JP6760111B2 - How to manufacture a secondary battery - Google Patents
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Description
本開示は、二次電池の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a secondary battery.
特開平10−340737号公報(特許文献1)に開示されているように、二次電池の製造方法において、所定複数枚の集電箔の端部(特許文献1においては耳部)を集電端子に設けられたスリットの内側に束ねた状態で挿入し、レーザー溶接によって両者を溶接するという技術が知られている。これと同様な技術は、特開平08−222198号公報(特許文献2)、特開平08−250103号公報(特許文献3)、特開平10−106536号公報(特許文献4)等にも開示されている。 As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-340737 (Patent Document 1), in a method for manufacturing a secondary battery, a plurality of predetermined current collecting foil ends (ear portion in Patent Document 1) are collected. A technique is known in which a terminal is inserted inside a slit provided in a bundled state, and both are welded by laser welding. A technique similar to this is also disclosed in JP-A-08-222198 (Patent Document 2), JP-A-08-250103 (Patent Document 3), JP-A-10-106536 (Patent Document 4), and the like. ing.
従来の二次電池の製造方法においては、所定複数枚の集電箔の端部を、ある程度ひとまとまりに束ねた状態で集電端子のスリットに挿入している。しかしながら、所定複数枚の集電箔について、これらの端部のすべてをスリットの内側に適切に挿入することは容易ではない。複数のうちのいくつかの集電箔の端部については、集電端子のうちのスリットを形成している部分によってスリットへの進入が妨げられ、結果として、集電箔が破損したり、良好な電気接続が確保できなかったりするといった可能性が生じ得る。 In the conventional method for manufacturing a secondary battery, the ends of a plurality of predetermined current collector foils are inserted into the slits of the current collector terminals in a state of being bundled to some extent. However, it is not easy to properly insert all of the ends of a predetermined number of current collector foils inside the slit. For some of the ends of the current collecting foil, the slit-forming portion of the current collecting terminal prevents entry into the slit, resulting in damage to the current collecting foil or good performance. There is a possibility that a good electrical connection cannot be secured.
本開示は、所定複数枚の集電箔の端部を、集電端子に設けられたスリットに容易に挿入可能とする二次電池の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a secondary battery, which enables the ends of a plurality of predetermined current collector foils to be easily inserted into slits provided in a current collector terminal.
本開示に基づく二次電池の製造方法は、正極用および負極用の集電箔がセパレータを介して積層されてなる電極本体部と、正極用および負極用の上記集電箔がそれぞれ上記電極本体部を挟んでその両側に延出してなる集電箔延出部とを有する、電極体を形成する工程と、上記集電箔延出部を構成している複数枚の上記集電箔を、集電端子に設けられたスリットの内側に挿入する工程と、上記スリットの内側に配置された複数枚の上記集電箔に向けてレーザーを照射することにより、複数枚の上記集電箔を上記集電端子に溶接する工程と、を備え、複数枚の上記集電箔を上記スリットの内側に挿入する方向における寸法を長さと定義したとすると、上記集電箔延出部を構成する複数枚の上記集電箔は、複数枚の第1集電箔と、複数枚の上記第1集電箔よりも長い長さを有する第2集電箔とを含み、上記電極体を形成する工程においては、長さ方向において屈曲変形または湾曲変形するように折り返された上記第2集電箔と、折り返された上記第2集電箔の内側に挟み込まれた複数枚の上記第1集電箔とによって1つの挿入部が形成され、複数枚の上記集電箔を上記スリットの内側に挿入する工程においては、複数枚の上記第1集電箔と上記第2集電箔とが1つの上記挿入部を形成した状態で、上記挿入部のうちの上記第2集電箔が折り返されている部分を挿入方向の先端として上記スリットの内側に挿入される。 In the method for manufacturing a secondary battery based on the present disclosure, an electrode main body portion in which current collector foils for a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and the current collector foils for a positive electrode and a negative electrode are the electrode main bodies, respectively. A step of forming an electrode body having a current collecting foil extending portion extending on both sides of the portion, and a plurality of the current collecting foils constituting the current collecting foil extending portion. By the step of inserting into the inside of the slit provided in the current collecting terminal and irradiating the laser toward the plurality of current collecting foils arranged inside the slit, the plurality of current collecting foils are said to be described above. Assuming that the process of welding to the current collecting terminal is provided and the dimension in the direction in which the plurality of current collecting foils are inserted into the inside of the slit is defined as the length, the plurality of sheets constituting the current collecting foil extending portion. The current collector foil of the above includes a plurality of first current collector foils and a second current collector foil having a length longer than that of the plurality of first current collector foils, and in the step of forming the electrode body. The second current collecting foil folded back so as to be bent or deformed in the length direction, and a plurality of first current collecting foils sandwiched inside the folded second current collecting foil. In the step of inserting the plurality of current collector foils into the inside of the slit, one insertion portion is formed by the above, and the plurality of the first current collector foils and the second current collector foil are inserted into one. In the state where the portion is formed, the portion of the insertion portion where the second current collecting foil is folded back is inserted into the inside of the slit with the tip in the insertion direction as the tip.
上記構成によれば、挿入部の存在によって集電箔のスリットへの挿入動作をスムーズに行うことができ、さらには、集電箔(第2集電箔)が所要数の集電箔(第1集電箔)を挟み込むため、各々の集電箔のスリットへの挿入漏れが生じることもなく、電極体と集電端子との電気的接続を確実に行なうことが可能である。 According to the above configuration, the operation of inserting the current collector foil into the slit can be smoothly performed due to the presence of the insertion portion, and further, the current collector foil (second current collector foil) is the required number of current collector foils (second current collector foil). (1) Since the current collector foil) is sandwiched, it is possible to reliably electrically connect the electrode body and the current collector terminal without causing omission of insertion of each current collector foil into the slit.
上記の構成を備えた二次電池の製造方法によれば、所定複数枚の集電箔の端部を、集電端子に設けられたスリットに容易に挿入可能とすることができる。 According to the method for manufacturing a secondary battery having the above configuration, the ends of a plurality of predetermined current collector foils can be easily inserted into the slits provided in the current collector terminals.
実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 The embodiment will be described below with reference to the drawings. The same parts and equivalent parts may be given the same reference number and duplicate explanations may not be repeated.
図1および図2は、それぞれ、実施の形態における二次電池の製造方法によって製造される二次電池10を示す断面図および斜視図である。二次電池10は、非水電解質二次電池であり、たとえばリチウムイオン電池として利用できる。二次電池10は、たとえば車両を駆動するために利用され、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能なバッテリから電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車や、外部充電が可能なプラグインハイブリッド自動車、電気自動車などに搭載される。
1 and 2 are a cross-sectional view and a perspective view showing a
(二次電池10)
図1および図2に示すように、二次電池10は、電極体20、ケース体31、正極用外部端子36P(図1)、負極用外部端子36N(図1)、正極用集電端子41P、負極用集電端子41Nを備える。図示上の便宜のため、図2中には正極用外部端子36Pおよび負極用外部端子36Nを図示していない。以下、正極用外部端子36Pおよび負極用外部端子36Nを特に区別しない場合には単に「外部端子36」といい、正極用集電端子41Pおよび負極用集電端子41Nを特に区別しない場合には単に「集電端子41」という。
(Secondary battery 10)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
(ケース体31、外部端子36、集電端子41)
ケース体31は、二次電池10の外観をなす。ケース体31は、アルミニウム等の金属から形成される。ケース体31は、本体部32および蓋部33が組み合わさって構成される。本体部32は、有底角形形状を有し、蓋部33は、本体部32の開口部を塞ぐように設けられる。蓋部33には、正極用外部端子36P(図1)および負極用外部端子36N(図1)が取り付けられる。
(
The
図3は、外部端子36と集電端子41との間の接続構造を示す分解組み立て図である。外部端子36は、ケース体31(図1)の外部に配置され、絶縁体37を介して蓋部33の外表面(上面)上に重ね合わされる。集電端子41は、ケース体31の内部に配置され、絶縁体38を介して蓋部33の内表面(下面)上に重ね合わされる。導電性のピン部材39が集電端子41から外部端子36まで挿通されることにより、集電端子41と外部端子36とが電気的に接続される。正極用外部端子36Pおよび正極用集電端子41P間の接続構造と、負極用外部端子36Nおよび負極用集電端子41N間の接続構造とは同様に構成される。
FIG. 3 is an exploded assembly view showing a connection structure between the
集電端子41は、その構成部位として、基部42と、アーム部43とを有する(図9も参照)。正極用集電端子41Pはたとえば、アルミ製であり、厚みが1mm、幅は24mmである。負極用集電端子41Nはたとえば、銅製であり、厚みが1mm、幅は24mmである。基部42は、平板形状を有し、絶縁体38を介して蓋部33の内表面上に重ね合わされる。アーム部43は、基部42から折れ曲がり、基部42より遠ざかる方向に延在する。アーム部43には、複数のスリット44(図7〜図9)が形成される。スリット44は、アーム部43が延在している方向に沿って略直線状に延び、アーム部43の先端に達している。複数のスリット44は、電極体20の厚み方向(図1紙面に対して垂直な方向)に間隔を隔てて並んでいる(図2,図9)。レーザー加工やプレス加工などで金属板材にたとえば0.5mmのスリット44を4本形成した後、L字状に金属板材を折り曲げることで、集電端子41が得られる。
The current
(電極体20)
図4は、電極体20(図1,図2)を構成する正極用集電箔21P,セパレータ29、および負極用集電箔21Nを示す分解正面図である。図5は、電極体20を構成する正極用集電箔21P,セパレータ29、および負極用集電箔21Nの積層させた状態を示す上面図である。電極体20(図2)は、集電端子41および電解液(図示せず)とともにケース体31の中に収容される。電極体20は、複数の正極用集電箔21Pと、複数のセパレータ29と、複数の負極用集電箔21Nとの積層体から構成される。
(Electrode body 20)
FIG. 4 is an exploded front view showing the positive electrode
図4および図5を参照して、複数の正極用集電箔21Pは、複数の正極用集電箔21P1(第1集電箔)と、正極用集電箔21P2(第2集電箔)とを含む。複数の負極用集電箔21Nは、複数の負極用集電箔21N1(第1集電箔)と、複数の負極用集電箔21N2(第2集電箔)とを含む。以下、正極用集電箔21P1,21P2を特に区別しない場合にはこれらを総称して単に「正極用集電箔21P」といい、負極用集電箔21N1,21N2を特に区別しない場合にはこれらを総称して単に「負極用集電箔21N」という。
With reference to FIGS. 4 and 5, the plurality of positive electrode current collector foils 21P are a plurality of positive electrode current collector foils 21P1 (first current collector foil) and a positive electrode current collector foil 21P2 (second current collector foil). And include. The plurality of negative electrode current collector foils 21N include a plurality of negative electrode current collector foils 21N1 (first current collector foil) and a plurality of negative electrode current collector foils 21N2 (second current collector foil). Hereinafter, when the positive electrode current collector foils 21P1, 21P2 are not particularly distinguished, they are collectively referred to simply as "positive electrode
正極用集電箔21Pは、略矩形形状を有するアルミニウム箔から形成される。正極用集電箔21Pの両面には、正極活物質を含有するペースト26が塗布される。正極用集電箔21Pの長手方向に延びる一方の周縁には、ペースト26が塗布されていない周縁部22が、帯状に延びて形成される。
The positive electrode
負極用集電箔21Nは、正極用集電箔21Pと略同一形状を有する銅箔から形成される。負極用集電箔21Nの両面には、負極活物質を含有するペースト27が塗布される。負極用集電箔21Nの長手方向に延びる一方の周縁には、ペースト27が塗布されていない周縁部23が、帯状に延びて形成される。
The negative electrode
セパレータ29は、略矩形形状を有し、たとえば、多孔質のポリプロピレン樹脂シートから構成される。たとえば、正極用集電箔21P1、セパレータ29、負極用集電箔21N1、セパレータ29、正極用集電箔21P2、セパレータ29、負極用集電箔21N2が、この記載順に配置される。
The
正極用集電箔21Pにペースト26が塗布された領域と、負極用集電箔21Nにペースト27が塗布された領域とが、セパレータ29を介して向かい合う。正極用集電箔21Pの周縁部22が、セパレータ29の長手方向(図4紙面内の左右方向)に延びる一方の端辺から露出し、負極用集電箔21Nの周縁部23が、セパレータ29の長手方向(図4紙面内の左右方向)に延びる他方の端辺から露出する。
The region where the
電極体20は、複数の正極用集電箔21Pと、複数のセパレータ29と、複数の負極用集電箔21Nとが、上記のように積層されることにより構成される。このように構成された電極体20は(図1,図2参照)、その構成部位として、電極本体部25と、正極用集電箔延出部24Pおよび負極用集電箔延出部24Nとを有する。以下、正極用集電箔延出部24Pおよび負極用集電箔延出部24Nを特に区別しない場合には単に「集電箔延出部24」という。
The
電極本体部25は、正極用集電箔21Pおよび負極用集電箔21Nが、セパレータ29を介して積層されている部位である(図2)。正極用集電箔延出部24Pは、正極用集電箔21Pが電極本体部25から一方の側に延出している部位であり、負極用集電箔延出部24Nは、負極用集電箔21Nが電極本体部25から他方の側に延出している部位である。正極用集電箔延出部24Pと負極用集電箔延出部24Nとの間に電極本体部25が位置している。
The electrode
正極用集電箔延出部24Pにおいては、複数枚の正極用集電箔21Pが電極体20の厚み方向に積層されている。正極用集電端子41Pは、正極用外部端子36P(図1)と、正極用集電箔延出部24P(複数枚の正極用集電箔21P)との間を電気的に接続する。負極用集電箔延出部24Nにおいては、複数枚の負極用集電箔21Nが電極体20の厚み方向に積層されている。負極用集電端子41Nは、負極用外部端子36N(図1)と、負極用集電箔延出部24N(複数枚の負極用集電箔21N)との間を電気的に接続する。
In the positive electrode current collecting
正極用集電端子41Pは、正極用集電箔21Pを形成する金属と同じ種類の金属から形成される。負極用集電端子41Nは、負極用集電箔21Nを形成する金属と同じ種類の金属から形成される。材質を例示すると、正極用集電端子41Pは、高電位でも腐食せず、比抵抗が小さい特徴を有するアルミニウムから形成される。負極用集電端子41Nは、比抵抗が小さく、リチウム(Li)と合金化しない特徴を有する銅により形成される。
The positive electrode current collecting terminal 41P is formed of the same type of metal as the metal forming the positive electrode
ここで、集電端子41と集電箔延出部24とを接続する際には、集電端子41に設けられたスリット44の内側に集電箔延出部24が挿入される(図2,図9)。この際、集電端子41のスリット44の内側に集電箔延出部24が進入するように、集電端子41は矢印ARに示す方向に集電箔延出部24に対して相対移動させられる。詳細な技術的意義については後述するが、この矢印ARに示す方向はここでは「挿入方向」と定義される。
Here, when the current collecting
図4を再び参照して、複数枚の正極用集電箔21P(正極用集電箔延出部24P)をスリット44の内側に挿入する方向における寸法(上記挿入方向における寸法)を「長さ」と定義する。正極用集電箔延出部24Pを構成する複数枚の正極用集電箔21Pは、長さL1を有する複数枚の正極用集電箔21P1(第1集電箔)と、複数枚の正極用集電箔21P1(複数枚の第1集電箔)よりも長い長さL2を有する複数枚の正極用集電箔21P2(第2集電箔)とを含む。
With reference to FIG. 4 again, the dimension (dimension in the above insertion direction) in the direction in which a plurality of positive electrode current collector foils 21P (positive electrode current collector
すなわち、正極用集電箔21P2のうちの(ペースト26が塗工されていない)周縁部22には、上記の挿入方向(矢印AR)に対して平行な方向に延びる突出片22Uが形成される。一方、正極用集電箔21P1のうちの(ペースト26が塗工されていない)周縁部22には、突出片22Uに対応する箇所に端部22Tが形成される。
That is, a protruding
正極用集電箔21P1のうちの(正極用集電箔延出部24Pを構成する)周縁部22と、正極用集電箔21P2のうちの(正極用集電箔延出部24Pを構成する)周縁部22とを比較すると、正極用集電箔21P2の方が、正極用集電箔21P1に比べて突出片22U(長さL2−長さL1)の分だけ長さが長い。正極用集電箔21P2と正極用集電箔21P1とがセパレータ29および負極用集電箔21Nを介して積層された状態においては、突出片22Uは端部22T(セパレータ29)から挿入方向において突出するように配置される。突出片22Uのセパレータ29からの突出長さは、たとえば5mmである。
The
(製造方法)
図5および図6に示すように、電極体20(図1,図2)を形成する工程においては、長さ方向(挿入方向)において屈曲変形または湾曲変形するように正極用集電箔21P2(第2集電箔)の突出片22Uが折り返される。折り返された正極用集電箔21P2(第2集電箔)の突出片22Uの内側に、複数枚の正極用集電箔21P1(第1集電箔)の各々における端部22Tが挟み込まれることによって(包み込まれることによって)、1つの挿入部22Q(図6)が形成される。
(Production method)
As shown in FIGS. 5 and 6, in the step of forming the electrode body 20 (FIGS. 1 and 2), the positive electrode current collector foil 21P2 (the positive electrode current collector foil 21P2) is bent or curved in the length direction (insertion direction). The protruding
負極側についても同様に(図4)、負極用集電箔延出部24Nを構成する複数枚の負極用集電箔21Nは、長さL1を有する複数枚の負極用集電箔21N1(第1集電箔)と、複数枚の負極用集電箔21N1(複数枚の第1集電箔)よりも長い長さL2を有する複数枚の負極用集電箔21N2(第2集電箔)とを含む。
Similarly for the negative electrode side (FIG. 4), the plurality of negative electrode current collector foils 21N constituting the negative electrode current collector
負極用集電箔21N2のうちの(ペースト27が塗工されていない)周縁部23には、上記の挿入方向(矢印AR)に対して平行な方向に延びる突出片23Uが形成される。一方、負極用集電箔21N1のうちの(ペースト27が塗工されていない)周縁部23には、突出片23Uに対応する箇所に端部23Tが形成される。負極用集電箔21N2と負極用集電箔21N1とがセパレータ29および正極用集電箔21Pを介して積層された状態においては、突出片23Uは端部23T(セパレータ29)から挿入方向において突出するように配置される。
A protruding
図5に示すように、電極体20(図1,図2)を形成する工程においては、長さ方向(挿入方向)において屈曲変形または湾曲変形するように負極用集電箔21N2(第2集電箔)の突出片23Uが折り返される。折り返された負極用集電箔21N2(第2集電箔)の突出片23Uの内側に、複数枚の負極用集電箔21N1(第1集電箔)の各々における端部23Tが挟み込まれることによって(包み込まれることによって)、挿入部22Q(図6)と同様な1つの挿入部が負極側においても形成される。
As shown in FIG. 5, in the step of forming the electrode body 20 (FIGS. 1 and 2), the negative electrode current collector foil 21N2 (second collection) is bent or curved in the length direction (insertion direction). The protruding
上記のような挿入部(挿入部22Q)の形成は、正極側および負極側の双方について、所定の積層単位毎に行なわれる。たとえば、72枚の正極用集電箔21Pについて、このうちの4枚については正極用集電箔21P2として突出片22Uを有するものを採用し、残りの68枚については正極用集電箔21P1として突出片22Uを有さないものを採用する。
The formation of the insertion portion (
1つの電極体20を構成する上で、計72枚の正極用集電箔21Pを4つに分け、17枚の正極用集電箔21P1と1枚の正極用集電箔21P2とを積層し、正極用集電箔21P2は積層方向における最も端の位置に配置する。各々の正極用集電箔21Pについては、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金から作成し、厚みは15μm、短手方向の寸法(長さL1に相当)は76mm、長手方向の寸法は130mmである。周縁部22に相当する10mmを残し、ペースト26(活物質合剤層)を両面に形成することで、計72枚の正極用集電箔21Pが得られる。このうち4枚については、長さL2を80mmとし、突出片22Uを長さ5mmになるよう切り欠く。
In constructing one
セパレータ29の短手方向の寸法は84mm、長手方向の寸法は134mm、厚みは24μmである。突出片22Uのセパレータ29からの突出長さは、たとえば5mmである。折り曲げられる突出片22Uの長さ(正極用集電箔21P2と正極用集電箔21P1との長さの差分)は、「セパレータ29から突出片22Uを突出させた分の長さと、所定積層枚数(ここでは18枚)の正極用集電箔21Pの合計厚みとの和」に相当する値にすることが好ましい。
The
正極用集電箔21P2の突出片22Uを上記のように折り曲げることで、1つの挿入部22Qを有する1つの単位電極体20Tを形成する。このような1つの単位電極体20Tは、負極側についても同様に1つの挿入部を有する。各々の負極用集電箔21Nについては、たとえば電解銅箔から作製し、厚みは10μm、短手方向の寸法(長さL1に相当)は76mm、長手方向の寸法は134mmである。周縁部23に相当する10mmを残し、ペースト27(活物質合剤層)を両面に形成することで、計72枚の負極用集電箔21Nが得られる。このうち4枚については、長さL2を84mmとし、突出片23Uを長さ5mmになるよう切り欠く。負極用集電箔21N2の突出片23Uを上記のように折り曲げることで、挿入部22Qと同様な1つの挿入部を有する1つの単位電極体20Tを形成する。このような構成を有する単位電極体20Tを計4つ作成する。
By bending the protruding
図7に示すように、4つの単位電極体20Tを重ね合わせることで、集電端子41に接続される前の状態を有する電極体20が得られる。図8は、図7中のVIII線に囲まれた領域を拡大して示す図である。図9は、図8に対応する斜視図である。
As shown in FIG. 7, by superimposing the four
図7〜図9に示すように、正極用集電端子41Pは矢印ARに示す方向(挿入方向)に正極用集電箔延出部24Pに対して相対移動させられる。挿入部22Qのうちの正極用集電箔21P2(突出片22U)が折り返されている山形状の部分22S(図8)を挿入方向の先端として、正極用集電箔21P(複数枚の正極用集電箔21P1および正極用集電箔21P2)は、全体として1つの挿入部22Qを形成した状態で正極用集電端子41Pのスリット44の内側に挿入される。
As shown in FIGS. 7 to 9, the positive electrode current collecting terminal 41P is moved relative to the positive electrode current collecting
図9に示すように、正極用集電端子41Pへの挿入が完了した電極体20(4つの単位電極体20T)を図示しない溶接治具にセットする。正極用集電端子41Pの両側から圧力をかけることで、正極用集電箔21Pを挟み込むようにスリット44を締め込む。その後、スリット44を締め込んだ状態で、正極用集電端子41Pから突出している正極用集電箔21Pと正極用集電端子41Pのスリット44にレーザーを照射し(図10中の白色矢印)、これらを溶接する。正極側の溶接条件としては、たとえば出力2500W、速度1800mm/SECのファイバーレーザーを利用できる。負極側の溶接条件としては、出力1500W、速度1800mm/SECのファイバーレーザーを利用できる。
As shown in FIG. 9, the electrode body 20 (four
外部端子36(図1)等と一体なった電極体20をケース体31(本体部32)の中に挿入し、外部端子36(蓋部33)と本体部32とを溶接する。蓋部33に設けた注液孔より電解液を注入した後、注液孔に栓をすることで、図1に示す電極体20が得られる。
The
(作用および効果)
実施の形態の構成によれば、複数枚の正極用集電箔21P1と正極用集電箔21P2とが1つの挿入部22Qを形成した状態で、挿入部22Qのうちの正極用集電箔21P2が折り返されている山形状の部分22Sを挿入方向の先端としてスリット44の内側に挿入される。したがって正極用集電箔21Pのスリット44への挿入動作はスムーズに行うことができ、さらには、正極用集電箔21P2の突出片22Uが所要数の正極用集電箔21P1を包みこんでいるため、各々の正極用集電箔21Pのスリット44への挿入漏れが生じることもなく、電極体20と正極用集電端子41Pとの電気的接続がより確実になる。これは負極側についても同様である。
(Action and effect)
According to the configuration of the embodiment, in a state where a plurality of positive electrode current collecting foils 21P1 and positive electrode current collecting foils 21P2 form one
図11を参照して、上記のような実施の形態の構成が採用されていない場合には、所定複数枚の正極用集電箔21Pの各々の端部22Tが、ある程度ひとまとまりに束ねた状態で正極用集電端子41Pのスリット44に挿入される。しかしながら、所定複数枚の正極用集電箔21Pについて、これらの端部22Tのすべてをスリット44の内側に適切に挿入することは容易ではなく、複数のうちのいくつかの正極用集電箔21Pの端部22Tについては、正極用集電箔21Pのうちのスリット44を形成している部分によってスリット44への進入が妨げられ、結果として、正極用集電箔21Pの一部が破損したり、良好な電気接続が確保できなかったりするといった可能性が生じ得る。
With reference to FIG. 11, when the configuration of the above embodiment is not adopted, the
一般的に、アルカリ蓄電池の集電箔の端部はニッケルからなり、高い強度を有し、厚みは100μm〜200μmである。リチウムイオン電池の場合、集電箔はアルミや銅箔から作製され、ニッケルに比べて低い強度を有し、1枚10数μm前後という極めて薄い厚さを有する。積層数は、たとえば車載用の大容量電池では100枚近くになるが、電極体の集電体端部を所要枚数に分割すると厚みはたとえば0.5mm前後となる。 Generally, the end of the current collecting foil of an alkaline storage battery is made of nickel, has high strength, and has a thickness of 100 μm to 200 μm. In the case of a lithium ion battery, the current collector foil is made of aluminum or copper foil, has a lower strength than nickel, and has an extremely thin thickness of about 10 μm per sheet. The number of stacked batteries is, for example, close to 100 for a large-capacity battery for automobiles, but when the end of the current collector of the electrode body is divided into the required number, the thickness becomes, for example, about 0.5 mm.
そのため、集電端子のスリットは複数の集電箔の各々の端部を挿入するのに必要な寸法であって、かつ、集電箔の端部との溶接を可能にする程度に細く構成されている。その結果、スリットへの挿入時に複数の集電箔の各々の端部が折れ曲がったり破損したりしやすく、これらの不具合が生じることを避けるためには作業場の困難を伴う。さらに、積層型の電極体の場合、スリットに挿入できなかった集電箔は十分な電気的接続がなされない可能性があり、適切な電池容量を実現できないということにも繋がり得る。 Therefore, the slit of the current collector terminal has the dimensions necessary for inserting each end of the plurality of current collector foils, and is configured to be thin enough to enable welding with the end portions of the current collector foils. ing. As a result, each end of the plurality of current collector foils is liable to be bent or damaged when inserted into the slit, and it is difficult for the workplace to avoid these problems. Further, in the case of a laminated electrode body, the current collecting foil that could not be inserted into the slit may not be sufficiently electrically connected, which may lead to the inability to realize an appropriate battery capacity.
これらの事象に対して上述の実施の形態の構成によれば、集電箔のスリットへの挿入動作はスムーズに行うことができ、さらには、集電箔(第2集電箔)の突出片が所要数の集電箔(第1集電箔)を包みこんでいるため、各々の集電箔のスリットへの挿入漏れが生じることもなく、電極体と集電端子との電気的接続を確実に行なうことが可能である。 According to the configuration of the above-described embodiment for these events, the operation of inserting the current collector foil into the slit can be smoothly performed, and further, the protruding piece of the current collector foil (second current collector foil). Wraps the required number of current collector foils (first current collector foil), so there is no omission of insertion of each current collector foil into the slit, and the electrical connection between the electrode body and the current collector terminal is established. It is possible to do it reliably.
以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本開示の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments have been described above, the above disclosure contents are examples in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
10 二次電池、20 電極体、20T 単位電極体、21N,21N1,21N2 負極用集電箔、21P1,21P2,21P 正極用集電箔、22,23 周縁部、22Q 挿入部、22S 部分、22T,23T 端部、22U,23U 突出片、24,24N,24P 延出部、25 電極本体部、26,27 ペースト、29 セパレータ、31 ケース体、32 本体部、33 蓋部、36 外部端子、36N 負極用外部端子、36P 正極用外部端子、37,38 絶縁体、39 ピン部材、41,41N,41P 集電端子、42 基部、43 アーム部、44 スリット、AR 矢印、L1,L2 長さ。 10 secondary battery, 20 electrode body, 20T unit electrode body, 21N, 21N1,21N2 negative electrode current collector foil, 21P1,21P2,21P positive electrode current collector foil, 22,23 peripheral part, 22Q insertion part, 22S part, 22T , 23T end, 22U, 23U projecting piece, 24, 24N, 24P extension, 25 electrode body, 26, 27 paste, 29 separator, 31 case body, 32 body, 33 lid, 36 external terminal, 36N External terminal for negative electrode, 36P External terminal for positive electrode, 37,38 insulator, 39-pin member, 41,41N, 41P Current collector terminal, 42 base, 43 arm, 44 slit, AR arrow, L1, L2 length.
Claims (1)
前記集電箔延出部を構成している複数枚の前記集電箔を、集電端子に設けられたスリットの内側に挿入する工程と、
前記スリットの内側に配置された複数枚の前記集電箔に向けてレーザーを照射することにより、複数枚の前記集電箔を前記集電端子に溶接する工程と、を備え、
複数枚の前記集電箔を前記スリットの内側に挿入する方向における寸法を長さと定義したとすると、前記集電箔延出部を構成する複数枚の前記集電箔は、複数枚の第1集電箔と、複数枚の前記第1集電箔よりも長い長さを有する第2集電箔とを含み、
前記電極体を形成する工程においては、長さ方向において屈曲変形または湾曲変形するように折り返された前記第2集電箔と、折り返された前記第2集電箔の内側に挟み込まれた複数枚の前記第1集電箔とによって1つの挿入部が形成され、
複数枚の前記集電箔を前記スリットの内側に挿入する工程においては、複数枚の前記第1集電箔と前記第2集電箔とが1つの前記挿入部を形成した状態で、前記挿入部のうちの前記第2集電箔が折り返されている部分を挿入方向の先端として前記スリットの内側に挿入される、
二次電池の製造方法。
An electrode main body portion in which current collector foils for a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and a collection of current collector foils for a positive electrode and a negative electrode extending on both sides of the electrode main body portion, respectively. A step of forming an electrode body having an electric foil extending portion and
A step of inserting the plurality of current collector foils constituting the current collector foil extending portion into the inside of a slit provided in the current collector terminal, and
A step of welding a plurality of the current collecting foils to the current collecting terminals by irradiating a laser toward the plurality of the current collecting foils arranged inside the slit.
Assuming that the dimension in the direction in which the plurality of current collector foils are inserted into the inside of the slit is defined as the length, the plurality of the current collector foils constituting the current collector foil extending portion are a plurality of first sheets. A current collector foil and a second current collector foil having a length longer than that of the first current collector foil are included.
In the step of forming the electrode body, the second current collector foil folded back so as to be bent or curved in the length direction, and a plurality of sheets sandwiched inside the folded second current collector foil. One insertion portion is formed by the first current collector foil of the above.
In the step of inserting the plurality of current collector foils into the inside of the slit, the insertion in a state where the plurality of the first current collector foils and the second current collector foil form one insertion portion. The portion of the portion where the second current collector foil is folded back is inserted into the inside of the slit with the tip in the insertion direction as the tip.
How to manufacture a secondary battery.
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