JP2011192517A - 角形電池およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未塗工部と集電体との間の溶接の品質を向上させる。
【解決手段】捲回体１２０は、セパレータで絶縁しつつ正極シートと負極シートを積層しつつ捲回して作成される。この捲回体１２０の正負極側両端面において、正負極シートの未塗工部の積層体１２２Ｃ，１２４Ｃは、その内周側から外周方向に押し広げられて２つに分離されている。分離された積層体１２２Ｃ，１２４Ｃと二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂを重ね合わせ、超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡとの間で両者を挟圧して溶接する。二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの法線方向には、対向する二股接続片が位置しないので、固定子ＷＡを片持ち支持することなく、集電体と干渉することなく超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡを使用して溶接が可能となる。この結果、溶接の品質が向上する。
【選択図】図８

Description

本発明は、横断面形状が長方形、隅丸長方形等に形成される角形電池、およびその製造方法に関する。

従来から、円筒型電池に比してより高い体積密度が得られる電池として角形電池が知られている。角形電池においては、角形の電池筐体内に、帯状の正極と負極をセパレータを介して重ねて捲回して成る捲回体を収納するとともに、電池筐体内に電解液を注入する。

角形電池は、捲回体の捲回軸方向の両端部に、それぞれ正極と負極の未塗工部を突出させ、未塗工部に電極端子又は集電体を接続することによって、通電経路の最短化による接続抵抗を低減し、出力を高めている。また、このような構成は、コンパクト化にも効果がある。

捲回体と集電体との接続形態に関して、例えば特許文献１の蓄電素子が提案されている。

特許文献１記載の蓄電素子では、捲回体の軸方向端部にある正負極未塗工部をコ字状の集電体と超音波溶接により接合している。この際、コ字状の集電体の空間内に片持ち支持された固定子が挿入され、未塗工部の外周面に配置したホーンと固定子とにより未塗工部と集電体とを挟持して溶接し、両者を接合している。

特許第４０６１９３８号

上記従来技術では、固定子が片持ち支持されているため、ホーンからの圧力により固定子が変形すると、溶接不良が発生するおそれがある。

（１）本発明による角形電池は、正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとがセパレータを介して扁平形状に捲回され、両端部に前記正負極活物質が塗布されていない正負極未塗工部が正負極接続部として設けられた捲回体と、前記捲回体が収納された扁平形状の容器と、前記容器を封止する蓋と、前記蓋に設けられた正極外部端子および負極外部端子と、前記正極シートの正極接続部を前記正極外部端子に電気的に接続する正極集電体であって、前記正極接続部の表裏面にそれぞれ接する接合面が形成された二股接続片を有する正極集電体と、前記負極シートの負極接続部を前記負極外部端子に電気的に接続する負極集電体であって、前記負極接続部の表裏面にそれぞれ接する接合面が形成された二股接続片を有する負極集電体とを備え、前記捲回体の捲回軸方向の両端面において、前記正極接続部における正極シートの積層体および前記負極接続部における負極シートの積層体は、内周側から外周側に向けて扁平形状の容器の厚さ方向に押し広げられて２つの積層体に分離され、前記正負極集電体の二股接続片の接合面の各々は、前記分離された前記積層体の外周面の各々と接合して溶接されていることを特徴とする。
（２）本発明による角形電池の製造方法は、前記蓋の正負極外部端子と前記正負極集電体とをそれぞれ接続して蓋組立体を製作する工程と、正極シートと負極シートをセパレータを介して捲回して扁平形状に捲回体を形成する工程と、蓋組立体を前記捲回体と一体化する工程と、前記捲回体の捲回軸方向両端面において、前記正極シートおよび負極シートの活物質が塗布されていない正極接続部および負極接続部の積層体を内側から外側に押し広げて２つの積層体に分離する工程と、前記分離された２つの積層体を前記正負極集電体の前記二股接続片に接続する工程とを備え、前記接続する工程は、前記二股接続片の一方の接続片の接合面の法線に沿って超音波振動子と固定子とを配置する工程と、前記固定子および超音波振動子のいずれか一方を前記２つに分離された一方の積層体の内周面に、前記固定子および超音波振動子のいずれか他方を前記二股接続片の一方の接続片の外周面に当接させ、前記超音波振動子と前記固定子により前記積層体と前記接合面とを挟圧し、前記超音波振動子に溶接エネルギを印加して前記２つに分離された積層体と前記接合面とを溶接する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の角形電池とその製造方法によれば、捲回体の正負極接続部（未塗工部）と集電体の溶接部の品質を向上することができる。

本発明による角形電池における実施形態の外観を示す斜視図。 図１の角形電池の発電要素組立体を示す正面図。 図１の角形電池の分解斜視図。 （ａ）は図１の角形電池の蓋組立体の斜視図、（ｂ）は集電体の形状を示すｂ−ｂ線断面図。 図１の角形電池における捲回体の斜視図。 捲回体を集電体と一体化する工程を説明する負極側端部の拡大横断面。 図1の角形電池の未塗工部を内周から押し広げた状態を示す捲回体の斜視図。 （ａ）捲回体を集電体に超音波溶接する工程を説明する負極側端部の拡大横断面、（ｂ）はその一部拡大断面図。 捲回体を集電体に溶接した角形電池を負極側から見た斜視図。

本発明による角形電池をリチウムイオン二次電池に適用した実施の形態を、図面を参照して説明する。

［角形電池の構成］
図１に示すように、リチウムイオン電池ＢＣは、一端部に開口を有する容器１０と、容器１０内に収容された図２に示す発電要素組立体１１とを含んで構成されている。容器１０は、横断面形状が扁平な長方形、隅丸長方形あるいは隅丸長円形の有底角筒状のケースである。したがって、容器１０は、幅広側面と幅狭側面と底面とで形成されている。

［発電要素組立体］
図２に示す発電要素組立体１１は、図３および４に示す蓋組立体１１０と、図３および図５に示す捲回体１２０とを備えている。

［蓋組立体］
図２〜４、とくに図４に示すように、蓋組立体１１０は、容器１０の開口を塞ぐ蓋１１１と、絶縁シール部材１１２を介して蓋１１１から突出する正負極外部端子１１３，１１４と、正負極外部端子１１３，１１４にそれぞれ接続された正負極集電体１１５，１１６とを備えている。正負極外部端子１１３，１１４と正負極集電体１１５，１１６は、絶縁シール部材１１２により蓋１１１と電気的に絶縁されている。

正極集電体１１５は、集電体基部１１５Ａと一対の正極集電体接続片（二股接続片）１１５Ｂとを備える。基部１１５Ａは、蓋１１１の裏面に絶縁材を介して接する水平平板と、水平平板から容器底部に向けて折れ曲がる垂直平板とを有する。垂直平板は、容器１０の幅狭側面に沿って二次電池底部方向に延在する。二股接続片１１５Ｂは、基部１１５Ａの垂直平板の下端両側面から二股に分岐しつつ、容器底部方向に延びる一対の正極接続片である。一対の接続片１１５Ｂは、図４（ｂ）に示すように、容器１０の上方から見て、すなわち横断面形状においては、先端に近づくほど接続片同士の間隔が狭くなるように傾斜している。一対の接続片１１５Ｂの一対の内面１１５Ｃは、後述するように捲回体１２０の正極未塗工部１２２Ａ（図６参照）の外表面と接合される。

同様に、負極集電体１１６は、集電体基部１１６Ａと一対の負極集電体接続片（二股接続片）１１６Ｂとを備える。基部１１６Ａは、蓋１１１の裏面に絶縁材を介して接する水平平板と、水平平板から容器底部に向けて折れ曲がる垂直平板とを有する。垂直平板は、容器１０の幅狭側面に沿って二次電池底部方向に延在する。二股接続片１１６Ｂは、基部１１６Ａの垂直平板の下端両側面から二股に分岐しつつ、容器底部方向に延びる一対の負極接続片である。一対の接続片１１６Ｂは、図４（ｂ）に示すように、容器１０の上方から見て、すなわち横断面形状においては、先端に近づくほど接続片同士の間隔が狭くなるように傾斜している。一対の接続片１１６Ｂの一対の内面１１６Ｃは、後述するように捲回体１２０の負極未塗工部１２４Ａ（図６参照）の外表面と接合される。

後述するように、一対の正極接続片１１５Ｂは、捲回体１２０の一端側で正極接続部１２２Ａの積層体１２２Ｃを挟持し、一対の負極接続片１１６Ｂは、捲回体１２０の他端側で負極接続部１２４Ａの積層体１２４Ｃを挟持するように、捲回体１２０を挟み込む。

正極集電体１１５は、正極シート１２２の正極接続部１２２Ａを正極外部端子１１３に電気的に接続する。一対の二股接続片１１５Ｂは、それぞれが正極接続部１２２Ａの表裏面に接する接合面１１５Ｃを有する。負極集電体１１６は、負極シート１２４の負極接続部１２４Ａを負極外部端子１１４に電気的に接続する。一対の二股接続片１１６Ｂは、それぞれが負極接続部１２４Ａの表裏面に接する接合面１１６Ｃを有する。

捲回体１２０の両端面において、正極接続部１２２Ａの正極シート積層体１２２Ｃおよび負極接続部１２４Ａの負極シート積層体１２４Ｃは、内側から押し広げられて２つの積層体に分離される。分離された積層体のそれぞれは容器外方に向けて広がるように傾斜した外周面を有している。（図6（ｂ）参照）その外周面に正負極集電体１１５，１１６の二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの接合面１１５Ｃ，１１６Ｃがそれぞれ溶接される。

［捲回体］
図５に示すように、捲回体１２０は、セパレータ１２１を挟んで正極箔（正極シート）１２２と負極箔（負極シート）１２４とを図示しない軸芯の周りに扁平形状に捲回して構成されている。正極箔１２２はアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極箔１２４は銅箔もしくは銅合金箔である。また、セパレータ１２１は多孔質のポリエチレン樹脂である。
なお、軸芯は、セパレータを複数回捲回して形成してもよいし、樹脂製の平板を軸芯として用いてもよい。

正極箔１２２の両面には正極活物質（正極電極）１２３が塗布されており、負極箔１２４の両面には負極活物質（負極電極）１２５が塗布されている。捲回体１２０の一端には、正極活物質１２３が塗布されていない、正極箔１２２が露出した正極接続部(未塗工部とも呼ぶ)１２２Ａが設けられている。反対側の負極側端面にも、負極活物質１２５が塗布されていない、負極箔１２４が露出した負極接続部(未塗工部とも呼ぶ)１２４Ａが設けられている。正負極箔１２２，１２４は、後述するように、正負極接続部１２２Ａ，１２４Ａにおいて、正負極集電体１１５，１１６にそれぞれ接続される。

以上のような角形電池の製造工程について説明する。
［角形電池の組立］
蓋組立体１１０と捲回体１２０を一体化して図２に示す発電要素組立体１１を製作し、この発電要素組立体１１を容器１０に挿入する。蓋１１１を容器１０にレーザ溶接して容器１０が封止される。蓋１１１には注液口が設けられ、蓋１１１を容器１０に溶接した後に、注液口から容器１０内に電解液（図示省略）が注入される。電解液注入後、注液口には注液栓１１１Ａがレーザ溶接されて封止される。正負極外部端子１１３，１１４には、絶縁樹脂よりなるガスケット１１２が装着され、蓋１１１に対して電気的に絶縁され、同時に、正負極外部端子１１３，１１４と蓋１１１の間の封水がなされている。１１１Ｂはガス排出口である。

［発電要素組立体の組立］
発電要素組立体１１の組み立て手順を説明する。
まず、図５に示した捲回体１２０を作成する。すなわち、セパレータ１２１を１周以上捲回して形成した軸芯の周りに、正極箔１２２および負極箔１２４をセパレータ１２１で絶縁しつつ積層して捲回する。捲回体１２０の最外表面のセパレータ１２１は図示しないテープで係止される。

捲回体１２０と集電体１１５，１１６を一体化するに先立って、捲回体１２０の未塗工部１２２Ａ，１２４Ａを厚さ方向に押しつぶして変形させておく。捲回体１２０の正極接続部１２２Ａの外表面に正極集電体１１５の一対の二股状接続片１１５Ｂの内表面１１５Ｃが接するようにし、かつ、負極接続部１２４Ａの外表面に負極集電体１１６の一対の二股状負極接続片１１６Ｂの内表面１１６Ｃが接するように、正極集電体１１５の一対の接続片１１５Ｂの間と、負極集電体１１６の一対の接続片１１６Ｂとの間に捲回体１２０を挿入する。この状態を図６図（ａ）に示す。図６（ａ）は、角形電池の正極側端部の横断面図である。

たとえば、正極集電体１１５はアルミニウムで製作されている。また、正極箔１２２はアルミニウム箔であり、捲回体１２０において何重にも重ねられている。負極集電体１１６は銅で製作されている。また、負極箔１２４は銅箔であり、捲回体１２０において何重にも重ねられている。

集電体１１５，１１６の間に捲回体１２０を挿入した後、図６（ｂ）に示すように、捲回体１２０の端面において、正極接続部１２２Ａの積層体１２２Ｃをその内周側から外側に押し開いて２つの積層体に分離する。図７にも示すように、捲回体１２０の端面の積層体１２２ＣをＶ字状に拡げて溶接用空間１２０Ｖを形成する。負極接続部１２４Ａの端面も同様である。
なお、図６は概念図であり、図8の図面と整合していない。

捲回体１２０の両端面の未塗工部積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを外側に押し開いて２つの積層体に分離した後、図８に示すように、分離された積層体ごとに接続片１１５，１１６と溶接する。すなわち、超音波接合の超音波振動子（ホーン）ＷＨと固定子（アンビル）ＷＡとにより、負極接続部（未塗工部）１２４Ａの分離された積層体１２４Ｃと二股状の負極接続片１１６Ｂとを挟み込んで超音波溶接する。図示は省略するが、同様に、正極接続部（未塗工部）１２２Ａの積層体１２２Ｃと二股状の正極接続片１１５Ｂとを超音波接合の超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡとにより挟み込んで超音波溶接する。

すなわち、図8（ｂ）に示すように、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの接合面１１５Ｃ，１１６Ｃの法線に沿って超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡとを対向配置する。固定子ＷＡおよび超音波振動子ＷＨのいずれか一方、実施形態では超音波振動子ＷＨを積層体１２２Ｃ，１２４Ｃの内周面に当接させ、固定子ＷＡおよび超音波振動子ＷＨのいずれか他方、実施形態では固定子ＷＡを二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの外表面に当接させる。超音波振動子ＷＨを固定子ＷＡに対して加圧しつつ超音波振動子ＷＨに溶接エネルギを印加すると、積層体１２２Ｃ，１２４Ｃと接合面１１５Ｃ，１１６Ｃとが超音波溶接により接合される。これによって、捲回体１２０の正負極未塗工部１２２Ａと１２４Ａは、正負極集電体１１５，１１６に電気的に接続される。

未塗工部１２２Ａ、１２４Ａは、例えば、周方向２箇所で接続片１１５Ｂ、１１６Ｂに溶接され、正極箔１２２、負極箔１２４から集電体１１５，１１６に至る通電経路を短縮し得るとともに、接続抵抗を小さくでき、電池の出力を高めることができる。

以上の組立手順により、図９に示すように、捲回体１２０の表裏面に露出した負極接続部１２４Ａの積層体１２４Ｃは、正極集電体１１６の接続片１１６Ｂと一体化して接続される。また、図示は省略するが、捲回体１２０の表裏面に露出した正極接続部１２２Ａの積層体１２２Ｃは、負極集電体１１５の接続片１１５Ｂと一体化して接続される。

以上説明した角形電池の製造方法は、蓋１１１の正負極外部端子１１３，１１４と正負極集電体１１５，１１６をそれぞれ接続して蓋組立体を製作する工程と、正極シート１２２と負極シート１２４をセパレータ１２１を介して捲回して扁平形状に捲回体１２０を形成する工程と、蓋組立体１１０を捲回体１２０と一体化する工程と、捲回体１２０の捲回軸方向両端面において、正極シート１２２および負極シート１２４の活物質が塗布されていない正極接続部１２２Ａおよび負極接続部１２４Ａの積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを内側から外側に押し広げて２つの積層体に分離する工程と、分離された２つの積層体を正負極集電体１１５，１１６の二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂに接続する工程とを備え、接続する工程は、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの一方の接続片の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃの法線に沿って超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡとを配置する工程と、固定子ＷＡおよび超音波振動子ＷＨのいずれか一方を２つに分離された一方の積層体の内周面に、固定子および超音波振動子のいずれか他方を二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの一方の接続片１１５，１１６Ｂの外周面に当接させ、超音波振動子と固定子により、２つに分離された積層体と接合面とを挟圧し、超音波振動子に溶接エネルギを印加して積層体と接合面とを溶接する工程とを含む。

なお、超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡの位置関係は問わない。すなわち、超音波振動子ＷＨを二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの外表面に当接し、固定子ＷＡをシート積層体１２２Ｃ，１２４Ｃに当接するようにしてもよい。

以上説明した実施形態による角形リチウムイオン電池は次のような作用効果を奏することができる。

（１）捲回体１２０の捲回軸方向の両端面は、容器１０の長手方向両端部の幅狭側面と対向している。正負極集電体１１５，１１６のそれぞれの二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂは、容器１０の幅狭側面に沿って容器１０の底部に向けて延設されている。捲回体１２０の両端部の正負極接続部１２２Ａ，１２４Ａの端面は、内周側から外周側に押し広げられて２つの積層体に分離されている。２つに分離された積層体１２２Ｃ，１２４Ｃのそれぞれは、幅狭側面に向けて広がるように傾斜する。分離された積層体１２２Ｃ，１２４Ｃの外周面が、正負極集電体１１５，１１６の二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの接合面１１５Ｃ，１１６Ｃと溶接されている。

すなわち、捲回体１２０の未塗工部１２２Ａ，１２４Ａの金属箔１２２，１２４、すなわち積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを二つに振り分けて溶接するので、金属箔の枚数は半分となる。これによって、溶接強度は安定し、溶接エネルギが低減できることから汚損の発生もなくなり、品質向上につながる。

従来、捲回体１２０の未塗工部１２２Ａ，１２４Ａを捲回中心方向に一括、圧縮して、１体の積層部として集電体に溶接する電池があったが、積層部の正負極の枚数が多いため、溶接強度が不安定になったり、汚損が発生する等、品質不良につながる可能性があった。

（２）二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの一対の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃは、分離して傾斜する積層体１２２Ｃ，１２４Ｃの外周面と接合するよう、容器１０の幅狭側面から容器１０内方に向かって先細るように傾斜し、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂは、２つに分離されて傾斜する積層体１２２Ｃ，１２４Ｃの外周面と対応した角度で傾斜するハの字形状に形成されている。すなわち、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂは、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの内側にそれぞれ形成された一対の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃが、一方の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃの法線方向に他方の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃが配設されないような傾斜角でハの字形状に形成されている。

したがって、超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡを接合面１１５Ｃ，１１６Ｃの法線に沿って配置することができる。この配置により、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの一方の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃの法線方向に他方の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃが位置しないので、凹部１２０Ｖに位置する超音波振動子ＷＨが他方の接合面１１５Ｃ，１１６Ｃ、すなわち、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの他方と干渉しない。

このように配置した超音波振動子ＷＨと固定子ＷＡにより積層体１２２Ｃ，１２４Ｃと二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂとを挟圧し、超音波振動子ＷＨに溶接エネルギを印加して積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを接合面１１５Ｃ，１１６Ｃに溶接すれば、溶接品質に必要な圧力を超音波振動子から被溶接対象に与えたとき、固定子が変形することがなく、溶接品質を担保することができる。

特許文献１の電池では、固定子が片持ち支持されているから、超音波振動子から十分な
溶接圧力を印加できなかったり、あるいは、十分な圧力を印加すると固定子が撓んでしまい、結局、溶接の品質が担保されないおそれがある。

（３）捲回体１２０の上辺の円弧部１２０Ｅは、捲回体１２０の作製時には、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの間隔よりも幅広に形成され、円弧部１２０Ｅを短径方向に圧縮した後に、二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂを嵌装する。これによって、嵌装の工程は容易になる。円弧部１２０Ｅは接続板部１１５，１１６に溶接される部分でないため、圧縮による品質低下等の問題は生じない。

（４）従来、集電体を捲回体未塗工部１２２Ａ，１２４Ａに溶接した後に、集電体を蓋板に固定接続する電池があったが、蓋と捲回体の隙間が狭くなるために固定加工が困難となり、また加工工程中に捲回体を傷つけたり、異物が付着して著しく品質劣化を招く恐れがあった。

本実施形態では、蓋板１１１に集電体１１５，１１６を固定接続した後に、容易な作業によって、集電体１１５，１１６を捲回体１２０に嵌装し、溶接できることから、品質劣化を招く恐れはなく、生産性が高まるとともに、生産コストを低下し得る。

以上の説明では、積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを内周側から外周側に向けて押し広げて２つの積層体に分離する方法については言及しなかったが、次のように、各種の方法を用いることができる。

捲回体１２０とは別に、開閉可能な拡開部材を準備し、捲回体１２０の端面から捲回体１２０の中心部にその拡開部材を挿入して開き操作し、積層体を内周から外方に左右に押し広げることができる。この場合、積層体１２２Ｃ，１２４Ｃをそれぞれ内側から外側へ拡げて２つに分離した後、拡開部材を取り外してもよいし、支障がなければ、拡開部材を取り外さなくてもよい。捲回体１２０の最内周部に予め拡開部材を設けておいてもよい。

拡開部材は、たとえば1枚の板材を２つ折りにしたものであり、その折り曲げ基部は、捲回体１２０の内方で折れ曲がり線が捲回体端面の長軸方向に延在するように配置する。これにより、折れ曲がり基部を支点として一対の平板を開くことにより、積層体１２２Ｃ、１２４Ｃを内周から外方に押し開いて２つの積層体に分離することができる。

このように、拡開部材を用いることにより、正負極箔１２２，１２４に損傷を与えることなく、変形や損傷が生じやすい箔積層体１２２Ｃ，１２４Ｃを容易に拡開できる。

以上の説明は実施形態であり、本発明の趣旨に逸脱しない種々の構造の角形電池に本発明を適用することができる。
したがって、本発明は、角形電池の各構成部品の形状、構造は実施形態のものに限定されず、捲回体１２０の捲回軸方向の両端面において、正極接続部１２２Ａにおける正極シート１２２の積層体１２２Ｃおよび負極接続部１２４Ａにおける負極シート１２４の積層体１２４Ｃが、内周側から外周側に向けて扁平形状の容器１０の厚さ方向に押し広げられて２つの積層体に分離され、正負極集電体１１５，１１６の二股接続片１１５Ｂ，１１６Ｂの接合面１１５Ｃ、１１６Ｃの各々が、分離された積層体の外周面の各々と接合して溶接されている種々の形態の角形電池に適用することができる。

ＢＣ：角形電池
１０：容器
１１：発電要素組立体
１１０：蓋組立体
１１１：蓋
１１３：正極外部端子
１１４：負極外部端子
１１５：正極集電体
１１６：負極集電体
１１５Ａ，１１６Ａ：集電体基部
１１５Ｂ，１１６Ｂ：集電体接続片（二股接続片）
１１５Ｃ，１１６Ｃ：超音波接合面
１２０：捲回体
１２１：セパレータ
１２２：正極箔
１２３：正極電極
１２４：負極箔
１２５：負極電極
ＷＡ：固定子
ＷＨ：超音波振動子

Claims (6)

1. 正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとがセパレータを介して扁平形状に捲回され、両端部に前記正負極活物質が塗布されていない正負極未塗工部が正負極接続部として設けられた捲回体と、
   前記捲回体が収納された扁平形状の容器と、
   前記容器を封止する蓋と、
   前記蓋に設けられた正極外部端子および負極外部端子と、
   前記正極シートの正極接続部を前記正極外部端子に電気的に接続する正極集電体であって、前記正極接続部の表裏面にそれぞれ接する接合面が形成された二股接続片を有する正極集電体と、
   前記負極シートの負極接続部を前記負極外部端子に電気的に接続する負極集電体であって、前記負極接続部の表裏面にそれぞれ接する接合面が形成された二股接続片を有する負極集電体とを備え、
   前記捲回体の捲回軸方向の両端面において、前記正極接続部における正極シートの積層体および前記負極接続部における負極シートの積層体は、内周側から外周側に向けて扁平形状の容器の厚さ方向に押し広げられて２つの積層体に分離され、前記正負極集電体の二股接続片の接合面の各々は、前記分離された前記積層体の外周面の各々と接合して溶接されていることを特徴とする角形電池。
2. 請求項1記載の角形電池において、
   前記捲回体の両端面は、前記容器の長手方向両端部の幅狭側面と対向しており、
   前記正負極集電体のそれぞれの二股接続片は、前記容器の前記幅狭側面に沿って前記容器の底部に向けて延設され、
   前記2つに分離された積層体は前記幅狭側面に向けて広がるように傾斜し、その傾斜した２つの積層体の外周面の各々に前記正負極集電体の二股接続片の接合面がそれぞれ溶接されていることを特徴とする角形電池。
3. 請求項１または２記載の角形電池において、
   前記二股接続片は、その一対の接合面が、前記２つに分離された積層体の外周面に対応した角度を有する面となるように、前記容器の幅狭側面から容器内方に向かって先細るハの字形状に形成されていることを特徴とする角形電池。
4. 請求項１乃至３のいずれか1項に記載の角形電池において、
   前記二股接続片は、前記二股接続片の内側にそれぞれ形成された一対の接合面が、一方の接合面の法線方向に他方の接合面が配設されないような傾斜角でハの字形状に形成されていることを特徴とする角形電池。
5. 請求項1乃至４のいずれか1項に記載の角形電池の製造方法において、
   前記蓋の正負極外部端子と前記正負極集電体をそれぞれ接続して蓋組立体を製作する工程と、
   正極シートと負極シートをセパレータを介して捲回して扁平形状に捲回体を形成する工程と、
   前記蓋組立体を前記捲回体と一体化する工程と、
   前記捲回体の捲回軸方向両端面において、前記正極シートおよび負極シートの活物質が塗布されていない正極接続部および負極接続部の積層体を内側から外側に押し広げて２つの積層体に分離する工程と、
   前記分離された２つの積層体を前記正負極集電体の前記二股接続片に接続する工程とを備えることを特徴とする角形電池の製造方法。
6. 請求項５記載の角形電池の製造方法において、
   前記接続する工程は、
   前記二股接続片の一方の接続片の接合面の法線に沿って超音波振動子と固定子とを配置する工程と、
   前記固定子および超音波振動子のいずれか一方を前記２つに分離された一方の積層体の内周面に、前記固定子および超音波振動子のいずれか他方を前記二股接続片の一方の接続片の外周面に当接させ、前記超音波振動子と前記固定子により、２つに分離された積層体と前記接合面とを挟圧し、前記超音波振動子に溶接エネルギを印加して前記２つに分離された積層体と前記接合面とを溶接する工程とを含むことを特徴とする角形電池の製造方法。

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