JP6191588B2 - 二次電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，二次電池の製造方法に関する。さらに詳細には，正負の電極板を，これらの間にセパレータを挟み込みつつ積層してなる電極体を有する二次電池の製造方法に関する。

二次電池は，その電池ケース内部に，電解液とともに電極体を収容してなるものである。電極体は，例えば，集電箔の表面に活物質を含む活物質層を形成してなる帯状の正極板および負極板を，セパレータを間に挟み込みつつ積層して構成されている。このような電極体を有する二次電池に関する先行技術として，例えば，特許文献１が挙げられる。

特許文献１には，正負の電極板をセパレータとともに平積みにより積層してなる積層型の電極組立体（電極体）をケース内部に有する二次電池が記載されている。また，特許文献１では，電極板が，活物質層が形成されている部分より突き出た，活物質層が形成されていない集電箔が露出している部分を有している。そして，電極体においては，その集電箔の露出部分が突き出た状態で束ねられていることにより，電極タブが形成されている。

特許文献１において，電極タブは，電極体を挿入するためのケースの開口部を塞ぐ蓋部材に設けられた端子に接続されている。また，特許文献１の二次電池は，電極体を覆うとともに蓋部材または端子に固定されているフィルムを有している。そして，電極体をケース内へ挿入する際には，電極体を覆うフィルムによって電極体の荷重を受けつつ行うことができるとされている。これにより，電極体の荷重が電極タブにかかってしまうことを防止し，電極タブの破れを抑制することができるとされている。

特開２０１４−３８７３６号公報

ところで，電極体をケースの開口部よりその内部へ挿入する際，電極体には，ケースへ向けて押圧する押圧荷重がかけられる。電極体をケースへ挿入する際の挿入荷重は，上記のような従来の技術では，通常，電極体の外面のうち，電極タブが突出している側の側面にかけられる。しかし，電極体の側面は，電極板やセパレータの端部により構成されているため，それほど強度が高いものではない。つまり，挿入荷重がかけられた電極体の側面における電極板およびセパレータの端部は，折れや破れによって変形してしまうことがあった。そして，電極体における電極板やセパレータの変形により，二次電池の品質が低下してしまうおそれがあった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは，電極体における電極板やセパレータの損傷が防止された二次電池の製造方法を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における二次電池の製造方法は，集電箔に活物質層を形成してなる正負の電極板を，これらの間にセパレータを挟み込みつつ積層してなる電極体と，開口が形成されているケース本体およびケース本体の開口を塞ぐ封口部材を有するとともに，内部に電極体を収容する電池ケースと，封口部材に組み付けられているとともに，電池ケースの内側の電極体に接続する接続端および電池ケースの外部に露出する露出端を有する電極端子とを備え，電極板が，活物質層が形成されているとともに，電極体における積層により正負の他方の電極板とセパレータを介して重なり合う部分である充放電部と，活物質層が形成されておらず集電箔が露出しているとともに，充放電部の端部の一部から突出した部分である突出部とを有するものであり，電極体が，正負の電極板の充放電部がともにセパレータとともに積層されてなる積層部と，電極板の突出部の正負の一方のみが積層部より突出した状態で積層により束ねられて構成されており，電極端子の接続端に接続されている電極タブとを有し，電池ケース内に，電極タブが突出している側面を封口部材に向けて収容されているものである二次電池の製造方法であって，正負の電極板とセパレータとを，積層部の側面より電極タブを突出させつつ積層して電極体となす電極体製造工程と，互いに対面して設けられ，それぞれ他方と対面している側の面に，先端側ほど他方と離れる向きに傾斜した傾斜面が形成されている第１および第２の傾斜部を，第１および第２の傾斜部の間に隙間を設けつつ一端に有する絶縁性の絶縁部材と，電極体と，封口部材と，電極端子とを組み付けることにより，これらの組付体を製造する組付工程と，組付体における電極体を，ケース本体の内部に挿入する挿入工程とを有し，組付工程では，電極タブの電極端子の接続端を接続する接続箇所と積層部との間の位置に，第１および第２の傾斜部の先端側をともに積層部に向けた状態で，第１および第２の傾斜部の傾斜面により，電極タブの積層方向の外側から挟み込むとともに，電極タブを第１および第２の傾斜部の隙間を通して，接続箇所を，第１および第２の傾斜部とは反対側の他端に向けて突出させるように，絶縁部材を電極タブに組み付ける絶縁部材組付工程と，電極端子を，封口部材に，封口部材の電池ケースにおける外側となる外面に露出端が突出するように組付けるとともに，電極タブの第１および第２の傾斜部の傾斜面により挟み込まれている積層方向の外側の両面と封口部材の電池ケースにおける内側となる内面との間に，絶縁部材が挟み込まれるようにして組付体を構成する組付体構成工程と，電極端子の接続端を，電極タブの接続箇所に接続する端子接続工程とを行い，挿入工程では，電極体の電極タブが突出している側面とは反対側の側面をケース本体の開口に向けつつ，封口部材の外面を，ケース本体の内部に向けて押し付けることにより，電極体をケース本体の内部に挿入することを特徴とする二次電池の製造方法である。

本発明の二次電池の製造方法では，挿入工程において封口部材の外面に加えられた押圧荷重が，絶縁部材を介して電極タブにかかることとなる。その押圧荷重がかけられる電極タブの部分は，絶縁部材の第１および第２の傾斜部によって挟み込まれている部分である。つまり，第１および第２の傾斜部により挟み込みこまれている電極タブの部分は，第１および第２の傾斜部の傾斜面に沿って，積層部から遠い部分ほど積層方向に狭まる向きに傾斜している。そして，第１および第２の傾斜部の傾斜面に接触する電極タブの部分には，電極板等の端部が露出していない。また，第１および第２の傾斜部の傾斜面に接触する電極タブの部分においては，第１および第２の傾斜部の傾斜面による押圧荷重を，これらが傾斜している分だけ，その部分を構成している複数の突出部の厚み方向に受けることができる。そして，第１および第２の傾斜部の傾斜面に接触する電極タブの部分は，複数の突出部の積層により構成されているため，その突出部の厚み方向の押圧に対して強度の高いものである。よって，本発明の二次電池の製造方法では，電極体における電極板やセパレータの損傷を防止することができる。

また上記に記載の二次電池の製造方法において，絶縁部材として，第１および第２の傾斜部の傾斜面の，組付体における積層方向に対する傾斜角がそれぞれ，３０°以上，６０°以下の範囲内のものを用いることが好ましい。第１および第２の傾斜部の傾斜面の傾斜角が小さ過ぎる場合，または大きすぎる場合には，挿入工程において電極タブにかけられる荷重により，電極タブに破れなどが生じてしまうおそれがあるからである。

また上記に記載の二次電池の製造方法において，組付工程では，端子接続工程の前に，絶縁部材組付工程を行うことが好ましい。絶縁部材の組み付けにより，端子接続工程において電極端子に接続される電極タブの接続箇所が，厚み方向に集められる。つまり，電極タブの第１および第２の傾斜部に挟み込まれた部分よりも突出方向の先端側には，端子接続工程において電極端子が接続される接続箇所が形成される。また，電極タブは，第１および第２傾斜部に挟み込まれていることにより，電極タブを構成する突出部のズレが抑制される。さらに，接続時の電極タブへの張力が緩和される。よって，電極タブにおける突出部の損傷を防止しつつ，組付工程を効率よく行うことができるからである。

本発明によれば，電極体における電極板やセパレータの損傷が防止された二次電池の製造方法が提供されている。

本形態に係る電池の正面図である。 電池の正極端子の位置での断面図である。 電極体を構成する負極板，正極板，セパレータについて説明するための図である。 絶縁部材の斜視図である。 絶縁部材が組み付けられる前の電極体を示す図である。 本形態の絶縁部材組付工程を説明するための図である。 本形態の組付体構成工程を説明するための図である。 本形態の端子接続工程を説明するための図である。 本形態の挿入工程を説明するための図である。 組付工程の変形例を説明するための図である。 端子接続工程後に絶縁部材組付工程を行う場合の変形例について説明するための図である。 絶縁部材の変形例について説明するための図である。 捲回型の電極体について説明するための図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，積層型の電極体を有するリチウムイオン二次電池について本発明を適用したものである。

図１および図２に，本形態に係る電池１００の断面図を示している。図２は，図１に示すＸ−Ｘ位置における断面図である。図１は，図２に示すＹ−Ｙ位置における断面図である。電池１００は，図１に示すように，電極体１１０および電解液１０１を電池ケース１０２の内部に収容してなるリチウムイオン二次電池である。電解液１０１は，リチウム塩を溶解させた有機溶剤よりなるものである。電池ケース１０２は，ケース本体１０３と封口部材１０４とを備えている。また，封口部材１０４は，絶縁性の部材であるガスケット１０５を備えている。

図３は，電極体１１０を構成する正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を示す図である。図３に示すように，正極板１２０は，正極集電箔１２１の両面に，正極活物質やバインダーなどの正極材料によって正極活物質層１２２を形成してなるものである。また，正極板１２０は，正極活物質層１２２が形成されておらず，正極活物質層１２２が形成されている部分よりも上向きに突出している正極突出部１２３を有している。正極突出部１２３では，正極活物質層１２２が形成されていないため，正極集電箔１２１が露出している。

負極板１３０は，負極集電箔１３１の両面に，負極活物質やバインダーなどの負極材料によって負極活物質層１３２を形成してなるものである。また，負極板１３０は，負極活物質層１３２が形成されておらず，負極活物質層１３２が形成されている部分よりも上向きに突出している負極突出部１３３を有している。負極突出部１３３では，負極活物質層１３２が形成されていないため，負極集電箔１３１が露出している。

正極板１２０における正極活物質層１２２が形成されている部分，および，負極板１３０における負極活物質層１３２が形成されている部分はともに，活物質が含まれている。このため，正極板１２０の正極活物質層１２２の形成部分と負極板１３０の負極活物質層１３２の形成部分とは，電池１００において充放電に寄与する充放電部である。また，セパレータ１４０は，シート状の多孔質部材である。

そして，図１，２に示す本形態の電極体１１０は，いずれも複数枚の正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を積層してなるものである。具体的には，正極板１２０および負極板１３０を，間にセパレータ１４０を挟み込みつつ平積みにより複数積層してなる積層型の電極体である。また，電極体１１０における正極板１２０および負極板１３０は，図３に示すように，それぞれ正極活物質層１２２および負極活物質層１３２が形成されている充放電部において重なり合うように積層されている。

これにより，電極体１１０は，正極板１２０，負極板１３０のそれぞれ正極活物質層１２２および負極活物質層１３２の形成されている充放電部が，セパレータ１４０を介して重なり合う積層部１１１を有している。積層部１１１は，電池１００の充放電時には，正極板１２０と負極板１３０との間で，多孔質部材であるセパレータ１４０の細孔に保持されている電解液１０１を介してリチウムイオンの授受を行う部分である。

なお，本形態では，電極体１１０の積層部１１１の外面のうち，積層方向の端に位置する面を除いた面を，積層部１１１の側面としている。また，図１および図２には，積層部１１１の側面のうち，上側の側面を上面１１２とし，下側の側面を下面１１３として示している。さらに，上面１１２，下面１１３を含む積層部１１１の側面はいずれも，電極体１１０に積層されている正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０の端部により構成されている。

また，電極体１１０においては，図１に示すように，複数の正極突出部１２３および負極突出部１３３がそれぞれ，積層部１１１の上面１１２から上向きに突出している。また，積層部１１１から突出している複数の正極突出部１２３は，これらが束ねられていることにより，正極タブ１５０を構成している。積層部１１１から突出している複数の負極突出部１３３についても，これらが束ねられていることにより，負極タブ１６０を構成している。

そして，正極タブ１５０は，図２に示すように，突出している先端付近の接続箇所１５１において，正極端子１２５の接続端１２６に接続されている。負極タブ１６０についても，図２にカッコを付して示すように，突出している先端付近の接続箇所１６１において，負極端子１３５の接続端１３６に接続されている。

正極端子１２５は，正極タブ１５０と接続されている接続端１２６とは反対側の露出端１２７を，ガスケット１０５を介して電池ケース１０２の外部に露出させている。負極端子１３５についても，負極タブ１６０と接続されている接続端１３６とは反対側の露出端１３７を，ガスケット１０５を介して電池ケース１０２の外部に露出させている。そして，電池１００は，正極端子１２５および負極端子１３５を介し，電極体１１０の積層部１１１において，充電および放電を行うものである。

ここで，本形態の正極タブ１５０は，図２に示すように，接続箇所１５１と積層部１１１との間に，正極タブ傾斜部１５２を有している。正極タブ傾斜部１５２は，複数の正極突出部１２３の積層方向の外側の両面が，積層部１１１から遠い部分ほど狭まるように傾斜している部分である。また，負極タブ１６０についても，図２にカッコで示すように，接続箇所１６１と積層部１１１との間に，負極突出部１３３の積層方向の外側の両面が，積層部１１１から遠い部分ほど，狭まるように傾斜している負極タブ傾斜部１６２を有している。

さらに，本形態の電池１００は，図１および図２に示すように，正極タブ１５０および負極タブ１６０のそれぞれ組み付けられている絶縁部材１７０を有している。本形態における絶縁部材１７０は，絶縁性の材料であるポリプロピレン（ＰＰ）により構成されている。図４に，絶縁部材１７０の斜視図を示す。

図４に示すように，絶縁部材１７０は，互いに対面している傾斜部１７１，１７３を有している。傾斜部１７１および傾斜部１７３は，図４に示すように，奥側の連結部１７５から手前側に突き出るように形成されている。また，傾斜部１７１と傾斜部１７３との間には隙間Ａが設けられている。隙間Ａは，電極体１１０の積層部１１１の積層方向の厚みよりも狭いものである。

図４に示すように，傾斜部１７１には，傾斜部１７３と対面している側の面に傾斜面１７２が形成されている。傾斜面１７２は，傾斜部１７１の先端側である下側ほど，傾斜部１７３と遠ざかる向きに傾斜している。

また，傾斜部１７３には，傾斜部１７１と対面している側の面に傾斜面１７４が形成されている。傾斜面１７４は，傾斜部１７３の先端側である下側ほど，傾斜部１７１と遠ざかる向きに傾斜している。つまり，傾斜面１７２，１７４は，それぞれ傾斜部１７１，１７３の先端側ほど，他方と離れる向きに傾斜している面である。

さらに，絶縁部材１７０は，図４において左側の傾斜部１７３より上向きに延びる接続部１７６を有している。接続部１７６の上面には端面１７８が形成されている。端面１７８は，絶縁部材１７０の一端に設けられている傾斜部１７１，１７３に対する他端に形成されている面である。

また，接続部１７６には，接続部１７６を厚み方向に貫通している貫通孔１７７が形成されている。絶縁部材１７０の貫通孔１７７は，絶縁部材１７０を正極タブ１５０に組み付けた際の，正極タブ１５０の接続箇所１５１に対応する位置に形成されている。また，絶縁部材１７０の貫通孔１７７の位置は，負極タブ１６０に組み付けた際には，負極タブ１６０の接続箇所１６１に対応する位置に形成されている。

このような絶縁部材１７０は，図２に示すように，正極タブ１５０，負極タブ１６０に，傾斜部１７１，１７３側を下向きにした状態で組み付けられている。具体的には，絶縁部材１７０は，傾斜部１７１，１７３を電極体１１０の積層部１１１に向けた状態で，正極タブ１５０，負極タブ１６０にそれぞれ組み付けられている。

絶縁部材１７０は，傾斜部１７１の傾斜面１７２と傾斜部１７３の傾斜面１７４とにより，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２をそれぞれ，外側の両面より挟み込んでいる。このため，傾斜面１７２，１７４は，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２の傾斜している外側の両面にそれぞれ接している。

また，絶縁部材１７０は，傾斜部１７１と傾斜部１７３との隙間Ａに正極タブ１５０を通している。そして，絶縁部材１７０は，正極タブ１５０の接続箇所１５１を，傾斜部１７１，１７３とは反対側の他端に位置する端面１７８に向けて突出させている。負極タブ１６０の側についても，傾斜部１７１と傾斜部１７３との隙間Ａに負極タブ１６０を通し，接続箇所１６１を，傾斜部１７１，１７３とは反対側の他端の端面１７８に向けて突出させている。

また，本形態の絶縁部材１７０は，端面１７８が，封口部材１０４の内面である下面に接触している。一方，上記のように，端面１７８の反対側の傾斜面１７２，１７４は，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２の傾斜している外側の両面にそれぞれ接している。このため，絶縁部材１７０は，正極タブ傾斜部１５２，負極タブ傾斜部１６２の外側の両面と，封口部材１０４との間に挟み込まれている。なお，絶縁部材１７０は絶縁性のものであるため，電池ケース１０２と電極体１１０との絶縁性は確保されている。

また，図２には，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４の，電極体１１０の積層方向に対する角度θを示している。本形態の絶縁部材１７０において，傾斜面１７２，１７４は，角度θが３０°以上，６０°以下の範囲内となるように形成されている。この詳細については後述する。

次に，本形態の電池１００の製造方法について説明する。本形態の電池１００の製造手順を，以下に示している。
１．電極体製造工程
２．組付工程
３．挿入工程

まず，「１．電極体製造工程」では，正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を平積みにより積層することで電極体１１０を製造する。本工程で使用する正極板１２０は，図３に示すように，すでに正極活物質層１２２や正極突出部１２３が形成されたものである。負極板１３０についても，図３に示すように，すでに負極活物質層１３２や負極突出部１３３が形成されたものを使用する。本工程では，電極体１１０の積層部１１１に，正極板１２０，負極板１３０のそれぞれ正極活物質層１２２，負極活物質層１３２の形成されている充放電部が積層されるように電極体１１０の積層を行う。

また本工程では，正極板１２０としていずれも，図３に示す位置に正極突出部１２３が形成されたものを用いている。負極板１３０についても，図３に示す位置に負極突出部１３３が形成されたものを用いている。つまり，図３に示すように，正極板１２０の正極突出部１２３の形成位置と，負極板１３０の負極突出部１３３の形成位置とは，異なる位置である。そして，本工程の積層では，正極板１２０の正極突出部１２３，負極板１３０の負極突出部１３３をともに，積層部１１１の上面１１２より突出した状態とする。

よって，本工程の積層により，正極板１２０の正極突出部１２３はいずれも，積層部１１１の上面１１２のうち，積層方向から見たときの同じ位置から突出した状態となる。その積層部１１１より突出した複数の正極突出部１２３により，正極タブ１５０が形成される。また，負極板１３０についても，負極突出部１３３が積層部１１１の上面１１２のうち，積層方向から見たときの同じ位置から突出した状態となる。よって，負極板１３０についても，積層部１１１より突出した複数の負極突出部１３３により，負極タブ１６０が形成される。

次に，「２．組付工程」を行う。本工程では，封口部材１０４，電極体１１０，正極端子１２５，負極端子１３５，絶縁部材１７０を組み付けることにより，これらの組付体を製造する。

また，本形態の組付工程では，次に示す手順により組付体を製造する。
２−１．絶縁部材組付工程
２−２．組付体構成工程
２−３．端子接続工程

本形態の「２．組付工程」について，上記の順に説明する。まず，「２−１．絶縁部材組付工程」では，電極体１１０に絶縁部材１７０を組み付ける。図５は，絶縁部材１７０が組み付けられる前の電極体１１０の側面図である。すなわち，図５に示す電極体１１０は，正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を積層する電極体製造工程において製造されたものである。

図５において，電極体１１０は，正極タブ１５０および負極タブ１６０が突出している上面１１２を上側に向けている。また，電極体１１０の上方には，絶縁部材１７０を示している。図５に示す絶縁部材１７０は，傾斜部１７１，１７３を有する端の先端を電極体１１０に向けている。

そして，絶縁部材組付工程では，図５の状態から絶縁部材１７０を下向きに移動させることで，絶縁部材１７０を，正極タブ１５０および負極タブ１６０にそれぞれ組み付ける。絶縁部材１７０を下向きに移動させる他，電極体１１０を上向きに移動させてもよい。あるいは，絶縁部材１７０と電極体１１０とをともに近づける向きに移動させてもよい。図６に，絶縁部材１７０が組み付けられた電極体１１０を示している。

図６に示すように，絶縁部材１７０は，電極体１１０の正極タブ１５０および負極タブ１６０に，傾斜部１７１，１７３の先端側を電極体１１０の積層部１１１に向けた状態で組み付けられている。具体的に，正極タブ１５０については，絶縁部材１７０は，積層部１１１より突出している正極タブ１５０の根本に近い位置を，傾斜部１７１と傾斜部１７３とにより挟み込むように組み付けられている。つまり，正極タブ１５０の，絶縁部材１７０の傾斜部１７１，１７３により挟み込まれている位置は，正極端子１２５が接続される接続箇所１５１と積層部１１１との間の位置である。

また，絶縁部材１７０は，傾斜部１７１の傾斜面１７２と傾斜部１７３の傾斜面１７４とにより，正極タブ１５０を積層方向の外側から挟み込んでいる。この傾斜部１７１，１７３による挟み込みにより，正極タブ１５０には，傾斜面１７２，１７４に沿った形状に変形した正極タブ傾斜部１５２が形成されている。

正極タブ傾斜部１５２において，正極タブ１５０を構成している各正極突出部１２３は，積層部１１１から遠い位置ほど，互いに近づく向きに押し付けられている。つまり，正極タブ傾斜部１５２を形成することにより，正極タブ１５０の各正極突出部１２３を，積層部１１１から遠い位置ほど，積層方向の内側へ向けて集めている。このため，正極タブ傾斜部１５２の積層方向の外側の両面は，積層部１１１から遠い部分ほど狭まる向きに傾斜している。

さらに，絶縁部材１７０は，正極タブ１５０を，傾斜部１７１と傾斜部１７３との隙間Ａを通すように組み付けられている。このため，正極タブ１５０の接続箇所１５１は，傾斜部１７１，１７３より，傾斜部１７１，１７３とは反対側の端である端面１７８の向きに突出している。

絶縁部材１７０は，負極タブ１６０にも，正極タブ１５０と同様に組み付けられている。すなわち，絶縁部材１７０は，負極タブ１６０の接続箇所１６１と積層部１１１との間の位置に，傾斜部１７１，１７３の先端側をともに積層部１１１に向けた状態で，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４により，積層方向の外側から挟み込んでいる。これにより，負極タブ１６０には，傾斜面１７２，１７４に沿った形状に変形した負極タブ傾斜部１６２が形成されている。また，絶縁部材１７０は，負極タブ１６０を傾斜部１７１，１７３の隙間Ａを通して，接続箇所１６１を，傾斜部１７１，１７３とは反対側の端である端面１７８に向けて突出させるように，負極タブ１６０に組み付けられている。

また，正極タブ１５０の接続箇所１５１は，絶縁部材１７０が組み付けられることにより形成された正極タブ傾斜部１５２よりも突出方向において先端側である。負極タブ１６０の接続箇所１６１についても，絶縁部材１７０が組み付けられることにより形成された負極タブ傾斜部１６２よりも突出方向における先端側である。このため，正極タブ１５０および負極タブ１６０の接続箇所１５１，１６１の積層方向の厚みは，積層部１１１の厚みよりも薄いものとされている。前述したように，傾斜部１７１，１７３の隙間Ａは，積層部１１１の厚みよりも狭いからである。

次に，組付工程では，「２−２．組付体構成工程」を行う。本形態の組付体構成工程では，絶縁部材１７０が組み付けられた電極体１１０と，正極端子１２５および負極端子１３５が組み付けられた封口部材１０４とを組み付ける。つまり，本形態では，正極端子１２５および負極端子１３５が，図７に示すように，あらかじめ封口部材１０４に組み付けられている。

図７に示すように，正極端子１２５は，接続端１２６が下向きに，露出端１２７が上向きにそれぞれ突出するように封口部材１０４に組み付けられている。封口部材１０４の下側の面である下面は，電池ケース１０２においては内側となる面である。また，封口部材１０４の上側の面である上面は，電池ケース１０２の外側となる面である。つまり，正極端子１２５は，接続端１２６が封口部材１０４の内面側に，露出端１２７が封口部材１０４の外面側にそれぞれ突出するように封口部材１０４に組み付けられている。

負極端子１３５についても，正極端子１２５と同様に，接続端１３６が封口部材１０４の内面側に，露出端１３７が封口部材１０４の外面側にそれぞれ突出するように封口部材１０４に組み付けられている。なお，正極端子１２５および負極端子１３５と封口部材１０４との間には，それぞれガスケット１０５が組み付けられている。

そして，正極端子１２５および負極端子１３５が組み付けられた封口部材１０４を，図７に矢印で示す向きに移動させ，電極体１１０に組み付ける。具体的には，正極端子１２５の接続端１２６と正極タブ１５０の接続箇所１５１，および，負極端子１３５の接続端１３６と負極タブ１６０の接続箇所１６１がそれぞれ重ね合わさるように組み付けを行う。さらには，封口部材１０４の内面側となる下面が，絶縁部材１７０の端面１７８に接触するように組み付けを行う。その組付後の状態を，図８に示している。

図８に示すように，封口部材１０４の下面が絶縁部材１７０の端面１７８に接触するように組み付けられていることにより，絶縁部材１７０は，封口部材１０４と正極タブ傾斜部１５２，または封口部材１０４と負極タブ傾斜部１６２との間に挟み込まれている。前述したように，絶縁部材１７０は，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４により，正極タブ傾斜部１５２または負極タブ傾斜部１６２の積層方向の外側の両面を挟み込んでいるからである。これにより，封口部材１０４，電極体１１０，絶縁部材１７０，正極端子１２５，負極端子１３５が組み付けられた組付体１９０を構成する。なお，絶縁部材１７０の端面１７８を，封口部材１０４の下面に接合してもよい。

そして，組付工程では，図８の状態で「２−３．端子接続工程」を行う。本形態では，抵抗溶接により，端子接続工程を行う。具体的には，図８に示すように，重ね合わせられている正極端子１２５の接続端１２６および正極タブ１５０の接続箇所１５１を，積層方向の両側から，溶接治具１８０，１８１によって挟み込む。

この挟み込みの際に，正極端子１２５の側の溶接治具１８１については，絶縁部材１７０の貫通孔１７７を通すことで，正極端子１２５の接続端１２６に接触させることができる。また，挟み込んだ状態で溶接治具１８０，１８１間に通電させ，正極端子１２５の接続端１２６と正極タブ１５０の接続箇所１５１との接合を行う。

負極端子１３５の側についても同様，接続端１３６および負極タブ１６０の接続箇所１６１を，積層方向の両側から溶接治具１８０，１８１によって挟み込みつつ，これらの間に通電させる。これにより，負極端子１３５の接続端１３６と負極タブ１６０の接続箇所１６１との接合を行う。なお，抵抗溶接に限らず，超音波溶接により本工程を行うことも可能である。

次に，「３．挿入工程」を行う。本工程では，封口部材１０４，電極体１１０，絶縁部材１７０，正極端子１２５，負極端子１３５が組み付けられた組付体１９０のうち，電極体１１０をケース本体１０３の内部に挿入する。図９により本工程について説明する。

図９に示すように，組付体１９０は，電極体１１０の下面１１３をケース本体１０３の開口１０６に向けて配置されている。そして，図９の状態で，封口部材１０４の外面側である上面を，ケース本体１０３の内部に向けて押し付ける。つまり，封口部材１０４の上面にかけられる押圧荷重の向きは，図９において下向きである。この押圧により，組付体１９０の電極体１１０を，その下面１１３よりケース本体１０３の内部に挿入することができる。なお，挿入工程では，封口部材１０４の内面側である下面により，ケース本体１０３の開口１０６が塞がれるまで荷重をかける。

ここで，本形態では，この挿入工程を，電極体１１０を損傷させることなく行うことができる。これは，本形態の電極体１１０が，封口部材１０４の上面への押圧荷重を，正極タブ１５０の正極タブ傾斜部１５２および負極タブ１６０の負極タブ傾斜部１６２により受けることができるからである。

すなわち，封口部材１０４の上面への押圧荷重は，封口部材１０４の下面に接触している絶縁部材１７０を介して電極体１１０へとかかることとなる。絶縁部材１７０の端面１７８が受ける封口部材１０４からの押圧についても，図９において下向きである。このため，絶縁部材１７０は，その端面１７８により受けた押圧荷重によって，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４により，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２を，図９において下向きに押し付ける。これにより，本形態の電極体１１０は，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２により，挿入工程における押圧荷重を受けることができる。

そして，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２には，積層部１１１の上面１１２よりも，大きな押圧荷重をかけることができる。そして，本形態では，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２に大きな押圧荷重がかけられたとしても，正極板１２０や負極板１３０の折れや破れなどは抑制される。

前述したように，積層部１１１の側面である上面１１２は，正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０の端部により構成されている。正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０はいずれも，薄い箔状のものである。よって，積層部１１１の上面１１２に力を加えた場合には，上面１１２を構成する正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０の端部に，折れや破れなどの損傷が生じやすい。

一方，本形態において傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４により押圧荷重を受ける正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２には，正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０の端部が露出していない。このため，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２は，正極板１２０や負極板１３０の損傷を抑制しつつ，大きな押圧荷重を受けることができる。

また，正極タブ傾斜部１５２においては，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４による下向きの押圧荷重を，これらが傾斜している分だけ，正極タブ傾斜部１５２を構成している複数の正極突出部１２３の厚み方向に受けることができる。負極タブ傾斜部１６２についても，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４による下向きの押圧荷重を，これらが傾斜している分だけ，負極タブ傾斜部１６２を構成している複数の負極突出部１３３の厚み方向に受けることができる。

傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４は，図９において下側の先端側ほど，互いに離れる向きに傾斜している。また，正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２は，積層部１１１から遠い図９において上側の部分ほど積層方向に狭まる向きに傾斜している。つまり，絶縁部材１７０が受ける図９の下向きの押圧に対して，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４，正極タブ傾斜部１５２の正極突出部１２３および負極タブ傾斜部１６２の負極突出部１３３が傾斜しているからである。

そして，複数の正極突出部１２３の積層により構成されている正極タブ傾斜部１５２は，その正極突出部１２３の厚み方向の押圧に対して強度の高いものである。このため，正極タブ傾斜部１５２を構成している正極突出部１２３には，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４による押圧荷重により，折れや破れが生じにくい。

負極タブ傾斜部１６２についても，複数の負極突出部１３３の積層により構成されているため，負極突出部１３３の厚み方向の押圧荷重に対して強度の高いものである。このため，負極タブ傾斜部１６２についても，傾斜部１７１，１７３の傾斜面１７２，１７４による押圧荷重により，負極突出部１３３に折れや破れが生じにくい。

よって，本形態では，電極体１１０を構成する正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を損傷させずに挿入工程を行うことができる。すなわち，電極体製造工程により製造された電極体１１０に組付工程において絶縁部材１７０等を組み付けて組付体１９０を製造する。そして，挿入工程において，組付体１９０の電極体１１０を，ケース本体１０３の内部に挿入することで，電極体１１０を構成する正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０をいずれも損傷させずに電池１００を製造することができる。

なお，挿入工程の後，電池ケース１０２のケース本体１０３と封口部材１０４とを接合する。また，電解液１０１の電池ケース１０２内への注入なども行う。電解液１０１については，挿入工程前にあらかじめケース本体１０３の内部に注入しておいてもよい。または，挿入工程とともに電解液１０１を注入してもよい。あるいは，例えば封口部材１０４に注入口を設けておき，ケース本体１０３と封口部材１０４との接合を行った後に，注入口より電解液１０１の注入を行っても良い。

また，前述したように，本形態の絶縁部材１７０において，傾斜面１７２，１７４は，電極体１１０の積層方向に対する角度θが３０°以上，６０°以下の範囲内となるように形成されている。このように傾斜面１７２，１７４が形成されていることにより，絶縁部材１７０を正極タブ１５０または負極タブ１６０に組み付ける際の，正極タブ１５０または負極タブ１６０の損傷を抑制することができる。さらには，挿入工程における押圧荷重を，電極体１１０に適切にかけることができる。

つまり，傾斜面１７２，１７４の角度θが小さ過ぎた場合には，絶縁部材１７０を組み付ける際に，正極タブ１５０または負極タブ１６０を変形させ過ぎてしまう。これにより，正極タブ１５０を構成する正極突出部１２３または負極タブ１６０を構成する負極突出部１３３が折れて破けてしまうおそれがあるからである。一方，傾斜面１７２，１７４の角度θが大き過ぎた場合には，挿入工程における押圧荷重を，正極タブ傾斜部１５２または負極タブ傾斜部１６２に適切にかけることができないおそれがあるからである。

また，本形態の組付工程では，上記のように，端子接続工程の前に，絶縁部材組付工程を行っている。具体的には，正極タブ１５０に絶縁部材１７０を組み付けた後，正極端子１２５の接続端１２６と正極タブ１５０の接続箇所１５１との接合を行っている。そして，図６に示すように，正極タブ１５０は，絶縁部材１７０が組み付けられることにより，接続箇所１５１の部分が積層方向に集められている。

すなわち，絶縁部材１７０が組み付けられることにより，正極タブ１５０には，正極端子１２５を接続するための接続箇所１５１が形成されている。このため，端子接続工程を行う際に，正極タブ１５０の突出方向の先端側を集めて接続箇所１５１を形成する特段の構成が不要である。そして，本形態では，絶縁部材１７０の組み付けにより形成された正極タブ１５０の接続箇所１５１にそのまま，正極端子１２５の接続端１２６を重ね合わせて接合することができる。

さらには，絶縁部材１７０が組み付けられていることにより，正極タブ１５０の接続箇所１５１における正極突出部１２３のズレが抑制される。加えて，溶接時の正極タブ１５０への張力が緩和される。これにより，正極タブ１５０における正極突出部１２３の損傷を防止しつつ，組付工程を効率よく行うことができる。この点，負極端子１３５および負極タブ１６０についても同様である。

また，上記の組付工程では，絶縁部材組付工程と組付体構成工程とを別々に行っている。しかし，絶縁部材組付工程と組付体構成工程とを同時に行うこともできる。すなわち，図１０に示すように，あらかじめ絶縁部材１７０の端面１７８を封口部材１０４の内面側に接合しておき，その絶縁部材１７０が正極タブ１５０および負極タブ１６０に組み付くように組付体１９０を構成すればよい。

また，絶縁部材組付工程の前に，端子接続工程を行うことも可能である。図１１に示す正極タブ１５０には，すでに端子接続工程が行われていることにより正極端子１２５が接続されている。そして，図１１に示すように，正極端子１２５がすでに接続されている正極タブ１５０の接続箇所１５１と積層部１１１との間に，絶縁部材１７０を組み付けることができる。この場合にも，電極体１１０の正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を損傷させずに挿入工程を行うことができることに変わりはない。なお，この場合の絶縁部材１７０には，接続部１７６の貫通孔１７７はなくてもよい。すでに端子接続工程が行われているからである。

また，本形態の電池１００に使用されている絶縁部材１７０は，図４に示すように，傾斜部１７１と傾斜部１７３とが連結部１７５により繋がってなるものである。しかし，図１２の電池２００に示すように，傾斜部２７１，２８１をそれぞれ一端に有する２つの絶縁部材２７０，２８０を一対として用いても良い。

電池２００に使用されている２つの絶縁部材２７０，２８０はそれぞれ，一端に設けられている傾斜部２７１，２８１の対面している側の面に，先端側ほど他方と離れる向きに傾斜した傾斜面２７２，２８２が形成されている。さらに，対面している傾斜部２７１，２８１の間には，隙間Ａが設けられている。絶縁部材２７０，２８０についても，ＰＰなどの絶縁性の材質のものとすればよい。

また，絶縁部材２７０，２８０はそれぞれ，傾斜部２７１，２８１の傾斜面２７２，２８２が，正極タブ１５０の正極タブ傾斜部１５２の積層方向の外側の両面に接触している。さらに，絶縁部材２７０，２８０の傾斜部２７１，２８１のそれぞれ他端である端面２７５，２８５は，封口部材１０４の内面である下面に接触している。負極タブ１６０の側に組み付けられている絶縁部材２７０，２８０についても同様である。よって，絶縁部材２７０，２８０は，正極タブ傾斜部１５２，負極タブ傾斜部１６２の外側の両面と，封口部材１０４との間に挟み込まれている。

そして，図１２に示す電池２００についても，上記で説明した電極体製造工程，組付工程，挿入工程の手順により，電極体１１０の正極板１２０，負極板１３０，セパレータ１４０を損傷させずに製造することができる。挿入工程における封口部材１０４の外面への押圧荷重を，絶縁部材２７０，２８０により，電極体１１０の正極タブ傾斜部１５２および負極タブ傾斜部１６２にかけることができるからである。なお，組付工程において端子接続工程を絶縁部材組付工程の後に行う場合，溶接治具を，絶縁部材２７０の接続部２７３の貫通孔２７４および絶縁部材２８０の接続部２８３の貫通孔２８４に通して溶接を行えばよい。

また，上記では，電極体１１０を積層型のものとして説明している。しかし，図１３に示す捲回型の電極体３１０にも適用可能である。電極体３１０は，いずれも長尺の正極板，負極板を，これらの間にセパレータを挟み込みつつ長手方向に捲回することにより積層した構成のものである。また，電極体３１０では，正極板および負極板としてそれぞれ，積層部３１１の上面３１２の側となる端部に，複数の突出部を設けたものを使用している。正極板および負極板の積層部３１１となる部分にはそれぞれ，活物質層が形成されている。正極板および負極板の突出部では，活物質層が形成されておらず，集電箔が露出している。

そして，電極体３１０は，正極板の正極突出部のみが積層部３１１より突出した状態で積層により束ねられて構成されている正極タブ３５０を有している。つまり，正極タブ３５０においては，複数の正極突出部が積層されている。また，負極板の負極突出部のみが積層部３１１より突出した状態で積層により束ねられて構成されている負極タブ３６０を有している。つまり，負極タブ３６０においては，複数の負極突出部が積層されている。これら正極タブ３５０および負極タブ３６０はともに，積層部３１１の上面３１２より突出している。

そして，電極体３１０を，上記の電池１００，２００の電極体１１０に替えて用いることができる。電極体３１０の正極タブ３５０および負極タブ３６０はそれぞれ，電極体１１０の正極タブ１５０および負極タブ１６０と同じように構成されているからである。

すなわち，電極体３１０についても，電極体１１０と同様，正極タブ３５０および負極タブ３６０に絶縁部材１７０または絶縁部材２７０，２８０等を組み付けた後，その下面３１３をケース本体１０３の開口１０６に向けて挿入する挿入工程を行えばよい。その挿入工程は，封口部材１０４の上面に押圧荷重をかけることで行うことができる。すなわち，積層部３１１の上面３１２に押圧荷重をかけずに済むため，積層部３１１の電極板等の損傷を抑制することができる。また，電極体３１０は扁平形状をした捲回型のものであるが，円筒形状に捲回した捲回型の電極体にも適用可能である。

以上詳細に説明したように，本形態に係る電池は，正極タブおよび負極タブと封口部材との間に挟み込まれている絶縁部材を有している。そして，挿入工程においては，絶縁部材により，正極タブの正極タブ傾斜部および負極タブの負極タブ傾斜部に押圧荷重をかけることができる。つまり，電極板等の端部により構成されている電極体の積層部の側面に押圧荷重をかけることなく，挿入工程を行うことができる。よって，電極体における電極板やセパレータの損傷が防止された二次電池の製造方法および二次電池が実現されている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲で種々の改良，変形が可能である。例えば，上記の実施形態で説明した電極体はいずれも，正極タブと負極タブとがともに，積層部の１つの側面から突出した構成のものである。しかし，電極体においては，正極タブと負極タブとがとの少なくとも一方が，積層部の側面より突出していればよい。その積層部の側面より突出している電極タブに絶縁部材を組付けることで，挿入工程を，電極体の側面に押圧荷重をかけることなく行うことができるからである。

また例えば，絶縁部材１７０の端面１７８は，封口部材１０４ではなく，例えば，正極端子１２５や負極端子１３５に接触しているものであってもよい。つまり，絶縁部材１７０を，封口部材１０４と正極タブ傾斜部１５２または負極タブ傾斜部１６２との間に，他の部材を介して挟み込んでもよい。挿入工程における押圧荷重を絶縁部材１７０にかけることができるからである。そして，挿入工程における押圧荷重を，絶縁部材１７０を介して電極体１１０の正極タブ傾斜部１５２または負極タブ傾斜部１６２にかけることができるからである。絶縁部材２７０，２８０についても同様である。また，電極体３１０を用いた電池においても同様である。

また例えば，絶縁部材１７０，２７０，２８０は，封口部材１０４と電極体との絶縁性を確保できればよく，当然，ＰＰに限定されるものではない。つまり，絶縁部材１７０，２７０，２８０は，例えば，傾斜端部の傾斜面のみが絶縁性の材質のものにより構成されているものであってもよい。また例えば，本発明は，リチウムイオン二次電池以外のニッケル水素二次電池などにも適用することができる。

１００ 電池
１０２ 電池ケース
１０３ ケース本体
１０４ 封口部材
１１０ 電極体
１１１ 積層部
１１２ 上面
１１３ 下面
１２０ 正極板
１２１ 正極集電箔
１２２ 正極活物質層
１２５ 正極端子
１２６ 接続端
１２７ 露出端
１３０ 負極板
１３１ 負極集電箔
１３２ 負極活物質層
１３５ 負極端子
１３６ 接続端
１３７ 露出端
１４０ セパレータ
１５０ 正極タブ
１５１ 接続箇所
１５２ 正極タブ傾斜部
１６０ 負極タブ
１６１ 接続箇所
１６２ 負極タブ傾斜部
１７０ 絶縁部材
１７１，１７３ 傾斜部
１７２，１７４ 傾斜面
１７８ 端面
１９０ 組付体
Ａ 隙間

Claims (3)

1. 集電箔に活物質層を形成してなる正負の電極板を，これらの間にセパレータを挟み込みつつ積層してなる電極体と，
   開口が形成されているケース本体および前記ケース本体の前記開口を塞ぐ封口部材を有するとともに，内部に前記電極体を収容する電池ケースと，
   前記封口部材に組み付けられているとともに，前記電池ケースの内側の前記電極体に接続する接続端および前記電池ケースの外部に露出する露出端を有する電極端子とを備え，
   前記電極板が，
   前記活物質層が形成されているとともに，前記電極体における積層により正負の他方の前記電極板と前記セパレータを介して重なり合う部分である充放電部と，
   前記活物質層が形成されておらず前記集電箔が露出しているとともに，前記充放電部の端部の一部から突出した部分である突出部とを有するものであり，
   前記電極体が，
   正負の前記電極板の前記充放電部がともに前記セパレータとともに積層されてなる積層部と，
   前記電極板の前記突出部の正負の一方のみが前記積層部より突出した状態で積層により束ねられて構成されており，前記電極端子の前記接続端に接続されている電極タブとを有し，
   前記電池ケース内に，前記電極タブが突出している側面を前記封口部材に向けて収容されているものである二次電池の製造方法において，
   正負の前記電極板と前記セパレータとを，前記積層部の側面より前記電極タブを突出させつつ積層して前記電極体となす電極体製造工程と，
   互いに対面して設けられ，それぞれ他方と対面している側の面に，先端側ほど他方と離れる向きに傾斜した傾斜面が形成されている第１および第２の傾斜部を，前記第１および第２の傾斜部の間に隙間を設けつつ一端に有する絶縁性の絶縁部材と，前記電極体と，前記封口部材と，前記電極端子とを組み付けることにより，これらの組付体を製造する組付工程と，
   前記組付体における前記電極体を，前記ケース本体の内部に挿入する挿入工程とを有し，
   前記組付工程では，
   前記電極タブの前記電極端子の前記接続端を接続する接続箇所と前記積層部との間の位置に，前記第１および前記第２の傾斜部の前記先端側をともに前記積層部に向けた状態で，前記第１および第２の傾斜部の前記傾斜面により，前記電極タブの積層方向の外側から挟み込むとともに，
   前記電極タブを前記第１および第２の傾斜部の前記隙間を通して，前記接続箇所を，前記第１および第２の傾斜部とは反対側の他端に向けて突出させるように，前記絶縁部材を前記電極タブに組み付ける絶縁部材組付工程と，
   前記電極端子を，前記封口部材に，前記封口部材の前記電池ケースにおける外側となる外面に前記露出端が突出するように組付けるとともに，
   前記電極タブの前記第１および第２の傾斜部の前記傾斜面により挟み込まれている前記積層方向の外側の両面と前記封口部材の前記電池ケースにおける内側となる内面との間に，前記絶縁部材が挟み込まれるようにして前記組付体を構成する組付体構成工程と，
   前記電極端子の前記接続端を，前記電極タブの前記接続箇所に接続する端子接続工程とを行い，
   前記挿入工程では，
   前記電極体の前記電極タブが突出している側面とは反対側の側面を前記ケース本体の前記開口に向けつつ，前記封口部材の前記外面を，前記ケース本体の内部に向けて押し付けることにより，前記電極体を前記ケース本体の内部に挿入することを特徴とする二次電池の製造方法。
2. 請求項１に記載の二次電池の製造方法において，
   前記絶縁部材として，前記第１および第２の傾斜部の傾斜面の，前記組付体における前記積層方向に対する傾斜角がそれぞれ，３０°以上，６０°以下の範囲内のものを用いることを特徴とする二次電池の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の二次電池の製造方法において，
   前記組付工程では，前記端子接続工程の前に，前記絶縁部材組付工程を行うことを特徴とする二次電池の製造方法。

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