JP2002042769A - 二次電池およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集電体と電極端子（集電板）との接合におい
て、高い生産性のもとで安定した高い接合品質を得るこ
とができる二次電池およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 正極および負極活物質が塗布された正負
それぞれの集電体を幅方向に所定量ずらした状態で捲回
して捲回電極となし、正極集電体の正極活物質が塗布さ
れることなく金属素材のままの部分が突出した側の側端
面に正極端子電極板を配設すると共に、負極集電体の金
属素材のままの部分が突出した他方の側端面に負極端子
電極板を配設し、正負それぞれの集電体と端子電極板と
を例えばレーザによって接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は二次電池に係わり、
特に電気自動車などに好適な大型の二次電池と、このよ
うな二次電池の製造方法に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】電気自動車などに使用
される大型リチウムイオン二次電池における電極は、従
来、図７に示すような構造を有し、例えば特開平９−９
９２３３５号公報に記載されているように、図７（ａ）
ないし（ｃ）に示す要領で電極端子と接合されていた。

【０００３】すなわち、帯状の集電体５１および５３の
少なくとも片側に、活物質をコーティングしない領域５
１ａおよび５３ａを設け、その部分に短冊状のリード５
１ｂおよび５３ｂを加工し、図７（ａ）に示すように、
これら帯状の正負それぞれの集電体５１および５３にセ
パレータ５５を挟んだ状態で、これらを渦巻き状に捲回
し、その両端に正負それぞれの端子電極６１および６２
を配し、図７（ｂ）に示すようにレーザビームＬを照射
したり、図７（ｃ）に示すように超音波接合用のホーン
Ｈを押し当てたりして、端子電極６１および６２の外周
部に短冊状の前記リード５１ｂおよび５３ｂを接合した
構造となっている。

【０００４】このような構造の二次電池は、リードから
均等に電流が流れ、内部抵抗が低いという特徴があり、
電気自動車などの電源として使用する大容量・高出力の
大型二次電池に適したものであるが、反面以下のような
問題点もあり、このような問題点の解消が従来の大型二
次電池における課題のひとつとなっていた。

【０００５】（１）接合前にリードを一旦全部外側に倒
し、その後捲回した集電体の側端面に端子電極をセット
し、次いで端子電極の外周縁に沿ってリードを押し付
け、押え具で固定して余分なリードり捨てるという煩雑
な工程が必要で、その後レーザや超音波で接合すること
になるため、生産性が低い。

【０００６】（２）素材に短冊状のリードを加工したと
きや、余分なリードを切断したときのバリや切粉が捲回
した集電体内に残存し、内部短絡の原因となる。

【０００７】（３）超音波で接合するには、この構造で
は電極端子の外周に沿って接合することになり、断続的
に多点接合しなければならず、全周接合するには時間を
要し、生産性が低い。

【０００８】（４）レーザで接合するにしても、多数の
箔状リードが重なった状態で安定した溶け込みの溶接を
行うことは容易ではなく、界面に欠陥が生じ易くなって
条件の設定、管理が難しい。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、従来の大型二次電池における
上記課題に着目してなされたものであって、集電体と電
極端子（集電板）との安定した高い接合品質を優れた生
産性のもとで得ることができる二次電池およびその製造
方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る二次電池は、少なくとも端子電極板との接合部近傍の
所定幅部分が金属素材のままであって、該所定幅以外の
部分に正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された帯
状の正極集電体と負極集電体とが幅方向に所定量だけず
れた状態で捲回されてなる捲回電極を備え、該捲回電極
における正極集電体の金属素材部分が突出した側の側端
面に正極端子電極板が、負極集電体の金属素材部分が突
出した他方側の側端面には負極端子電極板がそれぞれ配
設され、正負それぞれの集電体と端子電極板とが接合さ
れている構成としたことを特徴としており、二次電池に
おけるこのような構成を前述した従来の課題を解決する
ための手段としている。

【００１１】本発明の請求項２に係わるに係わる二次電
池の製造方法においては、端子電極板の外側からレーザ
を照射して正負それぞれの集電体と端子電極板とを接合
する構成とし、請求項３に係わる二次電池の製造方法に
おいては、端子電極板の接合部の肉厚Ｔ₁と集電体の金
属素材の肉厚Ｔ₀との比Ｔ₁／Ｔ₀が５〜３０の範囲であ
る構成とし、請求項４に係わる二次電池の製造方法おい
ては、正極端子電極板素材がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金であって、その接合面側にＡｌ−Ｓｉ合金を
コーティングしておく構成とし、請求項５に係わる二次
電池の製造方法においては、負極端子電極板素材が銅ま
たは銅合金であって、そのレーザ照射面にＮｉ，Ｆｅお
よびＣｒのうちのいずれかの金属、またはいずれかの金
属を主成分とする合金極材料をコーティングしておく構
成とし、請求項６に係わる二次電池の製造方法において
は、集電体と端子電極板との接合に際し、レーザをパル
ス状に照射してスポット状に接合すると共に、スポット
状溶融部の中心間隔Ｄ₁とスポット状溶融部の径Ｄ₀の比
Ｄ₁／Ｄ₀を１．５より大きくする構成としており、さら
に請求項７に係わる二次電池の製造方法においては、端
子電極板の接合部に形成した突起部を集電体に押し付
け、該集電体に突起部が食い込んだ状態で接合する構成
としており、二次電池の製造方法におけるこのような構
成を前述した従来の課題を解決するための手段としたこ
とを特徴としている。

【００１２】

【発明の作用】本発明に係わる二次電池は、正極および
負極活物質が塗布された正負それぞれの集電体が幅方向
に所定量ずらした状態で捲回されており、正極集電体の
正極活物質が塗布されることなく金属素材のままの部分
が突出した側の側端面に正極端子電極板が、負極集電体
の金属素材部分が突出した他方の側端面に負極端子電極
板がそれぞれ配設してあり、例えばレーザを照射するこ
とによって正負それぞれの集電体と端子電極板とが接合
された構造のものである。したがって、集電体に短冊状
のリードを加工したり、リードを固定したりする煩雑な
工程の必要がなくなり、接合に際して煩雑な工程が不要
となって生産性が向上することになる。また、リード加
工や接合時のリード切断に伴うバリや切粉の発生がなく
なって、内部短絡が解消され、品質的にも向上すること
になる。

【００１３】集電体の素材としては、通常アルミニウム
箔や銅箔が正負それぞれに使用されるが、これらの金属
素材は熱容量が小さく、熱伝導性が良いため、接合時の
入熱を厳しく管理しないと溶け落ちや、箔の溶損といっ
た欠陥を生じこれら欠陥は抵抗の増加や内部短絡の原因
となり電池としての性能を損ねる。この点、レーザは、
非接触で精密溶接が可能な熱源であって、このような微
細な接合に対応できる。レーザの他にも、電子ビーム溶
接やプラズマ溶接を適用することができるが、生産性や
制御のしやすさの点から、請求項２に記載しているよう
に、レーザが好ましい。このときの接合部の状態につい
ては、端子電極板の裏に集電体素材の金属箔が接しただ
けの単純なものであり、しかも肉厚の厚い端子電極側か
らレーザを照射することにより、溶け込みの安定した高
品質の接合が行われることになる。また、集電体の接合
部側には、所定幅にわたって活物質が塗布されておら
ず、金属素材のままとなっており、レーザ溶接時の入熱
量も小さいので、接合時の熱によって活物質やセパレー
タが影響を受けることもない。なお、この活物質をコー
ティングすることなく、素材のままとする部分の幅につ
いては、通常５ｍｍ程度以上の距離があればよい。

【００１４】また、端子電極板には、電池内部でガスが
発生した場合のガス抜け性を考慮して、適当な寸法のガ
ス抜き孔を複数個設けておくことが望ましい。

【００１５】本発明に係わる二次電池の製造方法におけ
る一実施形態として、請求項３に係わる製造方法におい
ては、端子電極板の接合部の肉厚Ｔ₁と、集電体の金属
素材、すなわちアルミニウムや銅箔の肉厚Ｔ₀との比Ｔ₁
／Ｔ₀を５〜３０の範囲としている。このとき、端子電
極板の接合部の肉厚Ｔ₁とは、接合性を考慮して溝や突
起部が設けてある場合には、その部分の実際の肉厚を意
味する。

【００１６】Ｔ₁／Ｔ₀比が５〜３０の場合には、レーザ
照射によって端子電極板の側が溶融し、その伝熱によっ
て集電体、すなわちアルミニウムや銅箔の側がわずかに
溶融して両者が接合される。このとき、Ｔ₁／Ｔ₀比が５
に満たないときには、端子電極板が実質的に薄過ぎるこ
とから、折れたり曲がったりしやすくなって実用的では
ないばかりか、接合時の溶融形態が不安定となって、安
定した接合ができなくなり、逆に３０を超えたときに
は、相対的に端子電極板の熱容量が高くなりすぎ、レー
ザの入熱を大きくする必要が生じて、集電体側が過熱さ
れて溶損しやすくなる傾向がある。なお、Ｔ₁／Ｔ₀比を
１０〜２０の範囲とすれば接合がさらに安定し、入熱条
件の許容幅も広くなることから望ましい。

【００１７】本発明の請求項４に係わる二次電池の製造
方法においては、正極端子電極板の素材がアルミニウム
あるいはアルミニウム合金であると共に、その接合面
側、すなわちレーザ照射面の裏面側に、Ａｌ−Ｓｉ合金
をコーティングしておき、この状態でレーザ照射を行う
ようにしている。すなわち、このＡｌ−Ｓｉ合金は、正
極集電体や正極端子電極板に使用される純アルミニウム
やアルミニウム合金よりも融点が低いことから、接合時
に優先的に溶融して接合を助長するので、入熱条件の許
容幅が大きくなり、素材形状のばらつきも広い範囲で許
容されることになる。

【００１８】Ａｌ−Ｓｉ合金のＳｉ含有量としては、５
〜１５％のものが融点およびコーティングのし易さの観
点から望ましい。また、コーティング厚さとしては、あ
まり薄いと接合助長の効果が少なく、逆に厚過ぎると溶
け落ちの可能性があることから、０．０５〜０．２ｍｍ
程度が好ましい。コーティングの方法としては特に限定
されず、例えば、純アルミニウムやアルミニウム合金と
Ａｌ−Ｓｉ合金とのクラッド材を素材とすればよい。な
お、Ａｌ−Ｓｉ合金以外では、Ｚｎ−Ａｌ合金でも同様
の効果が得られるが、耐食性に難があるので、Ａｌ−Ｓ
ｉ合金がより好ましい。

【００１９】本発明の請求項５に係わる二次電池におい
ては、負極端子電極板素材が銅あるいは銅合金であると
共に、そのレーザ照射面にＮｉ，ＦｅおよびＣｒのうち
のいずれかの金属、またはいずれかの金属を主成分とす
る合金をコーティングしておき、この状態でレーザ照射
を行うようにしている。すなわち、銅は、レーザを反射
し易く、熱伝導性にも優れることから、これを溶融させ
るためには大きな入熱の条件が必要となるが、大きな入
熱を与えると、端子電極板が溶融するまでに、その下に
位置する負極集電体を構成する金属箔も過熱され、電極
板の溶融と同時に溶損してしまうことになり兼ねない。
上記金属は、レーザを吸収し易いことから、これら金属
またはこれらを含む合金を予めレーザ照射側にコーティ
ングしておくことにより、端子電極板が効率良く過熱さ
れ、小さな入熱で良好な接合がなされるようになる。

【００２０】コーティング厚さは、吸収を助けるだけな
ので薄くても良く、１μｍ以上あれば良い。コーティン
グ方法としては、特に限定されないが、厚さが必要な
く、簡単なことからめっきを適用することができる。

【００２１】本発明の請求項６に係わる二次電池の製造
方法においては、接合に際して、通常の溶接のように連
続した線状に溶接を行うのではなく、パルス状レーザを
照射してスポット状に断続的に接合し、このときの接合
部（溶融部）のピッチ、つまり各スポット間の中心間隔
Ｄ₁とスポット径（溶融部の寸法）Ｄ₀の比Ｄ₁／Ｄ₀が
１．５より大きくなるようにしている。すなわち、断続
的に接合を行うことにより、接合時の入熱が抑えられ、
熱による悪影響、すなわち耐熱性の低いセパレータや活
物質層の損耗や、集電体を構成する金属箔の溶損が回避
される。

【００２２】このとき、Ｄ₁／Ｄ₀比が１．５以下の場合
には実質的に連続溶接に近いものとなり、熱による悪影
響を回避する効果が得がたくなる。Ｄ₁／Ｄ₀比の上限は
とくに設定されないが、余りに大きいと実質的な接合面
積が得られなくなるので、３．０程度が好ましい。

【００２３】また、接合に際して、請求項７に記載して
いるように、端子電極板の接合部に突起部を形成してお
き、集電体側端面に押し付けて集電体に突起部が食い込
んだ状態で接合することが望ましい。このようになすこ
とにより、接合部における端子電極板と集電体との密着
度を高めた状態で接合が行われ、両部材の熱のバランス
が良くなって、溶け落ちや溶損がより確実に抑えられる
ことになる。

【００２４】突起部の形状としては、集電体側への食い
込み易さから、Ｖ字型あるいは円形断面がよく、また、
大きさとしては、小さいと密着の効果がなく、大きすぎ
ると端子電極板の肉厚が熱くなり、請求項３記載の肉厚
Ｔ₁とするためには接合部の溝を深くすることが必要と
なって、端子電極板の加工が難しくなり、強度も保持で
きなくなることから、０．１〜０．５ｍｍ程度が適当で
ある。

【００２５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わる二次電池は、
上記構成、とくに正負それぞれの集電体を所定量だけず
らした状態で捲回され、正極集電体が突出した側の側端
面に正極端子電極板が、負極集電体が突出した他方の側
端面に負極端子電極板がそれぞれ接合された構成のもの
であるから、集電体に短冊状のリードを形成するような
煩雑な工程が不要となって、当該二次電池の生産性を大
幅に向上させることができるという極めて優れた効果を
もたらすものである。

【００２６】本発明の請求項２に係わる二次電池の製造
方法においては、正負それぞれの集電体と端子電極板と
を接合するに際して、端子電極板の外側からレーザを照
射するようにしているので、制御がし易く、溶け込みの
安定した高品質の接合を高能率に行うことができ、請求
項３に係わる製造方法においては、端子電極板の接合部
の肉厚Ｔ₁と、集電体の金属素材の肉厚Ｔ₀との比Ｔ₁／
Ｔ₀が５〜３０の範囲としていることから、レーザ照射
によって端子電極板の側が溶融し、その伝熱によって集
電体の側がわずかに溶融するので、溶損することなく、
両者を安定に接合することができ、請求項４に係わる製
造方法においては、正極端子電極板の素材がアルミニウ
ムあるいはその合金であって、その接合面側に、Ａｌ−
Ｓｉ合金をコーティングして、レーザ接合を行うように
しているので、接合に際して当該合金層が優先的に溶融
するので、入熱条件および素材形状のばらつきの許容幅
が大きくなり、より安定な接合が可能になり、本発明の
請求項５に係わる二次電池においては、負極端子電極板
素材が銅あるいは銅合金であって、そのレーザ照射面に
Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ、あるいはこれらを主成分とする合金
のいずれかをコーティングして、レーザ照射を行うよう
にしているので、これら金属がレーザを吸収し、端子電
極板が効率良く過熱され、小さな入熱でも良好な接合が
なされ、負極集電体の溶損を防止することができる。

【００２７】さらに、本発明の請求項６に係わる二次電
池の製造方法においては、正負それぞれの集電体と端子
電極板とを接合するに際して、パルス状レーザを照射す
ることによりこれらをスポット状に断続的に接合し、こ
のときのスポット状溶融部の中心間隔Ｄ₁とその径Ｄ₀の
比Ｄ₁／Ｄ₀が１．５より大きくなるようにしていること
から、接合時の入熱を抑えることができ、セパレータや
活物質層の損耗や、集電体の溶損など、熱による各種悪
影響を避けることができ、さらに請求項７に係わる製造
方法においては、端子電極板の接合部に形成した突起部
を集電体側端面に押し付け、該突起部が集電体に食い込
んだ状態で接合するようにしていることから、端子電極
板と集電体との密着度を高めた状態で接合を行うことが
でき、端子電極板と集電体とがバランスが良く過熱され
るようになって、溶け落ちや溶損がより確実に防止する
ことができるという極めて優れた効果がもたらされる。

【００２８】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいてより具体
的に説明する。

【００２９】実施例１ まず、帯状の純アルミニウム箔素材（板厚Ｔ₀＝０．０
２ｍｍ）および純銅箔素材（板厚Ｔ₀＝０．０２ｍｍ）
に、図中上下の側縁部１１ａおよび１３ａを５ｍｍだけ
残して、所定の活物質１２および１４をそれぞれ所定の
厚さにコーティングすることによって正極集電体１１お
よび負極集電体１３を得た。そして、図１（ａ）に示す
ように、正極集電体１１および負極集電体１３の間に、
ＰＰ（ポリプロピレン）製のセパレータ１５（板厚：
０．０２ｍｍ）を挟むと共に、正極集電体１１および負
極集電体１３を幅方向に５ｍｍだけずらすことによっ
て、正極集電体１１の活物質１２がコーティングされて
いない部分１１ａが図中下方側に、負極集電体１３の活
物質１４がコーティングされていない部分１３ａが図中
上方側にそれぞれ突出した状態に捲回し、３８ｍｍφ×
６８ｍｍの捲回電極Ｒを得た。

【００３０】次に、図１（ｂ）に示すように、正極集電
体１１の非コーティング部分１１ａが突出した捲回電極
Ｒの図中下方側に、純アルミニウムからなる正極端子電
極板２１を配置すると共に、負極集電体１３の非コーテ
ィング部分１３ａが突出した捲回電極Ｒの図中上方側に
純銅からなる負極端子電極板２２を配置したのち、図１
（ｃ）に示すように、正極端子電極板２１および負極端
子電極板２２の側からレーザビームＬを照射して、下記
に示す要領により正極端子電極板２１を正極集電体１１
に、負極端子電極板２２を負極集電体１３にそれぞれ接
合する。なお、このような捲回電極Ｒと端子電極板２１
および２２からなる構造体は、図示しないケースに収納
され、正負それぞれの端子電極板２１および２２と外部
取り出し電極とをそれぞれ接合し、電解液を注入して単
位電池となるものである。

【００３１】図２（ａ）および（ｂ）は、上記した正負
それぞれの端子電極板２１および２２の形状を示すもの
であって、正極端子電極板２１および負極端子電極板２
２は、それぞれ複数のガス抜き孔２１ａおよび２２ａを
有すると共に、接合部の肉厚を限定するために円形溝２
１ｂおよび２２ｂが形成されており図３（ｂ）に示すよ
うに、円形溝２１ｂおよび２２ｂの底部の肉厚Ｔ₁が接
合部の肉厚と定義される。

【００３２】そして、図３（ａ）に示すようにレーザＬ
を外側から照射することによって、図３（ｂ）に示すよ
うに、円形溝２１ｂおよび２２ｂの底部に、スポット状
の接合部３１および３２を断続的に多数形成することに
よって、図４に示すような外観の構造体を得た。

【００３３】図５（ａ）および（ｂ）は、接合部の形
状、すなわちスポット状の溶融部３１および３２の大き
さ（径）Ｄ₀と、そのピッチ（中心間距離）Ｄ₁の定義を
示すものであって、この実施例１においては、正極端子
電極板２１および負極端子電極板２２共に、接合部の肉
厚Ｔ₁を０．１０ｍｍとし（したがってＴ₁／Ｔ₀＝
５）、スポット状溶融部３１および３２の中心間距離Ｄ
₁を０．５ｍｍとした。なお、レーザの溶接入熱につい
ては、スポット状溶融部３１および３２の径Ｄ₀が概ね
０．２〜０．３ｍｍとなるように調整した。

【００３４】実施例２ 正極端子電極板２１および負極端子電極板２２における
接合部の肉厚Ｔ₁を共に、０．２０ｍｍ（したがってＴ₁
／Ｔ₀＝１０）としたこと以外は、上記実施例１と同じ
条件で正極端子電極板２１を正極集電体１１に、負極端
子電極板２２を負極集電体１３にそれぞれ接合した。

【００３５】実施例３ 正極端子電極板２１および負極端子電極板２２における
接合部の肉厚Ｔ₁をいずれも０．６０ｍｍ（したがって
Ｔ₁／Ｔ₀＝３０）とすると共に、スポット状溶融部３１
および３２の中心間距離Ｄ₁を０．７ｍｍとしたことを
除いて、上記実施例１と同じ条件で正極端子電極板２１
を正極集電体１１に、負極端子電極板２２を負極集電体
１３にそれぞれ接合した。

【００３６】実施例４ 正極端子電極板２１および負極端子電極板２２における
接合部の肉厚Ｔ₁をいずれも０．８０ｍｍ（したがって
Ｔ₁／Ｔ₀＝４０）とすると共に、スポット状溶融部３１
および３２の中心間距離Ｄ₁を０．８ｍｍとしたことを
除いて、上記実施例１と同じ条件で正極端子電極板２１
と正極集電体１１の接合、および負極端子電極板２２と
負極集電体１３の接合を行った。

【００３７】実施例５ 正極端子電極板２１の接合面側に、Ａｌ−７％Ｓｉ合金
を０．１ｍｍの厚さにコーティングしたこと以外は、上
記実施例４と同じ条件で正極端子電極板２１と正極集電
体１１の接合、および負極端子電極板２２と負極集電体
１３の接合を行った。

【００３８】実施例６ 負極端子電極板２２のレーザ照射側面に、無電解Ｎｉめ
っきを０．００２ｍｍの厚さに施し、これ以外は上記実
施例４と同じ条件で正極端子電極板２１と正極集電体１
１の接合、および負極端子電極板２２と負極集電体１３
の接合を行った。

【００３９】実施例７ 正極端子電極板２１および負極端子電極板２２における
接合部の肉厚Ｔ₁をいずれも０．２０ｍｍ（したがって
Ｔ₁／Ｔ₀＝１０）とすると共に、スポット状溶融部３１
および３２の中心間距離Ｄ₁を０．４ｍｍとしたことを
除いて、上記実施例１と同じ条件で正極端子電極板２１
を正極集電体１１に、負極端子電極板２２を負極集電体
１３にそれぞれ接合した。

【００４０】実施例８ 正極端子電極板２１および負極端子電極板２２の接合部
に、図６に示すようなＶ型溝２１ｃおよび２２ｃを形成
すると共に、これら端子電極板２１および２２の接合面
側に、頂角９０度、高さ０．２ｍｍのＶ型突起２１ｄお
よび２２ｄを形成し、この突起２１ｄおよび２２ｄを正
負それぞれの集電体１１および１３に押し付けて食い込
ませた状態で、上記実施例４と同じ条件のもとに、正極
端子電極板２１を正極集電体１１に、負極端子電極板２
２を負極集電体１３にそれぞれ接合した。

【００４１】実施例９ 正極端子電極板２１および負極端子電極板２２における
接合部の肉厚Ｔ₁を共に、０．０８ｍｍ（したがってＴ₁
／Ｔ₀＝４）としたこと以外は、上記実施例１と同じ条
件で正極端子電極板２１を正極集電体１１に、負極端子
電極板２２を負極集電体１３にそれぞれ接合した。

【００４２】以上の接合結果をそれぞれの条件と共に、
表１にまとめて示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１に示した結果から明らかなように、い
ずれも良好な接合結果が得らることが判明した。

【００４５】これら実施例において、接合ピッチが比較
的小さく、Ｄ₁／Ｄ₀比が１．３となった実施例７におい
ては、一部に溶損が発生したが、実用上ほとんど影響の
ないものであった。また、端子電極板２１および２２の
接合部の肉厚Ｔ₁を０．８０ｍｍ（Ｔ₁／Ｔ₀＝４０）と
した実施例４においては、正極側の一部に若干の溶け落
ちが生じると共に、負極側の一部に溶け込み不足が発生
したが（実用上、支障はない）、これらは、正極端子電
極板２１にＡｌ−Ｓｉ合金をコーティングすること（実
施例５）、および負極端子電極板２２にＮｉめっきを施
すこと（実施例５）、さらには端子電極板２１および２
２の接合部に突起を設けること（実施例８）によって完
全に解消できることが確認された。

【００４６】なお、作業能率（生産性）については、図
７に示した従来技術による方法では、接合前の短冊状リ
ードと端子電極板の配置に約２分を要したのに対し、例
えば実施例１においては、溶接前の捲回電極と端子電極
板のセッティングには、せいぜい５秒あれば十分である
ことが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本発明に係わる二次電池における捲回
電極の構造を示す斜視図である。 （ｂ） 図１（ａ）に示した捲回電極に対する正負それ
ぞれの端子電極板の位置関係を示す斜視図である。
（ｃ） 図１（ｂ）に示した捲回電極と端子電極板との
レーザ溶接状況を示す正面図である。

【図２】（ａ） 図１（ｂ）に示した端子電極板の形状
を示す斜視図である。 （ｂ） 図２（ａ）に示した端子電極板の円形溝の形状
を示す断面図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は端子電極板と集電体との
接合状態を示すそれぞれ断面図および平面図である。

【図４】端子電極板と集電体との接合状態を示す斜視図
である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は図３（ｂ）に示したスポ
ット状溶融部のサイズおよびピッチを拡大して示すそれ
ぞれ平面図および断面図である。

【図６】本発明の実施例８において端子電極板の接合部
に形成した突起の形状を示す断面図である。

【図７】（ａ） 従来の二次電池における捲回電極の構
造を示す斜視図である。 （ｂ） 図７（ａ）に示した捲回電極と端子電極板との
レーザ溶接状況を示す概念図である。 （ｃ） 図７（ａ）に示した捲回電極と端子電極板との
超音波接合状況を示す概念図である。

【符号の説明】

１１ 正極集電体 １２ 正極活物質 １３ 負極集電体 １４ 負極活物質 ２１ 正極端子電極板 ２２ 負極端子電極板 ２１ｄ，２２ｄ 突起 ３１，３２ 溶融部 Ｌ レーザ Ｒ 捲回電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱 田 謙 二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H022 AA09 BB17 CC11 CC16 EE01 EE04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも端子電極板との接合部近傍の
   所定幅部分が金属素材のままであって、該所定幅以外の
   部分に正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された帯
   状の正極集電体と負極集電体とが幅方向に所定量だけず
   れた状態で捲回されてなる捲回電極を備え、該捲回電極
   における正極集電体の金属素材部分が突出した側の側端
   面に正極端子電極板が、負極集電体の金属素材部分が突
   出した他方側の側端面には負極端子電極板がそれぞれ配
   設され、正負それぞれの集電体と端子電極板とが接合さ
   れていることを特徴とする二次電池。
2. 【請求項２】 端子電極板の外側からレーザを照射して
   正負それぞれの集電体と端子電極板とを接合することを
   特徴とする請求項１記載の二次電池の製造方法。
3. 【請求項３】 端子電極板の接合部の肉厚Ｔ₁と集電体
   の金属素材の肉厚Ｔ₀との比Ｔ₁／Ｔ₀が５〜３０の範囲
   であることを特徴とする請求項２記載の二次電池の製造
   方法。
4. 【請求項４】 正極端子電極板素材がアルミニウムまた
   はアルミニウム合金であって、その接合面側にＡｌ−Ｓ
   ｉ合金をコーティングしておくことを特徴とする請求項
   ２または請求項３記載の二次電池の製造方法。
5. 【請求項５】 負極端子電極板素材が銅または銅合金で
   あって、そのレーザ照射面にＮｉ，ＦｅおよびＣｒのう
   ちのいずれかの金属、またはいずれかの金属を主成分と
   する合金をコーティングしておくことを特徴とする請求
   項２ないし請求項４のいずれかに記載の二次電池の製造
   方法。
6. 【請求項６】 集電体と端子電極板との接合に際し、レ
   ーザをパルス状に照射してスポット状に接合すると共
   に、スポット状溶融部の中心間隔Ｄ₁とスポット状溶融
   部の径Ｄ₀の比Ｄ₁／Ｄ₀を１．５より大きくすることを
   特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の
   二次電池の製造方法。
7. 【請求項７】 端子電極板の接合部に形成した突起部を
   集電体に押し付け、該集電体に突起部が食い込んだ状態
   で接合することを特徴とする請求項２ないし請求項６の
   いずれかに記載の二次電池の製造方法。