(57)【要約】【課題】溶接スパッタの飛散を抑制し得る構造の電池とその製造方法を提供する。【解決手段】箔状の集電体３４が積層した構成の集電箔積層部８４を有する電極体８０と、集電箔積層部８４上に配置され、該集電箔積層部８４に溶接された集電部材１４とを備え、集電箔積層部８４は、集電部材１４に溶接されて該集電部材１４と一体となった集電箔溶接部１６を有しており、集電箔積層部８４の一部分であって集電箔溶接部１６の周辺部分には、積層された集電箔３４が互いに密接した状態となるように積層方向に圧縮された集電箔圧縮部１８が集電箔溶接部１６の周りを囲むように形成されている、電池１００である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔状の集電体が積層した構成の集電箔積層部を有する電極体と、
前記集電箔積層部上に配置され、該集電箔積層部に溶接された集電部材と
を備え、
前記集電箔積層部は、前記集電部材に溶接されて該集電部材と一体となった集電箔溶接部を有しており、
前記集電箔積層部の一部分であって前記集電箔溶接部の周辺部分には、前記積層された集電箔が互いに密接した状態となるように積層方向に圧縮された集電箔圧縮部が前記集電箔溶接部の周りを囲むように形成されている、電池。
【請求項２】
前記集電箔積層部の一部を積層方向に押し付け得る押圧手段を備えており、
前記集電箔圧縮部は、前記押圧手段によって前記積層方向に押し付けられた状態で形成されている、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記押圧手段は、前記集電箔積層部を積層方向の両側から挟み込む一対の突起であり、
前記集電箔圧縮部は、前記突起の押圧により前記積層された集電箔が積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集められるようにして形成されている、請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記押圧手段は、前記集電部材に一体に形成されている、請求項２または３に記載の電池。
【請求項５】
前記集電部材は、前記押圧手段を構成する押圧突起部であって、前記集電箔溶接部の周辺部分に設けられた押圧突起部と、
前記集電箔溶接部に溶接される溶接突出部であって前記押圧突起部よりも外方に突出した溶接突出部と
を有する、請求項４に記載の電池。
【請求項６】
前記集電部材は、前記集電箔溶接部に溶接される溶接突出部を有しており、
前記溶接突出部には、前記集電箔溶接部に溶接されている頂部と、該頂部の周縁部であって前記押圧手段を構成する湾曲面からなる湾曲周縁部とが形成されている、請求項４に記載の電池。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の電池を備える車両。
【請求項８】
箔状の集電体が積層した構成の集電箔積層部を有する電極体と、該集電箔積層部上に配置され、該集電箔積層部に溶接された集電部材と、を備えた電池の製造方法であって：
前記集電箔積層部と前記集電部材とを接触させ、該集電箔積層部の一部と該集電部材の一部とを溶接してなる集電箔溶接部を形成する工程；および
前記溶接が完了する前に前記集電箔溶接部が形成される部分の周辺において、前記集電箔積層部の一部分を積層方向に押し付けて、前記積層された集電箔が互いに密接した状態となるように圧縮された集電箔圧縮部を形成する工程；
を包含し、
ここで、前記集電箔圧縮部は、前記集電箔溶接部が形成される部分を囲むように形成され且つ前記溶接時において溶融させた前記接触部分から発生し得る溶接スパッタを該集電箔圧縮部で囲まれた領域内に閉じ込めるように形成される、製造方法。
【請求項９】
前記集電箔圧縮部は、前記積層された集電箔を積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集めるようにして形成される、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記集電部材として、前記集電箔積層部の一部分を積層方向に押し付ける押圧手段を備える集電部材を使用する、請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記押圧手段は前記集電部材に一体に形成された押圧突起部であり、該押圧突起部は、前記溶接を行う際に前記集電箔積層部を積層方向に押し付けるように構成されている、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記集電部材は、前記集電箔溶接部に溶接される溶接突出部であって前記押圧突起部よりも外方に突出した溶接突出部を有しており、
前記溶接を行う際に、前記溶接突出部と前記集電箔積層部とが接触するように配置する、請求項１１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池、詳しくは集電箔と集電部材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】
種々の電池の中には渦巻き状構造を有する電極体（捲回電極体）を備えた電池がある。電極体を渦巻き状構造とすることにより正負極の反応面積を大きくすることができ、これによってエネルギー密度を増大して高出力が可能となる。このような捲回電極体を備えた電池は高出力が得られる電源として車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が益々高まっている。この種の捲回電極体は一般に長尺シート状の集電箔表面に電極活物質層が形成された正負の電極シートを捲回することにより形成されている。正負の電極シートには集電箔表面に活物質層が形成されていない活物質層非形成部（集電箔露出部分）が幅方向の一端に沿って設けられている。このような電極シートを捲回すると図８に示す通りである。
【０００３】
図８に示すように捲回電極体９０の軸方向端部には活物質層非形成部（集電箔露出部分）が捲回されて積層された集電箔積層部９２が形成される。かかる集電箔積層部９２には集電部材９４ａが取り付けられ該集電部材９４ａを介して電極端子（図示せず）と電気的に接続される。上記集電部材９４ａと集電箔積層部９２とは、例えば抵抗溶接により接合され得る。すなわち、集電部材９４ａと集電箔積層部９２とを接触させ、該接触部を加圧しながら電流を流し、その抵抗熱によって両部材を局所的に溶融して一体化する。かかる抵抗溶接によれば、歪みが少ない溶接品質の良好な溶接部を非常に短い時間で形成することができる。なお、この種の従来技術としては例えば特許文献１が挙げられる。また、抵抗溶接に関する従来技術として例えば特許文献２が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１８９６８号公報
【特許文献２】特開２０００−３３４５７３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、この種の抵抗溶接では溶接の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）が発生し易いという問題がある。溶接スパッタ等は溶接部周辺に飛散して溶接品質に悪影響を及ぼす。或いは、飛散した溶接スパッタが集電箔の隙間を介して捲回電極体内に入り込むと種々の不具合（例えば電極体内部の微小短絡による電池性能の悪化など）が生じ得る要因ともなり得る。
【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、電池製造過程において溶接スパッタの飛散が抑制される構造を備えた電池とその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、箔状の集電体が積層した構成の集電箔積層部を有する電極体と、上記集電箔積層部上に積層され、該集電箔積層部に溶接された集電部材とを備える。上記集電箔積層部は、上記集電部材に溶接されて該集電部材と一体となった集電箔溶接部を有している。そして、上記集電箔積層部の一部分であって上記集電箔溶接部の周辺部分には、上記積層された集電箔が互いに密接した状態となるように積層方向に圧縮された集電箔圧縮部が上記集電箔溶接部の周りを囲むように形成されている。
【０００７】
本発明の構成によれば、集電箔溶接部の周囲を集電箔圧縮部（典型的には、積層部分を構成している各集電箔が隙間なく互いに接している集電箔密集部分）で塞いでいるため、上記溶接時に集電箔を溶接する部位（即ち上記集電箔溶接部が形成される部位）から発生し得る溶接スパッタ等をその周囲に設けられた集電箔圧縮部で囲まれた所定の領域内に閉じ込める（即ち溶接スパッタが集電箔積層部を越えて電極体の内方に飛散するのを防止する）ことができる。これにより、溶接スパッタが溶接部周辺に飛散することによる悪影響（例えば溶接スパッタが積層された集電箔の隙間を介して電極体内部に入り込むことによる内部短絡など）を回避することができる。このようにして得られた本発明の電池では、電池製造過程において溶接スパッタの飛散が抑制されており、結果、良好な電池性能を有し且つ高い信頼性を実現することができる。
【０００８】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記集電箔積層部の一部を積層方向に押し付け得る押圧手段を備えている。そして、上記集電箔圧縮部は、該押圧手段によって上記積層方向に押し付けられた状態で形成されている。
【０００９】
かかる構成によれば、電池構築時において上記集電箔圧縮部を容易に形成することができる。なお、上記押圧手段は、上記集電部材に一体に形成されたものであることが好ましい。これにより、別途押圧手段（押圧部材）を用意する必要がないので、集電構造が複雑になるのを回避できる。
【００１０】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記押圧手段は、上記集電箔積層部を積層方向の両側から挟み込む一対の突起である。そして、上記集電箔圧縮部は、上記突起の押圧により上記積層された集電箔が積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集められるようにして形成されている。
【００１１】
かかる構成によれば、積層された集電箔（特に積層方向の最外側に位置する集電箔）を大きく屈曲させることなく集箔（圧縮）することができるので、集電箔圧縮部の形成が容易になるとともに集電箔の破損（典型的には箔破れ）を回避することができる。
【００１２】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記集電部材は、上記押圧手段を構成する押圧突起部であって、上記集電箔溶接部の周辺部分に設けられた押圧突起部と、上記集電箔溶接部に溶接される溶接突出部であって上記押圧突起部よりも外方に突出した（即ち集電部材の基部からみて押圧突起部よりも高く突出した）溶接突出部とを有している。このような構成の押圧突起部は、上記押圧手段として好ましい。
【００１３】
また、ここで開示される電池の他の好適な一態様において、上記集電部材は、上記集電箔溶接部に溶接される溶接突出部を有しており、該溶接突出部には、上記集電箔溶接部に溶接されている頂部と、該頂部の周縁部であって上記押圧手段を構成する湾曲面からなる湾曲周縁部とが形成されている。
【００１４】
かかる構成によれば、集電箔圧縮部を集電箔溶接部に隣接するように形成することができる。すなわち、集電箔溶接部周辺の集電箔の形状（湾曲形状）に対応して、溶接部位である上記頂部の周縁部表面が湾曲面となっていることにより、該湾曲面（押圧手段）によって集電箔溶接部周辺の集電箔を広範囲に押し付けて集電箔同士を密接に集約させる（くっつける）ことができる。そのため、集電箔溶接部の外縁部分を集電箔圧縮部で構成することができる。このように集電箔圧縮部が集電箔溶接部に隣接して形成されることにより、集電箔溶接部から生じた溶接スパッタを該溶接部にそのまま閉じ込めることができる。そのため、溶接スパッタが溶接部近辺に飛散することによる悪影響（例えば溶接品質の低下等）を回避することができ、溶接強度および通電性に優れた電池を提供することができる。
【００１５】
また、本発明は、箔状の集電体が積層した構成の集電箔積層部を有する電極体と、上記集電箔積層部上に配置され、該集電箔積層部に溶接された集電部材とを備えた電池の製造方法を提供する。
【００１６】
この製造方法は、上記集電箔積層部と上記集電部材とを接触させ、該集電箔積層部の一部と該集電部材の一部とを溶接してなる集電箔溶接部を形成する工程、および、上記溶接が完了する前に（典型的には集電部材と集電箔積層部との溶融が完了する前に）上記集電箔溶接部が形成される部分の周辺において、上記集電箔積層部の一部分を積層方向に押し付けて、該積層された集電箔が互いに密接した状態となるように圧縮された集電箔圧縮部を形成する工程を包含する。ここで、上記集電箔圧縮部は、上記集電箔溶接部が形成される部分を囲むように形成され且つ上記溶接時において溶融させた上記接触部分から発生し得る溶接スパッタを該集電箔圧縮部で囲まれた領域内に閉じ込めるように形成される。
【００１７】
かかる製造方法によれば、集電箔圧縮部で囲まれた領域内に溶接スパッタを閉じ込める（即ち溶接スパッタが集電箔積層部を越えて電極体の内方に飛散するのを防止する）ことができ、該溶接スパッタの飛散を抑制しつつ集電部材を集電箔に溶接することができる。これにより、溶接スパッタが溶接部周辺に飛散することによる悪影響（例えば溶接スパッタが積層された集電箔の隙間を介して電極部内部に入り込むことによる内部短絡など）を回避することができ、良好な電池性能を有し、且つ、信頼性が高い電池を製造することができる。
【００１８】
ここで開示される製造方法の好ましい一態様では、上記集電箔圧縮部は、上記積層された集電箔を積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集めるようにして形成される。かかる方法によれば、積層された集電箔（特に積層方向の最外側に位置する集電箔）を大きく屈曲させることなく集箔（圧縮）することができるので、上記圧縮作業が容易になるとともに、集電箔の破損（典型的には箔破れ）を確実に回避することができる。
【００１９】
ここで開示される製造方法の好ましい一態様では、集電部材として、上記集電箔積層部の一部分を積層方向に押し付ける押圧手段を備える集電部材を使用する。これにより、別途押圧手段（押圧部材）を用意することなく目的の電池を製造することができる。
【００２０】
ここで開示される製造方法の好ましい一態様では、上記押圧手段は、上記集電部材に一体に形成された押圧突起部である。そして、上記押圧突起部は、上記溶接を行う際に上記集電箔積層部を積層方向に押し付けるように構成されている。かかる方法によれば、溶接工程時に集電箔圧縮部もまた形成することができ、溶接スパッタの飛散を防止し得る電池を効率良く製造することができる。
【００２１】
ここで開示される製造方法の好ましい一態様では、上記集電部材は、上記集電箔積層部に溶接される部位であって上記押圧突起部よりも外方に突出した（即ち集電部材の基部からみて押圧突起部よりも高く突出した）溶接突出部を有している。そして、溶接を行う際は、上記溶接突出部と上記集電箔積層部とが接触するように配置される。このように溶接突出部を押圧突起部よりも高くして上記集電箔積層部と接触させることにより、該溶接突出部を局所的に加熱することができる。例えば抵抗溶接の場合、押圧突起部が集電箔積層部に触れたとしても、溶接突出部の方が面圧は高くなるため、該溶接突出部に電流を集中して流すことができ、押圧突起部への電流分流を防止することができる。これにより、押圧突起部と集電箔積層部との意図しない溶接（延いてはそれを起因とする溶接スパッタの飛散）を容易に防止することができる。なお、押圧突起部への電流分流を防止するために、押圧突起部に絶縁処理を施してもよい。すなわち、押圧突起部の表面に、例えばエナメルその他の樹脂コーティング等の表面絶縁処理を施すことにより、押圧突起部と集電箔積層部との意図しない溶接を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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、角形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。
【００２３】
図１を参照しながら電池１００の構成について説明する。図１は本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外観を模式的に示す正面図である。ここで開示されるリチウムイオン二次電池１００は、電極体８０と、該電極体８０を収容する容器５０とを備えている。
【００２４】
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。ここでは電極体８０として後述する扁平形状の捲回電極体８０が用いられている。容器５０は、上記扁平形状の捲回電極体８０を収容し得る形状（図示した例では箱型）を有する。また、容器５０の材質は、典型的な単電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はないが、電池自体の軽量化の観点から、例えば薄い金属製或いは合成樹脂製の容器が使用され得る。
【００２５】
次に、図２も加えて、扁平形状の捲回電極体８０の構成について説明する。図２に示すように、捲回電極体８０はシート状電極体２０を捲回することによって形成されている。シート状電極体２０は、捲回電極体を組み立てる前段階における長尺状（帯状）のシート構造を有している。シート状電極体２０は、典型的な捲回電極体と同様に正極シート３０と負極シート４０を計２枚のセパレータシート２２と共に積層して形成されている。
【００２６】
正極シート３０は、長尺シート状の箔状の正極集電体（以下「正極集電箔３４」と称する）の両面に電池用正極活物質層３２が付着されて形成されている。ただし、正極活物質層３２はシート状電極体２０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図では上側の側縁部分）には付着されず、正極集電体３４を一定の幅にて露出させた正極活物質層非形成部３６が形成されている。負極シート４０も正極シート３０と同様に、長尺シート状の箔状の負極集電体（以下「負極集電箔４４」と称する）の両面に電池用負極活物質層４２が付着されて形成されている。ただし、負極活物質層４２はシート状電極体２０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図では下側の側縁部分）には付着されず、負極集電体４４を一定の幅にて露出させた負極活物質層非形成部４６が形成されている。なお、正極シート３０および負極シート４０を構成する材料自体は、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、正極集電箔３４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。負極集電箔４４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。
【００２７】
捲回電極体８０を構築する際には、正極シート３０と負極シート４０とをセパレータシート２２を介して積層したシート状電極体２０を用意する。このとき、セパレータシート２２は正極シート３０の正極活物質層非形成部（正極集電箔３４の露出部分）３６が外方にはみ出るように（即ち正極活物質層３２とセパレータシート２２とが対向するように）重ね合せられる。負極シート４０も正極シート３０と同様に積層され、負極活物質層非形成部（負極集電箔４４の露出部分）４６がセパレータシート２２から外方にはみ出るように（即ち負極活物質層４２とセパレータシート２２とが対向するように）重ね合せられる。かかるシート状電極体２０を捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状の捲回電極体８０が得られる。
【００２８】
捲回電極体８０の捲回軸方向における中央部分には、捲回コア部分８２（即ち正極シート３０の正極活物質層３２と負極シート４０の負極活物質層４２とセパレータシート２２とが密に積層された部分）が形成される。また、捲回電極体８０の捲回軸方向の一方の端部には、正極活物質層非形成部３６（正極集電箔３４の露出部分）が捲回されて積層された正極集電箔積層部８４（箔状の正極集電体が積層した構成の正極集電箔積層部）が形成される。そして、捲回電極体８０の捲回軸方向の他方の端部には、負極活物質層非形成部４６（負極集電箔４４の露出部分）が捲回されて積層された負極集電箔積層部８６（箔状の負極集電体が積層した構成の負極集電箔積層部）が形成される。
【００２９】
このようにして得られた捲回電極体８０は、図１に示すように捲回軸方向が水平方向（図では左右方向）となるように容器５０に収容される。そして、正極集電箔積層部８４および負極集電箔積層部８６には、それぞれ正極集電部材１４および負極集電部材１１が接合される。この実施形態では、正極集電部材１４は、正極集電箔積層部８４の外面に沿うように延びたアルミニウム製の板状部材である。正極集電部材１４は、正極集電箔積層部８４の上に配置されて溶接されている。一方、負極集電部材１１は、負極集電箔積層部８６の外面に沿うように延びた銅製の板状部材である。負極集電部材１１は、負極集電箔積層部８６の上に配置されて溶接されている。
【００３０】
上記溶接手段は、典型的な集電部材の溶接に使用されるものと同じであればよく特に制限はないが、例えば抵抗溶接（好ましくはスポット溶接）により行うことができる。抵抗溶接では、歪みが少ない溶接品質の良好な溶接部を非常に短い時間で形成することができる。なお、正極集電部材１４および負極集電部材１１は、それぞれ正極端子５６ａおよび負極端子５６ｂに電気的に接続される。この例では正極端子５６ａおよび負極端子５６ｂはガスケット５４ａ、５４ｂを介して容器５０の蓋体５２に取り付けられている。
【００３１】
次に、図３および図４を参照しながら、集電部材の溶接部分の構成について説明する。図３は正極集電部材の溶接部分周辺を拡大した要部拡大図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面を模式的に示す要部断面図である。なお、以下では主として正極側の集電部材の溶接部分について説明するが、本発明の構成は正負の電極に関係なく適用可能なものである。
【００３２】
正極集電箔積層部８４は、図４に示すように、負極シート及びセパレータシートが積層されていない分だけ捲回コア部分８２よりも厚みが小さくなり、それゆえに積層された各正極集電箔３４の間には隙間３５が生じがちとなる。そのため、正極集電部材１４と正極集電箔積層部８４とを溶接（例えば抵抗溶接）すると、該隙間３５を介して細かい溶接スパッタや塵等が捲回電極体８０内（特に捲回コア部分８２）に混入する虞がある。これに対し、この実施形態では、図３及び図４に示すように、正極集電部材１４の一部と正極集電箔積層部８４の一部とが一体となった集電箔溶接部１６を囲むように集電箔圧縮部（典型的には積層部分を構成している各集電箔３４が隙間なく互いに接している集電箔密集部分）１８を形成した上で上記溶接を行うことにより、該溶接部１６から生じた溶接スパッタ６０等を該溶接部近傍に閉じ込めるように構成されている。そのため、溶接スパッタ６０等が捲回電極体８０（特に捲回コア部分８２）内へ混入する事態を回避することができる。以下、詳細に説明する。
【００３３】
図４に示すように、集電箔積層部８４は、集電部材１４と溶接（ここでは抵抗溶接）されて一体となった集電箔溶接部１６を有している。この実施形態では、集電部材１４に加えて集電補助部材（アルミニウム製の板状部材）１７が集電箔積層部８４に溶接され、該集電部材１４と集電箔積層部８４と集電補助部材１７とが一体となった集電箔溶接部１６が形成されている。上記集電箔積層部８４の一部であって上記集電箔溶接部１６の周辺部分には、積層された集電箔３４が互いに密接した状態となるように積層方向に圧縮された集電箔圧縮部１８が形成されている。そして、該集電箔圧縮部１８は、集電箔溶接部１６の周りを囲むように設けられている。この実施形態では、集電箔圧縮部１８は、積層された集電箔３４が積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集められるようにして圧縮（集箔）され、相互の集電箔３４の間に隙間がない状態となっている。また、この実施形態では、図３に示すように、集電箔圧縮部１８は、集電箔溶接部１６を囲むように該集電箔溶接部１６の同心上に環状（図示した例では楕円環状）に形成されている。
【００３４】
上記構成によれば、集電箔溶接部１６の周囲を集電箔圧縮部１８（典型的には、積層部分を構成している各集電箔３４が互いに接している集電箔密集部分）で塞いでいるため、溶接時に集電箔を溶接する部位１６（即ち上記集電箔溶接部が形成される部位）から発生し得る溶接スパッタ６０等をその周囲に設けられた集電箔圧縮部１８で囲まれた所定の領域内（図３では楕円環状の集電箔圧縮部１８で囲まれた領域内）に閉じ込めることができる。これにより、溶接スパッタが溶接部周辺に飛散することによる悪影響（例えば溶接スパッタが積層された集電箔の隙間を介して電極体内部に入り込むことによる内部短絡など）を回避することができる。その結果、溶接スパッタの飛散を抑制し得る集電構造を備え、良好な電池性能を有し、且つ、信頼性が高い電池を提供することができる。
【００３５】
なお、集電箔圧縮部１８の形状は、集電箔溶接部１６を環囲し得る形状であればよく、図３に示した円環状に限らず、その他の形状（例えば、矩形の環状、その他の多角の環状）であってもよい。また、集電箔圧縮部１８を構成する各集電箔３４は、電池性能に影響を及ぼす虞がある大サイズの溶接スパッタ６０（例えば直径２０μｍ以上の粒状スパッタ）を通過し得ない程度に相互に密接されていればよい。したがって、集電箔圧縮部１８を構成する各集電箔３４の間に、電池性能に影響を及ぼす虞がない極小サイズの溶接スパッタ（例えば直径２０μｍ未満の微粒状スパッタ）が通過するかしないか程度の微小な隙間が局所的に形成されていてもよい。
【００３６】
さらに、本実施形態に係る他の特徴について説明する。図４に示すように、この実施形態では、集電箔積層部８４の一部を積層方向に押し付け得る押圧手段１５を備えている。そして、集電箔圧縮部１８は、該押圧手段１５によって上記積層方向に押し付けられた状態で形成されている。この実施形態では、押圧手段１５は、集電箔積層部８４を積層方向の両側から挟み込む一対の突起１５ａ、１５ｂである。そして、集電箔圧縮部１８は、上記突起１５ａ、１５ｂの押圧（挟み込み）により積層された集電箔３４が積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集められる（集箔される）ようにして形成されている。このように、集電箔圧縮部１８は、一対の突起１５ａ、１５ｂの押圧により積層された集電箔３４を積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集めるようにして形成されているので、積層された集電箔３４（特に積層方向の最外側に位置する集電箔３４ａ）を大きく屈曲させることなく集箔（圧縮）することができる。その結果、上記集箔（圧縮）作業が容易になるとともに集電箔３４、３４ａの破損（典型的には箔破れ）を確実に回避することができる。
【００３７】
また、この実施形態では、押圧手段１５（一対の突起１５ａ、１５ｂ）は、集電部材１４および集電補助部材１７に一体に形成されている。詳しくは、集電部材１４は、集電箔溶接部１６に溶接される溶接突出部１９ａと、押圧手段１５を構成する押圧突起部１５ａとを有している。そして、押圧突起部１５ａは、溶接突出部１９ａおよび集電箔溶接部１６の周辺部分に設けられている。一方、集電補助部材１７は、集電箔溶接部１６に溶接される溶接突出部１９ｂと、押圧手段１５を構成する押圧突起部１５ｂとを有している。そして、押圧突起部１５ｂは、溶接突出部１９ｂおよび集電箔溶接部１６の周辺部分に設けられている。この例では、一対の押圧突起部１５ａ、１５ｂは、それぞれ溶接突出部１９ａ、１９ｂを囲む円環状の突起であり、該溶接突出部１９ａ、１９ｂよりも背高が低くなるように形成されている。このように、押圧手段１５を集電部材１４および集電補助部材１７に一体に形成しているので、別途押圧手段１５（押圧部材）を用意することなく目的の電池を製造することができ、集電構造が複雑になるのを回避できる。
【００３８】
次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照しつつ上記集電部材１４と集電箔積層部８４との溶接工程（即ち集電箔溶接部を形成する工程）について説明する。上述したように、集電部材１４と集電箔積層部８４とは抵抗溶接（ここではスポット溶接）によって接合されている。すなわち、集電部材１４の一部分を集電箔積層部８４の一部分に接触させ、その接触部分を一対の溶接電極（図示せず）で適当に加圧しながら電流を流し、その抵抗熱によってそれらを局所的に溶融・凝固して一体化している。
【００３９】
詳しくは、図５Ａに示すように、先ず、集電部材１４と集電箔積層部８４とを接触させる。この実施形態では、集電箔積層部８４の一方の面（図では集電箔積層部８４の上面）上に集電部材１４を配置し、溶接突出部１９ａの先端１３ａを集電箔積層部８４の一部分に接触させる。また、集電箔積層部８４の他方の面（図では集電箔積層部８４の下面）上に集電補助部材１７を配置し、溶接突出部１９ｂの先端１３ｂを集電箔積層部８４の一部分に接触させる。このとき、集電部材１４の溶接突出部１９ａと集電補助部材１７の溶接突出部１９ｂとが集電箔積層部８４を間に挟んで対向するように配置される。
【００４０】
次に、図５Ｂに示すように、一対の溶接電極（図示せず）を用いて集電部材１４及び集電補助部材１７を矢印「６２」方向に加圧すると同時に通電する。これにより溶接突出部１９ａ、１９ｂ間に挟まれた各集電箔３４が積層面の中央付近に集箔されるとともに、溶接電極（図示せず）からの電流は、面圧が大きくなる溶接突出部１９ａ、１９ｂ間に集中して流れる。そして、その抵抗発熱によって、溶接突出部１９ａ、１９ｂの先端１３ａ、１３ｂと、該溶接突出部１９ａ、１９ｂ間に集箔された各集電箔３４とが軟化・溶融状態となり、さらに溶接電極からの加圧力で圧接されることにより、溶接突出部１９ａ、１９ｂの先端１３ａ、１３ｂが溶融しつつ押し潰され、集電部材１４と集電箔積層部８４と集電補助部材１７との溶融部分が次第に沈み込む（溶接突出部１９ａ、１９ｂの背高が次第に低くなる）。
【００４１】
さらに加圧・通電を続けると、溶融部分がさらに沈み込み（溶接突出部１９ａ、１９ｂの背高がさらに低くなり）、集電部材１４と集電補助部材１７との距離が縮まり、溶接突出部１９ａ、１９ｂよりも低く形成された押圧突起部１５ａ、１５ｂ（押圧手段１５）が集電箔積層部８４に当接する。そして、図５Ｃに示すように、押圧突起部１５ａ、１５ｂ（押圧手段１５）は、溶接電極からの加圧を受けて、溶融部分（集電箔溶接部１６が形成される部分）の周辺において、集電箔積層部８４の一部分を積層方向に押し付け、該積層された集電箔３４が互いに密接した状態となるように圧縮された集電箔圧縮部１８を形成する。この実施形態では、集電箔圧縮部１８は、積層された集電箔３４を積層方向の両側から積層面の中央付近に寄せ集めるようにして形成されている。また、集電箔圧縮部１８は、溶融部分（集電箔溶接部１６が形成される部分）を囲むように形成され、これによって溶融部分（電箔溶接部１６が形成される部分）から発生した溶接スパッタ（特に通電末期の溶融部分から発生する多数の溶接スパッタ）を該集電箔圧縮部１８で囲まれた領域内に閉じ込める。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、集電箔溶接部１６が形成され、集電箔積層部８４と集電部材１４と集電補助部材１７とが固定される。このようにして、集電箔積層部８４と集電部材１４とを接触させ、該集電箔積層部８４の一部と該集電部材１４の一部とを溶接してなる集電箔溶接部１６を形成することができる。
【００４２】
上記製造方法によれば、集電箔圧縮部１８で囲まれた領域内に溶接スパッタを閉じ込めることができ、該溶接スパッタの飛散を抑制しつつ集電部材１４を集電箔積層部８４に溶接することができる。これにより、溶接スパッタが溶接部周辺に飛散することによる悪影響（例えば溶接スパッタが積層された集電箔３４の隙間３５を介して電極体内部（特に捲回コア部分８２）に入り込むことによる内部短絡など）を回避することができ、良好な電池性能を有し、且つ、信頼性が高い電池を製造することができる。加えて、押圧手段１５を構成する押圧突起部１５ａを集電部材１４に一体に形成し、且つ、該押圧突起部１５ａが上記溶接を行う際に集電箔積層部８４を積層方向に押し付けるように構成されているので、溶接工程時に集電箔圧縮部１８もまた形成することができ、溶接スパッタの飛散を防止し得る電池１００を効率良く製造することができる。
【００４３】
さらに、この実施形態では、溶接突出部１９ａ、１９ｂを押圧突起部１５ａ、１５ｂよりも高くして集電箔積層部８４と接触させることにより、該溶接突出部１９ａ、１９ｂに集中して通電し、押圧突起部１５ａ、１５ｂへの電流分流（迂回）を防止している。すなわち、通電の途中段階において押圧突起部１５ａ、１５ｂが集電箔積層部８４に触れたとしても、溶接突出部１９ａ、１９ｂの方が面圧は高くなるため、該溶接突出部１９ａ、１９ｂに電流を集中して流すことができ、押圧突起部１５ａ、１５ｂへの電流分流を防止することができる。これにより、押圧突起部１５ａ、１５ｂと集電箔積層部８４との意図しない溶接（延いてはそれを起因とする溶接スパッタの飛散）を防止することができる。なお、溶接スパッタは、一般に通電末期（すなわち溶融の最終段階）に生じることが多く、それゆえ、押圧突起部１５ａ、１５ｂは、溶接が完了する前に（典型的には通電末期の時点において）集電箔圧縮部１８を形成し得るように構成されていればよい。また、押圧突起部１５ａ、１５ｂへの電流分流を防止するために、押圧突起部１５ａ、１５ｂに絶縁処理を施してもよい。すなわち、押圧突起部１５ａ、１５ｂの表面に、例えばエナメルその他の樹脂コーティング等の表面絶縁処理を施すことにより、押圧突起部１５ａ、１５ｂと集電箔積層部８４との意図しない溶接（延いてはそれを起因とする溶接スパッタの飛散）を防止することができる。或いは、集電箔溶接部１６が形成される部分に低温溶融化処理（例えばロウ付け）を行い、該集電箔溶接部１６が形成される部分が低温にて選択的に溶融されるように構成してもよい。
【００４４】
続いて、図６および図７を参照しながら本実施形態に係る電池１００の改変例について説明する。改変例では、図６に示すように、集電箔圧縮部１８は、集電箔溶接部１６に隣接して形成される。この場合、図７に示すように、集電部材１４は、基部となる平板部から半球状に隆起した部分であって集電箔溶接部１６に溶接される溶接突出部１９ａを有している。さらに詳しくは、溶接突出部１９ａには、集電箔溶接部１６に溶接されている頂部（先端）１３ａと、該頂部１３ａの周縁部であって上記押圧手段１５を構成する湾曲面１５ｃからなる湾曲周縁部１５ａと、が形成されている。また、集電補助部材１７は、集電部材１４と同様の形状であり、基部となる平板部から半球状に隆起した部分であって集電箔溶接部１６に溶接される溶接突出部１９ｂを有している。さらに詳しくは、溶接突出部１９ｂには、集電箔溶接部１６に溶接されている頂部（先端）１３ｂと、該頂部１３ｂの周縁部であって上記押圧手段１５を構成する湾曲面１５ｃからなる湾曲周縁部１５ｂと、が形成されている。かかる構成によれば、集電箔圧縮部１８と集電箔溶接部１６とが隣接するように形成することができる。すなわち、集電箔溶接部１６周辺の集電箔３４の形状（湾曲形状）に対応して、溶接部位である上記頂部１９ｃの周縁部表面が湾曲面１５ｃとなっていることにより、該湾曲面１５ｃ（押圧手段１５）によって集電箔溶接部１６周辺の集電箔３４を広範囲に押し付けて集電箔３４同士を密接に集約させる（くっつける）ことができる。そのため、集電箔溶接部１６の外縁部分を集電箔圧縮部１８で構成することができる。
【００４５】
このように集電箔圧縮部１８を集電箔溶接部１６に隣接して形成することにより、集電箔溶接部１６から生じた溶接スパッタを該溶接部１６にそのまま閉じ込めることができる。そのため、溶接スパッタが溶接部１６近辺に飛散することによる悪影響（例えば溶接品質の低下等）を回避することができ、溶接強度および通電性に優れた電池を提供することができる。また、集電箔圧縮部１８を集電箔溶接部１６に隣接させることにより、集電箔圧縮部１８が占める割合（集電箔圧縮部１８で囲まれた領域の面積）を最小にすることができるので、捲回電極体８０のガス抜き性を確保し易くなる。
【００４６】
以下、図１を参照しつつ電池１００を構成する各構成材料について説明する。正極シート３０は、長尺状の正極集電箔３４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。正極集電箔３４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。
【００４７】
一方、負極シート４０は長尺状の負極集電箔４４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。負極集電箔４４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。
【００４８】
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２２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。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。
【００４９】
電池容器５０内に捲回電極体８０と共に収容される電解液としては、非水溶媒に電解質を溶解した非水電解液が挙げられる。電解液を構成する非水溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等からなる群から選択された一種または二種以上を用いることができる。電解液を構成する電解質（支持塩）としては、フッ素を構成元素とする各種リチウム塩から選択される一種または二種以上を用いることができる。例えば、ＬｉＰＦ６，ＬｉＢＦ４，ＬｉＡｓＦ６，ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２，ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３等からなる群から選択される一種または二種以上を用いることができる。
【００５０】
なお、本実施形態に係る電池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９に示すように、本発明に係る電池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を構築し、かかる組電池を電源として備える車両（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）１を提供することができる。
【００５１】
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、本発明の構成に適用可能な電極体は上記捲回タイプに限定されない。
【００５２】
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。
【００５３】
また、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（即ち物理電池）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外観を模式的に示す正面図。
【図２】本実施形態に係る捲回電極体の構成について説明するための図。
【図３】本実施形態に係る集電部材の溶接部周辺を拡大した要部拡大図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面を模式的に示す要部断面図。
【図５Ａ】集電部材の溶接工程について説明する工程断面図。
【図５Ｂ】集電部材の溶接工程について説明する工程断面図。
【図５Ｃ】集電部材の溶接工程について説明する工程断面図。
【図６】本実施形態の改変例に係る集電部材の溶接部周辺を拡大した要部拡大図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を模式的に示す要部断面図。
【図８】従来の捲回電極体の構成について説明するための図。
【図９】本発明の電池を備えた車両（自動車）を模式的に示す側面図。
【符号の説明】
【００５５】
１  車両
１１    負極集電部材
１３    先端（頂部）
１４    正極集電部材
１５    押圧手段
１５ａ、１５ｂ  押圧突起部
１５ｃ  湾曲面
１６    集電箔溶接部
１７    集電補助部材
１８    集電箔圧縮部
１９ａ、１９ｂ  溶接突出部
２０    シート状電極体
２２    セパレータシート
３０    正極シート
３２    正極活物質層
３４    正極集電箔
３４ａ  最外側集電箔
３５    隙間
３６    正極活物質層非形成部
４０    負極シート
４２    負極活物質層
４４    負極集電箔
４６    負極活物質層非形成部
５０    容器
５２    蓋体
５４ａ  ガスケット
５６ａ  正極端子
５６ｂ  負極端子
６０    溶接スパッタ
８０    捲回電極体
８０    電極体
８２    捲回コア部分
８４    正極集電箔積層部
８６    負極集電箔積層部
９０    捲回電極体
９２    集電箔積層部
９４ａ  集電部材
１００  電池
【図１】
2009259697.tif 000003
【図２】
2009259697.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009259697.tif 000006
【図５Ａ】
2009259697.tif 000007
【図５Ｂ】
2009259697.tif 000008
【図５Ｃ】
2009259697.tif 000009
【図６】
2009259697.tif 000010
【図７】
2009259697.tif 000011
【図８】
2009259697.tif 000012
【図９】
2009259697.tif 000013