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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022191139
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】電気化学セル及び電気化学セルの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 50/169 20210101AFI20221220BHJP
H01M 50/188 20210101ALI20221220BHJP
H01M 50/193 20210101ALI20221220BHJP
H01M 50/198 20210101ALI20221220BHJP
H01G 11/78 20130101ALI20221220BHJP
H01G 11/84 20130101ALI20221220BHJP
H01M 50/109 20210101ALI20221220BHJP
H01M 50/153 20210101ALI20221220BHJP
【ＦＩ】
H01M50/169
H01M50/188
H01M50/193
H01M50/198
H01G11/78
H01G11/84
H01M50/109
H01M50/153
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022022449
(22)【出願日】2022-02-16
(31)【優先権主張番号】P 2021099517
(32)【優先日】2021-06-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】玉地 恒昭
【テーマコード（参考）】
5E078
5H011
【Ｆターム（参考）】
5E078AB02
5E078AB06
5E078AB12
5E078HA03
5E078HA25
5H011AA09
5H011CC06
5H011DD13
5H011FF04
5H011HH02
5H011HH08
5H011JJ25
5H011KK04
(57)【要約】
【課題】確実な封止性を得ること。
【解決手段】第１接合壁１２を有する第１容器２０と、第１接合壁に対して溶接接合された第２接合壁２１を有し、第１容器との間に収容空間４を形成する第２容器２０とを備えた外装体２と、正極電極及び負極電極を有し、収容空間内に収容された電極体３０と、第１容器に対して絶縁性の樹脂材６０を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板６１と、を備え、第２接合壁には溶接痕が形成されている電気化学セル１を提供する。
【選択図】図２
【解決手段】第１接合壁１２を有する第１容器２０と、第１接合壁に対して溶接接合された第２接合壁２１を有し、第１容器との間に収容空間４を形成する第２容器２０とを備えた外装体２と、正極電極及び負極電極を有し、収容空間内に収容された電極体３０と、第１容器に対して絶縁性の樹脂材６０を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板６１と、を備え、第２接合壁には溶接痕が形成されている電気化学セル１を提供する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１接合壁を有する第１容器と、前記第１接合壁に対して溶接接合された第２接合壁を有し、前記第１容器との間に収容空間を形成する第２容器と、を備えた外装体と、
正極電極及び負極電極を有し、前記収容空間内に収容された電極体と、
前記第１容器に対して絶縁性の樹脂材を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板と、を備え、
前記第２接合壁には、溶接痕が形成されていることを特徴とする電気化学セル。
正極電極及び負極電極を有し、前記収容空間内に収容された電極体と、
前記第１容器に対して絶縁性の樹脂材を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板と、を備え、
前記第２接合壁には、溶接痕が形成されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項2】
請求項１に記載の電気化学セルにおいて、
前記溶接痕は、前記第２接合壁のうち前記第１接合壁に溶接接合された接合面とは反対側に位置する対向面に形成されている、電気化学セル。
前記溶接痕は、前記第２接合壁のうち前記第１接合壁に溶接接合された接合面とは反対側に位置する対向面に形成されている、電気化学セル。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の電気化学セルにおいて、
前記第１接合壁及び前記第２接合壁は、前記第１接合壁と前記第２接合壁との間に形成された溶接金属層を介して溶接接合されている、電気化学セル。
前記第１接合壁及び前記第２接合壁は、前記第１接合壁と前記第２接合壁との間に形成された溶接金属層を介して溶接接合されている、電気化学セル。
【請求項4】
請求項３に記載の電気化学セルにおいて、
前記溶接金属層は、前記第１容器を構成する母材金属、及び前記第２容器を構成する母材金属よりも融点が低い、電気化学セル。
前記溶接金属層は、前記第１容器を構成する母材金属、及び前記第２容器を構成する母材金属よりも融点が低い、電気化学セル。
【請求項5】
請求項３又は４に記載の電気化学セルにおいて、
前記第１容器は、前記集電板が前記樹脂材を介して溶着された底壁部、及び周壁部を有する有底筒状に形成され、
前記第２容器は、前記周壁部の上端開口縁に対して上方から重なるフランジ部を有し、前記周壁部に対する前記フランジ部の溶接接合によって前記第１容器の開口部を閉塞し、
前記周壁部が前記第１接合壁とされ、
前記フランジ部が前記第２接合壁とされ、
前記溶接金属層は、前記周壁部の上端開口縁と前記フランジ部との間に形成されている、電気化学セル。
前記第１容器は、前記集電板が前記樹脂材を介して溶着された底壁部、及び周壁部を有する有底筒状に形成され、
前記第２容器は、前記周壁部の上端開口縁に対して上方から重なるフランジ部を有し、前記周壁部に対する前記フランジ部の溶接接合によって前記第１容器の開口部を閉塞し、
前記周壁部が前記第１接合壁とされ、
前記フランジ部が前記第２接合壁とされ、
前記溶接金属層は、前記周壁部の上端開口縁と前記フランジ部との間に形成されている、電気化学セル。
【請求項6】
請求項５に記載の電気化学セルにおいて、
前記溶接金属層は、前記フランジ部の外周面側に回り込むように形成され、前記フランジ部の外周面を覆っている、電気化学セル。
前記溶接金属層は、前記フランジ部の外周面側に回り込むように形成され、前記フランジ部の外周面を覆っている、電気化学セル。
【請求項7】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
前記第１容器は、前記集電板が前記樹脂材を介して溶着された頂壁部、及び第１周壁部を有する有頂筒状に形成され、
前記第２容器は、底壁部、及び前記第１周壁部の外側に全周に亘って溶接接合された第２周壁部を有する有底筒状に形成され、
前記第１周壁部が前記第１接合壁とされ、
前記第２周壁部が前記第２接合壁とされ、
前記第２周壁部の外周面に前記溶接痕が形成されている、電気化学セル。
前記第１容器は、前記集電板が前記樹脂材を介して溶着された頂壁部、及び第１周壁部を有する有頂筒状に形成され、
前記第２容器は、底壁部、及び前記第１周壁部の外側に全周に亘って溶接接合された第２周壁部を有する有底筒状に形成され、
前記第１周壁部が前記第１接合壁とされ、
前記第２周壁部が前記第２接合壁とされ、
前記第２周壁部の外周面に前記溶接痕が形成されている、電気化学セル。
【請求項8】
第１接合壁を有する第１容器と、前記第１接合壁に対して溶接接合された第２接合壁を有し、前記第１容器との間に収容空間を形成する第２容器と、を備えた外装体と、
正極電極及び負極電極を有し、前記収容空間内に収容された電極体と、
前記第１容器に対して絶縁性の樹脂材を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板と、を備えた電気化学セルの製造方法であって、
前記収容空間内に前記電極体を収容した状態で、前記樹脂材を介して前記集電板が溶着された前記第１容器と前記第２容器とを組み合わせる工程と、
前記第２接合壁側から加熱を行うことで、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いに溶接接合する工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
正極電極及び負極電極を有し、前記収容空間内に収容された電極体と、
前記第１容器に対して絶縁性の樹脂材を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板と、を備えた電気化学セルの製造方法であって、
前記収容空間内に前記電極体を収容した状態で、前記樹脂材を介して前記集電板が溶着された前記第１容器と前記第２容器とを組み合わせる工程と、
前記第２接合壁側から加熱を行うことで、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いに溶接接合する工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項9】
請求項８に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第２接合壁には、前記加熱に起因する溶接痕が形成されている、電気化学セルの製造方法。
前記第２接合壁には、前記加熱に起因する溶接痕が形成されている、電気化学セルの製造方法。
【請求項10】
請求項８又は９に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第２接合壁側からレーザ光を照射して、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いにレーザ溶接によって溶接接合する、電気化学セルの製造方法。
前記第２接合壁側からレーザ光を照射して、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いにレーザ溶接によって溶接接合する、電気化学セルの製造方法。
【請求項11】
請求項８又は９に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第２接合壁にローラ電極を押し付けながら通電し、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いにシーム溶接によって溶接接合する、電気化学セルの製造方法。
前記第２接合壁にローラ電極を押し付けながら通電し、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いにシーム溶接によって溶接接合する、電気化学セルの製造方法。
【請求項12】
請求項８から１１のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第１容器又は前記第２容器に予め圧力開放用の逃げ孔を形成する工程と、
前記第１容器と前記第２容器との溶接接合後、前記逃げ孔を塞ぐ工程と、を備えている、電気化学セルの製造方法。
前記第１容器又は前記第２容器に予め圧力開放用の逃げ孔を形成する工程と、
前記第１容器と前記第２容器との溶接接合後、前記逃げ孔を塞ぐ工程と、を備えている、電気化学セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気化学セル及び電気化学セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から腕時計、スマートウオッチ、スマートフォン、ヘッドセット、補聴器等の小型電子機器やウエアラブル機器用の電源として、リチウムイオン二次電池、電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
近年、この種の電気化学セルへのニーズとして、小型化及び薄型化に対する要求がさらに強くなっている。その一因としては、電気化学セルが実装される各種電子機器におけるＩＣ（集積回路）の極微細化及び低消費電力化による高性能化に伴って、従来にはないハイスペックな機能を具備する電子機器が提案され始めているからである。
近年、この種の電気化学セルへのニーズとして、小型化及び薄型化に対する要求がさらに強くなっている。その一因としては、電気化学セルが実装される各種電子機器におけるＩＣ（集積回路）の極微細化及び低消費電力化による高性能化に伴って、従来にはないハイスペックな機能を具備する電子機器が提案され始めているからである。
【0003】
この種の電気化学セルでは、電極体を内部に収容する外装体として、例えば金属ケースを利用したものが知られている。金属ケースは、例えば有底筒状のケース本体と、ケース本体の開口部を、樹脂製のガスケットを介してカシメ等によって封止する封口板とを備え、全体としてコイン形状、ボタン形状、筒形状等に構成される場合が多い。
【0004】
しかしながら、ケース本体と封口板とをカシメ等によって封止する場合には、十分な封止性を得られない場合があるうえ、体積効率が悪くなる傾向にある。なお、体積効率とは、電池全体の体積に対する電極が占める体積の割合、すなわち「電極部分体積／電池全体体積」を言う。
そこで、ケース本体と封口板とをカシメ等によって固定することに代えて、レーザ溶接（例えば特許文献１参照）或いは抵抗溶接（例えば特許文献２参照）等によって、ケース本体と封口板とを溶接接合し、封止性を向上させることが考えられる。
そこで、ケース本体と封口板とをカシメ等によって固定することに代えて、レーザ溶接（例えば特許文献１参照）或いは抵抗溶接（例えば特許文献２参照）等によって、ケース本体と封口板とを溶接接合し、封止性を向上させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭６３－２３９７６４号公報
【特許文献2】特開平１１－２６０３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、ケース本体と封口板とを溶接接合することで外装体を構成した場合、正極又は負極用の外部接続端子として機能する金属製の集電板を、樹脂シール等の絶縁性の樹脂材を介してケース本体又は封口板に取り付ける場合が多い。これにより、例えば外装体の内部に収容される電極体を構成する正極電極及び負極電極のうちの一方の電極を容器体に導通させ、且つ他方の電極を集電板に導通させることが可能である。従って、容器体及び集電板を、正極用の外部接続端子および負極用の外部接続端子としてそれぞれ機能させることが可能となる。
【0007】
しかしながら、この場合において、ケース本体と封口板との溶接接合時に加えた熱（溶接熱）の影響によって、樹脂材が可塑化してしまい、樹脂材が剥離するおそれがあった。この場合には、封止性が低下し易いうえ、電解液等の揮発による漏液等を引き起こしてしまう可能性がある。
特に上述した小型の電気化学セルの場合、溶接時の溶融池が凝固した溶接部や、溶接部の周囲の熱影響部（ＨＡＺ：Heat-Affected Zone）のみならず、熱影響部の近傍においても溶接熱の影響により樹脂材が可塑化し易い。
特に上述した小型の電気化学セルの場合、溶接時の溶融池が凝固した溶接部や、溶接部の周囲の熱影響部（ＨＡＺ：Heat-Affected Zone）のみならず、熱影響部の近傍においても溶接熱の影響により樹脂材が可塑化し易い。
【0008】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、確実な封止性を得ることができる電気化学セル、及び電気化学セル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】
【0009】
（１）本発明に係る電気化学セルは、第１接合壁を有する第１容器と、前記第１接合壁に対して溶接接合された第２接合壁を有し、前記第１容器との間に収容空間を形成する第２容器と、を備えた外装体と、正極電極及び負極電極を有し、前記収容空間内に収容された電極体と、前記第１容器に対して絶縁性の樹脂材を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板と、を備え、前記第２接合壁には、溶接痕が形成されていることを特徴とする。
【0010】
本発明に係る電気化学セルによれば、第１接合壁及び第２接合壁同士が溶接接合されることで第１容器と第２容器とが一体に組み合わされているので、電極体が収容されている収容空間内を適切に封止することができる。特に、第２接合壁に溶接痕が形成されていることから明らかなように、樹脂材を介して集電板が溶着された第１容器の第１接合壁側からではなく、第２接合壁側から加熱が行われることで第１容器と第２容器とが溶接接合されている。そのため、溶接時に加えられた熱（溶接熱）が樹脂材に伝わってしまうことを抑制することができる。
従って、樹脂材に関して、溶接熱の影響を受け難くすることができ、意図しない温度上昇によって樹脂材が溶融する等、可塑化してしまうことを防止することができる。そのため、樹脂材が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間内の確実な封止を行うことができる。これにより、例えば集電板を外部接続端子として機能させることができると共に、作動信頼性が高い高品質な電気化学セルとすることができる。
従って、樹脂材に関して、溶接熱の影響を受け難くすることができ、意図しない温度上昇によって樹脂材が溶融する等、可塑化してしまうことを防止することができる。そのため、樹脂材が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間内の確実な封止を行うことができる。これにより、例えば集電板を外部接続端子として機能させることができると共に、作動信頼性が高い高品質な電気化学セルとすることができる。
【0011】
（２）前記溶接痕は、前記第２接合壁のうち前記第１接合壁に溶接接合された接合面とは反対側に位置する対向面に形成されても良い。
【0012】
この場合には、第２接合壁における対向面に溶接痕（例えばレーザビームの照射によるレーザ溶接痕、ローラ電極の加圧・通電による溶接痕等）が形成されているので、第２接合壁側から加熱が行われることで第１容器と第２容器とが確実に溶接接合された外装体とすることができる。
【0013】
（３）前記第１接合壁及び前記第２接合壁は、前記第１接合壁と前記第２接合壁との間に形成された溶接金属層を介して溶接接合されても良い。
【0014】
この場合には、例えば金属メッキ膜等が溶融凝固することで形成された溶接金属層を介して第１接合壁及び第２接合壁が溶接接合されているので、第１容器と第２容器とをさらに強固に接合することができ、収容空間内の封止性を向上することができる。
【0015】
（４）前記溶接金属層は、前記第１容器を構成する母材金属、及び前記第２容器を構成する母材金属よりも融点が低くても良い。
【0016】
この場合には、溶接金属層が第１容器及び第２容器の母材金属の融点よりも融点が低いので、溶接時における溶接熱の熱量を抑えることができる。これにより、樹脂材が加熱され難くなるので、樹脂材が剥離する等の不都合を効果的に抑制することができる。
【0017】
（５）前記第１容器は、前記集電板が前記樹脂材を介して溶着された底壁部、及び周壁部を有する有底筒状に形成され、前記第２容器は、前記周壁部の上端開口縁に対して上方から重なるフランジ部を有し、前記周壁部に対する前記フランジ部の溶接接合によって前記第１容器の開口部を閉塞し、前記周壁部が前記第１接合壁とされ、前記フランジ部が前記第２接合壁とされ、前記溶接金属層は、前記周壁部の上端開口縁と前記フランジ部との間に形成されても良い。
【0018】
この場合には、溶接時、周壁部の上端開口縁に重なるフランジ部の上方から例えばレーザビーム等を照射する等して加熱を行うことで、周壁部とフランジ部との間に溶接金属層を形成することができる。これにより、溶接金属層を介して第１容器と第２容器とを強固に溶接接合することができる。特に、フランジ部側からの加熱によって溶接金属層を形成する際に、金属メッキ膜等が溶融した溶融池を、周壁部を利用して深く形成し易く、溶接接合強度を高めることができる。
【0019】
（６）前記溶接金属層は、前記フランジ部の外周面側に回り込むように形成され、前記フランジ部の外周面を覆っても良い。
【0020】
この場合には、溶接金属層を、周壁部とフランジ部との間だけでなく、フランジ部の外周面を覆うように形成しているので、第１容器と第２容器との溶接接合強度をさらに高めることができる。
【0021】
（７）前記第１容器は、前記集電板が前記樹脂材を介して溶着された頂壁部、及び第１周壁部を有する有頂筒状に形成され、前記第２容器は、底壁部、及び前記第１周壁部の外側に全周に亘って溶接接合された第２周壁部を有する有底筒状に形成され、前記第１周壁部が前記第１接合壁とされ、前記第２周壁部が前記第２接合壁とされ、前記第２周壁部の外周面に前記溶接痕が形成されても良い。
【0022】
この場合には、第１容器の第１周壁部と第２容器の第２周壁部とを二重筒状に組み合わせたうえで、第２周壁部の外側から加熱を行うことで、第２周壁部の外周面に溶接痕を形成しながら第１周壁部と第２周壁部とを全周に亘って溶接接合することができる。特に、第１周壁部と第２周壁部とを二重筒状に組み合わせた状態で溶接接合しているので、収容空間内の密閉性をさらに向上することができ、封止性を高めることができる。
さらに、樹脂材が溶着された頂壁部から離れた位置で溶接を行うことが可能であるので、樹脂材までの伝熱距離を稼ぐことができ、樹脂材に溶接熱が伝わり難くすることができる。それに加えて、第１周壁部と第２周壁部とを面接触させているので、溶接熱を分散させ易く、この点においても樹脂材に溶接熱が伝わり難くすることができる。従って、樹脂材が剥離する等の不都合を効果的に抑制することができる。
さらに、樹脂材が溶着された頂壁部から離れた位置で溶接を行うことが可能であるので、樹脂材までの伝熱距離を稼ぐことができ、樹脂材に溶接熱が伝わり難くすることができる。それに加えて、第１周壁部と第２周壁部とを面接触させているので、溶接熱を分散させ易く、この点においても樹脂材に溶接熱が伝わり難くすることができる。従って、樹脂材が剥離する等の不都合を効果的に抑制することができる。
【0023】
（８）本発明に係る電気化学セルの製造方法は、第１接合壁を有する第１容器と、前記第１接合壁に対して溶接接合された第２接合壁を有し、前記第１容器との間に収容空間を形成する第２容器と、を備えた外装体と、正極電極及び負極電極を有し、前記収容空間内に収容された電極体と、前記第１容器に対して絶縁性の樹脂材を介して溶着されると共に、少なくとも一部分が外部に露出した集電板と、を備えた電気化学セルの製造方法であって、前記収容空間内に前記電極体を収容した状態で、前記樹脂材を介して前記集電板が溶着された前記第１容器と前記第２容器とを組み合わせる工程と、前記第２接合壁側から加熱を行うことで、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いに溶接接合する工程と、を備えていることを特徴とする。
【0024】
本発明に係る電気化学セルの製造方法によれば、第１接合壁及び第２接合壁同士が溶接接合されることで第１容器と第２容器とが一体に組み合わされているので、電極体が収容されている収容空間内を適切に封止することができる。
特に、第１容器と第２容器とを溶接接合する際、樹脂材を介して集電板が溶着された第１容器の第１接合壁側からではなく、第２容器の第２接合壁側から加熱を行う。これにより、溶接時に加えられた熱（溶接熱）が樹脂材に伝わってしまうことを抑制することができる。従って、樹脂材に関して、溶接熱の影響を受け難くすることができ、意図しない温度上昇によって樹脂材が溶融する等、可塑化してしまうことを防止することができる。そのため、樹脂材が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間内の確実な封止を行うことができる。これにより、例えば集電板を外部接続端子として機能させることができると共に、作動信頼性が高い高品質な電気化学セルとすることができる。
特に、第１容器と第２容器とを溶接接合する際、樹脂材を介して集電板が溶着された第１容器の第１接合壁側からではなく、第２容器の第２接合壁側から加熱を行う。これにより、溶接時に加えられた熱（溶接熱）が樹脂材に伝わってしまうことを抑制することができる。従って、樹脂材に関して、溶接熱の影響を受け難くすることができ、意図しない温度上昇によって樹脂材が溶融する等、可塑化してしまうことを防止することができる。そのため、樹脂材が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間内の確実な封止を行うことができる。これにより、例えば集電板を外部接続端子として機能させることができると共に、作動信頼性が高い高品質な電気化学セルとすることができる。
【0025】
（９）前記第２接合壁には、前記加熱に起因する溶接痕が形成されても良い。
【0026】
この場合には、第２接合壁に、加熱に起因する溶接痕（例えばレーザビームの照射によるレーザ溶接痕、ローラ電極の加圧・通電による溶接痕等）が形成されているので、第２接合壁側から適切に加熱を行いながら、溶接時に加えられた熱（溶接熱）が樹脂材に伝わってしまうことを抑制することができる。
【0027】
（１０）前記第２接合壁側からレーザ光を照射して、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いにレーザ溶接によって溶接接合しても良い。
【0028】
この場合には、特殊な溶接方法ではなく、レーザ溶接によって第１容器と第２容器とを溶接接合できるので、溶接作業を簡便且つ確実に行うことができる。
【0029】
（１１）前記第２接合壁にローラ電極を押し付けながら通電し、前記第１接合壁と前記第２接合壁とを互いにシーム溶接によって溶接接合しても良い。
【0030】
この場合には、特殊な溶接方法ではなく、抵抗溶接の１つであるシーム溶接によって第１容器と第２容器とを溶接接合できるので、溶接作業を簡便且つ確実に行うことができる。
【0031】
（１２）前記第１容器又は前記第２容器に予め圧力開放用の逃げ孔を形成する工程と、前記第１容器と前記第２容器との溶接接合後、前記逃げ孔を塞ぐ工程と、を備えても良い。
【0032】
この場合には、溶接時に外装体の内圧が上昇したとしても、逃げ孔を通じて内圧を開放できるので、意図しない内圧上昇を抑制することができ、高品質な電気化学セルを得ることができる。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、確実な封止性を得ることができる電気化学セルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明に係る二次電池（電気化学セル）の第１実施形態を示す斜視図である。
【図6】溶接金属層の変形例を示す断面図である。
【図7】第１実施形態の変形例を示す二次電池の斜視図である。
【図8】本発明に係る二次電池（電気化学セル）の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図9】本発明に係る二次電池（電気化学セル）の第３実施形態を示す斜視図である。
【図11】第３実施形態の変形例を示す二次電池の縦断面図である。
【図13】本発明に係る二次電池（電気化学セル）の第４実施形態を示す縦断面図である。
【図14】本発明に係る二次電池（電気化学セル）の第５実施形態を示す縦断面図である。
【図19】本発明に係る二次電池（電気化学セル）の第６実施形態を示す縦断面図である。
【図22】本発明に係る電極体の変形例を示す斜視図である。
【図25】本発明に係る電極体の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る電気化学セルの実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、電気化学セルとして、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池（以下、単に二次電池という。）を例に挙げて説明する。
以下、本発明に係る電気化学セルの実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、電気化学セルとして、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池（以下、単に二次電池という。）を例に挙げて説明する。
【0036】
【0037】
外装体２は、有底筒状に形成された金属製の容器体（本発明に係る第１容器）１０と、容器体１０の開口部を閉塞するように容器体１０に溶接接合され、容器体１０との間に収容空間を形成する金属製のリッド部材（本発明に係る第２容器）２０と、を備えている。
発電要素３は、正極電極４０及び負極電極５０を有する電極体３０を備えていると共に、図示しない電解液（電解質溶液）を含んでおり、外装体２の内部に形成された収容空間４内に収容されている。
発電要素３は、正極電極４０及び負極電極５０を有する電極体３０を備えていると共に、図示しない電解液（電解質溶液）を含んでおり、外装体２の内部に形成された収容空間４内に収容されている。
【0038】
本実施形態では、外装体２の中心を通り上下方向に沿って延びる軸線を電池軸Ｏという。また、電池軸Ｏ方向から見た平面視で、電池軸Ｏに交差する方向を径方向といい、電池軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。さらに、電池軸Ｏに沿って、容器体１０の底壁部１１からリッド部材２０に向かう方向を上方といい、その反対を下方という。
【0039】
（外装体）
外装体２について詳細に説明する。
容器体１０は、平面視円形状に形成された底壁部１１と、底壁部１１における外周縁部の全周に亘って連設され、底壁部１１から上方に向かって延びた周壁部１２と、を備えた有底円筒状に形成されている。
ただし、容器体１０の形状は有底円筒状に限定されるものではなく、例えば平面視で外形が楕円状、四角形状、多角形状となるように形成しても構わない。
外装体２について詳細に説明する。
容器体１０は、平面視円形状に形成された底壁部１１と、底壁部１１における外周縁部の全周に亘って連設され、底壁部１１から上方に向かって延びた周壁部１２と、を備えた有底円筒状に形成されている。
ただし、容器体１０の形状は有底円筒状に限定されるものではなく、例えば平面視で外形が楕円状、四角形状、多角形状となるように形成しても構わない。
【0040】
底壁部１１における中央部には、該底壁部１１を上下方向に貫通する貫通孔１３が電池軸Ｏと同軸に形成されている。貫通孔１３の形状は、特に限定されるものではないが、例えば平面視円形状に形成されている。
【0041】
上述のように構成された容器体１０は、金属製とされ、電極体３０に導通する正極用の外部接続端子、或いは負極用の外部接続端子として機能する。容器体１０の厚みとしては、例えば０．０１ｍｍ～０．３０ｍｍ程度とされ、薄肉の金属製容器とされている。但し、各図面では、図示を見易くするために容器体１０の厚みを誇張して図示している。
【0042】
容器体１０の具体的な金属材質としては、容器体１０を正極用の外部接続端子として機能させる、或いは負極用の外部接続端子として機能させるかによっても異なるが、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼や、同種或いは異種の金属同士を圧着して形成したクラッド材（高機能性金属材料）を用いることができる。ただし、これらの場合に限定されるものではない。
ステンレス鋼としては、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ４４４といったフェライト系ステンレス鋼やＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌといったオーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼を挙げることができる。
ステンレス鋼としては、例えばＳＵＳ４３０やＳＵＳ４４４といったフェライト系ステンレス鋼やＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌといったオーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼を挙げることができる。
【0043】
また例えば、本実施形態の二次電池１を時計の用途に用いる場合、容器体１０の金属材料としては耐食性に加えて非磁性であることが好ましい。具体的には上述のアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のほか、ステンレス鋼としては、例えばＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７といった各種のオーステナイト系ステンレス鋼を挙げることができる。
【0044】
クラッド材としては、例えばＣｕ（内層）／Ｆｅ（中層）／Ｎｉ（外層）の３層クラッド材や、Ｎｉ（内層）／Ｆｅ（中層）／Ｎｉ（外層）の３層クラッド材や、Ａｌ（内層）／ＳＵＳ（中層）／Ｎｉ（外層）の３層クラッド材等が挙げられる。但し、クラッド材としては、３層に限定されるものではないし、その他の金属同士を多層に圧着することで形成してもかまわない。
【0045】
クラッド材としてＣｕを用いた場合には、熱伝導性を高めることができるので、溶接時における放熱性を向上することができる。従って、Ｃｕをクラッド材の内層に採用することで、電極体３０の保護に繋げることができるので、好ましい。
【0046】
さらにクラッド材の内面及び外面のいずれか一方、或いは内面及び外面の両方にメッキ処理を施して、金属メッキ膜を形成することが好ましい。容器体１０の内面に金属メッキ膜を形成することで、化学的に安定させることができ、電解液等に対する耐性を向上させることができる。また、容器体１０の外面に金属メッキ膜を形成することで、防錆機能等の機能を付加することができると共に、電気抵抗を低減させることができるので、外部端子との電気的な接続性を向上させることができる。
【0047】
具体的な金属メッキ膜としては、例えばＮｉメッキ膜、Ｎｉ等の合金メッキ膜等を採用することができ、特に共晶金属材料の合金メッキ膜を採用することが好ましい。共晶金属材料の合金メッキ膜を採用した場合には、例えば抵抗溶接を行うときに融点を下げることができ、溶接時の温度を下げることが可能である。
その他、Ａｕ－Ｎｉの合金メッキ膜や、Ｎｉ－Ｐの合金メッキ膜や、Ｎｉ－Ｂの合金メッキ膜等も好適に採用することができる。
その他、Ａｕ－Ｎｉの合金メッキ膜や、Ｎｉ－Ｐの合金メッキ膜や、Ｎｉ－Ｂの合金メッキ膜等も好適に採用することができる。
【0048】
図１及び図２に示すように、リッド部材２０は、容器体１０の底壁部１１に対して電極体３０を挟んで電池軸Ｏ方向に向かい合う平坦なプレート状に形成され、容器体１０における周壁部１２の上端開口端に対して全周に亘って上方から重なった状態で溶接接合されている。従って、リッド部材２０の外周縁部は、周壁部１２の上端開口端に対して上方から重なるフランジ部２１として機能する。
【0049】
なお、リッド部材２０の形状は、容器体１０の形状に対応していれば良く、例えば平面視で外形が楕円状、四角形状、多角形状となるように形成しても構わない。リッド部材２０の厚みとしては、容器体１０と同様に例えば０．０１ｍｍ～０．３０ｍｍ程度とされ、薄肉とされている。ただし、図２では、図示を見易くするためにリッド部材２０の厚みを誇張して図示している。この点は、その他の図面においても同様である。
【0050】
このように構成されたリッド部材２０は、金属製とされている。リッド部材２０の具体的な金属材質としては、例えば容器体１０と同種或いは別種の金属材質を採用することができる。リッド部材２０の金属材質として、例えば容器体１０と別種の金属材質を採用する場合には、容器体１０と熱膨張係数が近似するものを採用することが好ましい。
さらにリッド部材２０についても、容器体１０と同様に、内面及び外面のいずれか一方、或いは内面及び外面の両方にメッキ処理を施して、金属メッキ膜を形成することが好ましい。金属メッキ膜としては、先に述べた金属メッキ膜を採用することができる。
さらにリッド部材２０についても、容器体１０と同様に、内面及び外面のいずれか一方、或いは内面及び外面の両方にメッキ処理を施して、金属メッキ膜を形成することが好ましい。金属メッキ膜としては、先に述べた金属メッキ膜を採用することができる。
【0051】
上述のように構成されたリッド部材２０は、組立作業時、容器体１０の周壁部１２の上端開口縁に上方から重ね合わされた後、例えば上方から加圧されながら溶接される。これにより、先に述べたように、周壁部１２とフランジ部２１とは、全周に亘って溶接によって強固に接合されている。これにより、リッド部材２０を利用して容器体１０の開口部を塞ぐことができ、容器体１０との間に発電要素３を収容する収容空間４（密閉空間）を形成している。
従って、リッド部材２０のフランジ部２１は、容器体１０における周壁部（本発明に係る第１接合壁）１２に対して溶接接合される接合壁（本発明に係る第２接合壁）として機能する。
従って、リッド部材２０のフランジ部２１は、容器体１０における周壁部（本発明に係る第１接合壁）１２に対して溶接接合される接合壁（本発明に係る第２接合壁）として機能する。
【0052】
容器体１０とリッド部材２０との溶接方法としては、特に限定されるものではないが、例えばレーザ溶接、超音波接合、シーム溶接等の抵抗溶接や、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ：Friction Stir Welding）等を採用することができる。
これらの溶接の際、図示しない溶接器側を固定した状態で溶接対象ワークである外装体２側を動かしながら溶接を行う、いわゆるワークムーブ方式で行っても構わないし、溶接対象ワークである外装体２側を固定し、溶接器側を動かしながら溶接を行う、いわゆるヘッドムーブ方式で行っても構わない。レーザ溶接を行う場合には、さらにガルバノスキャニング式レーザ溶接器等を採用することが可能である。
これらの溶接の際、図示しない溶接器側を固定した状態で溶接対象ワークである外装体２側を動かしながら溶接を行う、いわゆるワークムーブ方式で行っても構わないし、溶接対象ワークである外装体２側を固定し、溶接器側を動かしながら溶接を行う、いわゆるヘッドムーブ方式で行っても構わない。レーザ溶接を行う場合には、さらにガルバノスキャニング式レーザ溶接器等を採用することが可能である。
【0053】
なお、本実施形態の場合には、容器体１０の周壁部１２の上端開口縁にリッド部材２０を上方から重ねた状態で溶接接合を行うので、ガルバノスキャニング方式を利用して、さらにヘッドムーブ方式を併用したレーザ溶接を行うことが好ましい。
【0054】
具体的に、本実施形態の外装体２は、図３に示すように、容器体１０の周壁部１２と、リッド部材２０のフランジ部２１とが、周壁部１２の上端開口縁とフランジ部２１との間に形成された溶接金属層（いわゆる境界層）５を介して溶接接合されている。
そのため、本実施形態の容器体１０において、少なくとも周壁部１２の上端開口縁上に第１金属膜６が形成され、リッド部材２０において少なくともフランジ部２１の下面２１ａに第２金属膜７が形成されている。そして、溶接時に加えられた熱（溶接熱）によって、第１金属膜６及び第２金属膜７同士が溶融し合った後に凝固することで、溶接金属層５が形成される。
そのため、本実施形態の容器体１０において、少なくとも周壁部１２の上端開口縁上に第１金属膜６が形成され、リッド部材２０において少なくともフランジ部２１の下面２１ａに第２金属膜７が形成されている。そして、溶接時に加えられた熱（溶接熱）によって、第１金属膜６及び第２金属膜７同士が溶融し合った後に凝固することで、溶接金属層５が形成される。
【0055】
なお、図３では、周壁部１２の上端開口縁だけに第１金属膜６を形成した状態を図示しているが、第１金属膜６は容器体１０の内面に亘って形成されていても構わないし、容器体１０の全面に亘って形成されても構わない。同様に、図３では、フランジ部２１の下面２１ａだけに第２金属膜７を形成した状態を図示しているが、第２金属膜７はリッド部材２０の下面（フランジ部２１の下面２１ａを含む）全体に亘って形成されていても構わないし、リッド部材２０の全面に亘って形成されていても構わない。
なお、第１金属膜６及び第２金属膜７としては、先に述べた各種の金属メッキ膜を採用することができる。
なお、第１金属膜６及び第２金属膜７としては、先に述べた各種の金属メッキ膜を採用することができる。
【0056】
特に本実施形態では、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを溶接接合する際に、フランジ部２１の上方からレーザビームを照射することで周壁部１２とフランジ部２１との界面を加熱させ、溶接を行っている。この点は、後に説明する。
そのため、図１に示すように、フランジ部２１のうち周壁部１２に溶接接合された下面（本発明に係る接合面）２１ａとは反対側に位置する上面（本発明に係る対向面）２１ｂには、レーザ溶接痕（本発明に係る溶接痕）９が形成されている。レーザ溶接痕９は、例えばフランジ部２１の全周に亘って連続して形成されている。
そのため、図１に示すように、フランジ部２１のうち周壁部１２に溶接接合された下面（本発明に係る接合面）２１ａとは反対側に位置する上面（本発明に係る対向面）２１ｂには、レーザ溶接痕（本発明に係る溶接痕）９が形成されている。レーザ溶接痕９は、例えばフランジ部２１の全周に亘って連続して形成されている。
【0057】
ここでレーザ溶接痕９は、溶接時に金属が溶融して生じる溶融池が凝固することで形成された溶接部と、溶接部の周囲に形成される熱影響部（ＨＡＺ：Heat-Affected Zone）とを含むものである。熱影響部とは、溶接時において、溶融までには至らなかったものの、溶接熱の影響や酸化等による変質によって、元の組織とは異なる組織（組成）を有する部分（領域）である。
なお本実施形態では、上述したように、容器体１０に形成された第１金属膜６と、リッド部材２０に形成された第２金属膜７とを溶融させることにより、容器体１０とリッド部材２０とを溶接接合することについて、図３を参照して説明している。ただし、第１金属膜６及び第２金属膜７を用いない場合であっても、フランジ部２１の上方からレーザビームを照射することで、容器体１０の周壁部１２の上端開口縁とリッド部材２０のフランジ部２１の下面２１ａとを局所的に加熱して溶融させることが可能である。そして、両者（周壁部１２の上端開口縁及びフランジ部２１の下面２１ａ）が融け合った溶融池を固化させることで図示しない溶融金属部を形成することができ、これによって容器体１０とリッド部材２０とを溶接接合することができる。この場合であっても、レーザ溶接痕９は、例えばフランジ部２１の上面２１ｂに、全周に亘って連続して形成される。
なお本実施形態では、上述したように、容器体１０に形成された第１金属膜６と、リッド部材２０に形成された第２金属膜７とを溶融させることにより、容器体１０とリッド部材２０とを溶接接合することについて、図３を参照して説明している。ただし、第１金属膜６及び第２金属膜７を用いない場合であっても、フランジ部２１の上方からレーザビームを照射することで、容器体１０の周壁部１２の上端開口縁とリッド部材２０のフランジ部２１の下面２１ａとを局所的に加熱して溶融させることが可能である。そして、両者（周壁部１２の上端開口縁及びフランジ部２１の下面２１ａ）が融け合った溶融池を固化させることで図示しない溶融金属部を形成することができ、これによって容器体１０とリッド部材２０とを溶接接合することができる。この場合であっても、レーザ溶接痕９は、例えばフランジ部２１の上面２１ｂに、全周に亘って連続して形成される。
【0058】
（集電板）
上述のように構成された容器体１０の底壁部１１には、図２に示すように、シーラントフィルム（本発明に係る絶縁性の樹脂材）６０を介して熱溶着（溶着）され、少なくとも一部分が外部（下方）に露出した集電板６１が設けられている。
具体的には、シーラントフィルム６０及び集電板６１は、底壁部１１のうち収容空間４とは電池軸Ｏ方向の反対を向いた下面側に配置されている。そして、集電板６１は、シーラントフィルム６０を介して底壁部１１の下面に熱溶着され、全面に亘って下方に露出している。
上述のように構成された容器体１０の底壁部１１には、図２に示すように、シーラントフィルム（本発明に係る絶縁性の樹脂材）６０を介して熱溶着（溶着）され、少なくとも一部分が外部（下方）に露出した集電板６１が設けられている。
具体的には、シーラントフィルム６０及び集電板６１は、底壁部１１のうち収容空間４とは電池軸Ｏ方向の反対を向いた下面側に配置されている。そして、集電板６１は、シーラントフィルム６０を介して底壁部１１の下面に熱溶着され、全面に亘って下方に露出している。
【0059】
シーラントフィルム６０は、底壁部１１に形成された貫通孔１３を囲む環状に形成され、電池軸Ｏと同軸に配置された状態で底壁部１１の下面に重なるように配置されている。図示の例では、シーラントフィルム６０は、貫通孔１３の直径よりも小さい内径で形成されている。ただし、この場合に限定されるものではなく、シーラントフィルム６０の内径は、貫通孔１３の直径と同等、或いは大きく形成されていても構わない。
【0060】
さらに、シーラントフィルム６０は、内周縁部から上方に向けて折り返されるように形成され、底壁部１１の貫通孔１３の内周面を全周に亘って径方向の内側から塞ぐ保護部６０ａを備えている。これにより、貫通孔１３の内側から容器体１０への意図しない導通（ショート）を防止することができ、好ましい。
【0061】
なお、シーラントフィルム６０は、例えばポレオレフィン製の熱可塑性樹脂や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のエンジニアリングプラスチックから形成されている。ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等を挙げることができる。
さらにシーラントフィルム６０としては、上述した各ポリオレフィンのコポリマーやブレンドポリマー、或いは不織布で強化されたポリプロピレン等の複合体を用いても良い。さらに、寸法、形状、或いは厚みの異なる複数のシーラントフィルム６０を重ねて用いてもよい。
さらにシーラントフィルム６０としては、上述した各ポリオレフィンのコポリマーやブレンドポリマー、或いは不織布で強化されたポリプロピレン等の複合体を用いても良い。さらに、寸法、形状、或いは厚みの異なる複数のシーラントフィルム６０を重ねて用いてもよい。
【0062】
さらにシーラントフィルム６０としては、フッ素系樹脂を採用することが好ましい。具体的なフッ素系樹脂としては、例えばＦＥＰ（パーフルオロエチレンプロペンコポリマー、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）等が挙げられる。
【0063】
一般的にフッ素系樹脂は、高融点のため耐熱性が高い特性を有する。そのため、フッ素系樹脂のシーラントフィルム６０を採用した場合には、容器体（第１容器）１０とリッド部材（第２容器）２０との溶接接合（溶封封止）時に、シーラントフィルム６０に対する溶接熱の影響をさらに効果的に抑制することができる。
さらにフッ素系樹脂は、耐薬品性が高く、且つ高密度の樹脂とされている。従って、フッ素系樹脂製のシーラントフィルム６０とした場合であっても、シーラントフィルム６０として十分な封止性を得ることができる。
さらには、フッ素系樹脂は線膨張係数が小さい特性を有する。従って、フッ素系樹脂製のシーラントフィルム６０とした場合には、容器体（第１容器）１０とリッド部材（第２容器）２０との溶接接合時に熱膨張し難く、この点においても封止性に優れている。
さらにフッ素系樹脂は、耐薬品性が高く、且つ高密度の樹脂とされている。従って、フッ素系樹脂製のシーラントフィルム６０とした場合であっても、シーラントフィルム６０として十分な封止性を得ることができる。
さらには、フッ素系樹脂は線膨張係数が小さい特性を有する。従って、フッ素系樹脂製のシーラントフィルム６０とした場合には、容器体（第１容器）１０とリッド部材（第２容器）２０との溶接接合時に熱膨張し難く、この点においても封止性に優れている。
【0064】
なお、フッ素系樹脂のシーラントフィルム６０とした場合、融着時の加工性に関しては、融点が例えば２６０℃～２７０℃の温度範囲内であることが好ましい傾向にある。保存時の劣化特性としては、吸水率が小さいほど好ましい傾向にある。さらに温度変化に対する耐性については、線膨張係数が小さいほど好ましい傾向にある。
従って、フッ素系樹脂のシーラントフィルム６０を採用する場合には、融点、吸水率、線膨張係数等の各物性を鑑みて、具体的な材料（ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ）を適宜選択することが良い。
従って、フッ素系樹脂のシーラントフィルム６０を採用する場合には、融点、吸水率、線膨張係数等の各物性を鑑みて、具体的な材料（ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ）を適宜選択することが良い。
【0065】
集電板６１は、金属製のプレートであって、電極体３０に導通する正極用の外部接続端子、或いは負極用の外部接続端子として機能する。図示の例では、集電板６１は、シーラントフィルム６０の外径よりも小さい直径で平面視円形状に形成されており、電池軸Ｏと同軸に配置された状態でシーラントフィルム６０の下面に重なるように配置されている。これにより、集電板６１は貫通孔１３を下方から塞いでいる。
【0066】
集電板６１の材質としては、特に限定されるものではないが、例えばニッケル等を好適に用いることができる。さらに集電板６１の外部接続可能な面には、例えば金又はニッケル等といった良電性材料からなる金属、或いはこれらの金属を含む合金メッキ膜が形成されていても良い。
【0067】
上述したシーラントフィルム６０は、底壁部１１の下面及び集電板６１の上面に対してそれぞれ熱溶着されている。具体的には、シーラントフィルム６０は、集電板６１の上面に熱溶着によって一体に組み合わされた合成樹脂製の第１シール材と、底壁部１１の下面に熱溶着によって一体に組み合わされた合成樹脂製の第２シール材と、を互いに熱溶着することで形成されている。
これにより、集電板６１は、シーラントフィルム６０を介して底壁部１１の下面に熱溶着され、容器体１０との間に絶縁性を維持しながら貫通孔１３を下方から気密に封止している。
これにより、集電板６１は、シーラントフィルム６０を介して底壁部１１の下面に熱溶着され、容器体１０との間に絶縁性を維持しながら貫通孔１３を下方から気密に封止している。
【0068】
なお、上述した第１シール材及び第２シール材を利用する場合に限定されるものではなく、例えばシーラントフィルム６０を底壁部１１及び集電板６１に対して直接的に熱溶着しても構わない。
特に、フッ素系樹脂のシーラントフィルム６０を利用して、集電板６１を底壁部１１に熱溶着する場合には、フッ素系樹脂が電磁波を吸収し難い傾向があるため、例えばシーラントフィルム６０側を直接加熱（誘電加熱）するのではなく、集電板６１側を誘導加熱することが好ましい。この際、電子の局所放電や反射等を避けるために、集電板６１の表面を平滑面とするのではなく、表面粗さを大きくすることが好ましい。この場合、集電板６１の表面のうち、少なくともシーラントフィルム６０が熱溶着される部分の表面粗さを大きくしても構わないが、好ましくは集電板６１の全面の表面粗さを大きくすることが良い。
さらに、電子の局所放電や反射を避ける方法して、先に述べたように、集電板６１を平滑面やエッジ等がない形状とすることが良く、さらには上述の表面粗さを大きくする以外として、例えば以下の方法も有効である。
すなわち、プレス加工、鍛造を用いたＣ面取り加工や、フィレット加工等により集電板６１の角部を落とすことも有効である。
特に、フッ素系樹脂のシーラントフィルム６０を利用して、集電板６１を底壁部１１に熱溶着する場合には、フッ素系樹脂が電磁波を吸収し難い傾向があるため、例えばシーラントフィルム６０側を直接加熱（誘電加熱）するのではなく、集電板６１側を誘導加熱することが好ましい。この際、電子の局所放電や反射等を避けるために、集電板６１の表面を平滑面とするのではなく、表面粗さを大きくすることが好ましい。この場合、集電板６１の表面のうち、少なくともシーラントフィルム６０が熱溶着される部分の表面粗さを大きくしても構わないが、好ましくは集電板６１の全面の表面粗さを大きくすることが良い。
さらに、電子の局所放電や反射を避ける方法して、先に述べたように、集電板６１を平滑面やエッジ等がない形状とすることが良く、さらには上述の表面粗さを大きくする以外として、例えば以下の方法も有効である。
すなわち、プレス加工、鍛造を用いたＣ面取り加工や、フィレット加工等により集電板６１の角部を落とすことも有効である。
【0069】
なお、シーラントフィルム６０は、集電板６１と容器体１０とを絶縁している。そのため、本実施形態の二次電池１は、集電板６１と容器体１０とがそれぞれ、図示しない電子機器の接圧端子やホルダ等と接触することにより、電子機器の正極側端子及び負極側端子のうちのいずれかの端子に電気的に接続することができる。
また、集電板６１及び容器体１０のうちの少なくとも一方に金属製の端子をさらに溶接した後、半田付けや溶接等により電子機器に電気的に接続しても良い。例えば図１及び図２示す二次電池１のように、上下方向の最外部に集電板６１と容器体１０とが配置されている構造では、集電板６１及び容器体１０にそれぞれ図示しない平板状（断面視直線状）の端子をレーザ溶接等により溶接することが可能となる。これにより、端子を溶接した場合であっても、上下方向における電池の厚みの増加を抑えることができる。なお、このような端子の材質としては、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を用いることができる。
また、集電板６１及び容器体１０のうちの少なくとも一方に金属製の端子をさらに溶接した後、半田付けや溶接等により電子機器に電気的に接続しても良い。例えば図１及び図２示す二次電池１のように、上下方向の最外部に集電板６１と容器体１０とが配置されている構造では、集電板６１及び容器体１０にそれぞれ図示しない平板状（断面視直線状）の端子をレーザ溶接等により溶接することが可能となる。これにより、端子を溶接した場合であっても、上下方向における電池の厚みの増加を抑えることができる。なお、このような端子の材質としては、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を用いることができる。
【0070】
（発電要素）
図２に示す発電要素３は、電極体３０及び図示しない電解液を含み、外装体２内部の収容空間４内に密封状態で収容されている。
電解液としては、例えば支持塩を非プロトン性の非水溶媒に溶解させた液体を好適に用いることが可能である。支持塩としては、例えばフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等を用いることができる。溶媒としては、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）と共に低沸点溶媒を用いることができる。
図２に示す発電要素３は、電極体３０及び図示しない電解液を含み、外装体２内部の収容空間４内に密封状態で収容されている。
電解液としては、例えば支持塩を非プロトン性の非水溶媒に溶解させた液体を好適に用いることが可能である。支持塩としては、例えばフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等を用いることができる。溶媒としては、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）と共に低沸点溶媒を用いることができる。
【0071】
ただし、発電要素３は、電解液に代えて、例えば固体電解質、ポリマー電解質、ゲル電解質等の電解質を利用した電極体３０を採用しても構わない。ポリマー電解質としては例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）やポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）やそれら含むブレンドポリマー、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリシロキサン、ポリフォスファゼン等を挙げることができる。また、電解液にポリ(ビニリデンフルオリド－ｃｏ－ヘキサフルオロプロピレン、ＰＶｄＦ－ＨＦＰ）を含有したゲル電解質を用いても良い。
【0072】
（電極体）
図４及び図５に示すように、電極体３０は、正極電極４０及び負極電極５０が図示しないセパレータを挟んで電池軸Ｏ方向に交互に積層されるように例えば扁平に捲回された、いわゆる積層型電極とされている。なお、図２では電極体３０の図示を簡略化している。
電極体３０は、平面視で外形が円形状となるように形成されている。ただし、電極体３０の外形形状は、この場合に限定されるものではなく、その他の形状、例えば楕円状、長円形状或いは菱形状等であっても良く、適宜変更して構わない。
図４及び図５に示すように、電極体３０は、正極電極４０及び負極電極５０が図示しないセパレータを挟んで電池軸Ｏ方向に交互に積層されるように例えば扁平に捲回された、いわゆる積層型電極とされている。なお、図２では電極体３０の図示を簡略化している。
電極体３０は、平面視で外形が円形状となるように形成されている。ただし、電極体３０の外形形状は、この場合に限定されるものではなく、その他の形状、例えば楕円状、長円形状或いは菱形状等であっても良く、適宜変更して構わない。
【0073】
本実施形態の正極電極４０及び負極電極５０は、セパレータを挟んで捲回されることで互い違いに積層されている。ただし、この場合に限定されるものではなく、例えば正極電極４０及び負極電極５０が互いに交差する方向からそれぞれつづら折り形状に折り畳まれることで、互い違いに積層されても構わない。さらには、セパレータの両面に正極電極４０と負極電極５０とを具備する、いわゆるペレット型の電極体としても構わない。
【0074】
電極体３０の構造について簡単に説明する。
正極電極４０は、捲回前における展開した状態において帯状に形成された正極集電体（正極集電箔）４１と、正極集電体４１の両面に形成された図示しない正極活物質層と、を備えている。
正極電極４０は、捲回前における展開した状態において帯状に形成された正極集電体（正極集電箔）４１と、正極集電体４１の両面に形成された図示しない正極活物質層と、を備えている。
【0075】
正極集電体４１は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属材料で厚みの薄いシート状（金属箔）に形成され、複数の正極本体４２及び複数の正極接続片４３を備えている。正極集電体４１の厚みとしては、例えば数μｍ～１０数μｍ程度である。なお、正極集電体４１は、金属箔のほか、例えばエッチング箔、エンボス加工を施した箔（凹凸加工）、パンチングメタル（貫通孔加工）、エキスパンドメタル、焼結金属体、若しくは発泡金属体等を用いることができる。
正極本体４２は、例えば円板状に形成され、捲回前における展開した状態において一列に並ぶように間隔をあけて配置されている。正極接続片４３は、捲回前における展開した状態において隣接する正極本体４２の間に配置され、隣接する正極本体４２同士を接続している。複数の正極本体４２のうち、捲回状態において最外周に配置される正極本体４２には、正極端子タブ４４が形成されている。
正極本体４２は、例えば円板状に形成され、捲回前における展開した状態において一列に並ぶように間隔をあけて配置されている。正極接続片４３は、捲回前における展開した状態において隣接する正極本体４２の間に配置され、隣接する正極本体４２同士を接続している。複数の正極本体４２のうち、捲回状態において最外周に配置される正極本体４２には、正極端子タブ４４が形成されている。
【0076】
正極活物質層は、正極端子タブ４４を除いた正極集電体４１の両面に形成されている。正極活物質層の形成材料として、正極活物質に加え、導電助剤（例えば、カーボンブラックやグラファイト等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して正極用スラリーを作製することができる。なお、正極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「正極用スラリー」ということができる。この正極用スラリーを正極集電体４１に塗布し、乾燥させることにより正極活物質層を形成できる。
正極活物質としては、例えばニッケル－マンガン－コバルト酸リチウム（ＮＭＣ）、ニッケル－コバルト－アルミ酸リチウム（ＮＣＡ）、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）、マンガン酸リチウム（ＬＭＯ）等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物が挙げられる。
正極活物質としては、例えばニッケル－マンガン－コバルト酸リチウム（ＮＭＣ）、ニッケル－コバルト－アルミ酸リチウム（ＮＣＡ）、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）、マンガン酸リチウム（ＬＭＯ）等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物が挙げられる。
【0077】
負極電極５０は、捲回前における展開した状態において帯状に形成された負極集電体（負極集電箔）５１と、負極集電体５１の両面に形成された図示しない負極活物質層と、を備えている。
【0078】
負極集電体５１は、例えば銅、銅合金、ニッケル及びステンレス等の金属材料で厚みの薄いシート状（金属箔）に形成され、複数の負極本体５２及び複数の負極接続片５３を備えている。負極集電体５１の厚みとしては、例えば数μｍ～１０数μｍ程度である。なお、負極集電体５１は、金属箔のほか、例えばエッチング箔、エンボス加工を施した箔（凹凸加工）、パンチングメタル（貫通孔加工）、エキスパンドメタル、焼結金属体、若しくは発泡金属体等を用いることができる。
負極本体５２は、正極本体４２と同様に例えば円板状に形成され、捲回前における展開した状態において間隔をあけて配置されている。負極接続片５３は、捲回前における展開した状態において隣接する負極本体５２の間に配置され、隣接する負極本体５２同士を接続している。複数の負極本体５２のうち、捲回状態において最外周に配置される負極本体５２には、負極端子タブ５４が形成されている。
負極本体５２は、正極本体４２と同様に例えば円板状に形成され、捲回前における展開した状態において間隔をあけて配置されている。負極接続片５３は、捲回前における展開した状態において隣接する負極本体５２の間に配置され、隣接する負極本体５２同士を接続している。複数の負極本体５２のうち、捲回状態において最外周に配置される負極本体５２には、負極端子タブ５４が形成されている。
【0079】
なお、負極電極５０は、外形形状が先に述べた正極電極４０の外形形状に対して同等の相似形状とされている。ただし、正極電極４０の外形サイズは、負極電極５０の外形サイズよりも僅かに小さく（一回り小さく）形成されている。具体的には、正極電極４０の外径サイズは、正極電極４０の厚みと同等以上、且つ負極電極５０の外径サイズよりも小さいことが好ましい。例えば、正極電極４０の外形サイズは、負極電極５０の外形サイズよりも２０μｍ以上小さいことが好ましく、５０μｍ以上小さいことがより好ましい。
【0080】
負極活物質層は、負極端子タブ５４を除いた負極集電体５１の両面に形成されている。負極活物質層の形成材料として、負極活物質に加え、導電助剤（例えば、カーボンブラックやグラファイト等）、バインダ（例えば、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）のディスパージョン等）、増粘剤（例えば、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ：Cellulose Nano Fiber）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等）、溶剤（例えば、純水等の任意の溶媒）を混合して負極用スラリーを作製することができる。なお、負極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「負極用スラリー」ということができる。この負極用スラリーを負極集電体５１に塗布し、乾燥させることにより負極活物質層を形成することができる。
負極活物質としては、例えばシリコン、シリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）、ＬｉＡｌ等の単体又は混合物等が挙げられる。
負極活物質としては、例えばシリコン、シリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）、ＬｉＡｌ等の単体又は混合物等が挙げられる。
【0081】
上述のように構成された正極電極４０及び負極電極５０は、先に述べたようにセパレータを挟んで捲回されることで、互い違いに積層されている。そして、捲回によって得られた電極体３０は、図４及び図５に示すように、正極端子タブ４４が形成された正極本体４２が最下段に位置し、負極端子タブ５４が形成された負極本体５２が最上段に位置する。従って、電極体３０は、正極端子タブ４４が下方を向き、負極端子タブ５４が上方を向くように配置された状態で外装体２内に収容される。
【0082】
なお、セパレータは、例えばポリオレフィン等の樹脂製のマイクロポーラスフィルムや、ガラス製若しくは樹脂製の不織布、セルロース繊維等の繊維の積層体等により形成され、図示しないイオン透過孔を通じてリチウムイオンを通過させることが可能とされている。さらにセパレータとして、例えば空孔内に電解液を保持できる多孔質体や、リチウムイオン導電性を有する樹脂層等を採用できる。
【0083】
さらに電極体３０は、正極電極４０及び負極電極５０のうちの一方の電極が集電板６１に導通（電気的接続）し、他方の電極がリッド部材２０（或いは容器体１０）に導通（電気的接続）している。なお、電気的接続とは、例えば炭素系材料を介した接触、金属同士の溶接、或いは金属同士の接触等が挙げられる。
【0084】
本実施形態では、負極電極５０をリッド部材２０に導通させ、正極電極４０を集電板６１に導通させている。これにより、集電板６１を正極用の外部接続端子として機能させることができ、リッド部材２０を負極用の外部接続端子として機能させることができる。
ただし、この場合に限定されるものではなく、負極電極５０を集電板６１に導通させることで、集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させ、正極電極４０をリッド部材２０に導通させることで、リッド部材２０を正極用の外部接続端子として機能させても構わない。
ただし、この場合に限定されるものではなく、負極電極５０を集電板６１に導通させることで、集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させ、正極電極４０をリッド部材２０に導通させることで、リッド部材２０を正極用の外部接続端子として機能させても構わない。
【0085】
負極電極５０をリッド部材２０に導通させる場合には、例えば負極端子タブ５４を直接的にリッド部材２０に対して電気的接続させても構わないし、図示しないリード線に相当する導体を介して負極端子タブ５４とリッド部材２０とを電気的接続させても構わない。
正極電極４０を集電板６１に導通させる場合には、例えば正極端子タブ４４を、容器体１０の貫通孔１３を通じて、直接的に集電板６１に対して電気的接続させても構わないし、正極端子タブ４４と集電板６１とを繋ぐ図示しないリード線に相当する導体を貫通孔１３の内側に配置させることで、正極端子タブ４４と集電板６１とを電気的接続させても構わない。
正極電極４０を集電板６１に導通させる場合には、例えば正極端子タブ４４を、容器体１０の貫通孔１３を通じて、直接的に集電板６１に対して電気的接続させても構わないし、正極端子タブ４４と集電板６１とを繋ぐ図示しないリード線に相当する導体を貫通孔１３の内側に配置させることで、正極端子タブ４４と集電板６１とを電気的接続させても構わない。
【0086】
（二次電池の作用）
上述のように構成された二次電池１によれば、図１及び図２に示すように、負極用の外部接続端子として機能するリッド部材２０が外部に露出し、正極用の外部接続端子として機能する集電板６１が外部に露出している。従って、これらリッド部材２０及び集電板６１を通じて外部と電気的接続することができ、二次電池１を使用することが可能となる。
上述のように構成された二次電池１によれば、図１及び図２に示すように、負極用の外部接続端子として機能するリッド部材２０が外部に露出し、正極用の外部接続端子として機能する集電板６１が外部に露出している。従って、これらリッド部材２０及び集電板６１を通じて外部と電気的接続することができ、二次電池１を使用することが可能となる。
【0087】
特に、本実施形態の二次電池１によれば、図３に示すように、周壁部１２及びフランジ部２１同士が溶接接合されていることで容器体１０とリッド部材２０とが一体に組み合わされているので、電極体３０が収容されている収容空間４内を適切に封止することができる。
しかも、フランジ部２１の上面２１ｂにレーザ溶接痕９が形成されている（図１参照）ことから明らかなように、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着された容器体１０側からではなく、フランジ部２１側から加熱が行われることで容器体１０とリッド部材２０とが溶接接合されている。そのため、溶接時に加えられた熱（溶接熱）がシーラントフィルム６０に伝わってしまうことを抑制することができる。
しかも、フランジ部２１の上面２１ｂにレーザ溶接痕９が形成されている（図１参照）ことから明らかなように、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着された容器体１０側からではなく、フランジ部２１側から加熱が行われることで容器体１０とリッド部材２０とが溶接接合されている。そのため、溶接時に加えられた熱（溶接熱）がシーラントフィルム６０に伝わってしまうことを抑制することができる。
【0088】
従って、シーラントフィルム６０に関して、溶接熱の影響を受け難くすることができ、意図しない温度上昇によってシーラントフィルム６０が溶融する等、可塑化してしまうことを防止することができる。そのため、シーラントフィルム６０が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間４内の確実な封止を行うことができる。
これにより、集電板６１を正極用の外部接続端子として機能させることができると共に、作動信頼性が高い高品質な二次電池１とすることができる。
これにより、集電板６１を正極用の外部接続端子として機能させることができると共に、作動信頼性が高い高品質な二次電池１とすることができる。
【0089】
以上説明したように、本実施形態の二次電池１によれば、確実な封止性を得ることができる。特に、図３に示すように、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを溶接金属層５を介して溶接接合しているので、容器体１０とリッド部材２０とを強固に接合することができ、収容空間４内の封止性を向上することができる。
さらに、図２に示すように、集電板６１を底壁部１１の下面側に配置しているので、集電板６１を全面に亘って大きく露出させることができる。従って、集電板６１を正極用の外部接続端子として有効に利用し易く、使い易く、実装性に優れた二次電池１とすることができる。
さらに、図２に示すように、集電板６１を底壁部１１の下面側に配置しているので、集電板６１を全面に亘って大きく露出させることができる。従って、集電板６１を正極用の外部接続端子として有効に利用し易く、使い易く、実装性に優れた二次電池１とすることができる。
【0090】
（二次電池の製造方法）
次に、第１実施形態の二次電池１の製造方法の一例について以下に簡単に説明する。
なお、上記第１実施形態では、集電板６１と底壁部１１とをシーラントフィルム６０を介して熱溶着した場合を説明したが、シーラントフィルム６０は例えば単層の合成樹脂層であっても構わないし、多層の合成樹脂層が接合されることで形成されていても構わない。さらには、セラミックやガラス等の無機材料からなるシール材であっても構わない。
次に、第１実施形態の二次電池１の製造方法の一例について以下に簡単に説明する。
なお、上記第１実施形態では、集電板６１と底壁部１１とをシーラントフィルム６０を介して熱溶着した場合を説明したが、シーラントフィルム６０は例えば単層の合成樹脂層であっても構わないし、多層の合成樹脂層が接合されることで形成されていても構わない。さらには、セラミックやガラス等の無機材料からなるシール材であっても構わない。
【0091】
以下に説明する第１製造方法及び第２製造方法では、先に述べたように合成樹脂製の第１シール材及び第２シール材同士を熱溶着することで、シーラントフィルム６０としている場合を例にしている。
【0092】
＜第１製造方法＞
はじめに、集電板６１の上面に第１シール材を重ね合わせ、両者を熱溶着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、集電板６１と第１シール材とが一体に組み合わされた集電板アッセンブリを得ることができる。
本工程と同時、或いは前後して、容器体１０の底壁部１１の下面に第２シール材を重ね合わせ、両者を熱溶着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、容器体１０と第２シール材とが一体に組み合わされた容器体アッセンブリを得ることができる。
はじめに、集電板６１の上面に第１シール材を重ね合わせ、両者を熱溶着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、集電板６１と第１シール材とが一体に組み合わされた集電板アッセンブリを得ることができる。
本工程と同時、或いは前後して、容器体１０の底壁部１１の下面に第２シール材を重ね合わせ、両者を熱溶着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、容器体１０と第２シール材とが一体に組み合わされた容器体アッセンブリを得ることができる。
【0093】
ここで、上述の２工程を行う場合、熱溶着の方法としてヒーターによる加熱のほか、レーザビームの照射による加熱、高周波を利用した誘導加熱といった手法を用いても良い。これらの手法を用いることで、ヒーターを用いて各部材を加熱する場合に比べて、より短時間で、且つ局所的、選択的に加熱を行うことができ、樹脂製の第１シール材及び第２シール材への熱の影響を抑制しつつ、効率的に熱溶着を行うことができる。
【0094】
レーザビームの照射の場合、例えば、集電板６１に第１シール材を配置した後、ファイバーレーザやＹＡＧレーザ等のレーザ照射機を用いて、第１シール材の上方からレーザビームを照射する。このとき、レーザビームは第１シール材を透過して集電板６１に吸収されることで、集電板６１が局所的に加熱される。これにより、加熱によって生じた集電板６１の熱により第１シール材が局所的に溶融し、集電板６１と密着する。このようにして集電板６１の上面に第１シール材を密着性よく重ね合わせた状態で接合することができる。
【0095】
なお、レーザビームの照射径は、数十μｍ程度であり、これを連続的或いはパルスとして線形に照射することができる。このとき、集電板６１と第１シール材とが重なりあう円環状の領域において、レーザビームを円周状に照射することで、集電板６１と第１シール材とをリング状に熱溶着することができる。そして、このような円周状の溶着箇所を、同心円状に複数形成することで、溶着面積が小さくても充分に溶着強度を得ることができる。これにより、第１シール材への熱の影響を抑制することができる。
【0096】
また、誘導加熱を行う場合には、例えば、集電板６１に第１シール材を配置した後、利用する電磁波を上方から照射する。このとき、レーザビームの照射と同様に、集電板６１が選択的に加熱されることで発熱し、さらに第１シール材のうち集電板６１と接触する表面部分のみが局所的に溶融して集電板６１と密着する。また誘導加熱の条件によっては、集電板６１の発熱のみならず、第１シール材が電磁波の照射により誘電加熱されることで溶融し、集電板６１と密着する場合もある。このようにして集電板６１の上面に第１シール材を密着性よく重ね合わせた状態で接合することができる。
【0097】
なお、誘導加熱には、例えば超長波（ＶＬＦ）～センチメートル波（ＳＨＦ）の周波数帯の電磁波を利用することができる。具体的には、例えば３００ＭＨｚ～３０ＧＨｚの周波数帯のいわゆるマイクロ波を用いることができる。特に、周波数が２．４５ＧＨｚ帯のマグネトロンを用いた発振器を用いることで、照射装置を安価に構成することができる。
さらに、コイル式の装置を用いて、１０～５００ｋＨｚの周波数帯、特に電磁誘導加熱式調理器に用いられる２０～１００ｋＨｚの周波数帯の電磁波を照射することも好適である。
さらに、コイル式の装置を用いて、１０～５００ｋＨｚの周波数帯、特に電磁誘導加熱式調理器に用いられる２０～１００ｋＨｚの周波数帯の電磁波を照射することも好適である。
【0098】
集電板６１と第１シール材との熱溶着と同様に、上述した手法により、容器体１０と第２シール材についても熱溶着することができる。
なお、予め、集電板６１や容器体１０の金属表面、第１シール材や第２シール材の樹脂表面にそれぞれ表面処理を施すことで、集電板６１と第１シール材との密着性、及び容器体１０と第２シール材との密着性をさらに向上させることができる。具体的には例えば、電子線照射等を用いて金属表面の酸化被膜を除去する等して、清浄な面とすることができる。さらに電子線照射やオゾン酸化といった手法を用いて、樹脂表面を改質し性状を整えることができる。
さらに、表面処理を施したこれらの金属表面、或いは樹脂表面に予めプライマーを塗布した後、上述の２工程の熱溶着を行うことで、密着性をさらに向上させることができる。
なお、予め、集電板６１や容器体１０の金属表面、第１シール材や第２シール材の樹脂表面にそれぞれ表面処理を施すことで、集電板６１と第１シール材との密着性、及び容器体１０と第２シール材との密着性をさらに向上させることができる。具体的には例えば、電子線照射等を用いて金属表面の酸化被膜を除去する等して、清浄な面とすることができる。さらに電子線照射やオゾン酸化といった手法を用いて、樹脂表面を改質し性状を整えることができる。
さらに、表面処理を施したこれらの金属表面、或いは樹脂表面に予めプライマーを塗布した後、上述の２工程の熱溶着を行うことで、密着性をさらに向上させることができる。
【0099】
上述の２工程が終了した後、第１シール材と第２シール材とが重なり合うように、集電板アッセンブリと容器体１０アッセンブリとを組み合わせた後、第１シール材及び第２シール材同士を熱溶着する工程を行う。これにより、第１シール材及び第２シール材が熱溶着によって一体化したシーラントフィルム６０を介して、集電板６１と容器体１０とを一体的に組み合わせることができる。
【0100】
上述した工程と同時、或いは前後して、電極体３０を形成する工程を行うと共に、容器体１０内に電極体３０をセットすると共に電解液を注液する工程を行う。次いで、容器体１０に対してリッド部材２０を重ねるように組み合わせる工程を行う。これにより、容器体１０の周壁部１２の上端開口縁に対してフランジ部２１を上方から重ね合わせることができる。
【0101】
最後に、フランジ部２１の上方から例えばレーザビームを照射して、容器体１０における周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを全周に亘って溶接する工程を行う。
リッド部材２０のフランジ部２１に対して上方からレーザビームを照射することで、リッド部材２０のフランジ部２１及び容器体１０の周壁部１２の上端開口縁を局所的に加熱することができ、図３に示すように第１金属膜６及び第２金属膜７を互いに溶融させることができる。そして、両者（第１金属膜６及び第２金属膜７）が融け合った後に固化させることで、溶接金属層５を形成することができる。その結果、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを溶接金属層５を介して全周に亘って溶接接合することができる。
リッド部材２０のフランジ部２１に対して上方からレーザビームを照射することで、リッド部材２０のフランジ部２１及び容器体１０の周壁部１２の上端開口縁を局所的に加熱することができ、図３に示すように第１金属膜６及び第２金属膜７を互いに溶融させることができる。そして、両者（第１金属膜６及び第２金属膜７）が融け合った後に固化させることで、溶接金属層５を形成することができる。その結果、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを溶接金属層５を介して全周に亘って溶接接合することができる。
【0102】
その結果、図１及び図２に示す二次電池１を得ることができる。この際、フランジ部２１の上面２１ｂには、フランジ部２１の上方からレーザビームを照射したことによる加熱の影響によってレーザ溶接痕９が形成される。従って、レーザ溶接痕９の存在によって、フランジ部２１の上方からレーザビームの照射による加熱が行われたことを把握することができる。
【0103】
上述のように、フランジ部２１の上方からレーザビームの照射によって加熱を行っているので、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着された容器体１０側を加熱する場合とは異なり、先に述べたように溶接熱がシーラントフィルム６０に伝わってしまうことを抑制することができる。従って、溶接熱の影響を受け難くすることができ、シーラントフィルム６０が溶融する等、可塑化してしまうことを防止することができる。これにより、シーラントフィルム６０が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間４内の確実な封止を行うことができる。
【0104】
なお、レーザビームのビーム径を絞る等して照射強度を高めることで、溶接接合強度を高めることができる。従って、強固な溶接を行うという観点によれば、リッド部材２０の板厚を厚くすることが好ましい。
なお、レーザビームを照射する際、リッド部材２０のフランジ部２１に対して上方からレーザビームが照射されれば良く、例えばリッド部材２０のフランジ部２１の上方から真下に向けてレーザビームを照射しても構わないし、リッド部材２０の上方で且つ電池軸Ｏ側から斜め下方に向けてレーザビームを照射しても構わないし、リッド部材２０の上方で且つ容器体１０の外側から斜め下方に向けてレーザビームを照射しても構わない。
なお、レーザビームを照射する際、リッド部材２０のフランジ部２１に対して上方からレーザビームが照射されれば良く、例えばリッド部材２０のフランジ部２１の上方から真下に向けてレーザビームを照射しても構わないし、リッド部材２０の上方で且つ電池軸Ｏ側から斜め下方に向けてレーザビームを照射しても構わないし、リッド部材２０の上方で且つ容器体１０の外側から斜め下方に向けてレーザビームを照射しても構わない。
【0105】
また、パルスレーザを用いたレーザビームの照射の場合、照射する最初のパルスの出力が安定しない場合がある。そのため、全周に亘ってレーザビームを照射する際には、最初に照射したパルスと、終わりに照射したパルスとがオーバーラップするように照射することが好ましい。なお、この場合において、パルス同士が完全にオーバーラップしてしまうと、過剰に溶接される懸念がある。そのため、例えば径方向におけるパルスの重なりが僅かとなるように、パルスをずらして照射することが好ましい。これにより、過剰な溶接を回避することができる。
【0106】
さらに、上述した溶接作業を行う際に、例えば上方から加圧しながらレーザ溶接を行うことが可能である。これにより、容器体１０とリッド部材２０とをさらに強固に溶接接合することができ、収容空間４を高い気密性で封止することが可能である。
【0107】
＜第２製造方法＞
次に、第１製造方法とは異なる工程順番で二次電池１を製造する第２製造方法について説明する。本製造方法では、底壁部１１に形成された貫通孔１３を利用して、電解液を最後に注液する方法である。
次に、第１製造方法とは異なる工程順番で二次電池１を製造する第２製造方法について説明する。本製造方法では、底壁部１１に形成された貫通孔１３を利用して、電解液を最後に注液する方法である。
【0108】
本製造方法では、第１製造方法と同様に、集電板６１と第１シール材とを一体に組み合わせた集電板アッセンブリ、及び容器体１０と第２シール材とを一体に組み合わせた容器体アッセンブリを形成する工程を行う。
【0109】
上述した工程と同時、或いは前後して、電極体３０を形成する工程を行うと共に、容器体１０内に電極体３０をセットする工程を行う。なお、この段階では、まだ電解液を注液しない。
次いで、容器体１０に対してリッド部材２０を重ねるように組み合わせる工程を行うと共に、フランジ部２１の上方から例えばレーザビームを照射して、容器体１０における周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを全周に亘って溶接する工程を行う。
次いで、容器体１０に対してリッド部材２０を重ねるように組み合わせる工程を行うと共に、フランジ部２１の上方から例えばレーザビームを照射して、容器体１０における周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１とを全周に亘って溶接する工程を行う。
【0110】
これにより、第１製造方法と同様に、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１との間に溶接金属層５を形成することができ、周壁部１２とフランジ部２１とを溶接金属層５を介して全周に亘って溶接接合することができる。
【0111】
そして上記溶接作業を行った後、容器体１０の底壁部１１が上方を向くように外装体２を上下反転させた後、底壁部１１に形成された貫通孔１３を通じて、容器体１０の内部に電解液を注液する工程を行う。この際、例えば真空中で電解液を注液することも可能である。
最後に、第１シール材と第２シール材とが重なり合うように、容器体アッセンブリに対して集電板アッセンブリを組み合わせた後、第１シール材及び第２シール材同士を熱溶着する工程を行う。これにより、第１シール材及び第２シール材が熱溶着によって一体化したシーラントフィルム６０を介して、集電板６１と容器体１０とを一体的に組み合わせることができると共に、貫通孔１３を塞ぐことができる。
最後に、第１シール材と第２シール材とが重なり合うように、容器体アッセンブリに対して集電板アッセンブリを組み合わせた後、第１シール材及び第２シール材同士を熱溶着する工程を行う。これにより、第１シール材及び第２シール材が熱溶着によって一体化したシーラントフィルム６０を介して、集電板６１と容器体１０とを一体的に組み合わせることができると共に、貫通孔１３を塞ぐことができる。
【0112】
その結果、図１及び図２に示す二次電池１を製造することができる。
特に、本製造方法によれば、容器体１０とリッド部材２０との溶接接合後に、電解液を注液するので、電解液が溶接時の影響を受けることがない。従って、溶接作業を行い易くなるうえ、電解液の品質、特性等を維持し易い。
さらに、本製造方法の場合であっても、容器体１０の底壁部１１に先に熱溶着した第２シール材に関し、容器体１０とリッド部材２０との溶接接合時の溶接熱の影響を受け難くすることができる。従って、第１シール材との熱溶着前の段階で、第２シール材が例えば可塑化する等の不都合を生じさせ難い。従って、本製造方法の場合であっても、収容空間４を高い気密性で封止した二次電池１を得ることができる。
特に、本製造方法によれば、容器体１０とリッド部材２０との溶接接合後に、電解液を注液するので、電解液が溶接時の影響を受けることがない。従って、溶接作業を行い易くなるうえ、電解液の品質、特性等を維持し易い。
さらに、本製造方法の場合であっても、容器体１０の底壁部１１に先に熱溶着した第２シール材に関し、容器体１０とリッド部材２０との溶接接合時の溶接熱の影響を受け難くすることができる。従って、第１シール材との熱溶着前の段階で、第２シール材が例えば可塑化する等の不都合を生じさせ難い。従って、本製造方法の場合であっても、収容空間４を高い気密性で封止した二次電池１を得ることができる。
【0113】
また、第１シール材及び第２シール材同士を熱溶着する代わりに、例えば超音波溶着することもできる。この場合には、溶着により生じる熱量を、熱溶着の場合に比べてさらに低減することができる。従って、電解液の品質、特性等をさらに維持することができ好ましい。
【0114】
（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態において、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１との間に形成される溶接金属層５を、容器体１０を構成する母材金属（例えばステンレス鋼）、及びリッド部材２０を構成する母材金属（例えばステンレス鋼）よりも融点が低くなるようにすることが好ましい。
この際、第１金属膜６の組成比及び膜厚（メッキ厚）、及び第２金属膜７の組成比及び膜厚（メッキ厚）等によって、生成される溶接金属層５の組成比、融点等を調整することが可能である。例えば溶接金属層５としては、Ｎｉ（ニッケル）を主成分とし、Ｐ（リン）、Ｂ（ホウ素）、Ａｕ（銅）から選択される少なくとも１つの金属を含む組成比からなる金属層が挙げられる。例えば、Ｎｉを８５～９９重量％、Ｐを１～１５重量％含む溶接金属層５や、Ｎｉを８０～９９重量％、Ｐを０～１０重量％、Ａｕを１～２０重量％含む溶接金属層５としても構わない。
なお、溶接金属層５がＢを含む場合には、融点が高くなる傾向にあるため、容器体１０及びリッド部材２０を構成する母材金属の融点を考慮してＢの含有率を決定すれば良い。
上記第１実施形態において、容器体１０の周壁部１２とリッド部材２０のフランジ部２１との間に形成される溶接金属層５を、容器体１０を構成する母材金属（例えばステンレス鋼）、及びリッド部材２０を構成する母材金属（例えばステンレス鋼）よりも融点が低くなるようにすることが好ましい。
この際、第１金属膜６の組成比及び膜厚（メッキ厚）、及び第２金属膜７の組成比及び膜厚（メッキ厚）等によって、生成される溶接金属層５の組成比、融点等を調整することが可能である。例えば溶接金属層５としては、Ｎｉ（ニッケル）を主成分とし、Ｐ（リン）、Ｂ（ホウ素）、Ａｕ（銅）から選択される少なくとも１つの金属を含む組成比からなる金属層が挙げられる。例えば、Ｎｉを８５～９９重量％、Ｐを１～１５重量％含む溶接金属層５や、Ｎｉを８０～９９重量％、Ｐを０～１０重量％、Ａｕを１～２０重量％含む溶接金属層５としても構わない。
なお、溶接金属層５がＢを含む場合には、融点が高くなる傾向にあるため、容器体１０及びリッド部材２０を構成する母材金属の融点を考慮してＢの含有率を決定すれば良い。
【0115】
さらに上記第１実施形態では、レーザ溶接を行う場合を例に挙げて説明したが、レーザ溶接に限定されるものではなく、例えば超音波接合、シーム溶接等の抵抗溶接や、摩擦撹拌接合等を採用することができる。これらの場合であっても、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が熱溶着された容器体１０側からではなく、フランジ部２１側から加熱を行うことで、第１実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
【0116】
特にシーム溶接を行う場合には、図６に示すように、フランジ部２１の上面２１ｂと外周面との角部Ｐ１に対してローラ電極６５を押し当てながら通電することで、加圧しながら加熱することができるので、周壁部１２とフランジ部２１との間に形成した溶接金属層５を介して容器体１０とリッド部材２０とを強固に溶接接合することができる。
【0117】
従って、シーム溶接であっても、本発明に有効である。しかも、ローラ電極６５を利用したシーム溶接を採用した場合には、図６に示すように、リッド部材２０のフランジ部２１における上面２１ｂと外周面との角部Ｐ１に、ローラ電極６５を押し当てながら加熱することに起因して発生する断面テーパ状の押当面（本発明に係る溶接痕）６６が形成される。この押当面６６は、フランジ部２１の全周に亘って連続して形成される。
従って、リッド部材２０のフランジ部２１に形成された押当面６６の有無によって、フランジ部２１側から加熱が行われたか否かを容易に判別することが可能となる。
従って、リッド部材２０のフランジ部２１に形成された押当面６６の有無によって、フランジ部２１側から加熱が行われたか否かを容易に判別することが可能となる。
【0118】
さらにシーム溶接を行う場合において、図６に示すように、フランジ部２１の外周面が容器体１０の周壁部１２の外周面よりも径方向の内側にシフトするようにリッド部材２０を構成しても構わない。
具体的には、二次電池１の縦断面視において、電池軸Ｏに対する第１仮想線Ｌ１の傾斜角度が、電池軸Ｏに対する第２仮想線Ｌ２の傾斜角度よりも小さい傾斜角度となるようにリッド部材２０を形成している。なお、第１仮想線Ｌ１は、周壁部１２における上端開口縁と外周面との角部Ｐ２と、押当面６６の下端部とを繋ぐ仮想線である。第２仮想線Ｌ２は、押当面６６の面上に沿った仮想線である。
具体的には、二次電池１の縦断面視において、電池軸Ｏに対する第１仮想線Ｌ１の傾斜角度が、電池軸Ｏに対する第２仮想線Ｌ２の傾斜角度よりも小さい傾斜角度となるようにリッド部材２０を形成している。なお、第１仮想線Ｌ１は、周壁部１２における上端開口縁と外周面との角部Ｐ２と、押当面６６の下端部とを繋ぐ仮想線である。第２仮想線Ｌ２は、押当面６６の面上に沿った仮想線である。
【0119】
このようにリッド部材２０を構成することで、溶接時に第１金属膜６及び第２金属膜７同士が溶融した溶融金属部の一部を、表面張力によってフランジ部２１の外周面側に回り込ませることができる。これにより、溶接金属層５を、周壁部１２とフランジ部２１との間にだけなく、フランジ部２１の外周面側に回り込むように形成することができ、フランジ部２１の外周面を覆うことができる。そのため、容器体１０及びリッド部材２０との溶接接合強度をさらに高めることができる。
【0120】
なお、フランジ部２１の外周面を覆うように溶接金属層５を形成する場合には、必ずしも押当面６６が必要ではなく、例えばレーザビームの照射により第１金属膜６及び第２金属膜７を加熱する場合であっても同様に形成することが可能である。ただし、押当面６６が形成されるシーム溶接の場合には、フランジ部２１の外周面側への溶接金属層５の回り込み量を制御し易い。
【0121】
また例えば、溶接金属層５が容器体１０を構成する母材金属、及びリッド部材２０を構成する母材金属よりも融点が低くなるように構成した場合には、溶接痕（例えばレーザ溶接痕９、ローラ電極の加圧・通電による押当面６６等）の形成を要さない温度で溶融金属層５を形成することができる場合がある。このような場合であっても、上述した第１製造方法、及び第２製造方法を採用することで、溶接熱によりシーラントフィルム６０が剥離する等の不都合を防ぐことができ、収容空間４内の確実な封止を行うことができる。
【0122】
さらに上記第１実施形態において、図７に示すように、例えばリッド部材２０に該リッド部材２０を上下に貫通する圧力開放用の逃げ孔７０を形成しても構わない。
逃げ孔７０は、封止部７１によって閉塞されている。封止部７１としては、例えば逃げ孔７０を埋めるように形成された合成樹脂材であっても構わないし、各種の溶接方法やろう付け等によって、逃げ孔７０を埋めるように溶着された金属片、金属線材或いは金属球等であっても構わない。なお、封止部７１を金属製とする場合には、リッド部材２０の融点よりも低い低融点金属であることが好ましい。
逃げ孔７０は、封止部７１によって閉塞されている。封止部７１としては、例えば逃げ孔７０を埋めるように形成された合成樹脂材であっても構わないし、各種の溶接方法やろう付け等によって、逃げ孔７０を埋めるように溶着された金属片、金属線材或いは金属球等であっても構わない。なお、封止部７１を金属製とする場合には、リッド部材２０の融点よりも低い低融点金属であることが好ましい。
【0123】
このように逃げ孔７０を形成する場合には、容器体１０とリッド部材２０とを溶接接合し、且つ容器体１０内に電解液を注液した後に、最後の工程として封止部７１を利用して逃げ孔７０を塞げば良い。これにより、例えば溶接の影響によって電解液が加熱等され、それによって外装体２の内圧が上昇したとしても、逃げ孔７０を通じて内圧を開放することができる。従って、内圧上昇を抑制することができ、高品質な二次電池１を製造することができる。
【0124】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る電気化学セルの第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
次に、本発明に係る電気化学セルの第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【0125】
図８に示すように、本実施形態の二次電池（本発明に係る電気化学セル）８０は、リッド部材の形状が第１実施形態と異なっている。
本実施形態のリッド部材（本発明に係る第２容器）８１は、平面視円形状に形成され、容器体１０の底壁部１１に対して電極体３０を挟んで電池軸Ｏ方向に向かい合うように配置された頂壁部８２と、頂壁部８２における外周縁部の全周に亘って連設され、頂壁部８２から上方に向かって延びた内側周壁部８３と、内側周壁部８３の上端部から径方向の外側に向かって延びた環状のフランジ部８４と、を備えた有頂円筒状に形成されている。
本実施形態のリッド部材（本発明に係る第２容器）８１は、平面視円形状に形成され、容器体１０の底壁部１１に対して電極体３０を挟んで電池軸Ｏ方向に向かい合うように配置された頂壁部８２と、頂壁部８２における外周縁部の全周に亘って連設され、頂壁部８２から上方に向かって延びた内側周壁部８３と、内側周壁部８３の上端部から径方向の外側に向かって延びた環状のフランジ部８４と、を備えた有頂円筒状に形成されている。
【0126】
内側周壁部８３は、容器体１０における周壁部１２よりも上方に向けて僅かに突出していると共に、周壁部１２の内側に径方向に二重に重なった状態で配置されている。フランジ部８４は、内側周壁部８３の上端部から径方向の外側に向けて延びており、周壁部１２の上端開口端に対して全周に亘って上方から重なった状態で溶接接合されている。
具体的には、第１実施形態と同様に、周壁部１２及びフランジ部８４は、周壁部１２とフランジ部８４との間に形成された溶接金属層５を介して溶接接合されている。
具体的には、第１実施形態と同様に、周壁部１２及びフランジ部８４は、周壁部１２とフランジ部８４との間に形成された溶接金属層５を介して溶接接合されている。
【0127】
（二次電池の作用）
このように構成された本実施形態の二次電池８０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
それに加えて、組立作業時、溶接作業を行う前に、容器体１０の周壁部１２の内側にリッド部材８１を、例えばしまり嵌めのような嵌め合い関係で嵌め込むことができる。従って、容器体１０とリッド部材８１とを溶接接合することで、収容空間４内をさらに高い気密封止性で封止することができる。
このように構成された本実施形態の二次電池８０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
それに加えて、組立作業時、溶接作業を行う前に、容器体１０の周壁部１２の内側にリッド部材８１を、例えばしまり嵌めのような嵌め合い関係で嵌め込むことができる。従って、容器体１０とリッド部材８１とを溶接接合することで、収容空間４内をさらに高い気密封止性で封止することができる。
【0128】
なお、本実施形態の場合であっても、フランジ部８４のうち周壁部１２に溶接接合された下面（本発明に係る接合面）８４ａとは反対側に位置する上面（本発明に係る対向面）８４ｂに、第１実施形態と同様にレーザ溶接痕９（図１参照）が形成される。
【0129】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る電気化学セルの第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１実施形態（第２実施形態も同様）では、容器体１０の底壁部１１にシーラントフィルム６０を介して集電板６１を溶着した構成を例に挙げて説明した。これに対して、本実施形態では、リッド部材にシーラントフィルムを介して集電板を溶着させている。
次に、本発明に係る電気化学セルの第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１実施形態（第２実施形態も同様）では、容器体１０の底壁部１１にシーラントフィルム６０を介して集電板６１を溶着した構成を例に挙げて説明した。これに対して、本実施形態では、リッド部材にシーラントフィルムを介して集電板を溶着させている。
【0130】
図９及び図１０に示すように、本実施形態の二次電池（本発明に係る電気化学セル）９０は、外装体２が有底筒状の容器体１０と、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着されたリッド部材９１とが組み合わされて構成されている。従って、本実施形態では、リッド部材９１が本発明に係る第１容器として機能し、容器体１０が本発明に係る第２容器として機能する。
【0131】
容器体１０は、底壁部１１及び周壁部１２を有する有底筒状に形成されている。ただし、底壁部１１には、第１実施形態における貫通孔１３が形成されていない。なお、本実施形態の周壁部１２は、本発明に係る第２接合壁として機能する。
【0132】
リッド部材９１は、平面視円形状に形成され、容器体１０の底壁部１１に対して電極体３０を挟んで電池軸Ｏ方向に向かい合うように配置された頂壁部９２と、頂壁部９２における外周縁部の全周に亘って連設され、頂壁部９２から上方に向かって延びた内側周壁部９３と、を備えた有頂円筒状に形成されている。
【0133】
リッド部材９１は、容器体１０における周壁部１２の上端開口縁よりも頂壁部９２が下方に位置し、且つ周壁部１２の上端開口縁と内側周壁部９３の上端開口縁とが面一となるように、周壁部１２の内側に配置されている。これにより、内側周壁部９３は、容器体１０の周壁部１２の内側に径方向に二重に重なった状態で溶接接合されている。そのため、リッド部材９１の内側周壁部９３が本発明に係る第１接合壁として機能する。
【0134】
そして本実施形態では、リッド部材９１の頂壁部９２の中央部に、該頂壁部９２を上下方向に貫通する貫通孔９４が電池軸Ｏと同軸に形成されている。貫通孔９４の形状は、特に限定されるものではないが、例えば平面視円形状に形成されている。
【0135】
先に述べたように、貫通孔９４が形成された頂壁部９２には、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が熱溶着されている。具体的には、集電板６１は、シーラントフィルム６０を介して頂壁部９２の上面に熱溶着され、全面に亘って上方に露出している。
シーラントフィルム６０は、頂壁部９２に形成された貫通孔９４を囲む環状に形成され、電池軸Ｏと同軸に配置された状態で頂壁部９２の上面２１ｂに重なるように配置されている。図示の例では、シーラントフィルム６０は、内周縁部から下方に向けて折り返され、頂壁部９２に形成された貫通孔９４の内周面を全周に亘って保護する保護部６０ａを有している。
シーラントフィルム６０は、頂壁部９２に形成された貫通孔９４を囲む環状に形成され、電池軸Ｏと同軸に配置された状態で頂壁部９２の上面２１ｂに重なるように配置されている。図示の例では、シーラントフィルム６０は、内周縁部から下方に向けて折り返され、頂壁部９２に形成された貫通孔９４の内周面を全周に亘って保護する保護部６０ａを有している。
【0136】
集電板６１は、シーラントフィルム６０の外径よりも小さい直径で平面視円形状に形成されており、電池軸Ｏと同軸に配置された状態でシーラントフィルム６０の上面に重なるように配置されている。これにより、集電板６１は貫通孔９４を上方から塞いでいる。
【0137】
上述のように構成された外装体２において、容器体１０の周壁部１２とリッド部材９１の内側周壁部９３とが、径方向に二重に重なった状態で全周に亘って溶接接合されている。なお、本実施形態においては、周壁部１２と内側周壁部９３とが、溶接金属層を介して接合されていても構わないし、溶接金属層を介在させない状態で接合されても構わない。
【0138】
なお、周壁部１２と内側周壁部９３とを溶接接合する際に、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着された内側周壁部９３側からではなく、容器体１０の周壁部１２の外側から周壁部１２に向かって例えば水平にレーザビーム等を照射することによって溶接接合を行う。
そのため、図９に示すように、周壁部１２のうち内側周壁部９３に溶接接合された内周面（本発明に係る接合面）１２ａとは反対側に位置する外周面（本発明に係る対向面）１２ｂには、レーザ溶接痕９が形成されている。レーザ溶接痕９は、例えば周壁部１２の全周に亘って連続して形成されている。
そのため、図９に示すように、周壁部１２のうち内側周壁部９３に溶接接合された内周面（本発明に係る接合面）１２ａとは反対側に位置する外周面（本発明に係る対向面）１２ｂには、レーザ溶接痕９が形成されている。レーザ溶接痕９は、例えば周壁部１２の全周に亘って連続して形成されている。
【0139】
さらに本実施形態の二次電池９０では、集電板６１を負極用の外部接続端子と機能させ、容器体１０を正極用の外部接続端子として機能させることができる。
この場合において、負極電極５０を集電板６１に導通させる場合には、例えば負極端子タブ５４を、リッド部材９１の貫通孔９４を通じて直接的に集電板６１に対して電気的接続させても構わないし、負極端子タブ５４と集電板６１とを繋ぐ図示しないリード線に相当する導体を貫通孔９４の内側に配置させることで、負極端子タブ５４と集電板６１とを電気的接続させても構わない。
同様に、正極電極４０を容器体１０に導通させる場合には、例えば正極端子タブ４４を直接的に容器体１０に対して電気的接続させても構わないし、図示しないリード線に相当する導体を介して正極端子タブ４４と容器体１０とを電気的接続させても構わない。
この場合において、負極電極５０を集電板６１に導通させる場合には、例えば負極端子タブ５４を、リッド部材９１の貫通孔９４を通じて直接的に集電板６１に対して電気的接続させても構わないし、負極端子タブ５４と集電板６１とを繋ぐ図示しないリード線に相当する導体を貫通孔９４の内側に配置させることで、負極端子タブ５４と集電板６１とを電気的接続させても構わない。
同様に、正極電極４０を容器体１０に導通させる場合には、例えば正極端子タブ４４を直接的に容器体１０に対して電気的接続させても構わないし、図示しないリード線に相当する導体を介して正極端子タブ４４と容器体１０とを電気的接続させても構わない。
【0140】
（二次電池の作用）
このように構成された本実施形態の二次電池９０であっても、周壁部１２の外周面１２ｂにレーザ溶接痕９が形成されていることから明らかなように、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着されたリッド部材９１側からではなく、容器体１０の周壁部１２側から加熱が行われることで容器体１０とリッド部材９１とが溶接接合されている。そのため、溶接時に加えられた熱（溶接熱）がシーラントフィルム６０に伝わってしまうことを抑制することができる。
このように構成された本実施形態の二次電池９０であっても、周壁部１２の外周面１２ｂにレーザ溶接痕９が形成されていることから明らかなように、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着されたリッド部材９１側からではなく、容器体１０の周壁部１２側から加熱が行われることで容器体１０とリッド部材９１とが溶接接合されている。そのため、溶接時に加えられた熱（溶接熱）がシーラントフィルム６０に伝わってしまうことを抑制することができる。
【0141】
従って、本実施形態の二次電池９０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。特に、周壁部１２と内側周壁部９３とが全周に亘って面接触しているので、溶接熱を分散させ易く、シーラントフィルム６０に溶接熱が伝わり難くすることができる。この点においても、シーラントフィルム６０が可塑化し、剥離してしまう等の不都合を防止することができる。
【0142】
（第３実施形態の変形例）
第３実施形態において、図１１に示すように、容器体１０の周壁部１２が上方に向かうにしたがって径方向の外側にむけて延びるように形成しても構わない。すなわち、周壁部１２が上方にむけて徐々に拡径するように容器体１０を形成しても構わない。
第３実施形態において、図１１に示すように、容器体１０の周壁部１２が上方に向かうにしたがって径方向の外側にむけて延びるように形成しても構わない。すなわち、周壁部１２が上方にむけて徐々に拡径するように容器体１０を形成しても構わない。
【0143】
具体的には、図１１に示すように、周壁部１２は、底壁部１１の外周縁部から上方に向かうにしたがって径方向の外側にむけて延びる第１周壁部１２Ａと、第１周壁部１２Ａの上端部から上方に向かうにしたがって径方向の外側にむけてさらに延びる第２周壁部１２Ｂと、を備えている。
【0144】
図１２に示すように、第１周壁部１２Ａは、底壁部１１に垂直な法線Ｎに対して第１傾斜角度θ１で傾斜しており、上方に向かうにしたがって拡径するように形成されている。第２周壁部１２Ｂは、上記法線Ｎに対して、第１傾斜角度θ１よりも大きい第２傾斜角度θ２で傾斜しており、上方に向けて第１周壁部１２Ａよりも大きく拡径するように形成されている。
このように、容器体１０は、第１周壁部１２Ａ及び第２周壁部１２Ｂによって、上方に向けて２段階に拡径する逆テーパ筒状に形成されている。
このように、容器体１０は、第１周壁部１２Ａ及び第２周壁部１２Ｂによって、上方に向けて２段階に拡径する逆テーパ筒状に形成されている。
【0145】
図１１に示すように、リッド部材９１は、内側周壁部９３が、第２周壁部１２Ｂの形状に対応して、頂壁部９２の外周縁部から上方に向かうにしたがって径方向の外側に向けて延びるように形成され、且つ法線Ｎに対して第２傾斜角度θ２で傾斜するように形成されている。これにより、内側周壁部９３は、第２周壁部１２Ｂに対して全周に亘って隙間なく接している。従って、リッド部材９１は、第２周壁部１２Ｂの内側に内側周壁部９３が径方向に二重に重なった状態で溶接接合されている。
【0146】
上述のように構成された二次電池９０であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
それに加えて、容器体１０に対してリッド部材９１を組み合わせたときに、第２周壁部１２Ｂが傾斜しているため、第２周壁部１２Ｂに対して内側周壁部９３を上方から重ねた状態でリッド部材９１を組み合わせることができる。これにより、第２周壁部１２Ｂを利用してリッド部材９１を支持することができる。従って、容器体１０に対するリッド部材９１の位置ずれ等を効果的に抑制した状態で溶接作業を行うことができ、容器体１０とリッド部材９１とをさらに精度良く適切に溶接接合することができる。
それに加えて、容器体１０に対してリッド部材９１を組み合わせたときに、第２周壁部１２Ｂが傾斜しているため、第２周壁部１２Ｂに対して内側周壁部９３を上方から重ねた状態でリッド部材９１を組み合わせることができる。これにより、第２周壁部１２Ｂを利用してリッド部材９１を支持することができる。従って、容器体１０に対するリッド部材９１の位置ずれ等を効果的に抑制した状態で溶接作業を行うことができ、容器体１０とリッド部材９１とをさらに精度良く適切に溶接接合することができる。
【0147】
さらに容器体１０の第１周壁部１２Ａが第１傾斜角度θ１で傾斜しているため、例えば成形金型等を利用したプレス加工によって容器体１０を形成する場合であっても、成形金型から容器体１０を離型し易くなる。従って、二次電池９０の製造効率の向上化に繋げることができる。
【0148】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る電気化学セルの第４実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
上記第３実施形態では、集電板６１をリッド部材９１の上面側に配置した構成としたが、本実施形態では、集電板６１をリッド部材９１の下面側に配置している。
次に、本発明に係る電気化学セルの第４実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
上記第３実施形態では、集電板６１をリッド部材９１の上面側に配置した構成としたが、本実施形態では、集電板６１をリッド部材９１の下面側に配置している。
【0149】
図１３に示すように、本実施形態の二次電池（本発明に係る電気化学セル）１００は、集電板６１がシーラントフィルム６０を介してリッド部材９１の下面に溶着されている。これにより、集電板６１は、リッド部材９１に形成された貫通孔９４を下方から塞ぐように、リッド部材９１に対して一体的に組み合わされていると共に、収容空間４内に配置されている。従って、集電板６１は、貫通孔９４を通じて上方に向けて部分的に露出している。
【0150】
なお、本実施形態において、シーラントフィルム６０の保護部６０ａの内側にメッキ液を導入して、無電解メッキを行っても構わない。この場合には、集電板６１のうち外部に露出する部分に図示しない金属メッキ膜を形成することができ、外部接続端子との電気接続性の向上化や、耐久性等を向上することができる。
【0151】
（二次電池の作用）
このように構成された本実施形態の二次電池１００であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。なお、リッド部材９１の下面側に集電板６１を配置したとしても、貫通孔９４を通じて集電板６１を部分的に露出させることができるので、集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させることができる。従って、図示しない外部端子の端子部を、リッド部材９１に対して非接触状態で集電板６１に接触させることで、外部端子と集電板６１とを電気的接続させることで、二次電池１００を使用することができる。
このように構成された本実施形態の二次電池１００であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。なお、リッド部材９１の下面側に集電板６１を配置したとしても、貫通孔９４を通じて集電板６１を部分的に露出させることができるので、集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させることができる。従って、図示しない外部端子の端子部を、リッド部材９１に対して非接触状態で集電板６１に接触させることで、外部端子と集電板６１とを電気的接続させることで、二次電池１００を使用することができる。
【0152】
なお、集電板６１を収容空間４側に配置する構成は、先に説明した第１実施形態から第３実施形態に適用しても構わないし、以下に説明する他の実施形態に適用しても構わない。
【0153】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る電気化学セルの第５実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第５実施形態においては、第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
次に、本発明に係る電気化学セルの第５実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第５実施形態においては、第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【0154】
図１４に示すように、本実施形態の二次電池（本発明に係る電気化学セル）１１０は、リッド部材（本発明に係る第１容器）１１１の形状が第３実施形態と異なっている。
本実施形態のリッド部材１１１は、内側周壁部９３が頂壁部９２の外周縁部から下方に向かって延びるように形成されている。そしてリッド部材１１１は、容器体１０における周壁部１２の上端開口縁よりも頂壁部９２が上方に位置し、且つ内側周壁部９３が周壁部１２の内側に隙間なく入り込むように配置されている。特に、内側周壁部９３は、容器体１０の底壁部１１付近まで延びるように形成されている。
これにより、内側周壁部９３の全体は、容器体１０の周壁部１２の内側に径方向に二重に重なった状態で溶接接合されている。
本実施形態のリッド部材１１１は、内側周壁部９３が頂壁部９２の外周縁部から下方に向かって延びるように形成されている。そしてリッド部材１１１は、容器体１０における周壁部１２の上端開口縁よりも頂壁部９２が上方に位置し、且つ内側周壁部９３が周壁部１２の内側に隙間なく入り込むように配置されている。特に、内側周壁部９３は、容器体１０の底壁部１１付近まで延びるように形成されている。
これにより、内側周壁部９３の全体は、容器体１０の周壁部１２の内側に径方向に二重に重なった状態で溶接接合されている。
【0155】
（二次電池の作用）
本実施形態の二次電池１１０であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。それに加え、容器体１０の周壁部１２とリッド部材１１１の内側周壁部９３と、が広範囲に亘って二重に重なりあっているので、周壁部１２と内側周壁部９３とを溶接接合し易いうえ、溶接個所を電池軸Ｏ方向の広い範囲に亘って任意に選択し易い。
本実施形態の二次電池１１０であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。それに加え、容器体１０の周壁部１２とリッド部材１１１の内側周壁部９３と、が広範囲に亘って二重に重なりあっているので、周壁部１２と内側周壁部９３とを溶接接合し易いうえ、溶接個所を電池軸Ｏ方向の広い範囲に亘って任意に選択し易い。
【0156】
例えば図１４に示す矢印Ｎ１の如く、周壁部１２の上端部付近にレーザビームを照射することで、図１５に示すように周壁部１２の上端部側の外周面１２ｂにレーザ溶接痕９を形成した状態で、周壁部１２と内側周壁部９３とを溶接接合することができる。
さらには、図１４に示す矢印Ｎ２の如く、周壁部１２の上下方向の中央部付近にレーザビームを照射することで、図１６に示すように周壁部１２の上下方向の中央部付近にレーザ溶接痕９を形成した状態で、周壁部１２と内側周壁部９３とを溶接接合することができる。
さらには、図１４に示す矢印Ｎ１及びＮ３の如く、周壁部１２の上端部及び下端部付近にレーザビームを照射することで、図１７に示すように周壁部１２の上端部側及び下端部側の外周面１２ｂにレーザ溶接痕９をそれぞれ形成した状態で、周壁部１２と内側周壁部９３とを２箇所に亘って溶接接合することができる。
さらには、図１４に示す矢印Ｎ２の如く、周壁部１２の上下方向の中央部付近にレーザビームを照射することで、図１６に示すように周壁部１２の上下方向の中央部付近にレーザ溶接痕９を形成した状態で、周壁部１２と内側周壁部９３とを溶接接合することができる。
さらには、図１４に示す矢印Ｎ１及びＮ３の如く、周壁部１２の上端部及び下端部付近にレーザビームを照射することで、図１７に示すように周壁部１２の上端部側及び下端部側の外周面１２ｂにレーザ溶接痕９をそれぞれ形成した状態で、周壁部１２と内側周壁部９３とを２箇所に亘って溶接接合することができる。
【0157】
また、パルスレーザを用いたレーザビームの照射の場合、照射する最初のパルスの出力が安定しない場合がある。そのため、全周に亘ってレーザビームを照射する際には、最初に照射したパルスと、終わりに照射したパルスとがオーバーラップするように照射することが好ましい。なお、この場合において、パルス同士が完全にオーバーラップしてしまうと、過剰に溶接される懸念がある。そのため、例えば電池軸Ｏ方向におけるパルスの重なりが僅かとなるように、パルスをずらして照射することが好ましい。これにより、過剰な溶接を回避することができる。
【0158】
このように、本実施形態の二次電池１１０によれば、溶接個所を電池軸Ｏ方向の広い範囲に亘って任意に選択することができるので溶接作業を行い易いうえ、周壁部１２と内側周壁部９３とを例えば２箇所以上に亘って溶接接合することも可能であるので、溶接接合強度を高めて、封止性をさらに高めることができる。
【0159】
さらに、本実施形態の場合には、図１４に示すように、シーラントフィルム６０を介して集電板６１が溶着されたリッド部材１１１の頂壁部９２から離れた位置で溶接を行うことができるので、シーラントフィルム６０までの伝熱距離を稼ぐことができ、シーラントフィルム６０に溶接熱が伝わり難くすることができる。従って、シーラントフィルム６０に溶接熱がさらに伝わり難く、シーラントフィルム６０が剥離してしまう等の不都合をさらに効果的に防止することができる。
【0160】
なお、本実施形態において、溶接時において周壁部１２の外周面１２ｂにレーザビームを照射する際、同じ高さ位置で全周に亘って照射する必要はなく、例えば周壁部１２の外周面１２ｂにスパイラル状（渦巻き状）に照射しても構わない。このようにレーザビームを照射することで、全周に亘る照射を、容器軸Ｏ方向に分けて複数回行う場合とは異なり、照射回数を１回で済ませることができる。そのため、特にパルスレーザを照射する場合に、出力の安定したレーザビームを連続的に照射することができ、安定した溶接を行うことができる。
なお、この場合には、単にスパイラル状にレーザビームを照射するのではなく、螺旋状に形成されたレーザ溶接痕９を電池軸Ｏ方向に横断するように縦長のレーザ溶接痕９が少なくとも１本以上、交差した状態で形成されるようにレーザビームを照射することが好ましい。
この際、螺旋状のレーザ溶接痕９と、縦長のレーザ溶接痕９とが交差する箇所において、局所的に過度な加熱がされないように、レーザビームの照射強度を一時的に低下させても良い。
なお、この場合には、単にスパイラル状にレーザビームを照射するのではなく、螺旋状に形成されたレーザ溶接痕９を電池軸Ｏ方向に横断するように縦長のレーザ溶接痕９が少なくとも１本以上、交差した状態で形成されるようにレーザビームを照射することが好ましい。
この際、螺旋状のレーザ溶接痕９と、縦長のレーザ溶接痕９とが交差する箇所において、局所的に過度な加熱がされないように、レーザビームの照射強度を一時的に低下させても良い。
【0161】
また、本実施形態において、容器体１０の周壁部１２とリッド部材１１１の内側周壁部９３との重なりの大きさは、少なくとも、レーザ溶接痕９よりも大きく形成されていれば良い。このようにすることで、周壁部１２と内側周壁部９３との重なりを、溶接による熱影響部（ＨＡＺ：Heat-Affected Zone）よりも大きくすることができ、シーラントフィルム６０が熱影響部の近傍に配置されることを避けることができる。この場合には、図１４に示すような、電池の高さ方向（電池軸Ｏ方向）全体に亘って周壁部１２と内側周壁部９３とを重ねる必要は必ずしもなく、例えば電池高さの半分程度の重なり、或いはさらに小さい重なりであっても良い。例えば図１８に示すように、容器体１０の周壁部１２を、容器体１０の開口部側が広くなるような２段円筒状に形成し、開口部側（上端部側）の内側にリッド部材１１１の内側周壁部９３が重なるように構成しても構わない。
【0162】
また、本実施形態においても第１実施形態と同様に、図１４に示すように、集電板６１と容器体１０とが電池の上下方向の最外部に配置されている。したがって、金属製の端子をさらに溶接する場合に、平板状（断面視直線状）の端子を用いることができ、端子を溶接した場合であっても、上下方向における電池の厚みの増加を抑えることができる。
【0163】
（第６実施形態）
次に、本発明に係る電気化学セルの第６実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第６実施形態においては、第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態（その他の実施形態も同様）では、電極体３０として、正極電極４０及び負極電極５０が図示しないセパレータを挟んで電池軸Ｏ方向に交互に積層されるように扁平に捲回された積層型電極を例に挙げて説明した。
本実施形態では、電池軸Ｏと同軸に配置された支柱部の中心軸線回りに、径方向に多重に捲回されることで構成された電極体を具備している。
次に、本発明に係る電気化学セルの第６実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第６実施形態においては、第３実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態（その他の実施形態も同様）では、電極体３０として、正極電極４０及び負極電極５０が図示しないセパレータを挟んで電池軸Ｏ方向に交互に積層されるように扁平に捲回された積層型電極を例に挙げて説明した。
本実施形態では、電池軸Ｏと同軸に配置された支柱部の中心軸線回りに、径方向に多重に捲回されることで構成された電極体を具備している。
【0164】
図１９に示すように、本実施形態の二次電池（本発明に係る電気化学セル）１２０は、外装体２における収容空間４内に収容された支柱部１２１を備えている。
支柱部１２１は、電池軸Ｏに沿って上下方向に延びる軸状に形成され、電池軸Ｏと同軸に配置されている。図示の例では、支柱部１２１は中空の円筒状に形成され、その外径は貫通孔９４の直径よりも小さい。これにより、支柱部１２１は、貫通孔９４を通じて上端部が集電板６１に対して下方から接触し、且つ下端部が容器体１０の底壁部１１に対して上方から接触するように配置されている。
従って、支柱部１２１は、集電板６１を介してリッド部材９１を下方から支持する役割を果たしている。
支柱部１２１は、電池軸Ｏに沿って上下方向に延びる軸状に形成され、電池軸Ｏと同軸に配置されている。図示の例では、支柱部１２１は中空の円筒状に形成され、その外径は貫通孔９４の直径よりも小さい。これにより、支柱部１２１は、貫通孔９４を通じて上端部が集電板６１に対して下方から接触し、且つ下端部が容器体１０の底壁部１１に対して上方から接触するように配置されている。
従って、支柱部１２１は、集電板６１を介してリッド部材９１を下方から支持する役割を果たしている。
【0165】
なお、支柱部１２１は、セラミック等の無機材料や合成樹脂材料等の絶縁性材料で形成されている。支柱部１２１を合成樹脂製とする場合には、例えば融点がセパレータ１３１と同等の温度を有する熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。具体的には、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂等材料を採用できる。さらには、これらの合成樹脂のコポリマーやブレンドポリマー等も利用することが可能である。
【0166】
（電極体）
図１９に示すように、本実施形態の電極体１３０は、セパレータ１３１を挟んで配置された正極電極１３２及び負極電極１３３を有し、電池軸Ｏ回りに多重に捲回された捲回電極とされている。
具体的には、電極体１３０は、支柱部１２１に巻き付けられることで、セパレータ１３１を挟んで正極電極１３２及び負極電極１３３が重ね合わされた状態で、電池軸Ｏと同軸に配置された支柱部１２１の中心軸線Ｃ回りに、径方向に多重に捲回されることで構成されている。従って、本実施形態の支柱部１２１は、電極体１３０を捲回する際の巻き芯としての機能を兼ねている。
図１９に示すように、本実施形態の電極体１３０は、セパレータ１３１を挟んで配置された正極電極１３２及び負極電極１３３を有し、電池軸Ｏ回りに多重に捲回された捲回電極とされている。
具体的には、電極体１３０は、支柱部１２１に巻き付けられることで、セパレータ１３１を挟んで正極電極１３２及び負極電極１３３が重ね合わされた状態で、電池軸Ｏと同軸に配置された支柱部１２１の中心軸線Ｃ回りに、径方向に多重に捲回されることで構成されている。従って、本実施形態の支柱部１２１は、電極体１３０を捲回する際の巻き芯としての機能を兼ねている。
【0167】
電極体１３０は、電池軸Ｏ方向から見た平面視で、電池軸Ｏ（支柱部１２１の中心軸線Ｃ）を中心として、多重の渦巻き状に捲回されている。本実施形態では、電極体１３０のうち支柱部１２１側に位置する最内層から容器体１０の周壁部１２側に位置する最外層に向けて、負極電極１３３、セパレータ１３１、正極電極１３２、セパレータ１３１、負極電極１３３、セパレータ１３１、正極電極１３２という順番で繰り返し配置されるように捲回されている。
【0168】
図２０に示すように、正極電極１３２は、電極体１３０の捲回前における展開した状態において、一定幅で帯状に延びるように形成された長尺な正極集電体（正極集電箔）１３２ａと、正極集電体１３２ａの片面或いは両面に塗工等によって形成された正極活物質層１３２ｂと、を備えた１枚のシート状に形成されている。
【0169】
正極集電体１３２ａの両端部のうち支柱部１２１から離れた側に位置する一端部には、正極端子タブ１３２ｃが形成されている。正極端子タブ１３２ｃは、正極活物質層１３２ｂが形成されておらず、他の部品に対して電気的に接続可能とされている。正極端子タブ１３２ｃは、電極体１３０の捲回時、電極体１３０の外層側に配置される。
なお、正極集電体１３２ａ及び正極活物質層１３２ｂとしては、第１実施形態と同様の材料を用いることができる。
なお、正極集電体１３２ａ及び正極活物質層１３２ｂとしては、第１実施形態と同様の材料を用いることができる。
【0170】
負極電極１３３は、電極体１３０の捲回前における展開した状態において、一定幅で帯状に延びるように形成された長尺な負極集電体（負極集電箔）１３３ａと、負極集電体１３３ａの片面或いは両面に塗工等によって形成された負極活物質層１３３ｂと、を備えた１枚のシート状に形成されている。
【0171】
負極集電体１３３ａの両端部のうち支柱部１２１から離れた側に位置する一端部には、負極端子タブ１３３ｃが形成されている。負極端子タブ１３３ｃは、負極活物質層１３３ｂが形成されておらず、他の部品に対して電気的に接続可能とされている。負極端子タブ１３３ｃは、電極体１３０の捲回時、電極体１３０の外層側に配置される。
なお、負極集電体１３３ａ及び負極活物質層１３３ｂとしては、第１実施形態と同様の材料を用いることができる。
なお、負極集電体１３３ａ及び負極活物質層１３３ｂとしては、第１実施形態と同様の材料を用いることができる。
【0172】
図１９に示すセパレータ１３１は、例えばポリオレフィン等の樹脂製のマイクロポーラスフィルムや、ガラス製若しくは樹脂製の不織布、セルロース繊維等の繊維の積層体等により形成され、図示しないイオン透過孔を通じてリチウムイオンを通過させることが可能とされている。さらにセパレータ１３１として、例えば空孔内に電解液を保持できる多孔質体や、リチウムイオン導電性を有する樹脂層等を採用できる。
【0173】
セパレータ１３１は、正極電極１３２及び負極電極１３３の層間全体に配置され、正極電極１３２と負極電極１３３との間を絶縁している。従って、セパレータ１３１は少なくとも正極電極１３２と負極電極１３３とが対向する領域の全体で正極電極１３２と負極電極１３３との間に介在するように配置されている。
【0174】
上述のように構成された電極体１３０は、図１９に示すように、支柱部１２１に巻き付くように捲回されることで、支柱部１２１と一体に組み合わされると共に、支柱部１２１の中心軸線Ｃ回りに正極電極１３２及び負極電極１３３がセパレータ１３１を間に挟んだ状態で径方向に多重に積層するように捲回された捲回電極となる。
なお、このように構成された電極体１３０を具備する場合であっても、例えば集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させることができ、容器体１０を正極用の外部接続端子として機能させることができる。
なお、このように構成された電極体１３０を具備する場合であっても、例えば集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させることができ、容器体１０を正極用の外部接続端子として機能させることができる。
【0175】
（電極体の形成）
支柱部１２１を巻き芯として利用して、電極体１３０を形成する場合について、以下に簡単に説明する。
図２０に示すように、セパレータ１３１、正極電極１３２及び負極電極１３３をそれぞれ用意した後、支柱部１２１の外周面１２ｂにセパレータ１３１を溶着する。これにより、支柱部１２１の外周面とセパレータ１３１とを互いに溶着することで形成した溶着部１３４を位置決め部と利用することができ、支柱部１２１に対してセパレータ１３１を位置決めすることができる。
支柱部１２１を巻き芯として利用して、電極体１３０を形成する場合について、以下に簡単に説明する。
図２０に示すように、セパレータ１３１、正極電極１３２及び負極電極１３３をそれぞれ用意した後、支柱部１２１の外周面１２ｂにセパレータ１３１を溶着する。これにより、支柱部１２１の外周面とセパレータ１３１とを互いに溶着することで形成した溶着部１３４を位置決め部と利用することができ、支柱部１２１に対してセパレータ１３１を位置決めすることができる。
【0176】
なお、予めセパレータ１３１の長さが決まっている場合には、セパレータ１３１の長さ方向の中央部よりも、正極電極１３２が重ね合わされる領域Ｒ１側にシフトした部分を支柱部１２１の外周面に溶着する。これにより、セパレータ１３１のうち正極電極１３２が重ね合わされる領域Ｒ１よりも、負極電極１３３が重ね合わされる領域Ｒ２の方を大きく確保することができる。
【0177】
次いで、図２０に示す矢印Ｍの如く、支柱部１２１を中心軸線Ｃ回りに回転させる。この際、セパレータ１３１のうち負極電極１３３が重ね合わされる領域Ｒ２を、先行して支柱部１２１に巻き付けるように支柱部１２１を回転させる。
次いで、支柱部１２１に先行して巻き付けられたセパレータ１３１と支柱部１２１との間に負極電極１３３を挿し込むように、セパレータ１３１と負極電極１３３とを重ね合わせる。この際、図２１に示す矢印Ｓの如く、溶着部１３４に突き当たるまで負極電極１３３を挿し込む。この状態で支柱部１２１をさらに回転させることで、支柱部１２１に対して負極電極１３３を先行して巻き付けることができ、電極体１３０としての最内層を負極電極１３３で形成することができる。
次いで、支柱部１２１に先行して巻き付けられたセパレータ１３１と支柱部１２１との間に負極電極１３３を挿し込むように、セパレータ１３１と負極電極１３３とを重ね合わせる。この際、図２１に示す矢印Ｓの如く、溶着部１３４に突き当たるまで負極電極１３３を挿し込む。この状態で支柱部１２１をさらに回転させることで、支柱部１２１に対して負極電極１３３を先行して巻き付けることができ、電極体１３０としての最内層を負極電極１３３で形成することができる。
【0178】
さらにセパレータ１３１に正極電極１３２を重ね合わせながら支柱部１２１を連続回転させて、セパレータ１３１、正極電極１３２及び負極電極１３３を巻き付けるように捲回する。その結果、図１９に示すように、支柱部１２１に巻き付くように捲回された電極体１３０を作製することが可能である。
【0179】
（二次電池の作用）
このように構成された本実施形態の二次電池１２０の場合であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
それに加えて、支柱部１２１を利用してリッド部材９１を支持することができるので、例えばリッド部材９１の溶接前にリッド部材９１が撓んでしまう等の意図しない変形を抑制することができ、容器体１０に対するリッド部材９１の位置ずれ等をさらに抑制した状態で溶接作業を行うことができる。
このように構成された本実施形態の二次電池１２０の場合であっても、第３実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
それに加えて、支柱部１２１を利用してリッド部材９１を支持することができるので、例えばリッド部材９１の溶接前にリッド部材９１が撓んでしまう等の意図しない変形を抑制することができ、容器体１０に対するリッド部材９１の位置ずれ等をさらに抑制した状態で溶接作業を行うことができる。
【0180】
さらに捲回によって電極体１３０を形成した後、支柱部１２１ごと電極体１３０を容器体１０内に収容することができる。そのため、組立作業を効率良く行うことができ、生産性の向上化に繋げることができる。
【0181】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。
【0182】
例えば上記各実施形態では、電気化学セルの一例として二次電池を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、例えば電気二重層キャパシタや、リチウムイオンキャパシタ等の各種蓄電デバイスに適用しても構わない。
【0183】
電気化学セルを電気二重層キャパシタに適用する場合には、正極電極及び負極電極を一対の分極性電極として利用すれば良い。この場合の分極性電極としては、例えば賦活処理にて得られる粉末状の活性炭を、導電助剤やバインダと共に混合し、カレンダーロールプレス或いは粉末圧粉プレス成形したものが挙げられる。なお、プレス成形としては、ダイパンチ式プレスとしても構わない。
電解液としては、例えば４級アンモニウム塩等の支持塩を非水溶媒に溶解させたもの等が挙げられる。なお、混合の際に、スラリーを経て、塗工・乾燥後に電極に加工し、使用することもできる。また、バインダとしてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いて、混錬して成型した板状材料を、集電箔に導電性ペーストで貼り合わせたものを電極として用いることも可能である。
電解液としては、例えば４級アンモニウム塩等の支持塩を非水溶媒に溶解させたもの等が挙げられる。なお、混合の際に、スラリーを経て、塗工・乾燥後に電極に加工し、使用することもできる。また、バインダとしてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いて、混錬して成型した板状材料を、集電箔に導電性ペーストで貼り合わせたものを電極として用いることも可能である。
【0184】
電気化学セルをリチウムイオンキャパシタに適用する場合には、正極電極及び負極電極のうちの一方の電極のみを、上述の分極性電極を用い、他方の電極にはリチウムイオン電池用の電極を用いることができる。電解液としては、リチウムイオン電池と同じものを用いることができる。特に、リチウムイオン電池用の電極として、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）を用いることで、電流特性を向上することができる。
【0185】
さらに上記各実施形態において、形状の異なる外装体の例を説明したが、容器体及びリッド部材の形状は適宜変更して構わない。例えば、リッド部材に断面Ｕ字状の環状溝部を形成して、リッド部材の剛性を向上させても構わない。さらにリッド部材を有頂筒状に形成しても構わない。
【0186】
さらに上記各実施形態において、電極体としては特定の構造に限定されるものではなく、既知の電極体を適宜採用しても構わない。
例えば図２２に示すように、セパレータ１４１を挟んで正極電極１４２と負極電極１４３とを電池軸Ｏ方向に多層に積層されることで電極体（積層電極体）１４０を構成しても構わない。
図示の例では、正極電極１４２及び負極電極１４３が、それぞれ１２層積層された電極体１４０を例に挙げている。ただし、１２層に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
例えば図２２に示すように、セパレータ１４１を挟んで正極電極１４２と負極電極１４３とを電池軸Ｏ方向に多層に積層されることで電極体（積層電極体）１４０を構成しても構わない。
図示の例では、正極電極１４２及び負極電極１４３が、それぞれ１２層積層された電極体１４０を例に挙げている。ただし、１２層に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
【0187】
図２２～図２４に示すように、正極電極１４２は、平面視Ｄ形状に形成された薄膜状の正極集電体（正極集電箔）１４２ａと、正極集電体１４２ａの両面に塗工等によって形成された正極活物質層１４２ｂと、を備えた１枚のシート状に形成されている。正極集電体１４２ａの一部は、正極活物質層１４２ｂが未塗工とされた正極端子タブ１４２ｃとされ、外側に突出している。
【0188】
セパレータ１４１は、正極電極１４２の形状に対応して平面視Ｄ形状に形成されたシート体とされ、正極電極１４２を上下から挟み込むように配置されている。この際、セパレータ１４１は、正極電極１４２より一回り大きいサイズに形成されている。これにより、正極電極１４２は、２枚のセパレータ１４１によって上下から挟み込まれて保護されている。
なお、正極端子タブ１４２ｃは、セパレータ１４１よりも外側に突出するように配置されている。
なお、正極端子タブ１４２ｃは、セパレータ１４１よりも外側に突出するように配置されている。
【0189】
負極電極１４３は、正極電極１４２の形状に対応して平面視Ｄ形状に形成された薄膜状の負極集電体（負極集電箔）１４３ａと、負極集電体１４３ａの両面に塗工等によって形成された負極活物質層１４３ｂと、を備えた１枚のシート状に形成されている。負極集電体１４３ａの一部は、負極活物質層１４３ｂが未塗工とされた負極端子タブ１４３ｃとされ、外側に突出している。
【0190】
負極電極１４３は、セパレータ１４１に対して同等或いは僅かに小さいサイズに形成されている。従って、正極電極１４２は、負極電極１４３よりも小さいサイズに形成されている。なお、正極端子タブ１４２ｃは、セパレータ１４１よりも外側に突出するように配置されていると共に、正極端子タブ１４２ｃに対して上下方向に対向しないように配置されている。
【0191】
このように構成された電極体１４０の場合には、図２２に示すように、正極電極１４２及び負極電極１４３が、セパレータ１４１を間に挟んで交互に１２層積層されることで構成される。また、複数（１２個）の正極端子タブ１４２ｃ及び負極端子タブ１４３ｃは、それぞれ電池軸Ｏ方向に沿って並ぶように配置されている。
【0192】
複数の正極端子タブ１４２ｃは、例えば溶接等によって１つにまとめられることで互いに電気的に接続される。同様に複数の負極端子タブ１４３ｃは、例えば溶接等によって１つにまとめられることで互いに電気的に接続される。
【0193】
そして電極体１４０は、収容空間４内に配置され、例えば正極端子タブ１４２ｃが容器体１０に導通され、負極端子タブ１４３ｃが集電板６１に導通される。これにより、集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させ、容器体１０を正極用の外部接続端子として機能させることができ、二次電池を利用することができる。
【0194】
さらに、別の電極体として、例えば図２５に示すように薄い円板状に形成された正極電極１５２と負極電極１５３とを電池軸Ｏ方向に積層した電極体１５０を採用しても構わない。
【0195】
正極電極１５２は、平面視リング状に形成された薄膜状の正極集電体（正極集電箔）１５２ａと、正極集電体１５２ａの両面に塗工等によって形成された正極活物質層１５２ｂと、を備えた１枚のシート状に形成されている。図示の例では、図面を見易くするために、正極活物質層１５２ｂにドット状のハッチングを付している。
正極活物質層１５２ｂは、正極集電体１５２ａのうち内周縁部１５２ｃを除く部分に形成されている。これにより正極集電体１５２ａの内周縁部１５２ｃを利用して集電を行うことが可能とされている。
正極活物質層１５２ｂは、正極集電体１５２ａのうち内周縁部１５２ｃを除く部分に形成されている。これにより正極集電体１５２ａの内周縁部１５２ｃを利用して集電を行うことが可能とされている。
【0196】
負極電極１５３は、正極電極１５２の形状に対応して平面視リング状に形成された薄膜状の負極集電体（負極集電箔）１５３ａと、負極集電体１５３ａの両面に塗工等によって形成された負極活物質層１５３ｂと、を備えた１枚のシート状に形成されている。図示の例では、図面を見易くするために、負極活物質層１５３ｂにドット状のハッチングを付している。
【0197】
なお負極電極１５３は、外径が正極電極１５２の外径よりも大きく、且つ内径が負極電極１５３の内径よりも大きく形成されている。これにより、正極活物質層１５２ｂの全領域が負極活物質層１５３ｂに対して電池軸Ｏ方向に対向するように構成されている。
負極活物質層１５３ｂは、負極集電体１５３ａのうち外周縁部１５３ｃを除く部分に形成されている。これにより負極集電体１５３ａの外周縁部１５３ｃを利用して集電を行うことが可能とされている。
負極活物質層１５３ｂは、負極集電体１５３ａのうち外周縁部１５３ｃを除く部分に形成されている。これにより負極集電体１５３ａの外周縁部１５３ｃを利用して集電を行うことが可能とされている。
【0198】
上述のように構成された正極電極１５２及び負極電極１５３を具備する電極体１５０を利用する場合、図２２に示す電極体１４０と同様に、正極電極１５２及び負極電極１５３を交互に複数層（例えば１２層）、積層することで構成しても構わない。
【0199】
そしてこの場合の電極体１５０は、収容空間４内に配置され、例えば正極集電体１５２ａの内周縁部１５２ｃを利用して例えば容器体１０に導通させ、負極集電体１５３ａの外周縁部１５３ｃを集電板６１に導通させる。これにより、集電板６１を負極用の外部接続端子として機能させ、容器体１０を正極用の外部接続端子として機能させることができ、二次電池を利用することができる。
【0200】
なお、正極電極１５２を形成する場合には、例えば長尺なシート状に形成された正極集電体１５２ａの両面に塗工等によって正極活物質層１５２ｂを形成する。次いで、シート状の正極集電体１５２ａを打ち抜き加工等によってリング状に加工し、さらに正極活物質層１５２ｂをレーザ加工等によりトリミングして部分的に除去することで、正極電極１５２を形成することができる。
なお、負極電極１５３についても同様の方法で形成することが可能である。
なお、負極電極１５３についても同様の方法で形成することが可能である。
【0201】
なお、図２５に示す正極電極１５２において、必ずしもリング状に形成する必要はなく、円板状に形成しても構わない。この場合には、正極集電体１５２ａの中央部分を利用して集電を行うことができる。
さらに、図２５に示すように正極電極１５２をリング状に形成した場合において、正極集電体１５２ａの内周縁部１５２ｃを含め、正極集電体１５２ａの全領域に範囲に亘って正極活物質層１５２ｂを塗工しても構わない。この場合であっても、例えば集電棒を正極電極１５２に突き刺すように組み合わせることで、正極活物質層１５２ｂに覆われた正極集電体１５２ａの集電を図ることができる。
さらに、図２５に示すように正極電極１５２をリング状に形成した場合において、正極集電体１５２ａの内周縁部１５２ｃを含め、正極集電体１５２ａの全領域に範囲に亘って正極活物質層１５２ｂを塗工しても構わない。この場合であっても、例えば集電棒を正極電極１５２に突き刺すように組み合わせることで、正極活物質層１５２ｂに覆われた正極集電体１５２ａの集電を図ることができる。
【0202】
さらに図２５に示す負極電極１５３において、負極端子タブを有するように負極集電体１５３ａを形成し、負極端子タブを除く、負極集電体１５３ａの全領域に範囲に亘って負極活物質層１５３ｂを塗工しても構わない。
【0203】
さらに上記各実施形態において、形状の異なる外装体の例を説明したが、有底筒状に形成された容器体にリッド部材を溶接接合して、容器体の開口部を閉塞することができれば、容器体及びリッド部材の形状は適宜変更して構わない。
例えば、リッド部材に断面Ｕ字状の環状溝部を形成して、リッド部材の剛性を向上させても構わない。さらにリッド部材を有頂筒状に形成しても構わない。
例えば、リッド部材に断面Ｕ字状の環状溝部を形成して、リッド部材の剛性を向上させても構わない。さらにリッド部材を有頂筒状に形成しても構わない。
【0204】
さらに上記各実施形態において、外装体を構成する第１容器及び第２容器である、容器体及び封口板は、必ずしも金属製である必要はない。例えば、ステンレス鋼等からなる金属層とフィルム状の樹脂層とが積層したラミネートフィルムを用いて容器体及び封口板の少なくとも一方を形成しても構わない。このような場合であっても、金属層を利用して溶接接合等を行うことができる。
【符号の説明】
【0205】
Ｃ…支柱部の中心軸線
Ｏ…電池軸
１、８０、９０、１００、１１０、１２０…二次電池（電気化学セル
２…外装体
４…収容空間
５…溶接金属層
９…レーザ溶接痕（溶接痕）
１０…容器体（第１容器、第２容器）
１１…底壁部
１２…容器体の周壁部（第１接合壁、第２接合壁）
１２ａ…周壁部の内周面（接合面）
１２ｂ…周壁部の外周面（対向面）
１３、９４…貫通孔
２０、８１…リッド部材（第２容器）
２１、８４…リッド部材のフランジ部（第２接合壁）
２１ａ、８４ａ…フランジ部の下面（接合面）
２１ｂ、８４ｂ…フランジ部の上面（対向面）
３０、１３０、１４０、１５０…電極体
４０、１３２、１４２、１５２…正極電極
５０、１３３、１４３、１５３…負極電極
６０…シーラントフィルム（樹脂材）
６１…集電板
６６…押当面（溶接痕）
７０…逃げ孔
９１、１１１…リッド部材（第１容器）
９３…リッド部材の内側周壁部（第１接合壁）
Ｏ…電池軸
１、８０、９０、１００、１１０、１２０…二次電池（電気化学セル
２…外装体
４…収容空間
５…溶接金属層
９…レーザ溶接痕（溶接痕）
１０…容器体（第１容器、第２容器）
１１…底壁部
１２…容器体の周壁部（第１接合壁、第２接合壁）
１２ａ…周壁部の内周面（接合面）
１２ｂ…周壁部の外周面（対向面）
１３、９４…貫通孔
２０、８１…リッド部材（第２容器）
２１、８４…リッド部材のフランジ部（第２接合壁）
２１ａ、８４ａ…フランジ部の下面（接合面）
２１ｂ、８４ｂ…フランジ部の上面（対向面）
３０、１３０、１４０、１５０…電極体
４０、１３２、１４２、１５２…正極電極
５０、１３３、１４３、１５３…負極電極
６０…シーラントフィルム（樹脂材）
６１…集電板
６６…押当面（溶接痕）
７０…逃げ孔
９１、１１１…リッド部材（第１容器）
９３…リッド部材の内側周壁部（第１接合壁）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】