特開 2024-112612 蓄電デバイスの製造方法

(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】P2024112612

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】蓄電デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/536 20210101AFI20240814BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

H01M50/536

H01G11/84

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017771

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】山中 英明

【テーマコード（参考）】

5E078

5H043

【Ｆターム（参考）】

5E078AA14

5E078AB01

5E078AB13

5E078FA23

5E078KA07

5E078KA08

5E078LA07

5H043AA19

5H043EA06

5H043EA32

5H043EA39

5H043HA03E

5H043HA05E

5H043HA17E

5H043JA13E

5H043JA15E

5H043LA21E

(57)【要約】

【課題】集電箔と集電体との溶接安定性が向上した蓄電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】ここで開示される蓄電デバイスの製造方法は、複数の積層された正極集電箔５２と、該積層された正極集電箔５２に接続された正極集電体４４とを備える正極４０と、複数の積層された負極集電箔７２と、該積層された負極集電箔７２に接続された負極集電体６４とを備える負極６０と、を備える蓄電デバイスの製造方法である。ここで開示される製造方法は、正極４０および負極６０のうちの少なくとも一方の電極において、上記複数の積層された集電箔を上記集電体へ押し当てながら、上記押し当てられた複数の積層された集電箔に所定の直線方向に沿って張力をかけること、および、上記集電体に押し当てられた上記複数の積層された集電箔の表面の上記所定の直線方向上に位置する部分にレーザ光Ｌを照射することを包含する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の積層された正極集電箔と、該積層された正極集電箔に接続された正極集電体とを備える正極と、
複数の積層された負極集電箔と、該積層された負極集電箔に接続された負極集電体とを備える負極と
を備える蓄電デバイスの製造方法であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方の電極において、前記複数の積層された集電箔を前記集電体へ押し当てながら、前記押し当てられた複数の積層された集電箔に所定の直線方向に沿って張力をかけること；および
前記集電体に押し当てられた前記複数の積層された集電箔の表面の前記所定の直線方向上に位置する部分にレーザ光を照射すること；
を包含する、製造方法。

【請求項2】

前記所定の直線方向において、前記複数の積層された集電箔を当該積層方向に加圧する第１加圧部と、前記第１加圧部と異なる位置で前記複数の積層された集電箔を当該積層方向に加圧する第２加圧部とを設け、前記第１加圧部と前記第２加圧部との間に位置する前記複数の積層された集電箔に張力をかける、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記第１加圧部において前記複数の積層された集電箔を前記積層方向から挟持しながら、前記複数の積層された集電箔を前記第２加圧部側と反対方向に引っ張る力を加えて張力をかける、請求項２に記載の製造方法。

【請求項4】

前記第１加圧部において、前記複数の積層された集電箔の表面上にローラを配置し、該ローラを前記所定の直線方向に沿って回転させることにより前記複数の積層された集電箔に張力をかける、請求項２に記載の製造方法。

【請求項5】

前記所定の直線方向において、前記複数の積層された集電箔をその端部が前記集電体の端部からはみ出るように重ね合わせること、および
前記第１加圧部において、前記集電箔側に押さえ板を配置し、該押さえ板の前記集電箔との対向面が前記集電箔の表面に対して傾斜するようにして、当該対向面により前記集電体の端部からはみ出した前記複数の積層された集電箔の端部と、前記集電体の端部上に位置する前記複数の積層された集電箔とを加圧すること、
を含む請求項２に記載の製造方法。

【請求項6】

前記レーザ光を照射する前に、前記第１加圧部を前記レーザ光が照射される前記複数の積層された集電箔の表面を通過するように前記直線方向に沿って移動させることを含む、請求項２～５のいずれか一項に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電極体が備える各電極の複数の集電箔と集電体とを接合には、抵抗溶接若しくは超音波溶接が広く用いられている。一方でコスト削減の観点から、レーザ溶接による複数の集電箔と集電体との接合の技術開発が行われている。例えば、特許文献１～３には、レーザ光を通る貫通孔を有した溶接治具が開示されている。これらの溶接治具は、貫通孔の周囲を複数の積層された集電箔を積層方向に加圧できるように構成されている。例えば、特許文献１では、金属箔（例えば集電箔）のレーザ溶接を行う箇所の下側の金属板（例えば集電体）に突起部を設けており、その周囲を治具により押さえることで、金属箔と金属板とを密接させてレーザ溶接をすることができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－０３０２８０号公報

【特許文献2】特開２０１４－１３６２４２号公報

【特許文献3】特開２０１９－０６７５７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、複数の積層された集電箔と集電体とをレーザ溶接をする場合には、集電箔間および集電箔と集電体との間に隙間がないことが望ましい。隙間がある場合には、ブローホールの発生、スパッタの発生、集電箔の破断等の不具合が発生し得るため、溶接安定性が低下する。集電箔のレーザ溶接を行う箇所はレーザ光を照射するため、レーザ光を照射する部分に隙間が生じないように直接押さえることは困難である。

【0005】

そこで、本技術は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、集電箔と集電体との溶接安定性が向上した蓄電デバイスの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここで開示される蓄電デバイスの製造方法は、複数の積層された正極集電箔と、該積層された正極集電箔に接続された正極集電体とを備える正極と、複数の積層された負極集電箔と、該積層された負極集電箔に接続された負極集電体とを備える負極とを備える蓄電デバイスの製造方法である。ここで開示される製造方法は、上記正極および上記負極のうちの少なくとも一方の電極において、上記複数の積層された集電箔を上記集電体へ押し当てながら、上記押し当てられた複数の積層された集電箔に所定の直線方向に沿って張力をかけること、および、上記集電体に押し当てられた上記複数の積層された集電箔の表面の上記所定の直線方向上に位置する部分にレーザ光を照射することを包含する。
かかる製造方法によれば、複数の積層された集電箔に所定の直線方向に向かって張力をかけることで、集電箔のシワをより均一に伸ばすことができる。これにより、集電体へ押し当てられる集電箔のシワが低減されることで集電箔間の隙間が低減される。その結果、集電体に押し当てられた複数の積層された集電箔と集電体とのレーザ溶接において、溶接安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る非水電解質二次電池の構成を大まかに示す模式的な断面図である。

【図2】一実施形態に係る非水電解質二次電池の電極体の構成を模式的に示す分解図である。

【図3】第１実施形態に係るレーザ溶接方法を大まかに示す模式図である。

【図4】第２実施形態に係るレーザ溶接方法を大まかに示す模式図である。

【図5】レーザ光照射部を集電箔の積層方向に加圧する方法を示す模式図である。

【図6】第３実施形態に係るレーザ溶接方法を大まかに示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本技術について詳細に説明する。本明細書において特に言及している事項（例えば、電極体の集電箔と集電体とのレーザ溶接方法）以外の事柄であっても本技術の実施に必要な事柄（例えば、蓄電デバイスの組み立て方等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本技術の内容は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

【0009】

各図面は模式的に描かれており、寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を必ずしも反映するものではない。また、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。
また、本明細書において、数値範囲を「Ａ～Ｂ（ここでＡ、Ｂは任意の数値）」と記載している場合は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味すると共に、「Ａを超えてＢ未満」、「Ａを超えてＢ以下」、および「Ａ以上Ｂ未満」の意味を包含する。

【0010】

本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電とを行うことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一次電池、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池）等の電池と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）とが包含される。以下では、ここで開示される製造方法によって製造される蓄電デバイスの一実施形態である非水電解質二次電池について説明する。なお、本技術により製造される蓄電デバイスは非水電解質二次電池に限定されるものではない。

【0011】

図１は、一実施形態に係る非水電解質二次電池１００の構成を大まかに示す模式的な断面図である。非水電解質二次電池１００は、電極体２０と、ケース３０と、正極４０と、負極板７０と、非水電解質（図示せず）とを備える。正極４０は、正極端子４２と、正極集電体４４と、正極板５０とを備える。負極６０は、負極端子６２と、負極集電体６４と負極板７０とを備える。特に限定されないが、本実施形態では、非水電解質二次電池１００はリチウムイオン二次電池である。

【0012】

図１に示すように、非水電解質二次電池１００は、ケース３０の内部に、扁平形状の電極体（捲回電極体）２０と、非水電解質（図示せず）とが収容されて構築される角形の密閉型電池である。ケース３０は、開口を有するケース本体３２と、該開口を封止する封口部材３４とを備える。封口部材３４は、ここでは板状である。封口部材３４には、外部接続用の正極端子４２および負極端子６２が備えられている。また、封口部材３４には、ケース３０の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように設定された薄肉の安全弁３６が設けられている。さらに、ケース３０には、非水電解質を注入するための注入口（図示せず）が設けられている。ケース３０の材質は、高強度であり軽量で熱伝導性が良い金属材料であることが好ましい。このような金属材料として、例えば、アルミニウムやスチール等が挙げられる。

【0013】

図２は、一実施形態に係る非水電解質二次電池１００の電極体２０の構成を模式的に示す分解図である。図２においては、電極体２０は、長尺シート状の正極板５０と、長尺シート状の負極板７０とが、２枚の長尺シート状のセパレータ８０を介してそれぞれの長手方向が揃うようにして積層され、捲回軸ＷＬを中心として捲回された捲回電極体である。正極板５０は、正極集電箔５２と、該正極集電箔５２の片面または両面（ここでは両面）において長手方向に配置された正極活物質層５４とを備えている。正極集電箔５２の捲回軸ＷＬ方向（即ち、長手方向に直交するシート幅方向）の一方の縁部には、該縁部に沿って帯状に正極活物質層５４が形成されずに正極集電箔５２が露出した部分（即ち、正極集電箔露出部５２ａ）が設けられている。負極板７０は、負極集電箔７２と、該負極集電箔７２の片面または両面（ここでは両面）において長手方向に配置された負極活物質層７４とを備えている。負極集電箔７２の捲回軸ＷＬ方向の他方の縁部（即ち、正極集電箔露出部５２ａとは反対側の縁部）には、該縁部に沿って帯状に負極活物質層７４が形成されずに負極集電箔７２が露出した部分（即ち、負極集電箔露出部７２ａ）が設けられている。正極集電箔５２は、電極体２０の厚み方向において、正極集電箔露出部５２ａが複数積層されている。複数の積層された正極集電箔露出部５２ａは、正極集電体４４とレーザ溶接により接合されている（即ち、レーザ溶接部が設けられている）。負極集電箔７２は、電極体２０の厚み方向において、負極集電箔露出部７２ａが複数積層されている。複数の積層された負極集電箔露出部７２ａは、負極集電体６４とレーザ溶接により接合されている（即ち、レーザ溶接部が設けられている）。正極集電体４４は、外部接続用の正極端子４２と電気的に接続されており、ケース３０の内部と外部との導通を実現している（図１参照）。同様に、負極集電体６４は、外部接続用の負極端子６２と電気的に接続されており、ケース３０の内部と外部との導通を実現している（図１参照）。正極集電体４４は、例えば板状であり得る。正極集電体４４の正極集電箔露出部５２ａと接合される部分の厚みは、例えば０．５ｍｍ～３ｍｍであり得る。負極集電体６４は、例えば板状であり得る。負極集電体６４の負極集電箔露出部７２ａと接合される部分の厚みは、例えば０．５～３ｍｍであり得る。

【0014】

正極端子４２と封口部材３４との間には、正極端子４２と封口部材３４との絶縁をするための絶縁部材（図示せず）が配置され得る。絶縁部材は、例えば電気絶縁性を有する樹脂部材によって構成される。かかる樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素化樹脂や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が挙げられる。また、負極端子６２と封口部材３４との間、正極集電体４４と封口部材３４との間、負極集電体６４と封口部材３４との間にも上記絶縁部材が配置されてもよい。

【0015】

正極集電箔５２としては、例えば、アルミニウム箔等が挙げられる。正極集電箔５２の厚みは、例えば５～２０μｍであり得る。正極活物質層５４は正極活物質を含む。正極活物質としては、リチウムイオン二次電池に用いられる公知の正極活物質を用いてよく、例えば層状構造、スピネル構造、オリビン構造等を有するリチウム複合金属酸化物（例えば、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４，ＬｉＣｒＭｎＯ_４、ＬｉＦｅＰＯ_４等）が挙げられる。また、正極活物質層５４は、導電材、バインダ等を含んでいてもよい。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等のカーボンブラックやその他（グラファイト等）の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。
正極活物質層５４は、正極活物質と、必要に応じて用いられる材料（導電材、バインダ等）とを適当な溶媒（例えばＮ－メチル－２－ピロリドン：ＮＭＰ）に分散させ、ペースト状（またはスラリー状）の組成物（正極合剤ペースト）を調製し、該組成物の適当量を正極集電箔５２の表面に塗工し、乾燥することによって形成することができる。

【0016】

負極集電箔７２としては、例えば、銅箔等が挙げられる。負極集電箔７２の厚みは、例えば５～２０μｍであり得る。負極活物質層７４は、負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を使用し得る。また、負極活物質層７４は、バインダ、増粘剤等をさらに含んでいてもよい。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を使用し得る。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を使用し得る。
負極活物質層７４は、例えば、負極活物質と必要に応じて用いられる材料（バインダ等）とを適当な溶媒（例えばイオン交換水）に分散させ、ペースト状（またはスラリー状）の組成物を調製し、該組成物の適当量を負極集電箔７２の表面に塗工し、乾燥することによって形成することができる。

【0017】

セパレータ８０としては、従来と同様の各種微多孔質シートを用いることができ、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂から成る微多孔質樹脂シートが挙げられる。かかる微多孔質樹脂シートは、単層構造であってもよく、二層以上の複層構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。また、セパレータ８０は、耐熱層（ＨＲＬ）を備えていてもよい。

【0018】

非水電解質は従来と同様のものを使用可能であり、例えば、有機溶媒（非水溶媒）中に、支持塩を含有させた非水電解液を用いることができる。非水溶媒としては、カーボネート類、エステル類、エーテル類等の非プロトン性溶媒を用いることができる。なかでも、カーボネート類、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等を好適に採用し得る。あるいは、モノフルオロエチレンカーボネート（ＭＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、モノフルオロメチルジフルオロメチルカーボネート（Ｆ－ＤＭＣ）、トリフルオロジメチルカーボネート（ＴＦＤＭＣ）のようなフッ素化カーボネート等のフッ素系溶媒を好ましく用いることができる。このような非水溶媒は、１種を単独で、あるいは２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４等のリチウム塩を好適に用いることができる。支持塩の濃度は、特に限定されるものではないが、０．７ｍｏｌ／Ｌ以上１．３ｍｏｌ／Ｌ以下程度が好ましい。
なお、上記非水電解質は、本技術の効果を著しく損なわない限りにおいて、上述した非水溶媒、支持塩以外の成分を含んでいてもよく、例えば、ガス発生剤、被膜形成剤、分散剤、増粘剤等の各種添加剤を含み得る。

【0019】

非水電解質二次電池１００等の蓄電デバイスは、各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ （ＰＨＥＶ））、ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ （ＨＥＶ））、電気自動車（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ （ＢＥＶ））等が挙げられる。

【0020】

また、ここに開示される蓄電デバイスの形状は角形に限定されず、コイン型、ボタン型、円筒型等であってよく、ラミネートケース型電池として構成することもできる。また、ここに開示される電池は、非水電解液の代わりにポリマー電解質を用いたポリマー電池や、固体電解質を用いた全固体電池等であり得る。

【0021】

以下、ここで開示される蓄電デバイスの製造方法について説明する。ここで開示される製造方法は、電極体が有する複数の積層された集電箔と、集電体（正極集電体４４または負極集電体６４）とをレーザ溶接により接合する溶接工程を含む。溶接工程は、具体的には、正極および負極のうちの少なくとも一方の電極において、複数の積層された集電箔を上記集電体へ押し当てながら、上記押し当てられた複数の積層された集電箔に所定の直線方向に沿って張力をかけること、および、上記集電体に押し当てられた複数の積層された集電箔の表面の上記所定の直線方向上に位置する部分にレーザ光を照射すること、を含む。このように、 複数の積層された集電箔に所定の直線方向に向かって張力をかけることで、集電箔のシワをより均一に伸ばすことができる。これにより、集電体へ押し当てられる集電箔のシワが低減されることで集電箔間の隙間が低減される。その結果、集電体に押し当てられた複数の積層された集電箔と集電体とのレーザ溶接において、溶接安定性を向上させることができる。例えば、集電箔間の隙間が原因で生じ得る、スパッタの発生、ブローホールの発生、集電箔の破断等を抑制することができる。また、ここで開示される製造方法は、溶接工程の他に、例えば、準備工程、組立工程、収容工程、封口工程、注液工程等を必要に応じ、任意の順番で含んでいてもよい。

【0022】

準備工程では、例えば、電極体を準備する。電極体は、上述した電極体２０のような捲回電極体であっても、複数の正極板と、複数の負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体である積層電極体であってもよい。ここでは、上述した電極体２０を例に説明する。

【0023】

次に溶接工程について説明する。ここでは、正極４０における集電箔（正極集電箔５２）と集電体（正極集電体４４）とをレーザ溶接する方法を例に説明する。図３は、第１実施形態に係るレーザ溶接方法を大まかに示す模式図である。図３に示すように、まず、複数の正極集電箔５２（詳細には正極集電箔露出部５２ａ）を積層する。正極集電箔５２の数は特に限定されないが、例えば１０～１２０枚、又は２０～１００枚程度であり得る。本実施形態では、複数の積層された正極集電箔５２を当該積層方向に加圧する第１加圧部２００と、第１加圧部２００とは異なる位置で複数の積層された正極集電箔５２を当該積層方向に加圧する第２加圧部３００とを設ける。本実施形態では、第１加圧部２００は、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの一方の表面に配置される第１上部治具２１０と、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの他方の表面に配置される第１下部治具２２０とにより複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向から挟持している。第２加圧部３００は、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの一方の表面に配置される第２上部治具３１０と、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの他方の表面に配置される第２下部治具３２０とにより複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向から挟持している。第１加圧部２００では、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａ間の隙間がなくなるように複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向に加圧することが好ましい。また、第２加圧部３００においても、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａ間の隙間がなくなるように複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向に加圧することが好ましい。
なお、ここでは第１上部治具２１０、第１下部治具２２０、第２上部治具３１０、及び第２下部治具３２０がそれぞれ独立した治具として図示されているが、第１加圧部２００と第２加圧部３００とを設けることができれば、任意の組み合わせで一体化した治具としてもよい。

【0024】

次に、第１加圧部２００と第２加圧部３００とにおいて複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを挟持しながら、正極集電体４４の表面へ複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを押し当てる。ここでは、正極集電体４４の表面へ押し当てる複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの部分は第１加圧部２００と第２加圧部３００との間の部分である。このとき、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４の表面との間に隙間が生じないようにすることが好ましい。これにより、溶接安定性が向上する。正極集電体４４の表面へ押し当てられた複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面には、レーザ光Ｌが照射されるレーザ光照射部５００が存在する。レーザ光照射部５００は、換言すれば、レーザ溶接予定部である。

【0025】

次に、第１加圧部２００と第２加圧部３００とが並ぶ方向（図３中の直線方向ＳＴ）において、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを伸ばす向きに外力を加えて張力をかける。即ち、正極集電体４４と接する部分を伸ばす（張力をかける）ようにする。張力をかける方法は特に制限されないが、例えば、第１加圧部２００で挟持されている複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを第２加圧部３００側と反対方向（図３の右方向）に外力を加える（引っ張る）ことで実現される。例えば、第１下部治具２２０を固定したまま第１上部治具２１０を第２加圧部３００側と反対方向に動かし、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけることができる。また、第１上部治具２１０を固定したまま第１下部治具２２０を第２加圧部３００側と反対方向に動かし、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけてもよい。また、第１上部治具２１０と第１下部治具２２０との両方を第２加圧部３００側と反対方向に動かし、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力を加えてもよい。即ち、第１加圧部２００において、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを挟持しながら引っ張ってもよい。一方で、第２加圧部３００は、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを積層方向に加圧したまま固定していてもよい。また、上述した第１加圧部２００と同様にして、第２上部治具３１０及び／又は第２下部治具３２０を第１加圧部２００側と反対方向（図３の左方向）に動かし、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけてもよい。このように、第１加圧部２００及び／又は第２加圧部３００を動かして張力をかける場合には、張力は第１加圧部２００と第２加圧部３００とが並ぶ直線方向に生じる。これにより、第１加圧部２００と第２加圧部３００との間の複数の積層された正極集電箔露出部５２ａのシワが伸ばされ、積層された正極集電箔露出部５２ａの積層方向における隙間が低減される。

【0026】

複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに生じる張力は一つの直線方向（一方向）にのみ生じていることが好ましい。複数の方向に張力をかける場合や、円の径方向に張力かける場合には、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａにシワが入り易くなる。また、一つの直線方向にのみ張力をかけることで、積層された正極集電箔露出部５２ａが積層方向により均一に密着し、積層された正極集電箔露出部５２ａ間の隙間が好適に低減される。

【0027】

なお、上述した方法では、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを正極集電体４４に押し当ててから張力をかけたが、その順番は限定されない。例えば、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけた後、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを正極集電体４４に押し当ててもよい。複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを正極集電体４４に押し当てる前に張力をかけることで、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａのシワが伸ばされた状態で複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを正極集電体４４に押し当てることができるので、正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４との間の隙間が好適に低減され得る。

【0028】

また、第１加圧部２００と第２加圧部３００は、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４とを重ね合わせた後に設けてもよい。また、図３では、第１加圧部２００及び第２加圧部３００において、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａが、その積層方向の両側から直接治具が当てられて挟持されているが、後述する他の実施形態のように、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４とを重ね合わせた状態で、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面と正極集電体４４とを併せて挟持してもよい。

【0029】

次に、正極集電体４４に押し当てられた複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面にレーザ光Ｌを照射する。このとき、正極集電体４４に押し当てられた複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面のうち、張力が生じている直線方向上に位置する領域の少なくとも一部にレーザ光Ｌを照射する。即ち、レーザ光照射部５００は、張力が生じている直線方向ＳＴ上に位置している。これにより、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと、正極集電体４４とをレーザ溶接することができる。なお、レーザ溶接をする部分（レーザ光照射部５００）は１か所でもよいが、複数箇所に設けてもよい。

【0030】

レーザ光Ｌの種類は特に限定されず、例えば、ＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザ、半導体レーザ、ディスクレーザ、ファイバーレーザ等が挙げられる。レーザ出力、レーザ照射時間、レーザ投入熱量等は、集電箔、集電体等の材質によって適宜調整され、特に限定されない。

【0031】

負極６０における負極集電箔７２と負極集電体６４とをレーザ溶接する方法は、上述した正極集電箔５２と正極集電体４４とをレーザ溶接する方法と同様であってよい。例えば、上述の説明の「正極」を「負極」に読み替えることで理解され得る。本実施形態では、負極集電箔７２（詳細には複数の積層された負極集電箔露出部７２ａ）と負極集電体６４とが、正極４０と同様の方法でレーザ溶接されている。このようにして、電極体２０に正極集電体４４と負極集電体６４とを取り付ける。

【0032】

組立工程では、例えば、封口部材３４に取り付けられた正極端子４２に電極体２０に取り付けられた正極集電体４４を接合し、封口部材３４に取り付けられた負極端子６２に電極体２０に取り付けられた負極集電体６４を接合することで、封口部材３４、電極体２０、正極端子４２、正極集電体４４、負極端子６２、および負極集電体６４を備える組立体を構築する。各部材の取り付け方法は公知方法に従えばよく、例えば、カシメ加工、レーザ溶接、超音波溶接、抵抗溶接等で接合することができる。なお、各電極の集電体と端子とは、溶接工程後に接合しなくてもよく、溶接工程前に予め接合されていてもよい。

【0033】

収容工程では、例えば、電極体２０をケース本体１２の内部へ収容する。ここでは、上記構築した組立体の電極体２０をケース本体１２へと収容し、封口部材３４をケース本体１２の開口部と重ね合わせる。このとき、予め袋状または箱状に成形した絶縁フィルムを電極体２０とケース本体１２との間に配置してもよい。

【0034】

封口工程では、例えば、封口部材３４とケース本体１２とが重ね合わされた部分を溶接し、ケース本体１２を封止する。溶接方法は従来公知の方法に従えばよく、例えばレーザ溶接により溶接される。

【0035】

注液工程では、ケース３０に設けられた注入口から、従来公知の方法に従って非水電解質を注入する。なお、蓄電デバイスの種類によっては、注液工程は省略される。

【0036】

その後、例えば、所定の条件の下、初期充電、エージング処理等を行うことで、使用可能状態の非水電解質二次電池１００（蓄電デバイス）が作製される。

【0037】

以下、上記溶接工程におけるレーザ溶接方法の他の実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係るレーザ溶接方法を大まかに示す模式図である。図５は、レーザ光照射部を集電箔の積層方向に加圧する方法を示す模式図である。図４に示すように、第２実施形態では、第１加圧部２００と第２加圧部３００とを、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４とが重ね合わされた部分に設けている。また、正極集電体４４をベース部４００上に配置している。ベース部４００は、レーザ溶接において、溶接対象物を載せる部分である。ベース部４００は、従来公知のレーザ溶接で用いられるベース部と同様であってよい。

【0038】

第１加圧部２００では、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面上に第１ローラ２３０を配置する。複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４とを第１ローラ２３０とベース部４００とによって挟みこんでおり、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向に加圧している。第２加圧部３００では、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面上に第２ローラ３３０を配置する。複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと正極集電体４４とを第２ローラ３３０とベース部４００とによって挟みこんでおり、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向に加圧している。なお、第１加圧部２００及び／又は第２加圧部３００を正極集電体４４が配置されていない位置に設けてもよい（図３の第１加圧部２００及び第２加圧部３００の配置を参照）。

【0039】

図４に示すように、第１ローラ２３０は、軸２３２を中心にしてその場で回転駆動可能なように構成され得る。張力をかける所定の直線方向ＳＴに沿って、第１ローラ２３０を回転させることで、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかける。具体的には、第１ローラ２３０が正極集電箔露出部５２ａと接する部分において、第１ローラ２３０が正極集電箔露出部５２ａをレーザ光照射部５００とは反対側に伸ばすように、第１ローラ２３０を回転させればよい（図４では、反時計回り）。第１ローラ２３０は回転し続けてもよいが、直線方向ＳＴの力のつり合いにより第１ローラ２３０の回転が止まってもよい。

【0040】

第２ローラ３３０の構成は第１ローラ２３０と同様であってよく、第２ローラ３３０は、軸３３２を中心にしてその場で回転駆動可能なように構成され得る。第２ローラ３３０は、第１ローラ２３０を回転させる場合、第２ローラ３３０は回転させなくてもよい。即ち、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向から加圧していればよく、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの位置を固定すればよい。そのため、この場合には、第２加圧部３００において、第２ローラ３３０の代わりに、上述した第１実施形態のような第２上部治具３１０を配置してもよい。また、第１ローラ２３０を回転させる場合に、張力をかける所定の直線方向ＳＴに沿って第２ローラ３３０を回転させてもよい。具体的には、第２ローラ３３０が正極集電箔露出部５２ａと接する部分において、第２ローラ３３０が正極集電箔露出部５２ａをレーザ光照射部５００とは反対側に伸ばすように、第２ローラ３３０を回転させればよい（図４では、時計回り）。第１ローラ２３０の回転方向と第２ローラ３３０の回転方向は逆であるとよい。

【0041】

また、図５に示すように、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかける前に、レーザ光照射部５００を通過するように第１加圧部２００を直線方向ＳＴに沿って移動させることが好ましい（図５の矢印は第１加圧部２００の移動方向を示す）。換言すれば、レーザ光照射部５００において、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向に加圧した後、連続して複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけることが好ましい。なお、第１加圧部２００を移動させる際には、第２加圧部３００により複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを固定しておくことが好ましい。これにより、レーザ光照射部５００における複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの隙間をより低減させることができる。なお、この工程は第２実施形態に限られず、他の実施形態においても採用することができる。

【0042】

第２実施形態では、第１ローラ２３０を直線方向ＳＴに沿って回転させることにより複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけてレーザ光照射部５００のシワを伸ばし、レーザ光Ｌをレーザ光照射部５００に照射してレーザ溶接を実現する。第２実施形態では、第１ローラ２３０の回転により複数の積層された正極集電箔露出部５２ａにかかる張力が直線方向ＳＴにのみに沿って生じているため、張力がより均一にかかるため、正極集電箔露出部５２ａのシワが伸びやすく、積層された正極集電箔露出部５２ａ間の隙間が好適に低減される。

【0043】

図６は、第３実施形態に係るレーザ溶接方法を大まかに示す模式図である。図６では、張力をかける直線方向ＳＴにおいて、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの端部が正極集電体４４の端部からはみ出すように配置する。第１加圧部２００では、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面に第１押さえ板２４０を配置する。また、ここでは、第２加圧部３００において複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面に第２押さえ板３４０を配置する。

【0044】

第１押さえ板２４０は、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面と対向する対向面２４２が直線方向ＳＴにおいて、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの端部側が下がるように傾斜させて配置する。次に、第１押さえ板２４０の対向面２４２が、正極集電体４４の端部上に重ね合わされた複数の積層された正極集電箔露出部５２ａと、正極集電体４４の端部からはみ出した複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの端部との両方に接するようにして、第１押さえ板２４０により複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの積層方向に加圧する。このとき、第１押さえ板２４０は、正極集電体４４と複数の積層された正極集電箔露出部５２ａとが重ね合わされた方向（図６の上下方向）に沿って複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに加圧する。図６の矢印Ｐは、第１押さえ板２４０または第２押さえ板３４０による加圧方向を示す。第１押さえ板２４０の対向面２４２を上述のように傾斜させることで、第１押さえ板２４０の加圧のベクトルは、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向から加圧する力と、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを引っ張る方向（直線方向ＳＴの第２加圧部３００側とは反対方向）への力とに分解される。その結果、直線方向ＳＴに沿って複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに張力をかけることができる。

【0045】

第１押さえ板２４０の対向面２４２における正極集電箔露出部５２ａに対する傾斜角度θは、特に限定されないが、例えば５°以上、１０°以上、１５°以上であるとよい。傾斜角度θが大きいほど、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａに強い張力が生じ、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａのシワをより伸ばすことができる。また、傾斜角度θは、例えば、７５°以下であって、６０°以下、または４５°以下であるとよい。傾斜角度θが大きすぎる場合には、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向に加圧する力が弱くなり、レーザ溶接時に複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの固定が不十分になり得るため、溶接安定性が低下し得る。

【0046】

また、図６では、第１押さえ板２４０は、対向面２４２を傾斜面として有しているが、これに限定されない。第１押さえ板２４０は、例えば、直方体状の板であってもよい。この場合、第１押さえ板２４０の対向面２４２を複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面に対して傾斜角度θとなるように傾斜させ、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａをその積層方向から加圧すればよい。

【0047】

第２加圧部３００における第２押さえ板３４０は、第１押さえ板２４０と同様の構成であってよい。第２押さえ板３４０の複数の積層された正極集電箔露出部５２ａの表面と対向する対向面３４２は、第１押さえ板２４０の対向面２４２に対応させて理解される。また、第２加圧部３００における加圧方法は、第１加圧部２００と同様であってよい。なお、本実施形態では、第２加圧部３００に第２押さえ板３４０が配置されているが、第２加圧部３００は、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを積層方向から加圧し、複数の積層された正極集電箔露出部５２ａを固定しているだけでもよく、他の実施形態における第２加圧部３００の態様を適宜採用することができる。

【0048】

また、図６では、第１押さえ板２４０と第２押さえ板３４０はそれぞれ独立していたが、第１押さえ板２４０の対向面２４２および第２押さえ板３４０の対向面３４２の両方に相当する部分を有した１枚の板から構成されていてもよい。例えば、レーザ光Ｌを通過させるための貫通孔を有した板であって、所定の直線方向において一対の傾斜面（当該一対の傾斜面が第１押さえ板２４０の対向面２４２および第２押さえ板３４０の対向面３４２に相当）が上記貫通孔を挟んで対向している板であり得る。

【0049】

以上、ここで開示される製造方法のいくつかの実施形態について説明した。上記実施形態は一例に過ぎない。本技術は、他にも種々の形態にて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0050】

以上のとおり、ここに開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：複数の積層された正極集電箔と、該積層された正極集電箔に接続された正極集電体とを備える正極と、複数の積層された負極集電箔と、該積層された負極集電箔に接続された負極集電体とを備える負極とを備える蓄電デバイスの製造方法であって、上記正極および上記負極のうちの少なくとも一方の電極において、上記複数の積層された集電箔を上記集電体へ押し当てながら、上記押し当てられた複数の積層された集電箔に所定の直線方向に沿って張力をかけること、及び、上記集電体に押し当てられた上記複数の積層された集電箔の表面の上記所定の直線方向上に位置する部分にレーザ光を照射することを包含する、製造方法。
項２：上記所定の直線方向において、上記複数の積層された集電箔を当該積層方向に加圧する第１加圧部と、上記第１加圧部と異なる位置で上記複数の積層された集電箔を当該積層方向に加圧する第２加圧部とを設け、上記第１加圧部と上記第２加圧部との間に位置する上記複数の積層された集電箔に張力をかける、項１に記載の製造方法。
項３：上記第１加圧部において上記複数の積層された集電箔を上記積層方向から挟持しながら、上記複数の積層された集電箔を上記第２加圧部側と反対方向に外力を加えて張力をかける、項２に記載の製造方法。
項４：上記第１加圧部において、上記複数の積層された集電箔の表面上にローラを配置し、該ローラを上記所定の直線方向に沿って回転させることにより上記複数の積層された集電箔に張力をかける、項２または３に記載の製造方法。
項５：上記所定の直線方向において、上記複数の積層された集電箔をその端部が上記集電体の端部からはみ出るように重ね合わせること、および、上記第１加圧部において、上記集電箔側に押さえ板を配置し、該押さえ板の上記集電箔との対向面が上記集電箔の表面に対して傾斜するようにして、当該対向面により上記集電体の端部からはみ出した上記複数の積層された集電箔の端部と、上記集電体の端部上に位置する上記複数の積層された集電箔とを加圧すること、を含む項２または３に記載の製造方法。
項６：上記レーザ光を照射する前に、上記第１加圧部を上記レーザ光が照射される上記複数の積層された集電箔の表面を通過するように上記直線方向に沿って移動させることを含む、項２～５のいずれか一項に記載の製造方法。

【符号の説明】

【0051】

２０ 電極体
３０ ケース
４０ 正極
４２ 正極端子
４４ 正極集電体
５０ 正極板
５２ 正極集電箔
５２ａ 正極集電箔露出部
６０ 負極
６２ 負極端子
６４ 負極集電体
７０ 負極板
７２ 負極集電箔
７２ａ 負極集電箔露出部
８０ セパレータ
１００ 非水電解質二次電池
２００ 第１加圧部
２１０ 第１上部治具
２２０ 第１下部治具
２３０ 第１ローラ
２４０ 第１押さえ板
３００ 第２加圧部
３１０ 第２上部治具
３２０ 第２下部治具
３３０ 第２ローラ
３４０ 第２押さえ板
４００ ベース部
５００ レーザ光照射部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】