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JP2017091723A - 蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置 - Google Patents

蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置 Download PDF

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JP2017091723A JP2015218385A JP2015218385A JP2017091723A JP 2017091723 A JP2017091723 A JP 2017091723A JP 2015218385 A JP2015218385 A JP 2015218385A JP 2015218385 A JP2015218385 A JP 2015218385A JP 2017091723 A JP2017091723 A JP 2017091723A
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Abstract

【課題】材料歩留まりを良くすることができる蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置を提供すること。【解決手段】導電部材51は一枚の板材60を打ち抜いて複数製造される。板材60の平面視で、第1の導電部材51Aの空白部Rに、第2の導電部材51Bの接続片53が補完された状態で、第1の導電部材51Aと第2の導電部材51Bが板材60から打ち抜かれる。【選択図】図7

Description

本発明は、タブ群と電極端子とを電気的に接続した導電部材を備える蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。一般に、二次電池は、電極組立体を収容するケースを備え、そのケース内に電極組立体が収容されている。そして、二次電池からの電力の取り出しは、電極組立体の正極電極及び負極電極に、導電部材を介して接続された電極端子を通して行われている。
電極組立体には、例えば、複数の正極電極と複数の負極電極との間にセパレータを介在させた状態で積層した積層型の電極組立体や、帯状の正極電極と帯状の負極電極との間に帯状のセパレータを介在させた状態で捲回した捲回型の電極組立体がある。
例えば、特許文献1に記載の電池は、捲回型の電極組立体及び非水電解液を収容したケースを備え、このケースの蓋部の中央部にはガスケットに包囲された状態で負極端子が設けられている。電池は、ケースの負極端子が設けられている部分以外の部分が正極である。また、蓋部の裏面に沿って絶縁体が設けられ、この絶縁体の凹部には、導電部材としての集電体が収容されている。集電体には、電極組立体に向けて突出した形状のタブが垂設され、このタブに、電極組立体の負極電極に接続された負極リートが接続されている。
特開2009−193787号公報
ところで、導電部材(特許文献1では集電体)は、材料となる金属板を打ち抜いて製造される場合があるが、この場合には、導電部材を製造した際に生じる端材を減らして材料歩留まりを良くするのが好ましい。
本発明は、材料歩留まりを良くすることができる蓄電装置の製造方法、及び蓄電装置を提供することにある。
上記問題点を解決するための蓄電装置の製造方法は、一辺から突出した形状のタブを有する電極が積層された電極組立体と、前記タブが積層されて構成されたタブ群と、前記電極組立体及び前記タブ群を収容するケースと、前記ケースの壁部に固定され、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記タブ群と前記電極端子とを電気的に接続した金属板の導電部材と、を備える蓄電装置の製造方法であって、前記導電部材は、前記壁部に重なる位置にある固定片と、前記固定片に連続し、かつ前記タブ群が接合された接続片と、を有し、前記固定片と前記接続片とが並ぶ方向を前記導電部材の連設方向とするとともに、前記固定片の面方向に沿い、前記連設方向に直交する方向を前記導電部材の幅方向とし、前記連設方向に一辺、前記幅方向に、前記一辺に直交した他辺が延びる矩形状の仮想面を想定した場合、前記導電部材は、前記固定片の縁部が前記仮想面の縁部に沿うとともに、前記接続片の少なくとも一部が前記固定片の幅内から前記連設方向に突出する形状で前記仮想面に収まり、前記仮想面に前記金属板の存在しない空白部を有し、前記導電部材は金属製の一枚の板材を打ち抜いて複数製造され、前記板材の平面視で、前記空白部に別の導電部材の前記接続片が補完され、前記固定片と別の導電部材の前記接続片が並んだ状態で各導電部材が前記板材から打ち抜かれることを要旨とする。
これによれば、板材から複数の導電部材を打ち抜くに当たり、一つの導電部材の空白部となる部分に別の導電部材の接続片が補完される配置とする。このため、板材において、一つの導電部材の空白部となる部分も別の導電部材の接続片を製造するための材料とすることができ、空白部となる部分をそのまま廃棄する場合と比べて材料歩留まりを良くすることができる。
また、蓄電装置の製造方法について、複数の前記導電部材は、前記連設方向に延びる縁部が、前記連設方向に並ぶ前記導電部材同士で面一となる状態で打ち抜かれる。
これによれば、複数の導電部材の縁部が面一であると、板材を打ち抜く型の形状を複雑にせずに済み、また、導電部材を打ち抜きやすい。
また、蓄電装置の製造方法について、前記接続片の幅は、前記固定片の幅の半分である。
これによれば、二枚の導電部材を連設方向に並べ、かつ空白部に別の導電部材の接続片を補完した状態では、二枚の導電部材における接続片の幅を同じにすることができ、打ち抜きにより、同じ形状の導電部材を製造することができる。
また、蓄電装置の製造方法について、前記接続片は、前記幅方向に沿って前記仮想面よりも突出した形状であってもよい。
これによれば、接続片の幅を確保して、接続片を連設方向に沿う折り曲げ線から折り曲げることができる。そして、接続片を折り曲げることで、接続片を固定片から突出した形状とすることができ、接続片にタブ群を接合しやすくなる。特に、電極棒で接続片とタブ群とを挟んで行う抵抗溶接に適した形状となる。
また、上記問題点を解決するための蓄電装置は、一辺から突出した形状のタブを有する電極が積層された電極組立体と、前記タブが積層されて構成されたタブ群と、前記電極組立体及び前記タブ群を収容するケースと、前記ケースの壁部に固定され、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記タブ群と前記電極端子とを電気的に接続した金属板の導電部材と、を備える蓄電装置であって、前記導電部材は、前記壁部に重なる位置にある固定片と、前記固定片に連続し、かつ前記タブ群が接合された接続片と、を有し、前記固定片と前記接続片とが並ぶ方向を前記導電部材の連設方向とするとともに、前記固定片の面方向に沿い、前記連設方向に直交する方向を前記導電部材の幅方向とし、前記連設方向に一辺、前記幅方向に、前記一辺に直交した他辺が延びる矩形状の仮想面を想定した場合、前記導電部材は、前記固定片の縁部が前記仮想面の縁部に沿うとともに、前記接続片の少なくとも一部が前記固定片の幅内から前記連設方向に突出する形状で前記仮想面に収まり、前記仮想面に前記金属板の存在しない空白部を有し、
前記導電部材は、平面視で、前記空白部に別の導電部材の前記接続片が補完できる形状であることを要旨とする。
これによれば、板材から複数の導電部材を打ち抜くに当たり、一つの導電部材の空白部となる部分に別の導電部材の接続片が補完される形状とする。このため、板材において、一つの導電部材の空白部となる部分も別の導電部材の接続片を製造するための材料とすることができ、空白部となる部分をそのまま廃棄する場合と比べて材料歩留まりを良くすることができる。
本発明によれば、材料歩留まりを良くすることができる。
第1の実施形態の二次電池を示す分解斜視図。 第1の実施形態の二次電池の外観を示す斜視図。 電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。 タブ群と導電部材と補助端子と外部端子との接合を示す部分断面図。 タブ群と導電部材との接合状態を示す部分断面図。 (a)は蓋部材に補助端子、及び外部端子を一体化した状態を示す斜視図、(b)は蓋部材に導電部材を一体化した状態を示す斜視図。 (a)は導電部材の平面図、(b)は金属板での導電部材の配置を示す平面図。 タブ群と蓋端子組付体における接続片のレーザ溶接を示す部分側断面図。 (a)は導電部材の平面図、(b)は金属板での導電部材の配置を示す平面図。 蓋部材に導電部材を一体化した状態を示す斜視図。 タブ群と導電部材との接合状態を示す部分断面図。 タブ群と蓋端子組付体における接続片の抵抗溶接を示す部分側断面図。 (a)及び(b)は導電部材の別例を示す平面図。
(第1の実施形態)
以下、蓄電装置の製造方法を二次電池の製造方法に、蓄電装置を二次電池に具体化した第1の実施形態を図1〜図8にしたがって説明する。
図1又は図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10はケース11を備え、ケース11には電極組立体12と、正極及び負極のタブ群36とが収容されている。ケース11は、四角箱状のケース部材14と、このケース部材14の開口部14aを閉塞する矩形平板状の壁部としての蓋部材15とを有している。なお、本実施形態の二次電池10はリチウムイオン電池である。電極組立体12には、電極組立体12との間で電気を授受する電極端子としての正極端子16と負極端子17が電気的に接続されている。
図3に示すように、電極組立体12は、シート状の複数の正極電極21とシート状の複数の負極電極31とを備え、正極電極21と負極電極31とは異なる極性の電極である。正極電極21は、正極金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)22と、その両面に正極活物質を塗布して構成された正極活物質層23とを有する。負極電極31は、負極金属箔(本実施形態では銅箔)32と、その両面に負極活物質を塗布して構成された負極活物質層33とを有する。そして、電極組立体12は、複数の正極電極21と複数の負極電極31の間にこれらを絶縁するセパレータ24を介在させて層状とした積層型である。
正極電極21は、正極金属箔22の一辺22aに沿って正極活物質が塗布されていない正極未塗工部22bを有している。正極電極21は、一辺22aの一部から突出した形状のタブ25を有する。負極電極31は、負極金属箔32の一辺32aに沿って負極活物質が塗布されていない負極未塗工部33bを有している。負極電極31は、一辺32aの一部から突出した形状のタブ35を有する。
図1に示すように、複数の正極のタブ25、及び複数の負極のタブ35は、正極電極21及び負極電極31が積層された状態で、正極のタブ25と負極のタブ35とが重ならない位置にそれぞれ設けられている。電極組立体12は、正極電極21の一辺22a、負極電極31の一辺32a、及びセパレータ24の一辺を寄せ集めて形成されたタブ側端面12bを有する。電極組立体12を構成する各正極電極21は、それぞれのタブ25が積層方向Lに沿って列状に配置されるように積層される。同様に、電極組立体12を構成する各負極電極31は、それぞれのタブ35が積層方向Lに沿って列状に配置されるように積層される。
二次電池10は、タブ側端面12bから突出した正極のタブ群36を有し、このタブ群36は、全ての正極のタブ25を電極組立体12における積層方向Lの一端側に寄せ集め、積層して構成されている。また、二次電池10は、タブ側端面12bから突出した負極のタブ群36を有し、このタブ群36は、全ての負極のタブ35を電極組立体12における積層方向Lの一端側に寄せ集め、積層して構成されている。そして、二次電池10では、ケース11に収容された各タブ群36、及び電極組立体12のタブ側端面12bに対し、蓋部材15の内面が対向している。なお、電極組立体12において、タブ側端面12bに沿い、かつ正極のタブ25(タブ群36)と負極のタブ35(タブ群36)が並ぶ方向を並設方向Xとする。また、蓋部材15の内面と、電極組立体12のタブ側端面12bとを最短距離で結ぶ方向を対向方向Zとする。
正極のタブ群36には、電極組立体12と正極端子16とを電気的に接続するための正極の導電部材51が接合されている。正極の導電部材51はアルミニウム板製である。また、負極のタブ群36には、電極組立体12と負極端子17とを電気的に接続するための負極の導電部材51が接合されている。負極の導電部材51は銅板製である。
次に、正極のタブ群36と導電部材51、及び負極のタブ群36と導電部材51の接合構造について、図5を用いて詳しく説明する。なお、図5では、負極のタブ群36と導電部材51の接合構造を図示しているが、この接合構造は正極のタブ群36と導電部材51の接合構造と同一構造であるため、正極のタブ群36と導電部材51の接合構造は省略する。以下の説明では、負極を正極と読みかえれば、正極のタブ群36と正極の導電部材51の接合構造の説明となる。
図5に示すように、負極のタブ群36において、電極組立体12の積層方向Lの一端に位置するタブ35を第1タブ351と記載する。また、負極のタブ群36において、電極組立体12の積層方向Lの他端に位置するタブ35を第2タブ352と記載する。この場合、負極のタブ群36においては、第1タブ351に第2タブ352が接近するように、積層方向の一端側にタブ35が寄せ集められている。これにより、積層段階で独立していた各タブ35は、第1タブ351側に集約されている。そして、負極のタブ群36と導電部材51とは、第1タブ351に導電部材51が当接した状態でレーザ溶接を行い、導通部Wを形成することで接合されるとともに、電気的に接続されている(導通している)。
本実施形態において、各タブ35は同じ大きさに形成されている。このため、電極組立体12の積層方向Lにおいて、第1タブ351からの離間距離が長いタブ35ほど、負極のタブ群36として集約されるタブ35の長さが短い。このため、全てのタブ35を導通させるための導通部Wは、第1タブ351における他のタブ35との重合領域に合わせて設けられている。
導電部材51は、並設方向Xから見て、蓋部材15と対向方向Zに重なる固定片52と、固定片52に連設された形状である接続片53とを有する。
ここで、負極のタブ群36と接続される前の導電部材51について説明する。
図6(b)又は図7(a)に示すように、導電部材51が備える固定片52は、矩形板状である。導電部材51は、後述の内側絶縁カバー55を介して蓋部材15の内面に固定され、蓋部材15に組付けられている。また、導電部材51は、固定片52に挿通孔52aを有し、この挿通孔52aには後述の補助端子61が挿通可能である。
導電部材51は、固定片52に連続した接続片53を有する。導電部材51において、固定片52と接続片53が連続する方向を連設方向とする。固定片52の面方向に沿い、かつ連設方向に直交する方向を幅方向とし、幅方向に沿う固定片52の寸法を幅W1とする。接続片53は、固定片52の幅W1内の一部から連設方向に突出した形状である。幅方向に沿う接続片53の寸法を幅W2とすると、接続片53の幅W2は、固定片52の幅W1の半分である。
図7(a)に示すように、導電部材51の固定片52は、連設方向に延びる一対の縁部のうちの一方に第1固定片縁部52bを有し、他方に第2固定片縁部52cを有する。さらに、固定片52は、第1固定片縁部52bと第2固定片縁部52cを繋ぐ第3固定片縁部52dと、この第3固定片縁部52dとの対辺に第4固定片縁部52eを有する。よって、接続片53は、第4固定片縁部52eよりも連設方向に突出した形状である。
また、導電部材51の接続片53は、連設方向に延びる一対の縁部のうち一方に第1接続片縁部53aを有し、他方に第2接続片縁部53bを有する。さらに、接続片53は、第1接続片縁部53aと第2接続片縁部53bを繋ぐ第3接続片縁部53cを有する。
そして、導電部材51では、第1固定片縁部52bと第1接続片縁部53aが同一直線上に位置している。その一方で、第2固定片縁部52cと第2接続片縁部53bとは階段状に配置され、第2接続片縁部53bは、第2固定片縁部52cよりも第1接続片縁部53aに近付いた位置にある。
第2固定片縁部52cを連設方向に延長した直線を第1仮想線L1とし、第3接続片縁部53cを幅方向に延長した直線を第2仮想線L2とすると、導電部材51は長方形状の仮想面Mに収まる形状である。この仮想面Mの一辺は、連設方向に延びる、第1固定片縁部52b及び第1接続片縁部53aと、第2固定片縁部52c及び第1仮想線L1であり、仮想面Mの一辺に直交する他辺は、幅方向に延びる第3固定片縁部52dと、第3接続片縁部53c及び第2仮想線L2である。
そして、導電部材51の平面視形状は、固定片52の縁部が仮想面Mの縁部に沿う状態で収まり、接続片53も仮想面M内に収まる形状である。また、導電部材51の平面視形状では、導電部材51は、仮想面M内に金属板の存在しない空白部Rを備える。この空白部Rは、第1仮想線L1と、第2仮想線L2と、第4固定片縁部52eと、第2接続片縁部53bとで囲まれた領域である。また、接続片53と空白部Rは、固定片52を除いた仮想面M内では点対称となっている。そして、空白部Rの面積は、接続片53の面積と同じである。
図7(b)に示すように、導電部材51は、二つの導電部材51A,51Bを連設方向に並べると長方形を形成できる形状である。これは、接続片53と空白部Rが、固定片52を除いた仮想面M内では点対称となっていることから、導電部材51A,51Bの接続片53が互いの空白部Rに収まることによる。
すなわち、第1の導電部材51Aの空白部Rに第2の導電部材51Bの接続片53を配置し、第2の導電部材51Bの空白部Rに第1の導電部材51Aの接続片53を配置する。そして、第1の導電部材51Aの第2接続片縁部53bと、第2の導電部材51Bの第2接続片縁部53bとを当接させるとともに、第1の導電部材51Aの第4固定片縁部52eと第2の導電部材51Bの第3接続片縁部53cとを当接させる。すると、第1の導電部材51Aの第1固定片縁部52b及び第1接続片縁部53aと、第2の導電部材51Bの第2固定片縁部52cとが同一直線上に位置し、面一となる。また、第1の導電部材51Aの第2固定片縁部52cと、第2の導電部材51Bの第1接続片縁部53a及び第1固定片縁部52bとが同一直線上に位置し、面一となる。よって、二枚の導電部材51A,51Bの組み合わせにより、長方形が完成する。
次に、二次電池10が備える内側絶縁カバー55について説明する。
図1に示すように、二次電池10は、ケース11内に内側絶縁カバー55を備え、内側絶縁カバー55は、負極の導電部材51及び正極の導電部材51と、蓋部材15との間に介在している。内側絶縁カバー55は、長辺の延びる方向の両端部に貫通孔56を有している。
二次電池10は、蓋部材15に固定された正極端子16及び負極端子17を有する。正極端子16及び負極端子17は、それぞれ上述の内側絶縁カバー55、及び後述の外側絶縁部材57を介して蓋部材15に固定された補助端子61を有する。正極の補助端子61はアルミニウム製であり、負極の補助端子61は銅製である。補助端子61は、角柱状の台座部61aを有するとともに、台座部61aの一面から突出する状態の第1かしめ部61bと、台座部61aの他面から突出する状態の第2かしめ部61cを有する。
二次電池10において、補助端子61は、外側絶縁部材57によって蓋部材15から絶縁されている。この外側絶縁部材57は筒状であり、軸方向一端側に台座支持部57aを有し、この台座支持部57aに、台座部61aが嵌合する形状の補助端子凹部57bを有する。また、外側絶縁部材57は、台座支持部57aより小径で、かつ蓋部材15の端子挿通孔15bに挿通される円筒状の軸部57cを有する。
次に、正極端子16及び負極端子17の構造を説明する。なお、図4には負極端子17の構造を図示しているが、正極端子16の構造は負極端子17と同じであるため、その図示を省略する。なお、負極端子17の説明において、負極を正極と読み替えれば正極端子16の説明になる。
図4に示すように、外側絶縁部材57は、台座支持部57aが蓋部材15の外面に配置されるとともに、軸部57cが蓋部材15の端子挿通孔15bに嵌入されている。また、軸部57cは、内側絶縁カバー55の貫通孔56に挿通されている。
補助端子61の台座部61aが補助端子凹部57bに嵌め込まれた状態で、第1かしめ部61bが、外側絶縁部材57の軸部57c、及び導電部材51の挿通孔52aを貫通した状態で、導電部材51にかしめられることにより、補助端子61が蓋部材15に固定されている。補助端子61は、第1かしめ部61bと導電部材51とのかしめによる接続を介して電極組立体12の負極電極31と電気的に接続されるとともに、外側絶縁部材57及び内側絶縁カバー55を介して蓋部材15を挟持し、蓋部材15に対して絶縁された状態で固着されている。
蓋部材15は、長辺の延びる方向の両端側で、かつ端子挿通孔15bより外側に回り止め部15aを備える。回り止め部15aは、蓋部材15の金属板をプレス加工によって外方に四角形状に突出させた凸部である。そして、各回り止め部15aには、略有蓋四角筒形状の端子絶縁材59を介して外部端子66が配置されている。外部端子66は金属製である。この外部端子66は、四角箱状であり、かつ内部に端子絶縁材59を介して回り止め部15aが嵌入される基部66aと、この基部66aから突設された極柱部66bとを有し、極柱部66bの外周面に雄ねじ部66cを有する。そして、端子絶縁材59により、外部端子66と蓋部材15との間が絶縁されている。
二次電池10は、矩形平板状の接続導体54を有している。接続導体54は長辺の延びる方向の一端にかしめ部挿通孔54aを有し、長辺の延びる方向の他端に極柱部挿通孔54bを有している。そして、接続導体54は、極柱部挿通孔54bに外部端子66の極柱部66bが蓋部材15側から挿入されるとともに、かしめ部挿通孔54aに補助端子61の第2かしめ部61cが蓋部材15側から挿入されている。第2かしめ部61cは、接続導体54より外側でかしめられている。よって、接続導体54は、補助端子61には接続固定されるが、外部端子66は、極柱部66bが極柱部挿通孔54bに挿通されているだけとなる。また、接続導体54は外部端子66の基部66aに接触し、導通している。
二次電池10では、正極の外部端子66は、接続導体54、補助端子61、及び導電部材51を介して、正極電極21の正極のタブ群36と電気的に接続されている。よって、正極端子16は、導電部材51の長辺の延びる方向の一端部で電気的に接続され、正極のタブ群36は、導電部材51の長辺の延びる方向の他端部で電気的に接続されている。このため、正極端子16は、導電部材51を介して電極組立体12と電気を授受できる。
負極の外部端子66は、接続導体54、補助端子61、及び導電部材51を介して、負極電極31のタブ群36と電気的に接続されている。よって、負極端子17は、導電部材51の長辺の延びる方向の一端部で電気的に接続され、負極のタブ群36は、導電部材51の長辺の延びる方向の他端部で電気的に接続されている。このため、負極端子17は、導電部材51を介して電極組立体12と電気を授受できる。
そして、図6(a)又は図6(b)に示すように、蓋部材15に対し、内側絶縁カバー55と、導電部材51と、接続導体54と、端子絶縁材59と、補助端子61と、外部端子66とが一体に組付けられて蓋端子組付体18が構成されている。蓋端子組付体18では、導電部材51の固定片52は、蓋部材15の内面に対峙する状態である。また、蓋端子組付体18では、接続片53が蓋部材15の内面に対して直交した状態で、その内面から突出している。
次に、二次電池10の製造方法のうち、導電部材51の製造方法を作用とともに説明する。
導電部材51は、一枚の板材を打ち抜いて製造される。例えば、一枚の板材60から二枚の導電部材51を製造する場合について説明する。
図7(b)に示すように、第1の導電部材51Aと第2の導電部材51Bとは、平面視長方形状となる状態で板材60から打ち抜かれる。この場合、第1の導電部材51Aの第2接続片縁部53bと、第2の導電部材51Bの第2接続片縁部53bとが沿うとともに、第1の導電部材51Aの第4固定片縁部52eと第2の導電部材51Bの第3接続片縁部53cとが沿う状態で板材60が打ち抜かれる。
また、第1の導電部材51Aの第1固定片縁部52b及び第1接続片縁部53aと、第2の導電部材51Bの第2固定片縁部52cとが同一直線上に位置し、第1の導電部材51Aの第2固定片縁部52cと、第2の導電部材51Bの第1接続片縁部53a及び第1固定片縁部52bとが同一直線上に位置する状態で板材60が打ち抜かれる。打ち抜きは、長方形状に組み合わされた二枚の導電部材51A,51Bの周囲に余肉部60aが存在するように板材60が打ち抜かれる。
よって、第1の導電部材51Aと第2の導電部材51Bは、一枚の長方形を打ち抜いて製造される。すなわち、第1の導電部材51Aの空白部Rには、第2の導電部材51Bの接続片53が補完され、第2の導電部材51Bの空白部Rには、第1の導電部材51Aの接続片53が補完された状態で板材60が打ち抜かれる。よって、第1の導電部材51Aの固定片52の幅W1内には、第2の導電部材51Bの接続片53が配置され、固定片52と接続片53は幅方向に並んでいる。その結果、一枚の板材60から二枚の導電部材51が製造される。
次に、二次電池10の組立方法について説明する。
まず、蓋端子組付体18を組み立てる。蓋端子組付体18では、導電部材51の固定片52及び接続片53は蓋部材15の内面に対峙する状態である。
次に、図8に示すように、蓋端子組付体18と電極組立体12とを、各極の導電部材51とタブ25,35との接合によって一体化する。導電部材51において、接続片53に複数のタブ25,35を、第1タブ351を接触させた状態でレーザ溶接し、全てのタブ25,35と接続片53とを導通させる導通部Wを形成する。
次に、電極組立体12をケース部材14に挿入した後、蓋部材15を電極組立体12の開口端に接合すると、ケース11が形成されるとともに、二次電池10が形成される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)複数の導電部材51は、一枚の板材60を打ち抜いて製造されるが、一つの導電部材51の空白部Rを、別の導電部材51の接続片53で補完する形状で板材60が打ち抜かれる。そして、二枚の導電部材51は、組み合わせて一つの長方形が形成される状態で打ち抜かれる。よって、例えば、一つの導電部材51の空白部Rを補完せず、空白部Rに相当する部分を端材として廃棄する場合と比べると、材料歩留まりを良くすることができる。
(2)二枚の導電部材51を組み合わせた形状が長方形となるようにして板材60を打ち抜いて導電部材51を製造する。このため、二枚の導電部材51を組み合わせても、段差状にならず、板材60の端材を減らすことができるとともに、打ち抜きを行う型の形状も簡単にできる。
(3)接続片53は、固定片52の幅W1内に存在し、接続片53の幅W2は、固定片52の幅W1の半分である。よって、二枚の導電部材51を同じ形状で打ち抜くことができる。
(第2の実施形態)
次に、蓄電装置の製造方法を二次電池の製造方法に、蓄電装置を二次電池に具体化した第2の実施形態を図9〜図12にしたがって説明する。
なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様及び重複する部分についてはその詳細な説明を省略する。
図9(a)に示すように、第2の実施形態において、折り曲げられる前の導電部材71は、固定片72に挿通孔72aを有し、この挿通孔72aには補助端子61が挿通可能である。また、導電部材71は接続片73を有し、接続片73は、固定片72の幅内の一部から連設方向に突出した形状である。固定片72の幅W1と接続片73の幅W2は同じである。
導電部材71の固定片72は、連設方向に延びる一対の縁部のうちの一方に第1固定片縁部72bを有し、他方に第2固定片縁部72cを有する。さらに、固定片72は、第1固定片縁部72bと第2固定片縁部72cを繋ぐ第3固定片縁部72dと、この第3固定片縁部72dとの対辺に第4固定片縁部72eを有する。よって、接続片73は、固定片72の第4固定片縁部72eよりも連設方向に突出した形状である。
また、導電部材71の接続片73は、連設方向に延びる一対の縁部のうち一方に第1接続片縁部73aを有し、他方に第2接続片縁部73bを有する。さらに、接続片73は、第1接続片縁部73aと第2接続片縁部73bを繋ぐ第3接続片縁部73cを有するとともに、第3接続片縁部73cの対辺に第4接続片縁部73dを有する。固定片72の第4固定片縁部72eの寸法と、接続片73の第4接続片縁部73dの寸法は同じである。
第2固定片縁部72cを連設方向に延長した直線を第1仮想線L1とし、第3接続片縁部73cを幅方向に延長した直線を第2仮想線L2とする。また、第1固定片縁部72bを連設方向に延長した直線を第3仮想線L3とする。導電部材71は、長方形状の仮想面Mに一部が収まる形状である。仮想面Mの一辺は、連設方向に延びる第1固定片縁部72bと第3仮想線L3、及び第2固定片縁部72cと第1仮想線L1であり、仮想面Mの他辺は、幅方向に延びる第3固定片縁部72dと、第3接続片縁部73c及び第2仮想線L2である。
そして、導電部材71の平面視形状は、連設方向に沿う第1固定片縁部72b及び第2固定片縁部72cが仮想面Mの縁部に沿うとともに、接続片73の一部が固定片72の幅W1内から連設方向に突出する形状で仮想面Mに収まる形状である。また、導電部材71の平面視形状では、導電部材71は、仮想面M内に金属板の存在しない空白部Rを備える。この空白部Rは、第1仮想線L1と、第2仮想線L2と、第4固定片縁部72eと、第2接続片縁部73bとで囲まれた領域である。また、接続片73と空白部Rは、固定片72を除いた仮想面M内では並進対称となっている。そして、空白部Rの面積は、接続片73において、第3仮想線L3より突出した部分の面積と同じである。
よって、図9(b)に示すように、第1の導電部材71Aと第2の導電部材71Bを幅方向に並べ、第1の導電部材71Aの空白部Rに第2の導電部材71Bの接続片73の一部を配置する。
そして、第1の導電部材71Aの第2接続片縁部73bと、第2の導電部材71Bの第1接続片縁部73aとを沿わせるとともに、第1の導電部材71Aの第4固定片縁部72eと第2の導電部材51Bの第4接続片縁部73dとを沿わせる。すると、第1の導電部材71Aの空白部Rが、第2の導電部材71Bの接続片73の一部によって補完される。
次に、導電部材71の製造方法を作用とともに説明する。
導電部材71は、一枚の矩形状の板材80を打ち抜いて製造される。例えば、一枚の板材80から二枚の導電部材71A,71Bを製造する場合について説明する。第1の導電部材71Aの第2接続片縁部73bと、第2の導電部材71Bの第1接続片縁部73aとが沿うとともに、第1の導電部材71Aの第4固定片縁部72eと第2の導電部材71Bの第4接続片縁部73dとが沿う状態で板材80が打ち抜かれる。よって、第1の導電部材71Aと第2の導電部材71Bを打ち抜く際、第1の導電部材71Aの空白部Rは、第2の導電部材71Bの接続片73の一部によって補完される。
図10及び図11に示すように、蓋部材15に導電部材71、補助端子61及び外部端子66が固定された状態では、接続片73は、蓋部材15の内面に対し、直交する状態で固定片72から突出している。なお、接続片73は、導電部材71の第3仮想線L3に沿う折り曲げ線から折り曲げられている。蓋端子組付体18では、接続片73が蓋部材15の内面に対して直交した状態で、その内面から突出している。
そして、図11に示すように、蓋端子組付体18と電極組立体12とは、各極の導電部材71とタブ25,35との接合によって一体化されている。
図12に示すように、導電部材71と各タブ25,35との接合は、接続片73に、複数のタブ25,35を、第2タブ352を接触させた状態で、一対の電極棒85によって、それら接続片73と複数のタブ25,35を挟み、抵抗溶接によって溶接し、全てのタブ25,35と接続片73とを導通させる導通部Wを形成する。
したがって、第2の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(4)二枚の導電部材71を幅方向に並べて配置しても、一つの導電部材71の空白部Rを、別の導電部材71の接続片73の一部で補完することができる。よって、例えば、導電部材71の空白部Rを補完せず、空白部Rに相当する部分を端材として廃棄する場合と比べると、材料歩留まりを良くすることができる。
(5)導電部材71の接続片73は、固定片72の第1固定片縁部72bよりも幅方向に突出した形状であり、固定片72に対し直交する状態に折り曲げられる。そして、接続片73の先端側にタブ25,35が接合される。このとき、接続片73は、蓋端子組付体18が含む固定片72に対し直交している。よって、接続片73と各タブ25,35を電極棒85で挟んで抵抗溶接を行うことができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図13(a)に示すように、第2の実施形態の導電部材71は、接続片73が幅方向に沿って階段状であってもよい。また、図13(b)に示すように、第2の実施形態の導電部材71は、接続片73と固定片72とを繋ぐ部位が斜めに延びる形状であってもよい。
○ 各実施形態において、板材60,80から打ち抜く導電部材51,71の枚数は適宜変更してもよい。
○ 第1の実施形態において、長方形状に組み合わされた二枚の導電部材51の周囲に余肉部60aが存在するように板材60を打ち抜いたが、これに限定されない。長方形状に組み合わされた二枚の導電部材51の縁部が、板材60の縁部に沿うように板材60を打ち抜いてもよい。
○ 導電部材51,71と電極端子との接続は、補助端子61、外部端子66及び接続導体54を介した接続でなくてもよい。
例えば、導電部材51,71に対し、電極端子が直接接続されていてもよい。
○ 蓋部材15が絶縁材料製であれば、導電部材51,71の固定片52,72は、蓋部材15に対する直接の固定によって組付けられていてもよく、この場合、内側絶縁カバー55は不要となる。
○ 電極組立体は、帯状の正極電極と帯状の負極電極とを、互いに絶縁した状態で捲回軸線を中心として捲回した捲回型であってもよい。捲回型の電極組立体において、正極電極は、正極金属箔の一辺となる長辺に沿って正極活物質が塗布されていない正極未塗工部を有している。また、正極電極は、一辺の一部から突出した形状のタブを、長手方向に間隔をおいて複数有する。負極電極は、負極金属箔の一辺となる長辺に沿って負極活物質が塗布されていない負極未塗工部を有している。負極電極は、一辺の一部から突出した形状のタブを、長手方向に間隔をおいて複数有する。
そして、捲回型の電極組立体では、同じ極性のタブ同士が重なるようにして、正極電極と負極電極とを絶縁した状態で捲回することにより、電極組立体の捲回軸線の延びる方向の一端側において、複数の正極のタブ同士が電極組立体の積層方向に積層され、複数の負極のタブ同士が電極組立体の積層方向に積層される。
○ 正極電極21は、片面に正極活物質層23を有していてもよい。同様に、負極電極31は、片面に負極活物質層33を有していてもよい。
○ セパレータ24は、正極電極21又は負極電極31を収容する袋状であってもよい。
○ ケース11において、正極端子16及び負極端子17が固定される壁部は、ケース部材14の側壁や底壁であってもよい。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。
○ 蓄電装置は、二次電池10に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。
L…積層方向、M…仮想面、R…空白部、10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12…電極組立体、15…壁部としての蓋部材、16…電極端子としての正極端子、17…電極端子としての負極端子、21…電極としての正極電極、25…タブ、31…電極としての負極電極、35…タブ、36…タブ群、51,71…導電部材、51A,71A…第1の導電部材、51B,71B…第2の導電部材、52,72…固定片、53,73…接続片、60,80…板材。

Claims (5)

  1. 一辺から突出した形状のタブを有する電極が積層された電極組立体と、前記タブが積層されて構成されたタブ群と、前記電極組立体及び前記タブ群を収容するケースと、前記ケースの壁部に固定され、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記タブ群と前記電極端子とを電気的に接続した金属板の導電部材と、を備える蓄電装置の製造方法であって、
    前記導電部材は、前記壁部に重なる位置にある固定片と、前記固定片に連続し、かつ前記タブ群が接合された接続片と、を有し、前記固定片と前記接続片とが並ぶ方向を前記導電部材の連設方向とするとともに、前記固定片の面方向に沿い、前記連設方向に直交する方向を前記導電部材の幅方向とし、
    前記連設方向に一辺、前記幅方向に、前記一辺に直交した他辺が延びる矩形状の仮想面を想定した場合、前記導電部材は、前記固定片の縁部が前記仮想面の縁部に沿うとともに、前記接続片の少なくとも一部が前記固定片の幅内から前記連設方向に突出する形状で前記仮想面に収まり、前記仮想面に前記金属板の存在しない空白部を有し、
    前記導電部材は金属製の一枚の板材を打ち抜いて複数製造され、前記板材の平面視で、前記空白部に別の導電部材の前記接続片が補完され、前記固定片と別の導電部材の前記接続片が並んだ状態で各導電部材が前記板材から打ち抜かれる蓄電装置の製造方法。
  2. 複数の前記導電部材は、前記連設方向に延びる縁部が、前記連設方向に並ぶ前記導電部材同士で面一となる状態で打ち抜かれる請求項1に記載の蓄電装置の製造方法。
  3. 前記接続片の幅は、前記固定片の幅の半分である請求項2に記載の蓄電装置の製造方法。
  4. 前記接続片は、前記幅方向に沿って前記仮想面よりも突出した形状である請求項1に記載の蓄電装置の製造方法。
  5. 一辺から突出した形状のタブを有する電極が積層された電極組立体と、前記タブが積層されて構成されたタブ群と、前記電極組立体及び前記タブ群を収容するケースと、前記ケースの壁部に固定され、前記電極組立体と電気を授受する電極端子と、前記タブ群と前記電極端子とを電気的に接続した金属板の導電部材と、を備える蓄電装置であって、
    前記導電部材は、前記壁部に重なる位置にある固定片と、前記固定片に連続し、かつ前記タブ群が接合された接続片と、を有し、前記固定片と前記接続片とが並ぶ方向を前記導電部材の連設方向とするとともに、前記固定片の面方向に沿い、前記連設方向に直交する方向を前記導電部材の幅方向とし、
    前記連設方向に一辺、前記幅方向に、前記一辺に直交した他辺が延びる矩形状の仮想面を想定した場合、前記導電部材は、前記固定片の縁部が前記仮想面の縁部に沿うとともに、前記接続片の少なくとも一部が前記固定片の幅内から前記連設方向に突出する形状で前記仮想面に収まり、前記仮想面に前記金属板の存在しない空白部を有し、
    前記導電部材は、平面視で、前記空白部に別の導電部材の前記接続片が補完できる形状であることを特徴とする蓄電装置。
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