JP6818237B2

JP6818237B2 - 二次電池の製造方法

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Publication number: JP6818237B2
Application number: JP2017204816A
Authority: JP
Inventors: 悟史中嶋; 人生高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-10-23
Also published as: JP2019079659A

Description

本発明は、二次電池の製造方法に関する。詳しくは、電極体と集電板とを接合して二次電池を製造する方法に関する。

近年、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、車両搭載用の高出力電源として好ましく用いられている。

上述した二次電池は、一般的に、シート状の正極と負極とを備えた電極体と、外部機器と接続される電極端子と、電極体と電極端子とを接続する集電板とを備えている。
上記電極体を構成する正負極の電極は、それぞれ、厚さ数μｍ程度の金属箔の表面に合材層を付与することによって形成されており、金属箔が露出した露出部が一方の端部に設けられている。そして、二次電池の電極体は、セパレータを介して正極と負極とを積層（あるいは捲回）させることによって作製される。このようにして作製された電極体の幅方向の中央部には、合材層が積層された発電領域が形成される。また、幅方向の一方の端部には正極の露出部（正極露出部）が重ねられた正極接続領域が形成され、他方の端部には負極の露出部（負極露出部）が重ねられた負極接続領域が形成される。そして、一般的な二次電池では、正極接続領域と負極接続領域の各々に集電板が接合され、当該集電板を介して電極体と電極端子とが電気的に接続される。

上述した電極体と集電板との接合には、レーザーや電子ビーム等の高エネルギー線を用いた溶接が行われているが、かかる溶接を行うと種々の問題が生じることがある。
例えば、各々の接続領域と集電板とを確実に溶接するにはレーザーの出力を高くする必要があるが、高出力のレーザーを金属部材に照射するとスパッタと呼ばれる高温の溶融金属が発生することがあり、当該スパッタが飛散して電極体の発電領域に侵入すると、内部短絡が生じる恐れがある。
また、レーザーの出力を高くし過ぎると、接合対象の部材（金属箔や集電板）を貫通してレーザーが発電領域に到達することがある。このような場合、発電領域を構成する合材層が熱によって破損して電池性能が大きく低下する恐れがある。

上述した溶接に関する種々の問題を防止するために、従来から種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、電極群（電極体）と対抗する面に突起部が形成された集電板が用いられている。そして、この集電板の突起部は、極板の端部（電極の露出部）と集電板とが溶接された点とセパレータとを最短で結ぶ線分上に存在するように形成されている。かかる特許文献１の技術によれば、レーザー照射中にスパッタが生じたとしても、当該スパッタが飛散することを集電板の突起部で遮ることができるため、スパッタが発電領域に侵入することを抑制できる。また、レーザーが接合対象の部材を貫通したとしても、当該レーザーを突起部で遮ることができるため、貫通したレーザーによって電極体の発電領域が損傷することを防止できる。

特開２０１３−５１０５７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、レーザー溶接によって生じ得る全ての問題を確実に防止できると言うことはできず、改善の余地が残されていた。

例えば、特許文献１に記載の方法は、スパッタの飛散を抑制する技術であって、スパッタの発生自体を防止する技術ではない。このため、熱伝導率が高いアルミニウム製の正極金属箔に高出力レーザーを照射した場合のように多量のスパッタが発生して拡散すると、当該スパッタが発電領域に侵入する可能性が高くなる。
また、特許文献１に記載の方法では、レーザーによる溶接を行っているため、レーザーが発電領域に到達して合材層を損傷させることを完全に防止することが困難である。例えば、特許文献１の技術では、接続領域を構成する複数の金属箔の隙間にレーザーが入り込んで発電領域に到達する可能性がある。

さらに、従来の方法では、レーザー溶接を行った後に、接続領域を構成する金属箔が破断して接合不良の原因となることがある。具体的には、金属箔は、厚みが数μｍ程度の非常に薄い金属部材であり、集電板よりも熱容量が小さい。このため、金属箔と集電板とをレーザーで溶接すると、金属箔と集電板との接合界面（溶融界面）で金属箔が凝固収縮して破断する恐れがある。特許文献１に記載の方法では、上記の凝固収縮による金属箔の破断は考慮されておらず、かかる問題を防止することが困難である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、電極体と集電板との接合において生じ得る種々の問題を確実に防止し、高品質の二次電池を効率良く製造することができる二次電池の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を実現するべく、本発明によって以下の構成の二次電池の製造方法（以下、単に「製造方法」ともいう）が提供される。

ここで開示される二次電池の製造方法は、シート状の正極と負極とが重ねられた電極体と、外部機器と接続される電極端子と、電極体と電極端子とを接続する集電板とを備えた二次電池を製造する方法である。
かかる製造方法によって得られる二次電池の正極は、アルミニウム製の正極金属箔の表面に正極合材層が付与されたシート状の正極であって幅方向の一方の端部に正極金属箔が露出した正極露出部が形成されている。また、かかる二次電池の電極体の幅方向の一方の端部には、正極露出部が重ねられた正極接続領域が形成されている。
そして、ここで開示される製造方法は、電極体の正極接続領域を集電板で挟み込むと共に、昇華温度が２５０℃〜５００℃の熱分解樹脂を正極接続領域と集電板の少なくとも一方に付与する樹脂付与工程と、熱分解樹脂にレーザーを照射し、熱分解樹脂が昇華し始めた際に集電板と正極接続領域とを加圧して圧接する圧接工程とを備えている。

本発明者は、上述した種々の問題を解決するために種々の検討を行った結果、電極体と集電板との接合に、従来のレーザー溶接ではなく、「圧接」を用いることに思い至った。
上記した「圧接」とは、接合対象の部材を密着させた状態で加熱し、塑性変形が大きくなる温度（塑性変形温度）まで昇温させたタイミングで加圧することによって、接合対象の部材を塑性変形させながら融合する接合方法である。
かかる圧接における加熱温度は、塑性変形が大きくなる程度の温度で十分であるため、レーザー溶接で要求されるような高出力のレーザーを接合対象に照射する必要がない。このため、スパッタの発生や接合対象の貫通などが生じることを確実に防止できる。さらに、かかる圧接では、塑性変形によって正極金属箔と集電板とを接合させるため、溶融した正極金属箔が凝固収縮によって破断することを好適に防止できる。

しかしながら、圧接で金属部材を好適に接合するには、加圧を開始するタイミングを精密に調整することが求められる。具体的には、正極金属箔や集電板が十分に加熱されていない状態で加圧を開始すると、正極金属箔や集電板を十分に塑性変形させることができずに接合不良が生じる恐れがある。一方、正極金属箔や集電板を加熱し過ぎると、正極金属箔が溶融して凝固収縮による破断が生じる恐れがある。

かかる点を鑑みて、本発明者は、電極体の正極接続領域と集電板との圧接を行う際に、適切な温度で加圧を開始することができるような方法について検討した。
その結果、所望の温度まで加熱されると昇華する熱分解樹脂を、正極金属箔（および／又は集電板）に付与し、当該熱分解樹脂が昇華したタイミングで加圧を開始することに思い至った。具体的には、正極金属箔の塑性変形温度よりも高く、かつ、正極金属箔の融点よりも低い温度で昇華する熱分解樹脂を正極金属箔（および／又は集電板）に付与し、当該熱分解樹脂が昇華し始めた際に加圧を開始すれば、正極接続領域や集電板を溶融させることなく、好適に塑性変形させることができると考えた。

ここで開示される製造方法は、上述した知見に基づいてなされたものであり、アルミニウム製（融点：６６０．３℃）の正極金属箔を使用する二次電池を製造する際に、昇華温度が２５０℃〜５００℃の熱分解樹脂を正極接続領域（および／又は集電板）に付与し、当該熱分解樹脂が昇華した際に集電板と正極接続領域とを加圧する。
これによって、レーザー溶接を用いずに、集電板と正極接続領域の各々を圧接によって接合させることができるため、スパッタによる短絡、発電領域の損傷、金属箔の破断などの種々の問題の発生を確実に防止することができる。したがって、ここで開示される製造方法によれば、高品質の二次電池を効率良く製造することができる。

本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法によって得られる二次電池を模式的に示す斜視図である。図１に示す二次電池の電極体を構成する各部材を模式的に示す説明図である。図１に示す二次電池の電極体の構成を模式的に示す斜視図である。図１に示す二次電池の内部構造を示す側面図である。本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する断面図である。本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する断面図である。本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する断面図である。本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する断面図である。本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する断面図である。アルミニウムの温度と機械的性質との関係を示すグラフであって、縦軸は「引張強さ（Ｎ／ｍｍ^２）」と「耐力（Ｎ／ｍｍ^２）」と「伸び（％）」を示しており、横軸は「温度（℃）」を示している。アルミニウムの温度と機械的性質との関係を示すグラフであって、縦軸は「引張強度（Ｎ）」と「温度（℃）」を示しており、横軸は「変位量（ｍｍ）」を示している。本発明の他の実施形態に係る二次電池の製造方法で用いられる集電板を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る二次電池の一例としてリチウムイオン二次電池を説明する。なお、ここで開示される二次電池は、リチウムイオン二次電池に限定されず、種々の二次電池（例えば、ニッケル水素電池）に適用することができる。

また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚みなど）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、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本発明の実施に必要な事柄（例えば、電解液の構成および製法など）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。

１．二次電池の構造
先ず、本実施形態に係る製造方法によって得られる二次電池について説明する。図１は本実施形態に係る製造方法によって得られる二次電池を模式的に示す斜視図である。また、図２は図１に示す二次電池の電極体を構成する各部材を模式的に示す説明図であり、図３は図１に示す二次電池の電極体の構成を模式的に示す斜視図である。また、図４は図１に示す二次電池の内部構造を示す側面図である。なお、本明細書の各図における符号Ｘは「電池の幅方向」を示し、Ｙは「電池の厚み方向」を示し、Ｚは「電池の高さ方向」を示している。

（１）ケース
図１で示される二次電池１００は、扁平な角型のケース５０を備えている。かかるケース５０は、上面が開口した扁平な角型のケース本体５２と、当該ケース本体５２上面の開口部を塞ぐ板状の蓋体５４とから構成されている。ケース本体５２および蓋体５４は、軽量で熱伝導性の良い金属材料を主体に構成されていることが好ましく、かかる金属材料としてはアルミニウムなどが挙げられる。
また、この二次電池１００では、ケース５０の上面をなす蓋体５４に、電極端子６０、６２が設けられている。かかる電極端子６０、６２は、ケース５０の外部で突出するように形成されており、他の電池や車両のモーターなどの外部機器と接続される。

（２）電極体
電極体は、電解液（図示省略）と共に、ケース５０の内部に収容されている。図２および図３に示されるように、本実施形態では、シート状の正極１０と負極２０とをセパレータ４０を介して複数枚積み重ねた積層電極体が電極体８０として用いられている。

（ａ）正極
正極１０は、正極金属箔１２の表面（両面）に、正極合材層１４を付与することによって形成されている。そして、正極１０の幅方向Ｘの一方の端部には、正極合材層１４が付与されずに正極金属箔１２が露出した正極露出部１６が形成されている。また、本実施形態においては、アルミニウム製の正極金属箔１２が用いられており、かかる正極金属箔１２の厚みは５μｍ〜２０μｍである。正極合材層１４には、主成分として正極活物質（リチウム遷移金属複合酸化物など）が含まれていると共に、導電剤や結着剤などの添加物が含まれている。なお、正極合材層１４に含まれる各材料は、一般的なリチウムイオン二次電池で用いられるものと同様のものを制限なく使用可能であり、本発明を特徴づけるものではないため、ここでは詳細な説明を省略する。

（ｂ）負極
一方、負極２０は、負極金属箔２２の表面（両面）に、負極合材層２４を付与することによって形成されている。そして、負極２０の幅方向Ｘの一方の端部には、負極合材層２４が付与されずに負極金属箔２２が露出した負極露出部２６が形成されている。負極金属箔２２には、例えば、厚みが５μｍ〜２０μｍの銅箔などを用いることができる。また、負極合材層２４には、主成分として負極活物質（グラファイトなど）が含まれていると共に結着剤などの添加物が含まれている。なお、正極合材層１４と同様に、負極合材層２４についても、一般的なリチウムイオン二次電池で用いられるものと同様のものを制限なく使用することができるため、ここでは詳細な説明を省略する。

（ｃ）セパレータ
セパレータ４０は、正極１０と負極２０との間に介在するように配置されている。かかるセパレータ４０の具体例としては、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成された単層構造のシート材や、複数種類の樹脂シートを積層させた積層構造のシート材などが挙げられる。

（ｄ）積層構造
上記したように、電極体８０は、セパレータ４０を介して、正極１０と負極２０とを複数積み重ねることによって形成されている。図２および図３に示すように、かかる電極体８０の幅方向Ｘの中央部には、正極合材層１４と負極合材層２４とが対向するように積層され、主な充放電の場となる発電領域８０ａが形成されている。また、電極体８０の幅方向Ｘの一方の端部には、正極１０の正極露出部１６（正極金属箔１２）が複数重ねられた正極接続領域８０ｂが形成されている。そして、電極体８０の他方の端部には、負極２０の負極露出部２６（負極金属箔２２）が複数重ねられた負極接続領域８０ｃが形成されている。

（４）集電板
上述した電極体８０は、集電板を介して電極端子６０と電気的に接続される。具体的には、図４に示すように、電極体８０は、正極接続領域８０ｂにおいて集電板３０と接合されており、当該集電板３０が電極端子６０に接合されている。
集電板３０は、高さ方向Ｚに延びる挟持部材３２を複数備えた櫛状の部材であり、各々の挟持部材３２の間にスリットが形成されている。当該集電板３０の複数のスリットの各々には、正極接続領域８０ｂを構成する正極露出部１６（正極金属箔１２）の上端部が挿入されており、当該正極露出部１６の上端部が挟持部材３２に挟み込まれている。そして、本実施形態では、正極接続領域８０ｂを構成する正極露出部１６が、集電板３０の挟持部材３２と圧接されている。
また、集電板３０は、アルミニウムで構成されていると好ましい。このように、正極金属箔１２と同種の金属材料で集電板３０を構成することによって、正極接続領域８０ｂを構成する正極金属箔１２と集電板３０とをより容易に圧接することができる。
なお、具体的な説明は省略するが、この二次電池１００では、正極側と同様の接続構造が負極側にも設けられている。すなわち、この二次電池１００の電極体８０の負極接続領域８０ｃ（図３参照）は、集電板（図示省略）と接合されており、当該集電板を介して電極端子６２（図１参照）に接続される。

２．二次電池の製造方法
次に、上述した二次電池１００を製造する本実施形態に係る二次電池の製造方法について図５Ａ〜図５Ｅを参照しながら説明する。図５Ａ〜図５Ｅは本実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する断面図である。なお、図５Ａ〜図５Ｅの各図は、図４のＶ−Ｖの方向から見た断面の集電板３０近傍の領域において、本実施形態に係る製造方法の各工程を説明する図である。

（１）電極体準備工程
本実施形態に係る製造方法では、先ず、図３に示すような電極体８０を準備する。本工程では、予め作製した電極体８０を用意してもよいし、公知な方法に従って電極体８０を新たに作製してもよい。電極体８０を新たに作製する場合には、図２に示すように、セパレータ４０を介して正極合材層１４と負極合材層２４とが対向するように正極１０と負極２０を積み重ねる。このとき、幅方向Ｘの一方の端部において正極露出部１６がはみ出し、他方の端部において負極露出部２６がはみ出すように正極１０と負極２０を積み重ねる。これによって、図３に示すように、幅方向Ｘの中央部に発電領域８０ａが形成され、一方の端部に正極接続領域８０ｂ、他方の端部に負極接続領域８０ｃが形成された電極体（積層電極体）８０を作製することができる。

さらに、図５Ａに示すように、本実施形態に係る製造方法では、正極接続領域８０ｂが凸状の束になるように、当該正極接続領域８０ｂを構成する複数の正極露出部１６（正極金属箔１２）の各々を折り曲げる。このように凸状の正極接続領域８０ｂを成形することによって、後述の樹脂付与工程において、集電板３０のスリットに正極接続領域８０ｂを容易に挿入させることができる。この場合、集電板３０は、正極接続領域８０ｂの凸状に成形された部分と接合されることになるため、好適な接合面積を確保するという観点から、凸状に成形された部分の表面積を１ｍｍ^２〜１０ｍｍ^２（例えば５ｍｍ^２）の範囲内にすると好ましい。

（２）樹脂付与工程
次に、本実施形態に係る製造方法では、樹脂付与工程を実施する。図５Ｂに示すように、本工程では、先ず、電極体８０の正極接続領域８０ｂを集電板３０で挟み込む。具体的には、図４に示すような複数の挟持部材３２を備えた集電板３０を用い、各々の挟持部材３２の間のスリットに、正極接続領域８０ｂを構成する正極露出部１６（正極金属箔１２）の上端部を挿入する。

そして、図５Ｃに示すように、本工程では、電極体８０の正極接続領域８０ｂと集電板３０の挟持部材３２の両方を覆うように熱分解樹脂Ｐを付与する。
ここで、本明細書における「熱分解樹脂Ｐ」とは、昇華温度が、正極金属箔１２を構成するアルミニウムの塑性変形温度よりも高い温度であり、かつ、当該アルミニウムの融点よりも低い温度であるポリマー材料を指す。
より具体的には、本実施形態における「熱分解樹脂Ｐ」には、昇華温度が２５０℃〜５００℃のポリマー材料（例えば、アクリル樹脂など）が用いられる。図６に示すように、ＪＩＳ規格のＡ１１００で示されるアルミニウム材料では、２５０℃を境に「伸び」が大きく上昇すると共に、「引張強さ」と「耐力」が大きく低下する（換言すると、２５０℃を境に塑性変形し易くなる）。このため、昇華温度が２５０℃以上の熱分解樹脂Ｐを用いることによって、後述の圧接工程において接合対象の各部材が好適に塑性変形するようなタイミングで圧接を開始することができる。
一方、図７に示すように、アルミニウムを融点（６６０．３℃）近くまで加熱した場合と、５００℃程度に加熱した場合とではアルミニウムの「変位量」に大きな差がなくなる。そして、このような高い温度で昇華するようなポリマー材料を使用すると、当該ポリマー材料が昇華した際に正極金属箔１２や集電板３０が溶融してしまい、凝固収縮による正極金属箔１２の破断が発生する可能性が高くなる。このことを考慮し、熱分解樹脂Ｐには昇華温度が５００℃以下の樹脂が用いられる。

（５）圧接工程
図５Ｄに示すように、本工程では、先ず、熱分解樹脂ＰにレーザーＬを照射する。このときのレーザーＬとしては、ＣＯ_２レーザー、ＹＡＧレーザー、ファイバーレーザー、半導体レーザーなどが好ましく用いられる。なお、レーザーＬの出力が低すぎると、熱分解樹脂Ｐを昇華させるまでの時間が長くなるため製造効率が低下する恐れがある。一方で、出力が高すぎると、熱分解樹脂Ｐが瞬時に昇華して正極金属箔１２や集電板３０に高出力レーザーが直接照射される恐れがある。このことを考慮すると、レーザーＬの出力は０．５ｋＷ〜３．０ｋＷの範囲内に設定すると好ましい。また、熱分解樹脂Ｐの加熱効率を考慮すると、レーザースポットの直径φは０．０２ｍｍ〜１ｍｍであると好ましい。

そして、本工程では、図５Ｅに示すように、加熱された熱分解樹脂Ｐが昇華し始めた際にレーザーの照射を停止し、集電板３０と正極接続領域８０ｂとを加圧する。具体的には、集電板３０の挟持部材３２で正極接続領域８０ｂを挟み込むようにして集電板３０と正極接続領域８０ｂとを所定の圧力Ｎで加圧する。このとき、本実施形態に係る製造方法では、正極接続領域８０ｂと集電板３０が、アルミニウムの塑性変形温度よりも高く、かつ、融点よりも低い温度（２５０℃〜５００℃）で加熱されているため、所定の圧力Ｎで加圧した際に互いに好適に塑性変形しながら融合する。なお、このときの圧力Ｎは、１００Ｎ〜１５００Ｎ（例えば１０００Ｎ）に設定すると好ましい。これによって、正極接続領域８０ｂと集電板３０とを好適に塑性変形させることができる。

本実施形態に係る製造方法では、従来のレーザー溶接ではなく、塑性変形による圧接を用いて電極体８０と集電板３０とを接合している。かかる圧接を用いた本実施形態に係る製造方法では、高出力レーザーを使用する必要がないため、アルミニウム製の正極金属箔１２に高出力レーザーを照射することによるスパッタの発生や、高出力レーザーが接合対象の部材を貫通して電極体８０の発電領域８０ａを破損させることを好適に防止できる。
さらに、本実施形態に係る製造方法では、集電板３０や正極接続領域８０ｂにレーザーＬを直接照射せず、熱分解樹脂Ｐを介して接合対象の部材を加熱している。このため、正極金属箔１２の隙間にレーザーＬが入り込んで発電領域８０ａを損傷させることを確実に防止することができる。
また、本実施形態に係る製造方法では、正極金属箔１２と集電板３０とを溶融させずに接合しているため、溶融界面において正極金属箔１２が凝固収縮して破断することを確実に防止できる。
さらに、本実施形態に係る製造方法では、昇華温度が２５０℃〜５００℃の熱分解樹脂Ｐを付与し、当該熱分解樹脂Ｐが昇華したときに加圧を開始している。これによって、集電板３０や正極接続領域８０ｂが適切な温度まで昇温しているか否か容易に把握し、適切なタイミングで加圧を開始することができるため、電極体８０と集電板３０とをより確実に圧接することができる。

以上のように、本実施形態に係る二次電池の製造方法によれば、レーザー溶接を用いずに、集電板３０と正極接続領域８０ｂの各々を圧接によって接合させることができるため、スパッタによる短絡、発電領域８０ａの損傷、正極金属箔１２の破断などの種々の問題の発生を確実に防止することができる。したがって、ここで開示される製造方法によれば、高品質の二次電池を効率良く製造することができる。

３．他の態様
以上、ここで開示される二次電池の製造方法の一実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
例えば、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、上述した実施形態の樹脂付与工程では、電極体８０の正極接続領域８０ｂを集電板３０の挟持部材３２で挟み込んだ後に熱分解樹脂Ｐを付与している。しかし、かかる樹脂付与工程における順序は特に限定されず、電極体８０の正極接続領域８０ｂに熱分解樹脂Ｐを付与した後に、当該正極接続領域８０ｂを集電板３０で挟み込んでもよい。この場合でも、圧接工程において電極体８０と集電板３０とを好適に塑性変形させて圧接することができる。

また、上記した実施形態では、電極体８０の正極接続領域８０ｂと、集電板３０の挟持部材３２の両方を覆うように熱分解樹脂Ｐを付与している。しかし、熱分解樹脂Ｐは、正極接続領域８０ｂと集電板３０の何れか一方に付与されていればよい。この場合でも、圧接工程において電極体８０と集電板３０とを好適に塑性変形させて圧接することができる。

また、上記した実施形態では、図２および図３に示すように、正極１０と負極２０を複数枚積層させた積層電極体を用いている。しかし、電極体は、正極と負極とを重ねることによって形成されていればよく、正極と負極とを積み重ねた積層電極体に限定されない。かかる電極体の他の例としては、長尺シート状の正極と負極を巻き重ねることによって形成される捲回電極体が挙げられる。かかる捲回電極体では、正極合材層と負極合材層とが巻き重ねられた発電領域が幅方向の中央部に形成されると共に、正負極の露出部が巻き重ねられた接続領域（正極接続領域および負極接続領域）が幅方向の両端部に形成される。そして、ここで開示される製造方法は、上記した正極露出部が巻き重ねられた正極接続領域を集電板に接合する際に適用される。

また、上記した実施形態に係る製造方法では、電極体の正極側の接合（正極接続領域と集電板との接合）に、熱分解樹脂を利用した圧接を行っている。しかし、熱分解樹脂を利用した圧接は、正極側の接合だけでなく、負極側の接合（負極接続領域と集電板との接合）に用いることもできる。

また、上述した実施形態では、集電板３０の挟持部材３２の間に、厚み方向Ｙに略垂直なスリットが形成されている（図５Ｂ参照）。しかし、集電板の形状は、これに限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば、図８に示すように、厚み方向Ｙに対して所定の傾斜角度θで傾斜したスリットが挟持部材３２ａの間に形成された集電板３０ａを用いることもできる。このような集電板３０ａを用いることによって、レーザー光が集電板３０ａの裏側に漏れ出ることを防止できる。なお、この集電板３０ａは、挟持部材３２ａの厚みをＡとし、スリットの幅をＢとしたときに以下の式（１）を満たすように形成されているとより好ましい。これによって、漏れ出たレーザー光によって電極体やセパレータが損傷することをより好適に防止できる。
Ｂ≦Ａ／ｔａｎθ （１）

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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。

１０正極
１２正極金属箔
１４正極合材層
１６正極露出部
２０負極
２２負極金属箔
２４負極合材層
２６負極露出部
３０、３０ａ集電板
３２、３２ａ挟持部材
４０セパレータ
５０ケース
５２ケース本体
５４蓋体
６０、６２電極端子
８０電極体（積層電極体）
８０ａ発電領域
８０ｂ正極接続領域
８０ｃ負極接続領域
１００二次電池
Ａ挟持部材の厚み
Ｂスリットの幅
Ｌレーザー
Ｎ圧力
Ｐ熱分解樹脂
Ｘ（電池の）幅方向
Ｙ（電池の）厚み方向
Ｚ（電池の）高さ方向
φ レーザースポットの直径
θ 傾斜角度

Claims

シート状の正極と負極とが重ねられた電極体と、外部機器と接続される電極端子と、前記電極体と前記電極端子とを接続する集電板とを備えた二次電池を製造する方法であって、
前記正極は、アルミニウム製の正極金属箔の表面に正極合材層が付与されたシート状の正極であって幅方向の一方の端部に前記正極金属箔が露出した正極露出部が形成され、
前記電極体の幅方向の一方の端部に、前記正極露出部が重ねられた正極接続領域が形成されており、
前記電極体の前記正極接続領域を前記集電板で挟み込むと共に、昇華温度が２５０℃〜５００℃の熱分解樹脂を前記正極接続領域と前記集電板の少なくとも一方に付与する樹脂付与工程と、
前記熱分解樹脂にレーザーを照射し、前記熱分解樹脂が昇華し始めた際に前記集電板と前記正極接続領域とを加圧して圧接する圧接工程と
を備えている、二次電池の製造方法。