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CN111554960B - 蓄电元件的制造方法、蓄电元件、接合方法以及接合体 - Google Patents

蓄电元件的制造方法、蓄电元件、接合方法以及接合体 Download PDF

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CN111554960B
CN111554960B CN201911424890.8A CN201911424890A CN111554960B CN 111554960 B CN111554960 B CN 111554960B CN 201911424890 A CN201911424890 A CN 201911424890A CN 111554960 B CN111554960 B CN 111554960B
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Abstract

本发明提供蓄电元件的制造方法、蓄电元件、接合方法以及接合体。提供在层叠的金属箔与引线的超声波接合中抑制了金属箔的损伤的接合方法。包括：工序(A)，对层叠的金属箔(14)进行超声波接合；和工序(B)，在工序(A)后，对接合的金属箔的所有层和金属板20进行超声波接合，工序(A)通过在将层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动来进行，工序(A)具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。

Description

蓄电元件的制造方法、蓄电元件、接合方法以及接合体
技术领域
本发明涉及具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构的蓄电元件的制造方法以及蓄电装置。另外，涉及将多个层叠的金属箔接合的接合方法以及接合体。
背景技术
锂离子二次电池等二次电池具有如下结构：将正极板以及负极板隔着隔板卷绕或层叠来构成电极体，将该电极体同电解液一起收容在电池壳体内。
从构成电极体的正极板以及负极板分别延伸出由多个金属箔构成的凸片，层叠的凸片经由由金属板构成的引线而连接到设于电池壳体的封口板的外部端子。
作为将层叠的金属箔(凸片)和引线接合的方法，已知通过超声波接合进行接合的方法。将层叠的金属箔和引线在适度的加压下用焊头和砧座夹入，同时对接合面施加超声波的振动能量，由此来进行超声波接合。另外，为了确实地夹持层叠的金属箔和引线，通常在焊头以及砧座的表面分别设有突起部(凸部)。
但是，由于锂离子二次电池等中使用的金属箔的厚度非常薄，因此在超声波接合时，有时会在与焊头接触的金属箔中发生破损等损伤。破损的金属箔若在电池的组装中混入电池内，就有可能使电池的品质降低。
在专利文献1中，为了解决这样的问题，公开了通过在焊头与金属箔之间夹入板状的金属板的状态下对焊头施加超声波振动来对层叠的金属箔和引线进行超声波接合的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2012-209261号公报
但是，在专利文献1公开的方法中，由于需要新设不对电池反应做出贡献的金属板，因此有电池的能量密度降低这样的问题。
发明内容
本发明鉴于相关点而完成，其主要目的在于，提供在层叠的金属箔与引线的超声波接合中抑制金属箔的损伤的接合方法以及接合体。
在本发明所涉及的蓄电元件的制造方法中，蓄电元件具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构，该蓄电元件的制造方法包括：工序(A)，准备电极体；和工序(B)，对多个层叠的金属箔和引线进行超声波接合，工序(B)通过在将层叠的金属箔和引线用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动来进行，工序(B)具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层和引线进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
在本发明所涉及的蓄电元件的其他制造方法中，蓄电元件具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构，该蓄电元件的制造方法包括：工序(A)，准备电极体；工序(B)，对层叠的金属箔进行超声波接合；和工序(C)，在工序(B)后，对接合的金属箔的所有层和所述引线进行超声波接合，工序(B)通过在将层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动来进行，工序(B)具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
本发明所涉及的蓄电元件具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构，层叠的金属箔以及引线具有固相接合而成的超声波接合部，超声波接合部具有：第1接合部，将层叠的金属箔当中的至少多层的金属箔固相接合而成；和第2接合部，将层叠的金属箔的所有层与引线固相接合而成，第2接合部位于第1接合部的范围内。
本发明所涉及的金属箔的接合方法对多个层叠的金属箔进行接合，该接合通过在将层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动的超声波接合来进行，超声波接合具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
本发明所涉及的接合体对多个层叠的金属箔通过超声波接合进行固相接合而得到，该接合体具有：第1接合部，将层叠的金属箔当中的至少多层的金属箔固相接合而成；和第2接合部，将层叠的金属箔的所有层固相接合而成，第2接合部位于第1接合部的范围内。
在本发明所涉及的接合方法中，对层叠的金属箔和板状的金属板进行接合，该接合方法包括：工序(A)，对层叠的金属箔进行超声波接合；和工序(B)，在工序(A)后，对接合的金属箔的所有层和金属板进行超声波接合，工序(A)通过在将层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动来进行，工序(A)具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
发明效果
根据本发明，能提供在层叠的金属箔与引线的超声波接合中抑制了金属箔的损伤的接合方法以及接合体。
附图说明
图1(a)、(b)是示意地表示本发明的一个实施方式中的二次电池的结构的图，(a)是截面图，(b)是沿着(a)的Ib-Ib线的截面图。
图2是表示对层叠的正极金属箔和正极引线以超声波接合进行接合的一般的工序的图。
图3是表示对层叠的正极金属箔和正极引线以超声波接合进行接合的一般的工序的图。
图4(a)～(c)是表示专利文献1中公开的超声波接合的方法的图。
图5(a)～(c)是表示在本发明的一个实施方式中将从电极体延伸出的多个层叠的正极金属箔和正极引线以超声波接合进行接合的方法的图。
图6(a)～(c)是表示在本发明的一个实施方式中将从电极体延伸出的多个层叠的正极金属箔和正极引线以超声波接合进行接合的方法的图。
图7(a)、(b)是表示焊头的形状的图。
图8是从表层的金属箔侧来观察图6(c)所示的状态的俯视图。
图9(a)～(c)是表示本实施方式的变形例中的将多个层叠的正极金属箔和正极引线以超声波接合进行接合的方法的图。
图10(a)～(c)是表示本实施方式的变形例中的将多个层叠的正极金属箔和正极引线以超声波接合进行接合的方法的图。
附图标记说明
10 二次电池(蓄电元件)
11 电池壳体
12 封口板
13 电极体
14 正极金属箔
15 正极外部端子
16 负极金属箔
17 负极外部端子
20 正极引线
30 负极引线
40 焊头
40A 第1焊头
40B 第2焊头
40C 第3焊头
41A、41B 凸部
42A、42B 凹部
50 砧座
60A 第1接合部
60B 第2接合部
100 金属板
具体实施方式
以下，基于附图来详细说明本发明的实施方式。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，能在不脱离起到本发明的效果的范围的范围内适当变更。
图1(a)、(b)是示意地表示本发明的一个实施方式中的二次电池的结构的图，图1(a)是截面图，图1(b)是沿着图1(a)的Ib-Ib线的截面图。
如图1(a)、(b)所示那样，本实施方式中的二次电池10将作为发电要素的电极体13同电解液一起收容在电池壳体11内。另外，电池壳体11的开口部被封口板12封口。另外，正极外部端子15以及负极外部端子17分别贯通设于封口板12的贯通孔而被固定在封口板12。
电极体13形成将正极板以及负极板隔着隔板(均未图示)卷绕而成的结构。作为正极板，能使用在正极金属箔的表面设有正极活性物质层的结构。作为负极板，能使用在负极金属箔的表面设有负极活性物质层的结构。
正极板以及负极板分别在其一端露出未形成活性物质层的正极金属箔14以及负极金属箔16。通过在电极体13的一个端部卷绕露出正极金属箔14的部分(正极凸片)，从而将正极金属箔14层叠。同样地，通过在电极体13的另一个端部卷绕露出负极金属箔16的部分(负极凸片)，从而将负极金属箔16层叠。并且，正极金属箔(正极凸片)14经由正极引线20与正极外部端子15连接。另外，负极金属箔(负极凸片)16经由负极引线30与负极外部端子17连接。
如图1(b)所示那样，设于正极板的一端的多个层叠的正极金属箔(正极凸片)14被捆扎，通过超声波接合而与正极引线20接合。同样地，设于负极板的一端的多个层叠的负极金属箔(负极凸片)16被捆扎，通过超声波接合而与负极引线30接合。
另外，在二次电池10是非水电解质二次电池的情况下，正极金属箔14、正极引线20以及正极外部端子15优选由铝或铝合金构成。另外，负极金属箔16、负极引线30以及负极外部端子17优选是铜或铜合金。
图2以及图3是表示对层叠的正极金属箔14和正极引线20以超声波接合进行接合的一般的工序的图。另外，对层叠的负极金属箔16和负极引线30以超声波接合进行接合的工序也能用同样的方法来进行。
如图2所示那样，用焊头40以及砧座50将层叠的正极金属箔14和正极引线20夹入，将焊头40向箭头的方向以按压力F进行按压，在该状态下，对焊头40在与正极金属箔14的平面平行的方向X上施加超声波振动，由此进行超声波接合。另外，为了提高对正极金属箔14的抓握性，也可以在焊头40的表面设置突起部(凸部)。另外，为了提高对正极引线20的抓握性，也可以在砧座50的表面设置突起部(凸部)。
如图3所示那样，若对焊头40施加超声波振动，则被焊头40抓握的表层的正极金属箔14被焊头40赋予振动能量来作为调谐。由此，与下层侧的正极金属箔14之间产生摩擦力，将接合界面的氧化覆膜、污渍去除，将正极金属箔14彼此固相接合。通过将该振动能量不断依次赋予给下层侧的正极金属箔14来在正极金属箔14间不断形成固相接合部60。
另外，由于振动能量也传递到正极引线20侧的正极金属箔14，因此在被砧座50抓握的正极引线20和与正极引线20相接的正极金属箔14之间也产生摩擦力。由此，如图3所示那样，从与正极引线20相接的正极金属箔14侧也不断形成正极金属箔14间的固相接合部70。
由此，通过固相接合部60、70分别向上下扩展，从而最终将正极金属箔14的所有层以及正极引线20固相接合。
但是，若从焊头40对薄的正极金属箔14赋予强的按压力和振动能量，则强度弱的正极金属箔14有时会部分地引起破损。特别是，如图3所示那样，由于与焊头40的周缘部相接的正极金属箔14的部分(以箭头A表示的部位)应力易于集中，因此在该部分，正极金属箔14变得易于破损。
图4(a)～(c)是表示专利文献1公开的超声波接合的方法的图。
如图4(a)所示那样，专利文献1公开的超声波接合的方法通过在将板状的金属板100夹入在层叠的正极金属箔14与焊头40之间的状态下对焊头40施加按压力以及超声波振动，从而对层叠的正极金属箔14和正极引线20进行超声波接合。
如图4(b)所示那样，若对焊头40施加超声波振动，则被焊头40抓握的金属板100就被焊头40赋予振动能量来作为调谐。由此，在金属板100与表层的正极金属箔14之间产生摩擦力，将金属板100与表层的正极金属箔14固相接合。
这时，表层的正极金属箔14由于隔着金属板100与焊头40接触，因此能避免在焊头40的周缘部应力集中。由此，在表层的正极金属箔14不破损的情况下，将金属板100与表层的正极金属箔14固相接合。进而，通过将振动能量不断地依次赋予给下层侧的正极金属箔14，在正极金属箔14间不断形成固相接合部60。其结果，如图4(c)所示那样，通过固相接合部60、70分别向上下扩展，从而将正极金属箔14的所有层以及正极引线在正极金属箔14不破损的情况下固相接合。
但是，如上述那样，在专利文献1公开的超声波接合的方法中，由于需要新设不对电池反应做出贡献的金属板，因此存在使电池的能量密度降低这样的问题。
图5(a)～(c)以及图6(a)～(c)是表示在本实施方式中对从电极体延伸出的多个层叠的正极金属箔(正极凸片)14和正极引线20以超声波接合进行接合的方法的图。另外，由于对多个层叠的负极金属箔(负极凸片)16和负极引线30通过超声波接合进行接合的方法也同样地进行，因此省略说明。
首先，如图5(a)所示那样，将层叠的正极金属箔14和正极引线20用第1焊头40A以及砧座50夹入，将第1焊头40A向箭头的方向以按压力F1进行按压，在该状态下，对第1焊头40A在与正极金属箔14的平面平行的方向X上施加超声波振动，由此进行超声波接合。另外，为了提高对正极金属箔14的抓握性，也可以在第1焊头40A的表面设置突起部(凸部)。另外，为了提高对正极引线20的抓握性，也可以在砧座50的表面设置突起部(凸部)。
若对第1焊头40A施加超声波振动，则被第1焊头40A抓握的表层的正极金属箔14就被第1焊头40A赋予振动能量来作为调谐。由此，与下层侧的正极金属箔14之间产生摩擦力，将接合界面的氧化覆膜、污渍去除，将正极金属箔14彼此固相接合。通过将该振动能量不断地依次赋予给下层侧的正极金属箔14，从而将位于第1焊头40A侧的至少多层的正极金属箔14固相接合(第1接合工序)。由此，在正极金属箔14间形成固相接合部(第1接合部)60A。
另外，由于振动能量也传递到正极引线20侧的正极金属箔14，因此，在被砧座50抓握的正极引线20和与正极引线20相接的正极金属箔14之间也产生摩擦力。由此，如图5(a)所示那样，从与正极引线20相接的正极金属箔14侧也形成正极金属箔14间的固相接合部70A。
在本实施方式中，在第1接合工序中，作为超声波接合的条件，在与第1焊头40A接触的表层的正极金属箔14不破损的条件下进行。具体地，在正极金属箔14不破损的条件下执行对第1焊头40A施加的超声波振动的每单位面积的能量(振动数以及/或者振幅)。在此，每单位面积的能量是用对第1焊头40A施加的超声波振动能量除以第1焊头40A的表面积而得到的值。
另外，作为第1接合工序中的超声波接合的条件，也可以设定成正极金属箔14不破损的条件来执行对第1焊头40A施加的每单位面积的按压力。在此，每单位面积的按压力是用对第1焊头40A施加的按压力F1除以第1焊头40A的表面积而得到的值。
图5(b)是表示在第1接合工序后将第1焊头40A取下的状态的图。如图5(b)所示那样，在第1焊头40A侧形成将多层的正极金属箔14固相接合而成的第1接合部60A。该第1接合部60A由于具有多层的正极金属箔14重叠的厚度，因此在强度上变强。
接下来，如图5(c)所示那样，将层叠的正极金属箔14和正极引线20用第2焊头40B以及砧座50夹入。在此，第2焊头40B的宽度比第1焊头40A的宽度窄，配置于在第1接合工序中形成的第1接合部60A的区域内。
接下来，如图6(a)所示那样，在将第2焊头40B向箭头的方向以按压力F2进行按压的状态下，对第2焊头40B在与正极金属箔14的平面平行的方向X上施加超声波振动。另外，为了提高对正极金属箔14的抓握性，也可以在第2焊头40B的表面设置突起部(凸部)。
若对第2焊头40B施加超声波振动，则被第2焊头40B抓握的第1接合部60A就被第2焊头40B赋予振动能量来作为调谐。由此，在第1接合部60A与下层侧的正极金属箔14之间产生摩擦力，将第1接合部60A与正极金属箔14固相接合。通过将该振动能量不断地依次赋予给下层侧的正极金属箔14，从而形成将多层的正极金属箔14固相接合而成的接合部(第2接合部)60B。同样地，在正极引线20侧也形成将多层的正极金属箔14固相接合而成的接合部70B。并且，如图6(b)所示那样，通过将第2接合部60B、70B分别向上下扩展，从而最终将正极金属箔14的所有层与正极引线20固相接合(第2接合工序)。
在此，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。即，在第2接合工序中，在施加超声波振动时，应力集中的第2焊头40B的周缘部位于第1接合工序中作成的第1接合部60A的区域内。因此，由于比第1接合部60A更靠下层侧的正极金属箔14隔着第1接合部60A与第2焊头40B接触，因此能避免在第2焊头40B的周缘部应力集中。由此，比第1接合部60A更靠下层侧的正极金属箔14在不破损的情况下与正极金属箔14之间固相接合。即，第1接合工序中形成的第1接合部60A疑似起到与专利文献1公开的板状的金属板100(参考图4(a))相同的作用。
另外，在本实施方式中，层叠的正极金属箔14与正极引线20的接合部的形状如图6(c)所示那样，将层叠的正极金属箔14的所有层与正极引线20固相接合而成的第2接合部60B的区域Q位于将多个正极金属箔14固相接合而成的第1接合部60A的区域P的范围内。
如以上说明的那样，在本实施方式中的二次电池的制造方法中，二次电池具备将从电极体13延伸出的多个金属箔14(16)层叠而得到的凸片经由引线20(30)连接到外部端子15(17)的结构，该二次电池的制造方法包括如下工序：准备电极体13的工序；和对多个层叠的金属箔14(16)和引线20(30)进行超声波接合的工序，在将层叠的金属箔14(16)和引线20(30)用焊头以及砧座夹入并按压的状态下，对焊头施加超声波振动，由此实施进行超声波接合的工序。
并且，进行超声波接合的工序具有：第1接合工序，对层叠的金属箔14(16)当中位于焊头侧的至少多层的金属箔14(16)进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔14(16)的所有层和引线20(30)进行固相接合，并且第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
由此，在层叠的金属箔14(16)与引线20(30)的超声波接合中，能抑制金属箔14(16)的损伤。其结果，能提供品质卓越的二次电池。
另外，本实施方式中的二次电池具备将从电极体13延伸出的多个金属箔14(16)层叠而得到的凸片经由引线20(30)连接到外部端子15(17)的结构，层叠的金属箔14(16)以及引线20(30)具有固相接合而成的超声波接合部。并且，超声波接合部具有：第1接合部60A，将层叠的金属箔14(16)当中的至少多层的金属箔14(16)固相接合而成；和第2接合部60B，将层叠的金属箔14(16)的所有层与引线20(30)固相接合而成，第2接合部60B位于第1接合部60A的范围内。
在本实施方式中，第1接合工序中的超声波振动的每单位面积的能量优选比第2接合工序中的超声波振动的每单位面积的能量小。另外，第1接合工序中的对层叠的金属箔14(16)以及引线20(30)的每单位面积的按压力优选比第2接合工序中的对层叠的金属箔14(16)以及引线20(30)的每单位面积的按压力小。由此，在层叠的金属箔14(16)与引线20(30)的超声波接合中，能更有效地抑制金属箔14(16)的损伤。另外，第1接合工序以及第2接合工序中的超声波接合的条件可以适当组合超声波振动的每单位面积的能量、以及对金属箔14(16)及引线20(30)的每单位面积的按压力来设定。
在本实施方式中，位于焊头40A侧的第1接合部60A优选具有在第1接合工序中不会在超声波接合时产生破损的程度的厚度。例如，第1接合部60A优选至少具有层叠的金属箔的所有层的厚度的1/10以上的厚度。
另外，为了提高对金属箔14(16)的抓握性，优选在焊头40A、40B的表面设置突起部(凸部)。在该情况下，如图7(a)、(b)所示那样，第1接合工序中的第1焊头40A的凸部41A的高度优选比第2接合工序中的第2焊头40B的凸部41B的高度低。由此，能使第1接合工序中的对金属箔14(16)的抓握力比第2接合工序中的对金属箔14(16)的抓握力小。若减小对金属箔14(16)的抓握力，就能减小集中在与焊头40A的周缘部相接的金属箔14(16)的部分的应力。因此，在第1接合工序中，能更有效地抑制金属箔14(16)发生破损。
图8是从表层的金属箔14侧来观察图6(c)所示的状态的俯视图。另外，引线20(30)省略。
如图8所示那样，在第1接合部60A(区域P)以及第2接合部60B(区域Q)的表面分别形成有多个凹部42A、42B。该凹部42A、42B是通过由图7所示的焊头40A、40B的凸部41A、41B在超声波接合时按压金属箔14的表面而形成的。因此，第1接合部60A中的凹部42A的深度比第2接合部60B中的凹部42B的深度浅。
另外，在本实施方式中，以正极板以及负极板隔着隔板卷绕而成的结构的电极体13为例进行了说明，但也可以是由正极板以及负极板隔着隔板层叠而成的结构的电极体。在该情况下，从正极板以及负极板各自的一端延伸出的多个金属箔14(16)可以是长条状。
另外，在本实施方式中，示出电极体13将其卷绕轴配置在与电池壳体11的底部平行的朝向上的结构，但也可以将卷绕轴配置在与电池壳体11的底部垂直的朝向上来配置电极体13。
另外，关于正极以及负极的金属箔14(16)、引线20(30)、活性物质层、隔板、非水电解液等，能使用公知的材料。
(变形例)
图9(a)～(c)以及图10(a)～(c)是表示本实施方式的变形例中的对层叠的正极金属箔14和正极引线20以超声波接合进行接合的方法的图。另外，对层叠的负极金属箔16和负极引线30通过超声波接合进行接合的方法也同样地进行，因此省略说明。
在本变形例中，特征在于，在将层叠的正极金属箔14超声波接合后，对接合的正极金属箔14的所有层和正极引线20进行超声波接合。另外，其他结构由于与上述实施方式共通，因此省略说明。
首先，如图9(a)所示那样，将层叠的正极金属箔14用第1焊头40A以及砧座50夹入，将第1焊头40A向箭头的方向以按压力F1进行按压，在该状态下，对第1焊头40A在与正极金属箔14的平面平行的方向X上施加超声波振动。
若对第1焊头40A施加超声波振动，则被第1焊头40A抓握的表层的正极金属箔14就被第1焊头40A赋予振动能量来作为调谐。由此，与下层侧的正极金属箔14之间产生摩擦力，正极金属箔14彼此固相接合。通过将该振动能量不断地依次赋予给下层侧的正极金属箔14，从而将位于第1焊头40A侧的至少多层的正极金属箔14固相接合(第1接合工序)。由此，在正极金属箔14间形成第1接合部60A。
另外，由于在砧座50和与砧座50相接的正极金属箔14之间也产生摩擦力，因此也从与砧座50相接的正极金属箔14侧起，在正极金属箔14间形成接合部70A。
在此，在第1接合工序中，作为超声波接合的条件，在与第1焊头40A接触的表层的正极金属箔14不破损的条件下进行。具体地，设定成正极金属箔14不破损的条件来执行对第1焊头40A施加的超声波振动的每单位面积的能量(振动数、以及/或者振幅)。
另外，作为第1接合工序中的超声波接合的条件，也可以设定成正极金属箔14不破损的条件来执行对第1焊头40A施加的每单位面积的按压力。
图9(b)是表示在第1接合工序后将第1焊头40A取下的状态的图。如图9(b)所示那样，在第1焊头40A侧形成将多层的正极金属箔14固相接合而成的第1接合部60A。该第1接合部60A由于具有多层的正极金属箔14重叠的厚度，因此在强度上变强。
接下来，如图9(c)所示那样，将层叠的正极金属箔14用第2焊头40B以及砧座50夹入。另外，第2焊头40B的宽度比第1焊头40A的宽度窄，配置在第1接合工序中形成的第1接合部60A的区域内。
接下来，如图10(a)所示那样，在将第2焊头40B向箭头的方向以按压力F2进行按压的状态下，对第2焊头40B在与正极金属箔14的平面平行的方向X上施加超声波振动。
若对第2焊头40B施加超声波振动，则被第2焊头40B抓握的第1接合部60A就被第2焊头40B赋予振动能量来作为调谐。由此，在第1接合部60A与下层侧的正极金属箔14之间产生摩擦力，第1接合部60A与正极金属箔14固相接合。通过将该振动能量不断地依次赋予给下层侧的正极金属箔14，从而形成将多层的正极金属箔14固相接合而成的第2接合部60B。同样地，在砧座50侧也形成将多层的正极金属箔14固相接合而成的接合部70B。并且，通过将第2接合部60B、70B分别向上下扩展，从而最终将正极金属箔14的所有层固相接合(第2接合工序)。
在此，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。即，在第2接合工序中，在施加超声波振动时，应力集中的第2焊头40B的周缘部位于第1接合工序中作成的第1接合部60A的区域内。因此，由于比第1接合部60A更靠下层侧的正极金属箔14隔着第1接合部60A与第2焊头40B接触，因此能避免在第2焊头40B的周缘部应力集中。由此，比第1接合部60A更靠下层侧的正极金属箔14在不破损的情况下与正极金属箔14之间固相接合。即，第1接合工序中形成的第1接合部60A疑似发挥与专利文献1公开的板状的金属板100(参考图4(a))相同的作用。
另外，在本变形例中，层叠的正极金属箔14的接合部的形状如图10(b)所示那样，将正极金属箔14的所有层固相接合而成的第2接合部60B的区域Q位于将多个正极金属箔14固相接合而成的第1接合部60A的区域P的范围内。
接下来，如图10(c)所示那样，将接合的正极金属箔14和正极引线20用第3焊头40C和砧座50夹入，将第3焊头40C向箭头的方向以按压力F3进行按压，在该状态下，对第3焊头40C在与正极金属箔14的平面平行的方向X上施加超声波振动。由此，将接合的正极金属箔14与正极引线20超声波接合。
另外，第3焊头40C的宽度比第1焊头40A的宽度窄，配置于第1接合工序中形成的第1接合部60A的区域内即可。
以上，在本变形例中的二次电池的制造方法中，二次电池具备将从电极体13突出的多个金属箔14(16)层叠而成的凸片经由引线20(30)连接到外部端子15(17)的结构，二次电池的制造方法包括：工序(A)，准备电极体13；工序(B)，对层叠的金属箔14(16)进行超声波接合；和工序(C)，在工序(B)后，对接合的金属箔14(16)的所有层和引线20(30)进行超声波接合。
工序(B)通过在将层叠的金属箔14(16)用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下，对所述焊头施加超声波振动来进行，具有：第1接合工序，对层叠的金属箔14(16)当中位于焊头侧的至少多层的金属箔14(16)进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔14(16)的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
由此，在层叠的金属箔14(16)与引线20(30)的超声波接合中，能抑制金属箔14(16)的损伤。其结果，能提供品质卓越的二次电池。
另外，本变形例中的二次电池具备将从电极体13延伸出的多个金属箔14(16)层叠而得到的凸片经由引线20(30)连接到外部端子15(17)的结构，层叠的金属箔14(16)以及引线20(30)具有固相接合而成的超声波接合部。并且，超声波接合部具有：第1接合部60A，将层叠的金属箔14(16)当中的至少多层的金属箔14(16)固相接合而成；和第2接合部60B，将层叠的金属箔14(16)的所有层固相接合而成，第2接合部60B位于第1接合部60A的范围内。
以上，通过适合的实施方式说明了本发明，但这样的记述并不是限定事项，当然能进行各种改变。例如，在上述实施方式中，以具备将从电极体13延伸出的多个金属箔14(16)层叠而得到的凸片经由引线20(30)连接到外部端子15(17)的结构的二次电池为例进行了说明，但对具备相同结构的电极体以及引线的蓄电元件(例如电容器)也能应用本发明。
另外，本发明还能应用在对多个层叠的金属箔进行接合的接合方法中。即，该接合通过在将层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动的超声波接合来进行，超声波接合具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。
另外，通过这样的超声波接合而固相接合成的接合体具有：第1接合部，将层叠的金属箔当中的至少多层的金属箔固相接合而成；和第2接合部，将层叠的金属箔的所有层固相接合而成，第2接合部位于第1接合部的范围内。
另外，本发明还能应用在对层叠的金属箔和板状的金属板进行接合的接合方法中。即，该方法包括：工序(A)，对层叠的金属箔进行超声波接合；和工序(B)，在工序(A)后，对接合的金属箔的所有层和所述金属板进行超声波接合，工序(A)通过在将层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对焊头施加超声波振动来进行。并且，工序(A)具有：第1接合工序，对层叠的金属箔当中位于焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合；和第2接合工序，在第1接合工序后，对层叠的金属箔的所有层进行固相接合，第2接合工序在第1接合工序中进行过接合的接合区域的范围内进行。

Claims (12)

1.一种蓄电元件的制造方法，所述蓄电元件具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构，
所述蓄电元件的制造方法包括：
工序(A)，准备所述电极体；和
工序(B)，对所述多个层叠的金属箔和所述引线进行超声波接合，
所述工序(B)通过在将所述层叠的金属箔和所述引线用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对所述焊头施加超声波振动来进行，
所述工序(B)具有：
第1接合工序，对所述层叠的金属箔当中位于所述焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合，形成将所述多层的金属箔固相接合而成的第1接合部；和
第2接合工序，在所述第1接合工序后，通过对所述第1接合部和位于所述砧座侧的多层的金属箔进行固相接合，形成将位于所述砧座侧的多层的金属箔固相接合而成的第2接合部，从而对所述层叠的金属箔的所有层和所述引线进行固相接合，
所述第2接合工序中的第2焊头的宽度比所述第1接合工序中的第1焊头的宽度窄，并且配置在所述第1接合工序中形成的所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域内，
所述第2接合部的区域形成在所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域的范围内。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述第1接合工序中的所述超声波振动的每单位面积的能量比所述第2接合工序中的超声波振动的每单位面积的能量小。
3.根据权利要求1所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述第1接合工序中的对所述层叠的金属箔以及所述引线的每单位面积的按压力比所述第2接合工序中的对所述层叠的金属箔以及所述引线的每单位面积的按压力小。
4.根据权利要求1所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述焊头在所述层叠的金属箔侧的面设有多个凸部，
所述第1接合工序中的所述焊头的凸部的高度比所述第2接合工序中的所述焊头的凸部的高度低。
5.一种蓄电元件的制造方法，所述蓄电元件具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构，
所述蓄电元件的制造方法包括：
工序(A)，准备所述电极体；
工序(B)，对所述层叠的金属箔进行超声波接合；和
工序(C)，在所述工序(B)后，对接合的所述金属箔的所有层和所述引线进行超声波接合，
所述工序(B)通过在将所述层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对所述焊头施加超声波振动来进行
所述工序(B)具有：
第1接合工序，对所述层叠的金属箔当中位于所述焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合，形成将所述多层的金属箔固相接合而成的第1接合部；和
第2接合工序，在所述第1接合工序后，通过对所述第1接合部和位于所述砧座侧的多层的金属箔进行固相接合，形成将位于所述砧座侧的多层的金属箔固相接合而成的第2接合部，从而对所述层叠的金属箔的所有层进行固相接合，
所述第2接合工序中的第2焊头的宽度比所述第1接合工序中的第1焊头的宽度窄，并且配置在所述第1接合工序中形成的所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域内，
所述第2接合部的区域形成在所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域的范围内。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述蓄电元件由二次电池构成。
7.一种蓄电元件，具备将从电极体延伸出的多个金属箔层叠而得到的凸片经由引线连接到外部端子的结构，
所述层叠的金属箔以及所述引线具有固相接合而成的超声波接合部，
所述超声波接合部具有第1接合部和第2接合部，
所述第1接合部具备：
一端侧接合部，在层叠的金属箔的层叠方向的一端部，将与所述引线不直接接触的至少多层的金属箔固相接合而成；和
另一端侧接合部，在层叠的金属箔的层叠方向的另一端部，将与所述引线直接接触的至少多层的金属箔和所述引线固相接合而成，
所述第2接合部具备将位于所述一端侧的接合部和所述另一端侧的接合部之间的多层的金属箔固相接合而成的接合部，
所述第2接合部的区域的宽度比所述第1接合部的区域的宽度窄，并且位于所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域的范围内。
8.根据权利要求7所述的蓄电元件，其中，
在所述第1接合部以及所述第2接合部的表面分别形成多个凹部，
所述第1接合部中的所述凹部的深度比所述第2接合部中的所述凹部的深度浅。
9.根据权利要求7或8所述的蓄电元件，其中，
所述蓄电元件由二次电池构成。
10.一种金属箔的接合方法，对多个层叠的金属箔进行接合，
所述接合通过在将所述层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对所述焊头施加超声波振动的超声波接合来进行，
所述超声波接合具有：
第1接合工序，对所述层叠的金属箔当中位于所述焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合，形成将所述多层的金属箔固相接合而成的第1接合部；和
第2接合工序，在所述第1接合工序后，通过对所述第1接合部和位于所述砧座侧的多层的金属箔进行固相接合，形成将位于所述砧座侧的多层的金属箔固相接合而成的第2接合部，从而对所述层叠的金属箔的所有层进行固相接合，
所述第2接合工序中的第2焊头的宽度比所述第1接合工序中的第1焊头的宽度窄，并且配置在所述第1接合工序中形成的所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域内，
所述第2接合部的区域形成在所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域的范围内。
11.一种金属箔接合体，对多个层叠的金属箔通过超声波接合进行固相接合而成，
所述金属箔接合体具有将多层金属箔固相接合而成的第1接合部和第2接合部，
所述第1接合部具备：
一端侧接合部，在层叠的金属箔的层叠方向的一端部，将至少多层的金属箔固相接合而成；和
另一端侧接合部，在层叠的金属箔的层叠方向的另一端部，将至少多层的金属箔和引线固相接合而成，
所述第2接合部具备将位于所述一端侧的接合部和所述另一端侧的接合部之间的多层的金属箔固相接合而成的接合部，
所述第2接合部的区域的宽度比所述第1接合部的区域的宽度窄，并且位于所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域的范围内。
12.一种金属复合体的接合方法，对层叠的金属箔和板状的金属板进行接合，所述金属复合体的接合方法包括：
工序(A)，对所述层叠的金属箔进行超声波接合；和
工序(B)，在所述工序(A)后，对接合的所述金属箔的所有层和所述金属板进行超声波接合，
所述工序(A)通过在将所述层叠的金属箔用焊头以及砧座夹入并进行按压的状态下对所述焊头施加超声波振动来进行，
所述工序(A)具有：
第1接合工序，对所述层叠的金属箔当中位于所述焊头侧的至少多层的金属箔进行固相接合，形成将所述多层的金属箔固相接合而成的第1接合部；和
第2接合工序，在所述第1接合工序后，通过对所述第1接合部和位于所述砧座侧的多层的金属箔进行固相接合，形成将位于所述砧座侧的多层的金属箔固相接合而成的第2接合部，从而对所述层叠的金属箔的所有层进行固相接合，
所述第2接合工序中的第2焊头的宽度比所述第1接合工序中的第1焊头的宽度窄，并且配置在所述第1接合工序中形成的所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域内，
所述第2接合部的区域仅形成在所述第1接合部的从所述层叠的金属箔的表层的金属箔侧观察的区域的范围内。
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