を良好に導通する導電体である。溶接部１５に、正極部１０ａ〜１０ｌが接続されているため、溶接部１５と挿入部５０とを通って、図１に示す正極端子４と、正極部１０とが電気的に良好に接続されている。
【００５７】
図４に示すように、集電体１３は、負極部１１に接続された溶接部２１および溶接部２２と、溶接部２１に接続された脚部２３と、溶接部２２が接続された脚部２４と、脚部２３および脚部２４が接続された天板部２５と、天板部２５の上面に設けられた接続部２６とを含む。
【００５８】
図１０に示すように、集電体１３は、溶接部２２に一体的に形成された挿入部６１を含む。挿入部６１は、溶接部２２よりも負極合材層４１側に位置している。溶接部２２には、負極部１１の巻回部分１１ａ〜１１ｊの各先端部が溶接されている。
【００５９】
そして、図４に示すように、溶接部２１，２２と、脚部２３，２４との間には、段差部が形成されており、溶接部２１，２２は、負極部１１から離れた位置に配置されている。なお、天板部２５も負極部１１から少し離れた位置に配置されている。接続部２６は、図１に示す負極端子５に接続されている。
【００６０】
集電体１３の挿入部６１と、脚部２３と、天板部２５と、接続部２６とは、金属箔４０と同じ金属材料によって形成されており、たとえば、銅から形成されている。溶接部２２は、銅や酸化銅などから形成されている。
【００６１】
このように、溶接部２２および負極部１１は、導電性の金属材料によって形成されている。各負極部１１ａ〜１１ｊの先端部が溶接部２２に溶接されているため、負極部１１と負極端子５とが電気的に良好に接続されている。
【００６２】
上記のように構成された電極体２の製造方法について説明する。図１１は、二次電池１の製造工程を示す工程フロー図である。
【００６３】
この図１１に示すように、二次電池１の製造工程のシート形成工程Ｓ１０は、図６に示す正極シート２９を形成する工程と、図７に示す負極シート２７を形成する工程と、図８に示すセパレータ２８およびセパレータ３０を形成する工程とを含む。
【００６４】
正極シート２９を形成する工程は、金属箔３５の表裏面の一部に正極合材層３６を塗布すると共に、正極合材層３６が塗布されていない正極部１０を形成する工程と、当該工程後に、金属箔３５を所定の長さで裁断する工程とを含む。負極シート２７を形成する工程は、金属箔４０の表裏面の一部に負極合材層４１を塗布すると共に、負極合材層４１が塗布されていない負極部１１を形成する工程と、当該工程後に、金属箔４０を所定の長さで裁断する工程とを含む。
【００６５】
図１２は、図１０の積層工程Ｓ１１を示す斜視図である。この図１２に示すように、積層工程Ｓ１１は、セパレータ３０と、負極シート２７と、セパレータ２８と、正極シート２９とを順次積層して、積層体７５を形成する工程である。
【００６６】
図１１に示す電極体形成工程Ｓ１２は、積層体７５を巻回して巻回体７６を形成する工程と、巻回体７６を扁平形状に変形する変形工程とを含む。
【００６７】
図１３は、巻回体７６を形成する工程を示す斜視図であり、この図１３に示すように、図１２に示す積層体７５を仮想巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように巻回することで、巻回体７６を形成する。このように巻回体７６を形成することで、巻回体７６の一端に正極部１０が位置し、正極部１０の外縁９が巻回体７６の一端において揃う。
【００６８】
図１４は、巻回体７６を変形する工程を示す側面図であり、プレス機７７を用いて、巻回体７６を扁平形状にプレスする。プレス機７７は、押圧金型７８，７９を含み、押圧金型７８および押圧金型７９の間に巻回体７６を配置して、巻回体７６を扁平形状に変形する。これにより、図１５に示すような電極体２が形成される。図１６は、電極体２の断面図であり、この図１６に示すように、同一の正極シート２９が巻回されることで、同一の正極シート２９の巻回部分１０ｄ、１０ｅ，１０ｆ，１０ｇが負極シート２７およびセパレータ３０，２８を間に挟んで隣り合うように巻回されている。そして、正極部１０の外縁９は、電極体２の一端において揃うように形成されている。同様に、同一の負極シート２７の巻回部分が、正極シート２９およびセパレータ３０，２８を間に挟んで隣り合うように巻回されており、負極部１１の外縁も電極体２の他端で揃うように形成される。
【００６９】
図１１に示す第１挿入工程Ｓ１３は、集電体６５を準備する工程と、集電体６５の挿入部６７，６８を正極部１０間に配置する工程とを含む。
【００７０】
図１７は、集電体６５を示す斜視図である。この図１７に示すように、集電体６５は、天板部１９と、天板部１９の上面に形成された接続部２０と、天板部１９の下面に形成された脚部１７，１８と、脚部１７，１８に接続された段差部６９，７０と、段差部６９，７０に接続された挿入部６７，６８とを含む。
【００７１】
図１８は、挿入部６７，６８を正極部１０の巻回部分の間に挿入する工程を示す斜視図である。この図１８に示すように、正極部１０の直線部５２に挿入部６８を挿入し、正極部１０の直線部５１に挿入部６７を挿入する。このように、直線部５１が直線状に形成されているため、挿入部６７を直線状に形成することができ、集電体６５の構成を簡易なものとすることができる。これにより、集電体６５の製造コストの低減を図ることができる。さらに、直線状に形成された直線部５１の間に、直線状の挿入部６７，６８を挿入することは、円弧状に曲げられ正極部１０の間に、円弧状に曲げられた挿入部６７，６８を挿入する場合と比較して、比較的容易である。
【００７２】
図１９は、挿入部６７，６８を正極部１０の間に挿入した状態における正極部１０を模式的に示す平面図である。
【００７３】
この図１９に示すように、正極部１０は、端部８８から端部８７に向かうにつれて仮想巻軸Ｏ１からの距離が大きくなるように、仮想巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されている。
【００７４】
この図１９に示す例においては、正極部１０は、端部８８から仮想巻軸Ｏ１の周囲を一周する巻回部分１０ａと、巻回部分１０ａの外周側を巻回部分１０ａから間隔をあけて仮想巻軸Ｏ１の周囲を取り囲むように形成された巻回部分１０ｂとを含む。同様に、巻回部分１０ｂの外周側に巻かれた巻回部分１０ｃ〜１０ｊを含む。そして、巻回部分１０ｊの終端に端部８７が位置している。
【００７５】
図２０は、挿入部６７，６８を正極部１０間に挿入した状態を示す斜視図であり、図１８に示す仮想平面９１で電極体２を切断したときの斜視図である。この図２０に示すように、挿入部６７は、配列方向Ｄ１に配列する外側面３２および内側面３１と、ビーム照射面３４および下面３３とを含む。外側面３２は、電極体２の外側面（平坦部４６）側に位置しており、内側面３１は電極体２の中空部６０側に位置している。ビーム照射面３４は、正極部１０の外縁９側に位置しており、下面３３は、正極合材層３６側に位置している。
【００７６】
同様に、挿入部６８は、内側面６２および外側面６３と、ビーム照射面８６および下面６４とを含む。
【００７７】
ここで、図１９および図２０において、挿入部６７の内側面３１側には、巻回部分１０ａ〜１０ｅが位置しており、挿入部６７の外側面３２側には、巻回部分１０ｆ〜１０ｊが位置している。同様に、挿入部６８の内側面６２側には、巻回部分１０ｅ〜１０ａが位置しており、挿入部６８の外側面６３側には、巻回部分１０ｆ〜１０ｊが位置している。
【００７８】
図２１は、図１０に示す第１押圧工程Ｓ１４を示す斜視図である。図２０に示す状態から巻回部分１０ａの外縁９側から金型８０を図２１に示す挿入方向Ｄ２に挿入して、挿入部６７，６８に正極部１０を押圧する。
【００７９】
なお、挿入方向Ｄ２は、正極部１０の外縁９側から正極合材層３６に向かう方向である。
【００８０】
金型８０は、外金型８１と、外金型８２と、内金型８３とを含む。そして、外金型８２が挿入部６７の内側面３１に巻回部分１０ａ〜１０ｅを押圧し、外金型８２が挿入部６７の外側面３２に巻回部分１０ｆ〜１０ｊを押圧する。さらに、内金型８３が挿入部６８の内側面６２に巻回部分１０ａ〜１０ｅを押圧し、外金型８１が挿入部６８の外側面６３に巻回部分１０ｆ〜１０ｊを押圧する。
【００８１】
図２２は、挿入部６７およびその周囲の構造を示す断面図である。この図２２に示すように、外金型８２は、主面９２と、押圧面９４と、傾斜面９６とを含む。
【００８２】
外金型８２が挿入された状態において、押圧面９４の上端部に主面９２が位置しており、この主面９２は最も正極部１０の先端部に近い位置に設けられている。傾斜面９６は、押圧面９４の下端部側に接続されており、押圧面９４の下端部から正極合材層３６側に向かうにつれて、挿入部６７の外側面３２から離れるように形成されている。
【００８３】
この外金型８２が正極部１０間に挿入される過程において、まず、傾斜面９６が巻回部分１０ｆ〜１０ｊの先端部を挿入部６７側に向けて寄せていく。そして、最終的に押圧面９４が巻回部分１０ｆ〜１０ｊを外側面３２に押し付ける。そして、主面９２がビーム照射面３４よりも僅かに正極合材層３６側に位置した時点で、外金型８２の挿入方向Ｄ２の移動が停止する。
【００８４】
なお、内金型８３も外金型８２と同様に、主面９３と、押圧面９５と、傾斜面９７とを含む。そして、主面９３がビーム照射面３４よりも僅かに正極合材層３６側に達した時点で、挿入方向Ｄ２の移動が停止する。ここで、図２０に示すように、挿入部６７，６８のビーム照射面３４，８６が巻回部分１０ａなどの外縁９よりも正極合材層３６側に位置するように、挿入部６７，６８が配置されている。このため、図２３に示すように、巻回部分１０ａ〜１０ｊを挿入部６７，６８の側面に密着させると、巻回部分１０ａ〜１０ｊは、ビーム照射面３４から突出した状態になる。
【００８５】
図２３は、図１１に示す第１溶接工程Ｓ１５を示す斜視図であり、図２４は、第１溶接工程Ｓ１５を開始した直後の様子を示す断面図である。
【００８６】
図２３および図２４に示すように、挿入部６７のビーム照射面３４にレーザ光（エネルギビーム）Ｌを照射する。なお、本実施の形態においては、挿入部６７と正極部１０との溶接方法としてレーザ溶接を採用した例について説明するが、溶接方法としては、電子ビーム溶接を採用してもよい。すなわち、挿入部６７のビーム照射面３４にエネルギビームを照射して、正極部１０と挿入部６７とを溶接するようにする。
【００８７】
図２４において、挿入部６７の幅方向を図２１に示す負極シート２７、セパレータ２８および正極シート２９の配列方向Ｄ１と同じ方向とすると、レーザ光Ｌは、ビーム照射面３４の幅方向の中央部に照射される。これにより、正極部１０にレーザ光Ｌがあたることが抑制される。仮に、正極部１０にレーザ光Ｌが照射されると、正極部１０の一部が溶融し、当該溶融した部分が電極体２の内部に付着し、電極体２内で短絡などの弊害が発生するおそれがある。さらに、レーザ光Ｌが正極部１０に照射されると、正極部１０の一部が破断して、破断した正極部１０の一部が電極体２内に入り込むおそれがある。
【００８８】
その一方で、上記のようにレーザ光Ｌを挿入部６７の幅方向の中央部に照射するようにすることで、上記のような弊害が発生することを抑制することができる。
【００８９】
なお、レーザ光Ｌがの照射ポイントは、ビーム照射面３４の幅方向の中央部に設定され、レーザ光Ｌの照射ポイントの照射径は、たとえば、０．１ｍｍ以上幅Ｗ１／４の範囲内に設定される。そして、図２３に示すように、レーザ光Ｌの照射ポイントが走査方向Ｄ３（挿入部６７が延びる方向）に移動するようにレーザ光Ｌが走査される。
【００９０】
ここで、図２４において、挿入部６７のビーム照射面３４にレーザ光Ｌが照射されると、挿入部６７の一部が溶融して、溶融池８４が形成される。さらに、レーザ光Ｌの照射位置では、金属ガスのプルームが発生し、このプルームが外方に向かう反力によってキーホール８５が形成される。
【００９１】
溶融池８４が小さい状態において、キーホール８５が急速に成長すると、溶融池８４の一部が飛散してスパッタが生じる場合がある。
【００９２】
その一方で、挿入部６７の両側には、巻回部分１０ｅ，１０ｆが配置されている。このため、溶融池８４の一部が飛散したとしても、当該溶融池８４の一部が巻回部分１０ｅ，１０ｆによって、外部に飛散することを抑制することができる。
【００９３】
なお、巻回部分１０ｅ，１０ｆの外縁９がビーム照射面３４から突出する突出長さＨ１は、好ましくは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。０．５ｍｍよりも突出長さＨ１が低くなると、スパッタが発生した際に、溶融物が巻回部分１０ｅ，１０ｆを飛び越えて電極体２の本体部分に付着する可能性が高くなるためである。また、３ｍｍよりも高くなると、巻回部分１０ｅ，１０ｆの先端部が撓み、レーザ光Ｌが直接、巻回部分１０ｅ，１０ｆに照射される可能性が高くなるためである。巻回部分１０ｅ，１０ｆにレーザ光Ｌが照射されると、巻回部分１０ｅ，１０ｆの一部が破断する可能性が高くなるためである。
【００９４】
図２５は、レーザ光Ｌの照射を開始してから少し時間が経過した状態を示す断面図である。この図２５に示すように、挿入部６７の加工面が高温となり、溶融池８４が形成されると共に、溶融池８４にキーホール８５が形成される。
【００９５】
挿入部６７の加工面が高温となると、挿入部６７の熱が挿入部６７を通して、挿入部６７の直ぐ隣りに位置する巻回部分１０ｅおよび巻回部分１０ｆに伝達される。この熱伝達による熱によって、巻回部分１０ｅや巻回部分１０ｆの先端部付近の一部が溶融する。
【００９６】
巻回部分１０ｅ，１０ｆが溶融し始める際には、巻回部分１０ｅ，１０ｆに溶融池８４が接触する。そのため、溶融し始めた巻回部分１０ｅ，１０ｆが溶融池８４の表面張力によって、溶融池８４に引き付けられる。
【００９７】
これにより、溶融した巻回部分１０ｅ、１０ｆが外側に垂れることが抑制されており、溶融した巻回部分１０ｅ、１０ｆが溶融池８４と一体となる。
【００９８】
図２６は、図２５に示す状態から僅かに時間が経過した状態における断面図である。この図２６に示す状態においては、挿入部６７からの熱が巻回部分１０ｄ、１０ｇに伝達され、巻回部分１０ｄ、１０ｇが溶融し始める。この際、巻回部分１０ｅ、１０ｆは、溶融池８４と一体となっている。そして、溶融し始めた巻回部分１０ｄ，１０ｇも、溶融池８４の表面張力によって引き付けられ、溶融池８４と一体となる。
【００９９】
このようにして、挿入部６７と、挿入部６７の側面に押圧された巻回部分１０ａ〜１０ｊが順次溶融池８４と一体化する。そして、溶融池８４が冷え固まることで、図９や図３に示す溶接部１５が形成される。
【０１００】
上記のように、内側面３１から巻回部分１０ａ〜１０ｅに熱を伝達すると共に、外側面３２からも巻回部分１０ｆ〜１０ｊに熱を伝達しているため、溶接時間の短縮化を図ることができると共に、レーザ光Ｌのエネルギを低く抑えることができる。
【０１０１】
仮に、挿入部６７の外側面３２側に巻回部分１０ａ〜１０ｊが位置するように、挿入部６７を配置した場合には、外側面３２からしか巻回部分１０ａ〜１０ｊに熱を伝達することができず、巻回部分１０ｊにまで熱を伝達させて巻回部分１０ｊを溶融させるまでに要する時間が長くなる。さらに、外側面３２と巻回部分１０ｊの間に位置する巻回部分１０ａ〜１０ｉの枚数が多くなり、外側面３２と巻回部分１０ｊとの間の距離が長くなる。そのため、巻回部分１０ｊが溶融する程度にまで巻回部分１０ｊに伝達される熱量を確保するためには、レーザ光Ｌの出力を大きくする必要が生じる。その一方で、本実施の形態１に係る二次電池１の製造方法によれば、上記のような課題を回避することができる。
【０１０２】
第１溶接工程Ｓ１５において、主面９２は、挿入部６７のビーム照射面３４よりも正極合材層３６側に位置している。このため、巻回部分１０ａや巻回部分１０ｊが溶融する際に、溶融した巻回部分１０ａ，１０ｊが、外金型８２および内金型８３と接触することを抑制することができる。これにより、溶接部１５を形成した後に金型を電極体２から退避させる際に、溶接部１５が剥離したり、割れたりすることを抑制することができ、良好な溶接部１５を形成することができる。
【０１０３】
図２４に示す挿入部６７の幅Ｗ１は、好ましくは、０．５ｍｍよりも大きく、１．５ｍｍ以下である。０．５ｍｍよりも小さい場合には、レーザ光Ｌが直接、巻回部分１０ａ〜１０ｊに照射される可能性が高くなるためである。また、１．５ｍｍよりも大きくなると、巻回部分１０ａ〜１０ｊに伝達される熱量が不足しやすいためである。巻回部分１０ａ〜１０ｊに伝達される熱量が不足すると、挿入部６７の近くに位置する巻回部分１０ｅ，１０ｆしか溶接されず、たとえば、巻回部分１０ａ〜１０ｄや巻回部分１０ｇ〜１０ｊなどが溶接されない可能性が高くなるためである。
【０１０４】
さらに、好ましくは、幅Ｗ１を０，８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とする。幅Ｗ１を当該範囲に設定することで、巻回部分１０ａ〜１０ｊと挿入部６７との溶接の確実性を高めることができる。
【０１０５】
なお、巻回部分１０ａ〜１０ｊの外縁９が挿入部６７より電極体２の正極合材層３６側に位置すると、巻回部分１０ａ〜１０ｊと挿入部６７との接触面積が小さくなり、挿入部６７を通して正極部１０に伝達される熱量が少なくなる。このため、巻回部分１０ａ〜１０ｊが溶融し難くなるため、巻回部分１０ａ〜１０ｊの先端部が挿入部６７よりも外方に突出するように巻回部分１０ａ〜１０ｊを配置する必要がある。
【０１０６】
図２７は、図１１に示す第２挿入工程Ｓ１６を示す斜視図である。この図２７に示すように、集電体６５の挿入部７１および挿入部７２を負極部１１の間に挿入する。
【０１０７】
図２８は、図１１に示す第２押圧工程Ｓ１７を示す斜視図である。この図２８に示すように、金型８０を用いて、負極部１１を挿入部７１または挿入部７２の側面に押圧する。
【０１０８】
図２９は、図１１に示す第２溶接工程Ｓ１８を示す断面図である。この図２９に示すように、挿入部７１の上面にレーザ光Ｌを照射する。これにより、挿入部７１と負極部１１とが溶接される。このようにして、図４に示すように、溶接部２１および溶接部２２が形成される。
【０１０９】
このように、集電体１２および集電体１３が溶接された電極体２を形成した後、正極端子４および負極端子５が形成された蓋と、電極体２とを接続する。具体的には、蓋に設けられた正極端子４と集電体１２とを接続し、集電体１３と負極端子５とを接続する。
【０１１０】
そして、蓋と接続された電極体２を開口部が形成されたケース内に収容して、当該蓋とケースとを溶接する。そして、蓋に形成された電解液注入口からケース内に電解液を供給する。電解液を注入した後、電解液注入口を密封することで、図１に示す二次電池１を製造することができる。
【０１１１】
ここで、本実施の形態においては、負極シート２７と、セパレータ２８と、正極シート２９と、セパレータ３０とを積層した積層体を巻回した電極体２について説明したが、電極体としては、他の構成の電極体を採用することができる。
（実施の形態２）
図３０は、実施の形態２に係る二次電池１Ａを示す断面図である。この図３０に示すように、二次電池１Ａは、複数の正極部１０２および複数の負極部１０３を含む電極体１００と、電極体１００を内部に収容する電池ケース１０１と、正極部１０２に設けられた集電体１１０と、負極部１０３に設けられた集電体１１１と、集電体１１０に接続された接続部１２５と、負極部１０３に接続された接続部１２６とを含む。
【０１１２】
電極体１００は、正極シート１０５と、セパレータ１０６と、負極シート１０７と、セパレータ１０８とを順次積層して形成された積層体１１８を複数積層することで形成されている。
【０１１３】
このため、複数の正極部１０２は、電極体１００の一端に形成され、正極シート１０５などの積層方向に間隔をあけて設けられている。集電体１１０には、各正極部１０２の先端部が溶接されている。複数の負極部１０３は、電極体１００の他端に形成され、正極シート１０５などの積層方向に間隔をあけて設けられている。集電体１１１には、各負極部１０３の先端部が溶接されている。
【０１１４】
図３１は、正極シート１０５を示す斜視図であり、この図３１に示すように、正極シート１０５は、金属箔１１５と、金属箔１１５の表裏面に形成された正極合材層１１６と、正極部１１７とを含む。正極部１１７は、金属箔１１５のうち正極合材層１１６から露出する部分であり、正極部１１７は、金属箔１１５の一辺部が正極合材層１１６から露出することで形成されている。
【０１１５】
図３２は、負極シート１０７を示す斜視図である。この図３２に示すように、負極シート１０７は、金属箔１２０と、金属箔１２０の表裏面に形成された負極合材層１２１と、負極部１２２とを含む。負極部１２２は、金属箔１２０の一辺部が負極合材層１２１から露出することで形成されている。
【０１１６】
上記のように構成された二次電池１の製造方法について説明する。図３３は、二次電池１Ａの製造フローを示すフロー図である。この図３３に示すシート形成工程Ｓ２０においては、図３１および図３２に示す正極シート１０５および負極シート１０７を形成する。
【０１１７】
図３４は、電極体形成工程Ｓ２２を示す断面図である。この図３４に示すように、正極シート１０５と、セパレータ１０６と、負極シート１０７と、セパレータ１０８とを順次積層して形成された積層体１１８を複数積層する。この電極体１００においては、異なる正極シート１０５がセパレータ１０６，１０８および負極シート１０７を間に挟んで隣り合うように形成される。そして、正極部１１７は、電極体１００の一端に間隔をあけて設けられ、正極部１１７の外縁は、電極体１００の一端で揃うように配置される。同様に、異なる負極シート１０７が、セパレータ１０６，１０８および正極シート１０５を間に挟んで隣り合うように積層される。この際、負極部１２２の外縁も電極体１００の他端側で揃うように形成される。
【０１１８】
図３５は、集電体１３０を示す斜視図である。この図３５に示すように、集電体１３０は、基板１３１と、基板１３１に接続されると共に長尺に延びる挿入部１３２とを含む。
【０１１９】
挿入部１３２は、板状に形成されており、挿入部１３２の厚さ方向に配列する側面１４０および側面１４１と、ビーム照射面１４２とを含む。
【０１２０】
図３６は、第１挿入工程Ｓ２３を示す正面図である。この図３６は、電極体２の一端および他端を通る仮想平面で断面視したときの断面図である。この図３６に示すように、電極体１００の積層方向に間隔をあけて配置された正極部１０２間に、挿入部１３２を挿入する。この際、集電体１３０のビーム照射面１４２は、正極部１０２の先端部１０９よりも、正極合材層１１６側に位置するように、挿入部１３２が配置される。
【０１２１】
この際、保持機構１５０が電極体１００を保持しており、正極部１０２が上方に向けて突出するように、保持機構１５０は、電極体１００を保持する。
【０１２２】
図３７は、第１押圧工程Ｓ２４を示す断面図である。この図３７に示すように、押圧装置１３５を用いて複数の正極部１０２を集電体１３０の側面１４０，１４１に押圧する。押圧装置１３５は、金型１３６および金型１３７を含む。金型１３６は集電体１３０の側面１４１に複数の正極部１０２を押圧し、金型１３７は、側面１４０に複数の正極部１０２を押圧する。
【０１２３】
図３８は、図３７に示す挿入部１３２およびその周囲の構成を示す断面図である。この図３８に示すように、金型１３６は、複数の正極部１０２を側面１４１に押圧する押圧面１４７と、主面１４８とを含む。また、金型１３７は、複数の正極部１０２を側面１４０に押圧する押圧面１４５と、主面１４６とを含む。
【０１２４】
そして、主面１４８，１４６は、ビーム照射面１４２よりも、図３７に示す正極合材層１１６側に位置している。
【０１２５】
図３９は、第１溶接工程Ｓ２５を示す断面図である。この図３９に示すように、ビーム照射面１４２の幅方向の中央部にレーザ光Ｌを照射する。
【０１２６】
これにより、挿入部１３２が溶融すると共に、挿入部１３２の両側に位置する複数の正極部１０２が順次溶融して、挿入部１３２に溶接される。これにより、図３０に示す集電体１１０が形成される。
【０１２７】
次に、図３３に示すように、第２挿入工程Ｓ２６において、集電体１１１となる集電体を負極部１０３の間に配置する。その後、第２押圧工程Ｓ２７において、集電体の挿入部に負極部１０３を押圧する。その後、第２溶接工程Ｓ２８において、集電体の加工面にレーザ光Ｌを照射して、図３０に示す集電体１１１を形成する。
【０１２８】
このようにして、本実施の形態２に係る二次電池１Ａを製造することができる。
【実施例】
【０１２９】
発明者等は、金型８０を用いて、正極部１０を挿入部６７または挿入部６８に押圧した状態でレーザ光Ｌを挿入部６７，６８に照射して、正極部１０と、挿入部６７，６８とを溶接する際に、溶接条件を各種変更して溶接実験を行った。
【０１３０】
下記表１は、当該溶接実験の実験結果を示す。この表１に示す溶接実験においては、図２０に示す挿入部６７をアルミニウム（Ａ１０５０）で形成されたものと使用した。
【０１３１】
図２０において、挿入部６７の高さＨ２は、２ｍｍである。そして、正極部１０を構成する金属箔は、アルミニウム（Ａ１０５０）であり、当該金属箔の厚さは、１５μｍである。図２０において、挿入部６７の一方の側面に２０枚の金属箔（正極部１０）を密着させ、他方の側面にも２０枚の金属箔（正極部１０）を密着させた状態で溶接を実施した。
【０１３２】
溶接装置としては、シングルＦＢＬ（シングルモードファイバレーザ）を用いた。この溶接装置のモードフィールド径は、４０μｍである。そして、加工速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃであり、ビーム径は、０．６ｍｍである。そして、図１９において、レーザ光Ｌを挿入部６７の上面で１０ｍｍ走査して、溶接状況の検討を行った。
【０１３３】
下記表１において「集電板Ｂ寸」とは、図２０に示す「幅Ｗ１」である。「集電箔出しろ」とは、図２０に示す突出長さである。「集電箔接合枚数」とは、溶接された金属箔（正極部１０）の枚数である。
【０１３４】
「スパッタ」とは、溶接時の溶融物が飛散することを意味する。「スパッタ」の「○」とは、スパッタによって飛散した溶融物が電極体２内に入り込まなかったことを意味する。「△」とは、スパッタによって飛散した溶融物の一部が僅かに入り込んだことを意味する。「×」とは、スパッタによって大量の溶融物が電極体２内に入り込んだことを意味する。
【０１３５】
「箔飛び」とは、金属箔（正極部１０）の一部が破断することを意味する。そして、「箔飛び」の「○」とは、破断した金属箔が電極体２内に入り込まなかったことを意味する。「△」とは、破断した金属箔が僅かにじ電極体２内に入り込んだことを意味する。「×」とは破断した金属箔が大量に電極体２内に入り込んだことを意味する。
【０１３６】
【表１】
2017084725.tif 000003
【０１３７】
実施例１〜４においては、飛散した溶融物や破断した金属箔が電極体２内に入り込むことはなかった。
【０１３８】
実施例５においては、飛散した溶融物が電極体２内に僅かに入り込み、また、破断した金属箔が電極体２内に入り込んだ。このような現象が生じた原因は、挿入部６７の幅Ｗ１が短いため、正極部１０の一部にレーザ光Ｌが直接照射されたためである。
【０１３９】
実施例６においては、飛散した溶融物や破断した金属箔が電極体２内に入り込むことはなかった。しかし、挿入部６７の側面に押圧された４０枚の金属箔の一部の金属箔しか溶接されなかった。このような現象が生じた原因は、挿入部６７の幅Ｗ１が大きく、金属箔に伝達される熱量が不十分であったためである。
【０１４０】
実施例７においては、飛散した溶融物や破断した金属箔が電極体２内に入り込むことはなかった。しかし、挿入部６７の側面に押圧された４０枚の金属箔の一部の金属箔しか溶接されなかった。このような現象が生じた原因は、金属箔の先端部が挿入部６７の上面（溶接面）よりも下方に位置しており、金属箔に十分な熱量が伝達されなかったためである。
【０１４１】
実施例８においては、飛散した溶融物が電極体２内に僅かに入り込み、また、破断した金属箔が電極体２内に入り込んだ。このような現象が生じた原因は、金属箔（正極部１０）の突出長さＨ１が高く、金属箔の先端部側が撓み、金属箔に直接レーザ光Ｌが照射されたためである。
【０１４２】
実施例９において、飛散した溶融物や破断した金属箔が電極体２内に入り込むことはなかった。しかし、挿入部６７の側面に押圧された４０枚の金属箔の一部の金属箔しか溶接されなかった。このような現象が生じた原因は、レーザ光Ｌの出力が低かったため、金属箔に十分な熱が伝達されなかったためである。
【０１４３】
実施例１０においては、レーザ光Ｌの出力が高く、レーザ光Ｌが挿入部６７を突き抜けた。また、飛散した溶融物の一部が電極体２内に入り込んだ。このような現象が生じたのは、レーザ光Ｌの出力が高く、スパッタが激しくなるためである。
【０１４４】
上記実施例１〜１０に示すように、溶接過程において、大量の溶接物が電極体２内に入り込んだり、大量の金属箔が電極体２内に入り込むことはないことが分かった。
【０１４５】
その一方で、実施例５から分かるように、挿入部６７の幅Ｗ１は、０．５ｍｍよりも大きくするのが好ましいことが分かる。
【０１４６】
また、実施例２および実施例６から明らかなように、挿入部６７の幅Ｗ１は、１．５ｍｍ以下であることが好ましいことが分かる。
【０１４７】
すなわち、幅Ｗ１を０．５ｍｍよりも大きく、１．５ｍｍ以下にすることで、金属の溶融物が電極体２内に入り込んだり、破断した金属箔が電極体２内に入り込んだりすることを抑制することができ、さらに、金属箔（正極部１０）を良好に挿入部６７と溶接することができる。
【０１４８】
実施例１〜４と、実施例７から明らかなように、金属箔（正極部１０）の突出長さＨ１は、０．５ｍｍ以上であることが好ましいことが分かる。
【０１４９】
さらに、実施例１〜４と、実施例８から明らかなように、突出長さＨ１は、３．０ｍｍ以下であることが好ましいことが分かる。突出長さＨ１が３．０ｍｍよりも高くなると、金属箔に直接レーザ光Ｌが照射され、溶融物や金属箔の一部が電極体２内に入り込む可能性が大きくなるためである。
【０１５０】
なお、実施例１〜４と、実施例９，１０から明らかなように、レーザ光Ｌの出力は、１５００Ｗ以上２０００Ｗ以下であることが好ましいことが分かる。
【０１５１】
以上、本発明に基づいた実施の形態について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、二次電池１の製造方法に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１  二次電池、２  電極体、３  電池ケース、４  正極端子、５  負極端子、１０  正極部、１１  負極部、１２，１３，６５，６６  集電体、１５，１６，２１，２２  溶接部、１７，１８，２３，２４  脚部、１９，２５  天板部、２０，２６  接続部、２７  負極シート、２８，３０  セパレータ、２９  正極シート、３５，４０  金属箔、３６  正極合材層、３７，４２  長辺、３８，４３  短辺、４１  負極合材層、５０，６１，６７，６８，７１，７２  挿入部、５１，５２，５５，５６  直線部、５３，５４，５７，５８  湾曲部、６０  中空部、６９，７０，７３，７４  段差部、７５  積層体、８０  金型、８１，８２  外金型、８３  内金型、８４  溶融池、８５  キーホール、Ｈ１  突出長さ、Ｈ２  高さ、Ｌ  レーザ光、Ｓ１１  積層工程、Ｓ１２  電極体形成工程、Ｓ１３  第１挿入工程、Ｓ１４  第１押圧工程、Ｓ１５  第１溶接工程、Ｓ１６  第２挿入工程、Ｓ１７  第２押圧工程、Ｓ１８  第２溶接工程、Ｗ１  幅。
【図１】
2017084725.tif 000004
【図２】
2017084725.tif 000005
【図３】
2017084725.tif 000006
【図４】
2017084725.tif 000007
【図５】
2017084725.tif 000008
【図６】
2017084725.tif 000009
【図７】
2017084725.tif 000010
【図８】
2017084725.tif 000011
【図９】
2017084725.tif 000012
【図１０】
2017084725.tif 000013
【図１１】
2017084725.tif 000014
【図１２】
2017084725.tif 000015
【図１３】
2017084725.tif 000016
【図１４】
2017084725.tif 000017
【図１５】
2017084725.tif 000018
【図１６】
2017084725.tif 000019
【図１７】
2017084725.tif 000020
【図１８】
2017084725.tif 000021
【図１９】
2017084725.tif 000022
【図２０】
2017084725.tif 000023
【図２１】
2017084725.tif 000024
【図２２】
2017084725.tif 000025
【図２３】
2017084725.tif 000026
【図２４】
2017084725.tif 000027
【図２５】
2017084725.tif 000028
【図２６】
2017084725.tif 000029
【図２７】
2017084725.tif 000030
【図２８】
2017084725.tif 000031
【図２９】
2017084725.tif 000032
【図３０】
2017084725.tif 000033
【図３１】
2017084725.tif 000034
【図３２】
2017084725.tif 000035
【図３３】
2017084725.tif 000036
【図３４】
2017084725.tif 000037
【図３５】
2017084725.tif 000038
【図３６】
2017084725.tif 000039
【図３７】
2017084725.tif 000040
【図３８】
2017084725.tif 000041
【図３９】
2017084725.tif 000042