特開 2024-90152 蓄電デバイスの製造方法および蓄電デバイス

(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】P2024090152

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】蓄電デバイスの製造方法および蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/477 20210101AFI20240627BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240627BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20240627BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240627BHJP

   H01M 50/169 20210101ALI20240627BHJP

   H01M 50/474 20210101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

H01M50/477

H01M50/103

H01M50/119

H01M50/15

H01M50/169

H01M50/474

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205849

(22)【出願日】2022-12-22

(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】鹿田 勝也

【テーマコード（参考）】

5H011

5H021

【Ｆターム（参考）】

5H011AA09

5H011CC06

5H011KK03

5H021AA02

5H021BB04

5H021EE30

(57)【要約】

【課題】レーザ抜けが生じても電極体が損傷し難い蓄電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明により、ケース本体１２と、封口板１４と、電極体２０と、電極体２０とケース本体１２との間に介在する絶縁性のフィルム体７０と、を備え、フィルム体７０は、ケース本体１２の長側壁１２ｂと電極体２０の幅広面２０ｆとの間に介在する長側面７０ｂと、長側面７０ｂから封口板の１４側に延出し、電極体２０に近づくように折り曲げられてなる折り曲げ部７２と、を有し、折り曲げ部７２にレーザ光を拡散させる光拡散部ＬＳが設けられている、蓄電デバイス１００の製造方法が開示される。かかる製造方法は、フィルム体７０を用意する用意工程と、電極体２０およびフィルム体７０をケース本体１２の内部に収容する収容工程と、封口板１４の外周縁部をケース本体１２の開口１２ｈの内周縁部にレーザ溶接するレーザ溶接工程と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形状の底壁と、前記底壁の長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、前記底壁の短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、前記底壁に対向する開口と、を有する金属製のケース本体と、
前記ケース本体の前記開口内に配置され、外周縁部が前記ケース本体の前記開口の内周縁部とレーザ溶接されている金属製の封口板と、
前記ケース本体に収容され、前記長側壁と対向する一対の幅広面を有する電極体と、
前記電極体と前記ケース本体との間に介在する絶縁性のフィルム体と、
を備え、
前記フィルム体は、
前記ケース本体の一対の前記長側壁と前記電極体の一対の前記幅広面との間にそれぞれ介在し、前記長側壁に沿って延びる一対の長側面と、
一対の前記長側面からそれぞれ前記封口板の側に延出し、前記電極体に近づくように折り曲げられてなる折り曲げ部と、
を有し、
少なくとも前記折り曲げ部に、レーザ光を拡散させる光拡散部が設けられている、
蓄電デバイスの製造方法であって、
前記フィルム体を用意する用意工程と、
前記電極体および前記フィルム体を前記ケース本体の内部に収容する収容工程と、
前記ケース本体の前記開口内に前記封口板を配置し、前記封口板の前記外周縁部を前記ケース本体にレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
を含む、蓄電デバイスの製造方法。

【請求項2】

前記用意工程において、前記フィルム体として絶縁フィルムを用意し、前記絶縁フィルムの表面を粗化処理することによって前記光拡散部を形成する、
請求項１に記載の蓄電デバイスの製造方法。

【請求項3】

前記用意工程において、前記長側面に対する前記折り曲げ部の傾斜角度を、４５°以上９０°未満とする、
請求項１または２に記載の蓄電デバイスの製造方法。

【請求項4】

矩形状の底壁と、前記底壁の長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、前記底壁の短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、前記底壁と対向する開口と、を有する金属製のケース本体と、
前記ケース本体の前記開口内に配置され、外周縁部が前記ケース本体の前記開口の内周縁部とレーザ溶接されている金属製の封口板と、
前記ケース本体に収容され、前記長側壁と対向する一対の幅広面を有する電極体と、
前記電極体と前記ケース本体との間に介在する絶縁性のフィルム体と、
を備え、
前記フィルム体は、
前記ケース本体の一対の前記長側壁と前記電極体の一対の前記幅広面との間にそれぞれ介在し、前記長側壁に沿って延びる一対の長側面と、
一対の前記長側面からそれぞれ前記封口板の側に延出し、前記電極体に近づくように折り曲げられてなる折り曲げ部と、
を有し、
少なくとも前記折り曲げ部に、レーザ光を拡散させる光拡散部が設けられている、
蓄電デバイス。

【請求項5】

前記フィルム体は、絶縁フィルムからなり、
前記光拡散部は、前記絶縁フィルムの表面を粗化処理してなる表面粗化部である、
請求項４に記載の蓄電デバイス。

【請求項6】

前記長側面に対する前記折り曲げ部の傾斜角度は、４５°以上９０°未満である、
請求項４または５に記載の蓄電デバイス。

【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および蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、開口を有するケース本体と、ケース本体の開口を封口する封口板（蓋体）と、ケース本体に収容される電極体と、を備えた蓄電デバイスが知られている。この種の蓄電デバイスは、例えば開口からケース本体の内部に電極体を収容した後、ケース本体の開口内に封口板を配置し、ケース本体の開口の内周縁部と封口板の外周縁部とをレーザ溶接することで製造される。これに関連する従来技術文献として、特許文献１～４が挙げられる。

【0003】

例えば特許文献１には、ケース本体と電極体との間に箱状の絶縁フィルム（フィルム体）を配置し、フィルム体の封口板側の端部に、電極体側に向かって傾斜する傾斜面を形成した構成が開示されている。特許文献１には、かかる構成により、レーザ溶接の際等に金属異物がケース本体の内部に混入しても、混入した金属異物をフィルム体の外側にトラップして電極体内へ侵入することを抑制しうる旨が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－０９５８３６号公報

【特許文献2】特開２０１４－２９８２３号公報

【特許文献3】特開２０１９－１１００３６号公報

【特許文献4】特開２０１６－９１７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明者の検討によれば、ケース本体の開口と封口板と間には、加工誤差等により、数十μｍ程度の隙間が生じうる。そのため、レーザ溶接の際に、この隙間からケース本体内にレーザ光が入り込んでしまう、所謂レーザ抜けが生じることがある。レーザ光は直進性や集光性が高いため、ケース本体内に入り込んだレーザ光がフィルム体にあたると、フィルム体がレーザ光の熱で溶融する虞がある。ひいては、電極体にレーザ光があたって、電極体が焼けこげたり内部短絡したりすることがありうる。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ抜けが生じても電極体が損傷し難い蓄電デバイスの製造方法および蓄電デバイスを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明により、矩形状の底壁と、上記底壁の長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、上記底壁の短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、上記底壁に対向する開口と、を有する金属製のケース本体と、上記ケース本体の上記開口内に配置され、外周縁部が上記ケース本体の上記開口の内周縁部とレーザ溶接されている金属製の封口板と、上記ケース本体に収容され、上記長側壁と対向する一対の幅広面を有する電極体と、上記電極体と上記ケース本体との間に介在する絶縁性のフィルム体と、を備え、上記フィルム体は、上記ケース本体の一対の上記長側壁と上記電極体の一対の上記幅広面との間にそれぞれ介在し、上記長側壁に沿って延びる一対の長側面と、一対の上記長側面からそれぞれ上記封口板の側に延出し、上記電極体に近づくように折り曲げられてなる折り曲げ部と、を有し、少なくとも上記折り曲げ部に、レーザ光を拡散させる光拡散部が設けられている、蓄電デバイスの製造方法が提供される。かかる製造方法は、上記フィルム体を用意する用意工程と、上記電極体および上記フィルム体を上記ケース本体の内部に収容する収容工程と、上記ケース本体の上記開口内に上記封口板を配置し、上記封口板の上記外周縁部を上記ケース本体にレーザ溶接するレーザ溶接工程と、を含む。

【0008】

上記製造方法では、フィルム体の折り曲げ部に光拡散部が設けられている。これにより、たとえレーザ溶接時にレーザ抜けが生じて、ケース本体と封口板の隙間からレーザ光がケース本体内に入り込んでしまったとしても、光拡散部でレーザ光を拡散することができ、レーザ光のビーム密度を低減することができる。その結果、レーザ光の熱でフィルム体が溶融しにくくなる。したがって、電極体にレーザ光があたりにくくなり、ひいては電極体が焼けこげたり内部短絡したりすることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態に係る蓄電デバイスを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。

【図3】図３は、図１のIII-III線に沿う模式的な縦断面図である。

【図4】図４は、一実施形態に係るフィルム体を模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図４のフィルム体を構成する絶縁フィルムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、ここで開示される技術を特徴付けない蓄電デバイスの一般的な構成および製造プロセス）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。ここで開示される技術は、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。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、「Ａ以上Ｂ以下」の意と共に、「Ａを超える」および「Ｂ未満」の意を包含するものとする。

【0011】

＜蓄電デバイス＞
図１は、蓄電デバイス１００の模式的な斜視図である。図２は、図１のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１のIII-III線に沿う模式的な縦断面図である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表す。また、図面中の符号Ｘは、蓄電デバイス１００の短辺方向（厚み方向）を示し、符号Ｙは、短辺方向と直交する長辺方向を示し、符号Ｚは、蓄電デバイス１００の高さ方向を示す。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、蓄電デバイス１００の設置形態を何ら限定するものではない。

【0012】

蓄電デバイス１００は、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等の二次電池であってもよく、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等であってもよい。蓄電デバイス１００は、ここでは二次電池、具体的にはリチウムイオン二次電池である。

【0013】

図２に示すように、蓄電デバイス１００は、電池ケース１０と、電極体２０（図３も参照）と、フィルム体７０と、を備えている。図示は省略するが、蓄電デバイス１００は、ここではさらに非水電解液を備えている。非水電解液としては、一般的な非水電解液二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）で使用されるものを特に制限なく使用できる。ただし、他の実施形態において、電解質は、固体状（固体電解質）で電極体２０と一体化されていてもよい。

【0014】

電池ケース１０は、電極体２０および非水電解液を収容する筐体である。図１に示すように、電池ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、金属製であり、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることが好ましい。図２に示すように、電池ケース１０は、ケース本体１２と、封口板（蓋体）１４と、を備えている。

【0015】

ケース本体１２は、有底かつ角筒形の容器である。ケース本体１２は、図１に示すように、矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの長辺から延び相互に対向する一対の長側壁１２ｂと、底壁１２ａの短辺から延び相互に対向する一対の短側壁１２ｃと、底壁１２ａと対向する開口１２ｈ（図２参照）と、を備えている。開口１２ｈは、矩形状である。長側壁１２ｂは、短側壁１２ｃよりも面積が大きい。なお、本明細書において「矩形状」とは、完全な矩形状（長方形状）に加えて、例えば、矩形状の長辺と短辺とを接続する角部がＲ状になっている形状や、角部に切り欠きを有する形状等をも包含する用語である。また、以下の説明では、ケース本体１２の開口１２ｈ側を「上」、ケース本体１２の底壁１２ａ側を「下」という場合がある。

【0016】

封口板１４は、ケース本体１２の開口１２ｈを封口する板状部材である。図２に示すように、封口板１４は、ケース本体１２の開口１２ｈ内に配置されている。封口板１４は、ケース本体１２の底壁１２ａと対向している。封口板１４は、矩形状である。平面視において、封口板１４の外形は、開口１２ｈよりも小さい。封口板１４の外周縁部は、ケース本体１２の開口１２ｈの内周縁部と全周に亘ってレーザ溶接されている。封口板１４の外周縁部には、全周に亘ってレーザ溶接部Ｗが形成されている。これによって、電池ケース１０が一体化されると共に、気密に封止（密閉）されている。なお、図１では、レーザ溶接部Ｗの図示を省略している。

【0017】

図１、図２に示すように、封口板１４には、正極端子３０および負極端子４０が取り付けられている。正極端子３０および負極端子４０は、ここでは封口板１４に、かしめ固定されている。正極端子３０および負極端子４０は、図示しない絶縁部材によって封口板１４と絶縁されている。図２に示すように、正極端子３０は、電池ケース１０の内部で、正極集電部材５０を介して電極体２０の正極と電気的に接続されている。負極端子４０は、電池ケース１０の内部で、負極集電部材６０を介して電極体２０の負極と電気的に接続されている。

【0018】

電極体２０は、図２に示すように、電池ケース１０の内部に収容されている。電極体２０は従来と同様でよく、特に制限はない。図示は省略するが、電極体２０は、正極と負極を有している。電極体２０の外表面は、セパレータ２６で覆われている。電極体２０は、ここでは帯状の正極と帯状の負極とが帯状のセパレータ２６を介して絶縁された状態で積層され、捲回軸を中心として長手方向に捲回されてなる扁平な捲回電極体である。ただし、他の実施形態において、電極体２０は、方形状の正極シートと方形状の負極シートとが絶縁された状態で積層されてなる積層電極体であってもよい。

【0019】

電極体２０は、捲回軸が底壁１２ａおよび封口板１４と略平行になり、かつ長側壁１２ｂおよび短側壁１２ｃと略直交する向きで、電池ケース１０の内部に収容されている。電極体２０の捲回軸方向の両端面（正極と負極とが積層された積層面）は、一対の短側壁１２ｃと対向している。図３に示すように、電極体２０は、外表面が平坦な一対の幅広面２０ｆを有している。一対の幅広面２０ｆは、ケース本体１２の一対の長側壁１２ｂと対向している。電極体２０の幅広面２０ｆおよび下端部は、その全体が後述するフィルム体７０で覆われている。

【0020】

図２に示すように、電極体２０の捲回軸方向（図２の長辺方向Ｙ）の一方の端部には、正極集電部２２が設けられている。他方の端部には、負極集電部２４が設けられている。正極集電部２２には、正極集電部材５０が取り付けられている。負極集電部２４には、負極集電部材６０が取り付けられている。正極集電部材５０は、正極端子３０と電極体２０の正極とを電気的に接続する導通経路を構成している。負極集電部材６０は、負極端子４０と電極体２０の負極とを電気的に接続する導通経路を構成している。

【0021】

フィルム体７０は、ケース本体１２の内部で、ケース本体１２と電極体２０との間に介在している。フィルム体７０は、絶縁性である。フィルム体７０は、例えば、体積抵抗率が１×１０^１３Ωｃｍ以上の樹脂材料で構成されている。フィルム体７０の体積抵抗率は、例えば、１×１０^１５Ωｃｍ以上であってもよく、１×１０^１８Ωｃｍ以上であってもよい。フィルム体７０の材質は、従来と同様でよく、特に制限されない。フィルム体７０の材質は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂材料からなっていることが好ましい。フィルム体７０の厚み（平均厚み）は、特に制限されないが、１００μｍ（０．１ｍｍ）以上であるとよく、例えば１１０～２００μｍであることが好ましい。

【0022】

図４は、フィルム体７０の模式的な斜視図である。図４に示すように、フィルム体７０の形状は、ここでは一面（上面）が開放された有底の角筒形である。フィルム体７０は、例えば一枚の樹脂製の絶縁シートを折り曲げることによって形成されている。フィルム体７０は、矩形状の底面７０ａと、底面７０ａの長辺から延び相互に対向する一対の長側面７０ｂと、底面７０ａの短辺から延び相互に対向する一対の短側面７０ｃと、を備えている。底面７０ａは、ケース本体１２の底壁１２ａと電極体２０の下端部との間に介在する部分である。底面７０ａの長辺は、ケース本体１２の底壁１２ａの長辺よりも短い。

【0023】

一対の長側面７０ｂは、ケース本体１２の一対の長側壁１２ｂと電極体２０の一対の幅広面２０ｆとの間に介在する部分である。一対の長側面７０ｂは、ケース本体１２の長側壁１２ｂに沿って延びている。フィルム体７０の長側面７０ｂとケース本体１２の長側壁１２ｂとの間には、隙間が設けられていることが好ましい（図３参照）。一対の短側面７０ｃは、ケース本体１２の一対の短側壁１２ｃと電極体２０の捲回軸方向の両端部との間に介在する部分である。一対の短側面７０ｃは、ケース本体１２の短側壁１２ｃに沿って延びている。

【0024】

長側面７０ｂの上端には、長辺方向Ｙに沿って切込みＮが設けられている。切込みＮは、ここでは、フィルム体７０の厚みの中ほどまで切込みを入れたハーフカット加工である。切込みＮよりも上側（すなわち封口板１４側）の領域は、折り曲げ部７２を構成している。切込みＮは、長側面７０ｂと折り曲げ部７２との境界線である。切込みＮが設けられていることで、折り曲げ部７２を安定して形成できる。ただし、切込みＮは必須ではなく、他の実施形態において、例えば折り曲げるための癖（罫線）をつける罫線加工であってもよい。また、長側面７０ｂと折り曲げ部７２との境界は、所定の曲率半径でＲ形状に折り曲げられていてもよい。

【0025】

折り曲げ部７２は、電極体２０に近づくように折り曲げられている。言い換えれば、折り曲げ部７２は、電池ケース１０の短辺方向Ｘの中央側に向かって折り曲げられている。図３に示すように、折り曲げ部７２は、ここでは長側面７０ｂから所定の傾斜角度θで斜め上方（封口板１４側）に向かって延びている。折り曲げ部７２は、封口板１４と干渉しない長さであるとよい。また短辺方向Ｘに相対する折り曲げ部７２同士が干渉しない長さであるとよい。折り曲げ部７２が長側面７０ｂから延出している高さＨ（図３の高さ方向Ｚの長さ）は、例えば２～４ｍｍであるとよい。折り曲げ部７２は、電極体２０の上端部と離間されていることが好ましい。折り曲げ部７２は、ここでは平坦な面（傾斜面）である。折り曲げ部７２は、ここでは封口板１４側に向かうにつれて、その位置が電池ケース１０の短辺方向Ｘの中央側に向かうように傾斜している。折り曲げ部７２は、図３の断面視で略ハの字状であり、上側（すなわち封口板１４側）に向かうほど間隔が狭くなっている。折り曲げ部７２の一方の面（外面）は電池ケース１０（詳しくは、封口板１４ないし長側壁１２ｂ）と対向し、他方の面（内面）は電極体２０と対向している。

【0026】

詳しくは製造方法の個所で後述するが、折り曲げ部７２を有することで、レーザ溶接時に溶接個所から高温の溶融金属が微粒子（所謂、スパッタ）となって発生し、ケース本体１２内に落下したとしても、落下した溶融金属を電極体２０から隔離することができる。詳しくは、例えばフィルム体７０の外面に溶融金属をトラップし、あるいは、フィルム体７０の外面と長側壁１２ｂの内面との間に溶融金属を挟み込んで、無害化できる。これにより、溶融金属が電極体２０内に混入して電極体２０が短絡することを抑制できる。

【0027】

本実施形態において、フィルム体７０の少なくとも折り曲げ部７２には、レーザ光を拡散させる光拡散部（光散乱部）ＬＳが設けられている。図３に示すように、光拡散部ＬＳは、ここではフィルム体７０の電池ケース１０と対向する側の面（外面）のみに設けられている。ただし、他の実施形態において、光拡散部ＬＳは、フィルム体７０の電極体２０と対向する側の面（内面）のみに設けられていてもよいし、フィルム体７０の両面に設けられていてもよい。

【0028】

図４に示すように、光拡散部ＬＳは、ここでは折り曲げ部７２から長側面７０ｂの一部（折り曲げ部７２の近傍）にわたって設けられている。光拡散部ＬＳは、ここではフィルム体７０の底面７０ａ、長側面７０ｂのうちの中央部から下端部、および短側面７０ｃには設けられていない。そのため、折り曲げ部７２は、底面７０ａ、長側面７０ｂのうちの中央部から下端部、および短側面７０ｃに比べて、相対的に光拡散性（例えばヘイズメーターで測定されるヘイズ値）が高い。ただし、他の実施形態において、例えば樹脂と、樹脂とは屈折率の異なる微粒子（無機フィラー等）とを配合した複合材料を従来公知の方法でフィルム状に成形すること等によって、フィルム体７０の全体に光拡散部ＬＳを形成してもよい。

【0029】

折り曲げ部７２に光拡散部ＬＳが設けられていることで、レーザ溶接時にレーザ抜けが生じて、レーザ光がケース本体１２と封口板１４との隙間からケース本体１２内に入り込んでしまったとしても、レーザ光が光拡散部ＬＳで拡散されて様々な方向に進行方向を変えて拡散される。これにより、レーザ光のビーム密度が低減され、レーザ光の熱が分散される。その結果、レーザ光の熱でフィルム体７０が溶融しにくくなる。したがって、電極体２０にレーザ光があたりにくくなり、電極体２０が焼けこげたり内部短絡したりすることを抑制できる。また、折り曲げ部７２が電極体２０と離間されていると、レーザの熱が電極体２０に伝わることを高いレベルで防止できる。

【0030】

光拡散部ＬＳは、レーザポインタを光拡散部ＬＳに当接させて赤色の可視光線（波長６００ｎｍ）を照射する透過光の拡散性評価において、レーザポインタから出射される光（光拡散部ＬＳに入射される入射光）の直径Φ１（例えばΦ１＝０．５ｍｍ）を基準とした時に、光拡散部ＬＳを透過した光（透過光）の直径Φ２が、入射光の直径Φ１の５倍以上であることが好ましく、１０倍以上であることがより好ましい。これにより、レーザ光の熱を好適に分散して、単位面積あたりの熱量を効果的に低減できる。したがって、フィルム体７０が溶融することを高いレベルで抑制でき、電極体２０にレーザ光があたることを防止できる。透過光の直径Φ２は、入射光の直径Φ１の２０倍以下、１５倍以下であってもよい。

【0031】

光拡散部ＬＳは、ここでは絶縁フィルムの表面を粗化処理してなる表面粗化部である。なお、本明細書において「粗化処理」とは、フィルム表面に微細な凹凸（テクスチャー）を形成する処理全般をいい、例えば、サンドペーパーやサンドブラスト等で表面を荒らす処理や、鋭利な刃物で表面を不規則に傷つける処理、エンボスロールで表面に凹凸を付与するエンボス加工処理、無機フィラーとバインダとを含む塗料を表面に塗布して無機フィラーを含む層を形成するコート処理、等を包含する。絶縁フィルムの表面を粗化処理することで、例えば特許文献３，４に開示されるような複雑な構成と比較して、製造が容易となり、かつ製造コストを低減することができる。

【0032】

凹部は、光の進行方向をランダムに変化させるために、非線形であることが好ましい。凸部は、半円形状、四角錐形状等、種々の形状であってよい。特に限定されるものではないが、表面粗化部は、ＪＩＳ Ｂ６０１－１９９４に基づく十点平均粗さＲｚが、１０～１００μｍであることが好ましく、２０～３０μｍであることがより好ましい。

【0033】

光拡散部ＬＳは、ここでは、底面７０ａ、長側面７０ｂのうちの中央部から下端部、および短側面７０ｃに比べて、上記十点平均粗さＲｚが相対的に大きい。また、光拡散部ＬＳは、ここでは、底面７０ａ、長側面７０ｂのうちの中央部から下端部、および短側面７０ｃに比べて、表面粗化率（表面積率）が相対的に大きい。表面粗化率は、試料の指定した領域の面積と表面形状によって生じる表面積との比率（表面積／面積）で表される。

【0034】

なお、光拡散部ＬＳは、ここでは表面粗化部であるが、他の実施形態において、光拡散部ＬＳは、表面粗化部以外であってもよい。光拡散部ＬＳは、例えば、絶縁フィルムの表面を有色（例えば黒色）加工してなる有色部であってもよいし、絶縁フィルムの表面に接着剤等で光拡散性を有する別部材（例えば、市販のラミネートフィルム、エンボスフィルム、反射材等）を張り付けることによって設けられていてもよい。この場合、別部材を張り付けた後の折り曲げ部７２の厚みが、例えば１１０～２００μｍであるとよい。これにより、折り曲げ部７２の撓みを抑えて、レーザ溶接時に電極体２０と離間した状態を好適に維持できる。

【0035】

図３に示すように、高さ方向Ｚにおいて、折り曲げ部７２の上端は、電極体２０の上端よりも上方（すなわち、封口板１４側）に位置している。折り曲げ部７２の下端（切込みＮ）は、ここでは電極体２０の上端よりも下方に位置している。ただし、例えば特許文献１に開示されるように、電極体２０が積層電極体である場合等には、切込みＮが電極体２０の上端よりも上方に位置していてもよい。

【0036】

長側面７０ｂに対する折り曲げ部７２の傾斜角度（折り曲げ角度）θは、特に制限されないが、概ね１°～９０°であるとよい。なかでも、５°以上が好ましく、１０°以上がより好ましく、さらには３０°以上、４５°以上であるとよい。傾斜角度θは、６０°以上であってもよい。傾斜角度θを所定値以上にすることで、電極体２０の上端部を折り曲げ部７２で広く覆うことができる。これにより、レーザ溶接時にレーザ抜けが生じて、レーザ光がケース本体１２と封口板１４との隙間からケース本体１２内に入り込んだとしても、レーザ光から高いレベルで電極体２０を保護できる。また、金属製のケース本体１２内でレーザ光が反射されたとしても、反射されたレーザ光から電極体２０を保護できる。

【0037】

傾斜角度θは、９０°未満（鋭角）であることが好ましい。傾斜角度θは、８０°以下、７５°以下であってもよい。傾斜角度θを所定値以下にすることで、製造時に金属異物がケース本体１２内に混入したとしても、混入した金属異物をフィルム体７０の外面、あるいはフィルム体７０の外面と長側壁１２ｂの内面との間にトラップしやすくなる。言い換えれば、ケース本体１２内に混入した金属異物が折り曲げ部７２を転がり、短辺方向Ｘに相対する折り曲げ部７２同士の隙間から電極体２０内に混入することを抑制できる。

【0038】

＜蓄電デバイスの製造方法＞
上記したような蓄電デバイス１００は、例えば、（Ｓ１）用意工程と、（Ｓ２）収容工程と、（Ｓ３）レーザ溶接工程と、（Ｓ４）注液工程と、を典型的にはこの順で含む製造方法によって製造できる。ただし、注液工程は必須ではなく、例えば非水電解液にかえて固体電解質を使用する場合等には、省略することができる。また、収容工程とレーザ溶接工程と注液工程との順序は、例えば注液工程が先であってもよい。また、本実施形態の製造方法は、任意の段階で上記以外の工程を適宜含んでもよい。以下、各工程について説明する。

【0039】

（Ｓ１）用意工程では、電池ケース１０（ケース本体１２および封口板１４）と、電極体２０と、非水電解液と、フィルム体７０と、を用意する。電池ケース１０、電極体２０、非水電解液については、上述した通りである。電池ケース１０の封口板１４は、ここでは予め電極体２０と一体化されている。すなわち、封口板１４には、かしめ加工によって正極端子３０および負極端子４０が取り付けられている。電極体２０の正極集電部２２には正極集電部材５０が取り付けられ、負極集電部２４には負極集電部材６０が取り付けられている。正極集電部材５０は、正極端子３０と溶接接合され、負極集電部材６０は、負極端子４０と溶接接合されている。

【0040】

なお、本発明者の知見によれば、本工程で用意されるケース本体１２および封口板１４には、それぞれ加工誤差が生じうる。例えばケース本体１２には、板厚の偏差や、開口１２ｈ形成時（トリムカット時）の応力曲がり等が生じうる。また、封口板１４には、板厚の偏差や、カット時の応力曲がり、正極端子３０および負極端子４０のかしめ加工時の潰れ膨張等が生じうる。これらの加工誤差により、後述する（Ｓ３）レーザ溶接工程では、レーザ抜けが生じやすくなる。

【0041】

図５は、図４のフィルム体７０を構成する絶縁フィルムの模式図である。すなわち、図４のフィルム体７０の展開図である。図４のフィルム体７０は、図５の絶縁フィルムからなっている。図５の絶縁フィルムは、例えば次のようにして用意できる。すなわち、まず１枚の帯状の樹脂シートから、図５の外形に沿った形状（外形寸法）に絶縁フィルムを切り出す。この外形寸法は従来と同様であってよい。次に、図５の破線の位置に、折り畳み成形用の罫線加工（例えば、溝加工やミシン目加工等）を入れる。また、図５の上端部および下端部であって折り畳んだ後に上方に配置される位置に線状にハーフカット加工を施し、切込みＮを形成する。図５の上端部および下端部において、切込みＮから上端または下端までの高さＨは、ここでは３ｍｍである。

【0042】

また、絶縁フィルムの切込みＮから上端または下端までの領域には、粗化処理を施して、表面粗化部（光拡散部ＬＳ）を形成する。なお、粗化処理は、帯状の樹脂シートの状態、または上記罫線加工やハーフカット加工を施す前の状態で行ってもよい。このように１枚の絶縁フィルムに表面加工を施して表面粗化部を設けることで、例えば特許文献３，４に記載されるような別部材を使用する方法と比較して、製造が容易となり、かつ製造コストを低減することができる。以上のようにして、図５に示すような絶縁フィルム（フィルム体７０）を用意できる。

【0043】

次に、絶縁フィルムの底面部分Ｂを電極体２０の下端部に対向させた状態で、点線に沿って絶縁フィルムを折り畳んで、電極体２０の両端面および一対の幅広面２０ｆをフィルム体７０で覆う。そして、折り曲げ部７２（光拡散部ＬＳ）を切込みＮに沿って電極体２０の側に所定の傾斜角度θで折り曲げ、折り曲げ部７２を形成する。特に限定されるものではないが、折り曲げ部７２の傾斜角度は、鋭角（９０°未満）、特には４５°以上９０°未満とするとよい。これにより、折り曲げ部７２を、フィルム体７０の長側面７０ｂから、ケース本体１２の高さ方向Ｚのうち封口板１４側、かつ、ケース本体１２の短辺方向Ｘの内側に向けて延びる姿勢とする。以上のようにして、図５の絶縁フィルムを図４のような外形のフィルム体７０に成形するとともに、電極体２０と一体化することができる。

【0044】

（Ｓ２）収容工程では、電極体２０およびフィルム体７０をケース本体１２の内部に収容する。詳しくは、フィルム体７０で覆われかつ封口板１４に固定された電極体２０を、開口１２ｈからケース本体１２の内部空間に挿入する。これにより、ケース本体１２と電極体２０との間にフィルム体７０を介在させることができる。例えば、ケース本体１２の長側壁１２ｂと電極体２０の一対の幅広面２０ｆとの間に、フィルム体７０の長側面７０ｂを介在させることができる。

【0045】

なお、電極体２０およびフィルム体７０をケース本体１２に収容する際、封口板１４がケース本体１２の内壁に接触して、封口板１４もしくはケース本体１２のエッジ部分が削れ、金属異物が発生することがある。しかしながら、ここに開示される技術では、発生した金属異物がケース本体１２内に落下したとしても、落下した金属異物をフィルム体７０の外面にトラップし、あるいは、フィルム体７０の外面と長側壁１２ｂの内面との間に挟み込んで、電極体２０から隔離することができる。これにより、金属異物が電極体２０内に混入して、電極体２０が短絡することを抑制できる。

【0046】

（Ｓ３）レーザ溶接工程では、ケース本体１２の開口１２ｈ内に封口板１４を配置する。そして、封口板１４の外周縁部を全周に亘りケース本体１２の開口１２ｈの内周縁部とレーザ溶接する。レーザ光の照射条件（例えば、出力、ビーム径、加工速度（レーザ光の走査速度）等）は、従来と同様であってよい。レーザ光を照射する際、封口板１４の外周縁とケース本体１２の開口１２ｈの内周縁と間には、加工誤差等により、数十μｍ程度の隙間が生じうる。しかしながら、ここに開示される技術では、少なくとも折り曲げ部７２に光拡散部ＬＳが設けられている。このことにより、レーザ溶接時にレーザ抜けが生じて、レーザ光がケース本体１２と封口板１４との隙間からケース本体１２内に入り込んでしまっても、レーザ光を光拡散部ＬＳで拡散することができる。これにより、レーザ光のビーム密度が低減され、レーザ光の熱が分散されるため、フィルム体７０が溶融しにくくなる。その結果、電極体２０にレーザ光があたりにくくなり、電極体２０が焼けこげたり内部短絡したりすることを抑制できる。

【0047】

また、折り曲げ部７２が電極体２０の上端部と離間されていると、レーザの熱が電極体２０に伝わることを高いレベルで防止できる。さらに、ここに開示される技術では、レーザ溶接時に溶接個所から高温の溶融金属が微粒子（所謂、スパッタ）となって発生し、ケース本体１２内に落下したとしても、落下した溶融金属を電極体２０から隔離することができる。そのため、例えば特許文献３，４に記載されるような別部材を使用せずとも、フィルム体７０のみで、レーザ抜けによる電極体２０の焼けこげの発生と、溶融金属の混入による短絡の発生と、を同時に抑制できる。

【0048】

ここに開示される技術は、ケース本体１２の開口１２ｈと封口板１４との間に、ビーム径を超えるような大きな隙間（例えば７０μｍ以上、さらには９０μｍ以上の隙間）がある場合に、特に高い効果を奏する。あるいは、レーザ溶接に要する時間を短縮するために、出力の高いレーザ光（例えば１０００Ｗ以上のレーザ光）を用いる場合に、特に高い効果を奏する。

【0049】

（Ｓ４）注液工程では、封口板１４に設けられた図示しない注液孔からケース本体１２の内部に非水電解液を注液する。そして、注液孔を注液栓等で封止する。以上のようにして、図１～図３に示すような蓄電デバイス１００を製造することができる。

【0050】

なお、レーザ溶接工程の後（例えば、本工程の後の蓄電デバイス１００の状態）において、傾斜角度θは、レーザ溶接時から経時変化等で角度が小さくなっていてもよいし、非水電解液の重み等でレーザ溶接時から角度が増していてもよい。

【0051】

＜蓄電デバイスの用途＞
蓄電デバイス１００は、各種用途に利用可能であるが、特に電池ケース１０が大きく、エネルギー密度が高い大型の（大容量の）蓄電デバイスとして好ましく利用することができる。好適な用途としては、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等の車両に搭載されるモーター用の動力源（車両駆動用の電源）が挙げられる。

【0052】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、上記実施形態は例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0053】

以上の通り、ここで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：矩形状の底壁と、上記底壁の長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、上記底壁の短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、上記底壁に対向する開口と、を有する金属製のケース本体と、上記ケース本体の上記開口内に配置され、外周縁部が上記ケース本体の上記開口の内周縁部とレーザ溶接されている金属製の封口板と、上記ケース本体に収容され、上記長側壁と対向する一対の幅広面を有する電極体と、上記電極体と上記ケース本体との間に介在する絶縁性のフィルム体と、を備え、上記フィルム体は、上記ケース本体の一対の上記長側壁と上記電極体の一対の上記幅広面との間にそれぞれ介在し、上記長側壁に沿って延びる一対の長側面と、一対の上記長側面からそれぞれ上記封口板の側に延出し、上記電極体に近づくように折り曲げられてなる折り曲げ部と、を有し、少なくとも上記折り曲げ部に、レーザ光を拡散させる光拡散部が設けられている、蓄電デバイスの製造方法であって、上記フィルム体を用意する用意工程と、上記電極体および上記フィルム体を上記ケース本体の上記開口の内部に収容する収容工程と、上記ケース本体の上記開口内に上記封口板を配置し、上記封口板の上記外周縁部を上記ケース本体にレーザ溶接するレーザ溶接工程と、を含む、蓄電デバイスの製造方法。
項２：上記用意工程において、上記フィルム体として絶縁フィルムを用意し、上記絶縁フィルムの表面を粗化処理することによって上記光拡散部を形成する、項１に記載の蓄電デバイスの製造方法。
項３：上記用意工程において、上記長側面に対する上記折り曲げ部の傾斜角度を、４５°以上９０°未満とする、項１または２に記載の蓄電デバイスの製造方法。
項４：矩形状の底壁と、上記底壁の長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、上記底壁の短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、上記底壁と対向する開口と、を有する金属製のケース本体と、上記ケース本体の上記開口内に配置され、外周縁部が上記ケース本体の上記開口の内周縁部とレーザ溶接されている金属製の封口板と、上記ケース本体に収容され、上記長側壁と対向する一対の幅広面を有する電極体と、上記電極体と上記ケース本体との間に介在する絶縁性のフィルム体と、を備え、上記フィルム体は、上記ケース本体の一対の上記長側壁と上記電極体の一対の上記幅広面との間にそれぞれ介在し、上記長側壁に沿って延びる一対の長側面と、一対の上記長側面からそれぞれ上記封口板の側に延出し、上記電極体に近づくように折り曲げられてなる折り曲げ部と、を有し、少なくとも上記折り曲げ部に、レーザ光を拡散させる光拡散部が設けられている、蓄電デバイス。
項５：上記フィルム体は、絶縁フィルムからなり、上記光拡散部は、上記絶縁フィルムの表面を粗化処理してなる表面粗化部である、項４に記載の蓄電デバイス。
項６：上記長側面に対する上記折り曲げ部の傾斜角度は、４５°以上９０°未満である、項４または５に記載の蓄電デバイス。

【符号の説明】

【0054】

１０ 電池ケース
１２ ケース本体
１２ｂ 長側壁
１２ｈ 開口
１４ 封口板
２０ 電極体
２０ｆ 幅広面
７０ フィルム体
７０ｂ 長側面
７２ 折り曲げ部
１００ 蓄電デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】