特許 6853762 二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6853762

(24)【登録日】2021年3月16日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/531 20210101AFI20210322BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20210322BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20210322BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/26 A

   H01M10/0585

   H01M10/052

   H01M4/13

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-187645(P2017-187645)

(22)【出願日】2017年9月28日

(65)【公開番号】特開2019-61925(P2019-61925A)

(43)【公開日】2019年4月18日

【審査請求日】2020年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】399107063

【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 茂樹

【審査官】 浅野 裕之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０２５９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０２２１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０２１９５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０８１８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２３８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３０８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−１０７８４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−１３３２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４０６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０４０８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／５０〜５０／５９８

Ｈ０１Ｍ ４／００〜 ４／６２

Ｈ０１Ｍ １０／００〜１０／０５８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極シートの正極活物質充填部と負極シートの負極活物質充填部とが交互に複数枚積層され、かつ、前記正極活物質充填部と前記負極活物質充填部との間にセパレータが挟まれるように形成された積層発電体と、
前記正極シートの一部であって、前記積層発電体から突出するように前記積層発電体の側面に設けられた正極タブ部と、
前記正極タブ部と接合される正極集電板と、
前記負極シートの一部であって、前記積層発電体から突出するように前記積層発電体の側面に設けられた負極タブ部と、
前記負極タブ部と接合される負極集電板と、を有し、
前記正極タブ部及び前記負極タブ部は、それぞれ、前記積層発電体に対向する辺に複数の凹凸が形成される凹凸辺を有し、
前記正極集電板と前記負極集電板は、前記凹凸辺の凸部に対応した位置に、前記積層発電体を構成するシートの積層方向に複数枚の対応するタブ部が填め込まれる長さで設けられる複数のスリットが形成され、
前記正極タブ部及び前記負極タブ部は、同一極性の複数のタブ部が束ねられた状態で前記スリットに嵌め込まれるように固定される二次電池。

【請求項2】

前記凹凸辺と前記複数のスリットは、溶接により固定される請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記正極タブ部は、前記積層発電体の一辺に設けられ、
前記負極タブ部は、前記積層発電体の一辺のうち前記正極タブ部が設けられる辺と対向する辺に設けられる請求項１又は２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記正極タブ部と前記負極タブ部は、前記積層発電体の辺のうち同一の辺に設けられる請求項１又は２に記載の二次電池。

【請求項5】

前記正極タブ部及び前記負極タブ部は、同一極性の複数のタブ部が密着するように束ねられた状態で前記凹凸辺と前記積層発電体の辺との距離が前記積層発電体の積層方向において一定となる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項6】

前記正極シートと、前記負極シートは、外周部に電極材が酸化したことで形成される酸化膜を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項7】

前記積層発電体を構成する前記正極活物質充填部及び前記負極活物質充填部には、活物質が塗装されおり、
前記正極タブ部及び前記負極タブ部には、活物質が塗装されていない請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項8】

前記積層発電体は、リチウムイオン電池として機能する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は二次電池に関し、例えば、複数の正極シートと複数の負極シートを有し、正極シートと負極シートが交互に積層される構造を有する二次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池では、正極シートと負極シートとによりセパレータを挟み込む構造により発電体を形成する。また、二次電池は、発電体の面積の大きさにより電池容量が決まる。二次電池では、１つの電池セルの体積辺りの電池容量（以下容量効率と称す）を高めるために、発電体の電池セル内への収納方法が様々考えられている。収納方法の１つとして、広い面積のシート状の発電体を巻いて筒形状とする捲回体構造がある。また、別の収納方法として、複数の正極板と複数の負極板及び複数のセパレータを、正極シートと負極シートとの間にセパレータが挟まれる形態で積層する積層構造がある。

【0003】

捲回体構造は、シート状の電極等を屈曲させなければならず、屈曲による活物質の脱落が発生しやすく大容量化には不向きな特徴がある。一方、積層構造では、発電体内で電極等の屈曲はないため大容量化に好適であるという特徴がある。しかしながら、積層構造の発電体を採用した場合、発電体で発電された電流を取り出す構造として、正極板と負極板それぞれに発電体から突出するようなタブ部を設け、このタブ部に集電板を取り付ける構造が必要になる。そのため、タブ部の形状及びタブ部への集電板の取り付け方法によって、電池セルの体積に示す発電体の大きさが制限される問題がある。特許文献１に集積構造の発電体を有する二次電池におけるタブ部の構造及びタブ部への集電板の取り付け方法の一例が開示されている。

【0004】

特許文献１に記載の二次電池は、正負極板の少なくとも一方の極板の端縁部を他方の極板の端縁部より突出させ、セパレータを介して巻回あるいは積層してなる発電素子を有する非水電解質二次電池において、少なくとも該発電素子の突出した極板の端縁部の一方に設けられた１ｍｍ以上５ｃｍ以下の幅の活物質未塗布部が集電体とレーザー溶接される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１０６５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の二次電池では、極板の端縁部を複数枚束ねて集電体とレーザー溶接する。そのため、集電体に複数の端縁部を束ねて差し込むための構造が必要であるため、集電体の厚みが大きくなる。つまり、特許文献１に記載の二次電池では、集電体の厚みに起因して電池セルの体積辺りの発電体の体積が制限され、電池容量の大容量化の妨げとなる問題がある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、集電板に要する体積を削減することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の二次電池の一態様は、正極シートの正極活物質充填部と負極シートの負極活物質充填部とが交互に複数枚積層され、かつ、前記正極活物質充填部と前記負極活物質充填部との間にセパレータが挟まれるように形成された積層発電体と前記正極シートの一部であって、前記積層発電体から突出するように前記積層発電体の側面に設けられた正極タブ部と、前記正極タブ部と接合される正極集電板と、前記負極シートの一部であって、前記積層発電体から突出するように前記積層発電体の側面に設けられた負極タブ部と、前記負極タブ部と接合される負極集電板と、を有し、前記正極タブ部及び前記負極タブ部は、それぞれ、前記積層発電体に対抗する辺に複数の凹凸が形成される凹凸辺を有し、前記正極集電板と前記負極集電板は、前記凹凸辺の凸部に対応した位置に設けられる複数のスリットが形成され、前記凹凸辺と前記複数のスリットは、前記凹凸辺の凸部が前記スリットに嵌め込まれた状態で固定される。
を有する。

【0009】

本発明にかかる二次電池は、積層発電体からの電流取り出し部となる正極タブ部及び負極タブ部が集電板のスリットに嵌め込まれた状態で固定される。これにより、本発明にかかる二次電池では、集電板の厚みを小さくすることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の二次電池によれば、二次電池のセル体積あたりの発電体の体積を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１にかかる二次電池の組み立て工程の流れを説明するフローチャートである。

【図2】実施の形態１にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの形状を説明する図である。

【図3】実施の形態１にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの積層状態を説明する図である。

【図4】実施の形態１にかかる二次電池の集電板の形状を説明する図である。

【図5】実施の形態１にかかる二次電池の正極シート及び負極シートと集電板の接合方法を説明する図である。

【図6】実施の形態２にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの形状を説明する図である。

【図7】実施の形態２にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの積層状態と、集電板の形状と、を説明する図である。

【図8】実施の形態２にかかる二次電池の正極シート及び負極シートと集電板の接合状態を説明する図である。

【図9】実施の形態３にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの積層状態と、正極シート及び負極シートの形状と、を説明する図である。

【図10】実施の形態３にかかる二次電池の正極シート及び負極シートのかしめ工程を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0013】

まず、図１に実施の形態１にかかる二次電池の組み立て工程の流れを説明するフローチャートを示す。そして、実施の形態１にかかる二次電池の組み立て方法について説明する。

【0014】

図１に示すように、実施の形態１にかかる二次電池では、まず、電極板となる部材の大きなシートからレーザーカッターにより、電極シートを切り出す（ステップＳ１）。このとき、切り出された電極シートは、導電性の金属シートであり、発電に必要な活物質の塗布はなされていない。また、電極板の部材は、例えば、負極シートはアルミニウムを主成分とするものであり、負極シートは銅を主成分とするものである。このステップＳ１の切り出し工程でレーザーカッターを用いる。このとき負極シートに関しては酸素雰囲気中でレーザーカッターによる切り出しを行う。これにより、切り出された負極シートの外周には酸化膜が形成される。負極シートの外周に酸化膜が形成されることで、集電板の溶接工程において溶接が容易になる効果を奏する。

【0015】

次いで、ステップＳ１で切り出した電極シートに活物質を塗布する（ステップＳ２）。このとき、正極となる電極シート（以下、正極シートと称す）には電極シートを正極として機能させるために必要な活物質（例えば、LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂等）を塗布する。また、負極となる電極シート（以下、負極シートと称す）には電極シートを負極として機能させるために必要な活物質（例えば、黒鉛（LiC₆）、チタネイト（Li₄Ti₅O1₂）等）を塗布する。また、この活物質塗布工程では、電極シートの一部については活物質を塗布せずに、電池からの電流取りだし電極、或いは、電池の充電時の電流注入電極として用いるタブ部とする。

【0016】

次いで、ステップＳ２で形成した正極シートと負極シートとにセパレータを加え、正極シートと負極シートとの間にセパレータが挟まれるように、正極シートと負極シートとを複数枚積層して、積層発電体を形成する（ステップＳ３）。この積層工程では、電極シートのタブ部については、積層発電体から突出するように、各シートを積層する。また、以下の説明では、正極シートのタブ部を正極タブ部と称し、負極シートのタブ部を負極タブ部と称す。複数の正極シートは、正極タブ部が積層発電体の一辺の所定の位置で積層発電体から突出するように積層される。複数の負極シートは、負極タブ部が積層発電体の一辺の所定の位置で積層発電体から突出するように積層される。

【0017】

次いで、積層発電体から突出したタブ部に集電板を嵌め込む（ステップＳ４）。この集電板はめ込み工程では、正極タブ部には正極集電板が嵌め込まれ、負極タブ部には負極集電板が嵌め込まれる。また、集電板は、例えば、アルミニウムを主成分とするものである。

【0018】

次いで、レーザー溶接により、集電板とタブ部とを接合する（ステップＳ５）。その後、集電板が取り付けられた積層発電体をセルケースに収納し（ステップＳ６）、セルケース内に電解液を注入して（ステップＳ７）、その状態でセルケースを封止する（ステップＳ８）。これにより、電池セルの組み立てが完了する。

【0019】

実施の形態１にかかる二次電池では、電極シートの形状、及び、集電板の取り付け方法に特徴の１つを有する。そこで、以下では、電極シートの形状、及び、集電板の取り付け方法について詳細に説明する。

【0020】

図２に実施の形態１にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの形状を説明する図を示す。図２では、上図に正極シート１０を示し、下図に負極シート２０を示した。図２に示すように、正極シート１０は、正極活物質充填部１１と正極タブ部１２とを有する。正極活物質充填部１１は、正極シート１０のうち活物質が塗布された領域である。正極タブ部１２は、正極シート１０のうち活物質が未塗布の領域である。また、負極シート２０は、負極活物質充填部２１と負極タブ部２２とを有する。負極活物質充填部２１は、負極シート２０のうち活物質が塗布された領域である。正極タブ部１２は、正極シート１０のうち活物質が未塗布の領域である。

【0021】

正極活物質充填部１１及び負極活物質充填部２１は、この後の積層工程において重ね合わせられる。また、正極タブ部１２及び負極タブ部２２は、正極活物質充填部１１及び負極活物質充填部２１から突出するように設けられる。正極タブ部１２は、正極活物質充填部１１と正極タブ部１２との境界線に対向する辺に複数の凹凸が形成される凹凸辺を有する。また、負極タブ部２２は、負極活物質重点部２１と負極タブ部２２との境界線に対向する辺に複数の凹凸が形成される凹凸辺を有する。正極タブ部１２及び負極タブ部２２は、電極シートを重ね合わせた際に互いに重なり合わない位置（対向する位置）に形成される。一方、同じ極性のタブ部は、電極シートを重ね合わせた際に互いに重なり合う位置に形成される。

【0022】

図２に示す例では、タブ部の凹凸形状として、連続した山形形状とされる。しかし、凹凸形状は、先端が尖った山形形状に限らず後述する集電板のスリットに嵌め込む形状の凸部が形成されるものであれば櫛形状であっても構わない。

【0023】

続いて、電極シートの積層状態について説明する。そこで、図３に実施の形態１にかかる二次電池の正極シート１０及び負極シート２０の積層状態を説明する図を示す。なお、実際には、正極シート１０と負極シート２０は、セパレータを挟んで重ね合わせられるが、図３ではセパレータの図示は省略した。

【0024】

図３に示すように、実施の形態１にかかる二次電池では、正極活物質充填部１１及び負極活物質充填部２１が重なり合うように正極シート１０及び正極タブ部１２が積層される。そして、正極板１１及び負極板２１が重なり合って積層されている部分が積層発電体１となる。一方、正極タブ部１２は、積層発電体１が形成される領域の一辺で重なり合う。また、負極タブ部２２は、積層発電体１が形成される領域の一辺であって、正極タブ部１２が突出する辺と対向する辺側で重なり合う。

【0025】

続いて、集電板の形状について説明する。そこで、図４に実施の形態１にかかる二次電池の集電板の形状を説明する図を示す。実施の形態１にかかる二次電池では、正極タブ部１２に対応する正極集電板１３と、負極タブ部２２に対応する負極集電板２３とを用いる。正極集電板１３及び正極集電板１３は、タブ部の凹凸辺の凸部分に対応する位置にスリットを有する。そして、このスリットにタブ部の凸部を嵌め込むようにして、正極集電板１３及び負極集電板２３は、正極タブ部１２及び正極集電板１３に取り付けられる。

【0026】

続いて、正極シート１０及び負極シート２０と、正極集電板１３及び負極集電板２３の接合方法について説明する。図５に実施の形態１にかかる二次電池の正極シート１０及び負極シート２０と集電板の接合方法を説明する図を示す。

【0027】

図５に示すように、実施の形態１にかかる二次電池では、正極タブ部１２の凸部に正極集電板１３が嵌め込まれた状態で正極集電板１３のスリット部分にレーザーを照射してレーザー溶接を行うことで、正極集電板１３を正極タブ部１２と接合する。負極タブ部２２及び負極集電板２３についても、正極タブ部１２及び正極集電板１３と同様にレーザー溶接を行うことで、負極タブ部２２と負極集電板２３とを接合する。

【0028】

ここで、実施の形態１にかかる二次電池では、正極集電板１３及び負極集電板２３のスリットに正極タブ部１２及び負極タブ部２２の凸部が嵌合した状態でレーザー溶接を行う。正極タブ部１２及び負極タブ部２２の凸部は集電板から突出していても、していなくても良い。

【0029】

また、実施の形態１にかかる二次電池では、負極シート２０となる銅箔から酸素雰囲気中でレーザーカッターを用いて切り出すことで負極シート２０の外周に酸化膜が形成される。レーザー溶接を行う際には、この酸化膜によりレーザーの吸収率が高まる。そのため、実施の形態１にかかる二次電池では、アルミニウムを主成分とする正極側とほぼ同じ速度及びレーザー強度でタブ部と集電板とを溶接することができる。レーザー光の波長λは４００〜６００μｍ程度とすることで、負極シート２０の酸化膜によるレーザー吸収率の向上効果を一層高めることができる。

【0030】

また、実施の形態１にかかる二次電池では、タブ部に直接レーザーが照射されるので、タブ部の凹凸部の凸部がレーザー溶接時の溶融開始点となり、トップハット分布レーザーによる溶接が容易になる。また、タブ部の凹凸部の凸部が溶融開始点となることでスパッタの発生を防止することができる。また、タブ部に直接レーザーが照射され、上記のような態様で容易に溶接されるので、前述の特許文献１のようにタブ部を集電板により固定しなくても、好適に溶接が可能である。

【0031】

上記説明より、実施の形態１にかかる二次電池では、タブ部の集積板を取り付ける辺に凹凸を設け、凸部を集積板に形成されたスリットに嵌合した状態でレーザー溶接を行うことで、積層発電体と集電板とを接合する。これにより、実施の形態１にかかる二次電池では、積層発電体と集電板との距離を狭くし、セルケースの体積辺りの積層発電体の体積の割合を大きくすることができる。つまり、実施の形態１にかかる二次電池では、積層発電体と集電板との距離を従来よりも小さくすることでセルケース辺りの電池容量を高めることができる。

【0032】

また、実施の形態１にかかる二次電池では、溶接の対象となるタブ部が集電板に形成されたスリットに集められているため、金属泊のみが急激に溶融せず、良好な熱伝導溶接が可能となる。

【0033】

また、実施の形態１にかかる二次電池では、酸素雰囲気中で負極シート２０をレーザーカッターにより部材シート（例えば銅箔シート）から切り出す。これにより、負極シート２０の外周には酸化膜が形成される。そして、この酸化膜により、負極シート２０と正極シート１０とをほぼ同一のスキャン速度、レーザー強度で溶接することが可能になる。また、負極板２１に塗布された活物質は熱により特性が劣化する傾向があるが、負極シート２０の外周に酸化膜を形成することで、溶接に要する時間を短縮できる。これにより、実施の形態１にかかる二次電池では、負極板２１に塗布された活物質の特性劣化を防いで、電池容量の減少を防ぐことができる。

【0034】

なお、実施の形態１にかかる二次電池の構造及び組み立て方法は、リチウムイオン電池を組み立てる際により効果を奏する。リチウムイオン電池では、正極シート１０及び負極シート２０の板厚がニッケル水素電池等の他の電池よりも薄く、０．２ｍｍ以下程度の厚みしかない。そのため、レーザー溶接において溶接速度を高めるためにレーザー強度を強くするとタブ部のシートが飛んでしまい、溶接ができなくなる問題がある。しかしながら、実施の形態１にかかる二次電池の構造によれば、集電板のスリット内にまとまってタブ部となるシートが収まるため、シートの塊に対してレーザーが照射され、上記のような問題は発生しない。また、負極シート２０の外周の酸化膜により、レーザー強度を落としても溶接速度を高めることができる。

【0035】

実施の形態２
実施の形態２では、正極シート１０及び負極シート２０のシート形状の別の例となる正極シート３０及び負極シート４０を用いた二次電池について説明する。実施の形態１にかかる二次電池では、積層発電体１の対向する二辺の一方に正極タブ部１２を設け、他方に負極タブ部２２を設けた。一方、実施の形態２にかかる二次電池では、積層発電体１の辺の一辺に正極タブ部及び負極タブ部を設ける。そこで、図６に実施の形態２にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの形状を説明する図を示す。図６では、上図に正極シート３０を示し、下図に負極シート４０を示す。

【0036】

図６に示すように、実施の形態２では、正極シート３０が正極活物質充填部３１及び正極タブ部３２を有し、負極シート４０が負極活物質充填部４１及び負極タブ部４２を有する。そして、正極活物質充填部３１及び負極活物質充填部４１は、同一形状を有する。そして、正極活物質充填部３１及び負極活物質充填部４１の同一の辺に正極タブ部３２及び負極タブ部４２が形成される。また、正極タブ部３２及び負極タブ部４２は、積層発電体を構成する正極活物質充填部３１及び負極活物質充填部４１の同一辺に形成されるが、正極シート３０及び負極シート４０を重ね合わせた際に互いに異なる位置になるように形成される。

【0037】

続いて、図７に実施の形態２にかかる二次電池の正極シート３０及び負極シート４０の積層状態と、集電板の形状と、を説明する図を示す。図７に示すように、実施の形態２にかかる二次電池では、正極シート３０の正極活物質充填部３１、負極シート４０の負極活物質充填部４１及びセパレータ（不図示）が積層されて積層発電体が形成される。また、実施の形態２にかかる二次電池では、積層発電体の一辺で、正極タブ部３２及び負極タブ部４２が重ね合わされる。このとき、正極タブ部３２が重ね合わせられる位置と、負極タブ部４２が重ね合わされる位置は、異なる位置（例えば、正極タブ部３２が図面右側、負極タブ部４２が図面左側）となる。

【0038】

そして、実施の形態２にかかる二次電池においても、タブ部の凸部に対応した位置にスリットを有する集電板がタブ部に嵌め込まれる。図７に示す例では、正極集電板３３に正極集電板３３が嵌め込まれ、負極集電板４３には負極タブ部４２が嵌め込まれる。

【0039】

続いて、図８に実施の形態２にかかる二次電池の正極シート３０及び負極シート４０と集電板の接合状態を説明する図を示す。図８に示すように、実施の形態１にかかる二次電池では、正極タブ部３２の凸部に正極集電板３３が嵌め込まれた状態で正極集電板３３のスリット部分にレーザーを照射してレーザー溶接を行うことで、正極集電板３３を正極タブ部３２と接合する。負極タブ部４２及び負極集電板４３についても、正極タブ部３２及び正極集電板３３と同様にレーザー溶接を行うことで、負極タブ部４２と負極集電板４３とを接合する。

【0040】

ここで、実施の形態２にかかる二次電池においても、正極集電板３３及び負極集電板４３のスリットに正極タブ部３２及び負極タブ部４２の凸部が嵌合した状態でレーザー溶接を行う。正極タブ部３２及び負極タブ部４２の凸部は集電板から突出していても、していなくても良い。

【0041】

上記説明より、実施の形態２にかかる二次電池においても、タブ部に凸部を設け、この凸部を集電板のスリットに嵌め込んだ状態でレーザー溶接を行うことで、積層発電体との距離が近い位置に集電板を設けることができる。また、実施の形態２にかかる二次電池においても、タブ部に凸部を設け、この凸部を集電板のスリットに嵌め込んだ状態でレーザー溶接を行うことで、実施の形態１と同様に、金属泊のみが急激に溶融せず、良好な熱伝導溶接を実現できる。

【0042】

実施の形態３
実施の形態３では、タブ部の形状の変形例について説明する。そこで、図９に実施の形態３にかかる二次電池の正極シート及び負極シートの積層状態と、正極シート及び負極シートの形状と、を説明する図を示す。

【0043】

図９では、積層発電体のシート積層方向と直交する方向から積層発電体を見たものである。図９に示すように、実施の形態３では、積層発電体の高さＨａは一定である。一方、正極シート１０については、積層方向の中心に位置する正極シート１０のタブ高さＨｂ１が最も低く、積層位置が外に行くほどタブ高さＨｂ２が最も高くなるように形成される。なお、前述した通り、正極シート及び負極シートは、レーザーカッターにより切り出されるものであるため、本実施の形態のような形状の異なるシートも容易に作成可能である。

【0044】

続いて、図１０に実施の形態３にかかる二次電池の正極シート及び負極シートのかしめ工程を説明する図を示す。図１０に示すように、実施の形態３では、シートの積層方向の中心位置の正極シート１０をかしめ中心として、積層方向の両側から均等に複数枚の正極シート１０をかしめ治具５０によりかしめる。このとき、かしめ中心に位置する正極シート１０以外の正極シート１０は、積層発電体に沿って折り曲げられるように複数の正極シート１０が束ねられる。

【0045】

このようなかしめ工程を行う場合、図９に示したように、かしめた場合の折り曲げ距離を考慮して、シートの積層位置に応じたタブ部の高さＨｂを設定することで、かしめた後のタブ部の高さはシートによらずかしめ中心となる正極シート１０のタブ高さＨｂ１に揃えられる。つまり、このかしめ工程により、実施の形態３にかかる二次電池では、正極タブ部１２及び負極タブ部２２は、同一極性の複数のタブ部が密着するように束ねられた状態で凹凸辺と積層発電体の辺との距離Ｈｂが積層発電体の積層方向において一定となる。なお、タブ高さＨｂ１は、タブ部の凹部の底辺で測定すると誤差が少なくなる。

【0046】

そして、実施の形態３では、タブ部をかしめた状態で、タブ部に対してレーザー溶接による仮止めを行い、仮止め後に集電板をタブ部の凸部に嵌め込む。その後、タブ部と集電板とをレーザー溶接により接合する。

【0047】

上記説明より、実施の形態３にかかる二次電池では、タブ部をかしめ治具５０により束ねた後にタブ部と集電板とを溶接する。これにより、実施の形態３にかかる二次電池では、他の実施の形態よりも溶接時のタブ部の密度が高くなり、他の実施形態よりも金属泊のみが急激に溶融せず、良好な熱伝導溶接を行うことができる。

【0048】

また、実施の形態３にかかる二次電池では、かしめた状態での折り曲げ距離を考慮してタブの高さを調節する。これにより、実施の形態３では、かしめた後のタブ部の高さを抑えながら、均一にすることができる。つまり、実施の形態３にかかる二次電池では、タブ部をかしめることによって、集電板と積層発電体との距離が大きくなることはなく、他の実施の形態と同様にセルケース辺りの積層発電体の体積の割合を高くすることができる。

【0049】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ 積層発電体
１０ 正極シート
１１ 正極活物質充填部
１２ 正極タブ部
１３ 正極集電板
２０ 負極シート
２１ 負極活物質充填部
２２ 負極タブ部
２３ 負極集電板
３０ 正極シート
３１ 正極活物質充填部
３２ 正極タブ部
３３ 正極集電板
４０ 負極シート
４１ 負極活物質充填部
４２ 負極タブ部
４３ 負極集電板
５０ かしめ治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】