JP6601157B2 - 電極組立体 - Google Patents

Description

本発明は、電極組立体の製造方法及び電極組立体に関する。

複数枚の集電体のリード部を重ねて、電極リード体に接続する二次電池の製造方法が知られている（特許文献１参照）。この方法では、複数枚の集電体のリード部の重ね部を電極リード体と補助リード体とで挟持し、電子ビームを用いて、重ね部、電極リード体及び補助リード体を溶接している。

特開平９−８２３０５号公報

上記方法では、治具により補助リード体の中央部が加圧されるため、補助リード体が全体的に加圧される。そのため、電子ビームが照射される端部において、補助リード体と重ね部との間、重ね部内のリード部間、又は、重ね部と電極リード体との間に隙間が生じるおそれがある。このような隙間は、溶接部にボイドを発生させる。

本発明の一側面は、溶接部にボイドが発生し難い電極組立体の製造方法及び電極組立体を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る電極組立体の製造方法は、タブをそれぞれ含む複数の電極を有する電極組立体の製造方法であって、積層された複数の前記タブを有するタブ積層体が前記タブ積層体の積層方向において第１の部材と第２の部材との間に配置された状態で、前記タブ積層体の積層方向に沿って延在する前記タブ積層体の端面を含む前記タブ積層体の端部を、前記タブ積層体の積層方向に選択的に加圧する工程と、前記タブ積層体が加圧された状態で、前記タブ積層体の端部を溶接することにより溶接部を形成する工程と、を含む。

この電極組立体の製造方法では、タブ積層体の端部を選択的に加圧しているので、タブ積層体が全体的に加圧される場合に比べて、タブ積層体の端部付近（第１の部材とタブ積層体の端部との間、第２の部材とタブ積層体の端部との間、又はタブ積層体の端部における複数のタブ間）に隙間が生じにくい。そのため、タブ積層体の端部付近に形成される溶接部にボイドが発生し難い。

ここで、「タブ積層体の端部を選択的に加圧する」とは、タブ積層体の端部を加圧する一方、タブ積層体の端部の内側に位置する内側部を加圧しないか、又は、タブ積層体の内側部に、タブ積層体の端部に加える圧力よりも小さい圧力を加えることを意味する。

前記タブ積層体が、前記タブ積層体を挟んで互いに反対側に配置された複数の前記端面をそれぞれ含む複数の前記端部を有しており、前記タブ積層体を選択的に加圧する工程では、前記タブ積層体の前記複数の端部を選択的に加圧してもよい。

この場合、タブ積層体の複数の端部付近において隙間が生じにくいので、複数の端部付近にそれぞれ形成される溶接部にボイドが発生し難い。

本発明の一側面に係る電極組立体は、タブをそれぞれ含む複数の電極を備える電極組立体であって、第１の部材と、第２の部材と、積層された複数の前記タブを有するタブ積層体と、を備え、前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向において前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置されており、前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向に沿って延在すると共に前記タブ積層体を挟んで互いに反対側に配置された複数の端面をそれぞれ含む複数の溶接部と、前記複数の溶接部間に位置する内側部と、を有しており、前記タブ積層体の内側部における前記複数のタブ間、前記第１の部材と前記タブ積層体の内側部との間、及び前記第２の部材と前記タブ積層体の内側部との間のうち少なくとも１つに隙間が設けられている。

この電極組立体によれば、タブ積層体の端部付近に形成される溶接部にボイドが発生し難い。

前記第１の部材が集電板であり、前記第２の部材が、前記集電板よりも薄い保護板であり、前記保護板が、前記タブ積層体の積層方向において、前記タブ積層体の内側部から離れるように湾曲してもよい。

この場合、保護板とタブ積層体の内側部との間に隙間が設けられ易くなる。

前記第１の部材が集電板であり、前記第２の部材が、前記集電板よりも薄い保護板であり、前記集電板が、前記タブ積層体の内側部に対向配置された窪み部を有しており、前記窪み部の底面は、前記タブ積層体の内側部から離れるように湾曲してもよい。

この場合、集電板とタブ積層体の内側部との間に隙間が設けられ易くなる。

本発明の一側面によれば、溶接部にボイドが発生し難い電極組立体の製造方法及び電極組立体が提供され得る。

第１実施形態に係る電極組立体を備える蓄電装置の分解斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った蓄電装置の断面図である。 第１実施形態に係る電極組立体の斜視図である。 Ｘ軸方向から見た図３の電極組立体の一部を示す図である。 第１実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第２実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第２実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第３実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第３実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第４実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第４実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第５実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。 第５実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面には、必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示されている。Ｚ軸方向は例えば鉛直方向、Ｘ軸方向及びＹ方向は例えば水平方向である。

図１は、第１実施形態に係る電極組立体を備える蓄電装置の分解斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った蓄電装置の断面図である。図１及び図２に示される蓄電装置１は、例えばリチウムイオン二次電池といった非水電解質二次電池又は電気二重層キャパシタである。

図１及び図２に示されるように、蓄電装置１は、例えば略直方体形状をなす中空のケース２と、ケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属によって形成されている。ケース２は、一方側において開口した本体部２ａと、本体部２ａの開口を塞ぐ蓋部２ｂとを有している。ケース２の内壁面上には、絶縁フィルム（図示せず）が設けられる。ケース２の内部には、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。電極組立体３では、後述する正極１１の正極活物質層１５、負極１２の負極活物質層１８、及びセパレータ１３が多孔質をなしており、その空孔内に、電解液が含浸されている。ケース２の蓋部２ｂには、正極端子５と負極端子６とが互いに離間して配置されている。正極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定され、負極端子６は、絶縁リング８を介してケース２に固定されている。

電極組立体３は、積層型の電極組立体である。電極組立体３は、複数の正極１１（電極）と、複数の負極１２（電極）と、正極１１と負極１２との間に配置された袋状のセパレータ１３とによって構成されている。セパレータ１３内には、例えば正極１１が収容されている。セパレータ１３内に正極１１が収容された状態で、複数の正極１１と複数の負極１２とがセパレータ１３を介して交互に積層されている。

正極１１は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１４と、金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５と、を有している。正極１１の金属箔１４は、矩形状の本体１４ａと、本体１４ａの一端から突出する矩形状のタブ１４ｂと、を含む。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成されている多孔質の層である。正極活物質層１５は、本体１４ａの両面において、少なくとも本体１４ａの中央部分に正極活物質が担持されて形成されている。

正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。ここでは、一例として、タブ１４ｂには、正極活物質が担持されていない。ただし、タブ１４ｂにおける本体１４ａ側の基端部分には、活物質が担持されている場合もある。

タブ１４ｂは、本体１４ａの上縁部から上方に延び、集電板１６（第１の部材）を介して正極端子５に接続されている。集電板１６はタブ１４ｂと正極端子５との間に配置されている。集電板１６は、例えば、正極１１の金属箔１４と同一の材料から矩形平板状に構成される。積層された複数のタブ１４ｂは、集電板１６と、集電板１６よりも薄い保護板２３（第２の部材）との間に配置される（図３参照）。保護板２３は、例えば、正極１１の金属箔１４と同一の材料から矩形平板状に構成される。

負極１２は、例えば銅箔からなる金属箔１７と、金属箔１７の両面に形成された負極活物質層１８と、を有している。負極１２の金属箔１７は、正極１１の金属箔１４と同様に、矩形状の本体１７ａと、本体１７ａの一端部から突出する矩形状のタブ１７ｂと、を含む。負極活物質層１８は、本体１７ａの両面において、少なくとも本体１７ａの中央部分に負極活物質が担持されて形成されている。負極活物質層１８は、負極活物質とバインダとを含んで形成されている多孔質の層である。

負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。ここでは、一例として、タブ１７ｂには、負極活物質が担持されていない。ただし、タブ１７ｂにおける本体１７ａ側の基端部分には、活物質が担持されている場合もある。

タブ１７ｂは、本体１７ａの上縁部から上方に延び、集電板１９（第１の部材）を介して負極端子６に接続されている。集電板１９はタブ１７ｂと負極端子６との間に配置されている。集電板１９は、例えば、負極１２の金属箔１７と同一の材料から矩形平板状に構成される。積層された複数のタブ１７ｂは、集電板１９と、集電板１９よりも薄い保護板２７（第２の部材）との間に配置される（図３参照）。保護板２７は、例えば、負極１２の金属箔１７と同一の材料から構成され、湾曲した矩形板状に構成される。

セパレータ１３は、正極１１を収容している。セパレータ１３は、正極１１及び負極１２の積層方向からみて矩形状である。セパレータ１３は、例えば、一対の長尺シート状のセパレータ部材を互いに溶着して袋状に形成される。セパレータ１３の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。

図３は、第１実施形態に係る電極組立体の斜視図である。図４は、Ｘ軸方向から見た図３の電極組立体の一部を示す図である。図３に示される電極組立体３は、セパレータ１３を介して互いに積層された複数の正極１１及び複数の負極１２を含む。複数の正極１１のそれぞれは、ＸＹ平面に延在する本体１４ａと、本体１４ａの一端からＸ軸方向に突出するタブ１４ｂとを含む。複数の負極１２のそれぞれは、ＸＹ平面に延在する本体１７ａと、本体１７ａの一端からＸ軸方向に突出するタブ１７ｂとを含む。タブ１４ｂ，１７ｂは、互いに積層されてタブ積層体２１，２５をそれぞれ構成する。すなわち、電極組立体３は、Ｚ軸方向に積層された複数のタブ１４ｂを有するタブ積層体２１と、Ｚ軸方向に積層された複数のタブ１７ｂを有するタブ積層体２５とを備える。タブ積層体２１，２５は、Ｙ軸方向において、互いに離間して配列される。

タブ積層体２１は、タブ積層体２１の積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在するタブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備える。端面２１ａ，２１ｂは、タブ積層体２１を挟む面であり、端面２１ｃは端面２１ａ，２１ｂを繋ぐ面である。すなわち、端面２１ａ，２１ｂは、タブ積層体２１を挟んで互いに反対側に配置されている。また、端面２１ａ，２１ｂは、ＸＺ平面に沿う面である。また、端面２１ｃは、タブ積層体２１の先端に向かうに連れてタブ積層体２１の厚みが小さくなるようにＸＹ平面に対して傾斜した面である。

タブ積層体２１は、Ｚ軸方向において、集電板１６と保護板２３との間に配置される。すなわち、タブ積層体２１は、Ｚ軸方向において集電板１６上に配置される。保護板２３は、集電板１６と接触しておらず、保護板２３と集電板１６とは、タブ積層体２１を積層方向に挟んで離間している。タブ積層体２１は保護板２３よりも厚く、集電板１６はタブ積層体２１よりも厚い。

集電板１６のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２１のＹ軸方向における長さ（端面２１ａ，２１ｂ間の距離）よりも大きくなっている。Ｙ軸方向において、集電板１６のＹ軸方向における外側端部の位置は、本体１４ａのＹ軸方向における端部の位置と一致している。保護板２３のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２１のＹ軸方向における長さと略同じである。

タブ積層体２１は、タブ積層体２１の端面２１ａ，２１ｂをそれぞれ含む複数の溶接部Ｗと、複数の溶接部Ｗ間に位置する内側部２２とを有する。溶接部Ｗは、端面２１ａ，２１ｂからそれぞれ内側に位置する。すなわち、端面２１ａを含む端部２２ａ及び端面２１ｂを含む端部２２ｂが溶接部Ｗであり、内側部２２が未溶接部である。溶接部Ｗは、端面２１ａ，２１ｂに隣接する集電板１６及び保護板２３の内部まで延びている。端面２１ａ，２１ｂにおいて、溶接部ＷのＸ軸方向における長さは、保護板２３のＸ軸方向における長さと略等しいか、又は保護板２３のＸ軸方向における長さよりも短いことが好ましい。これにより、タブ積層体２１のタブ１４ｂがＸ軸方向において位置ずれした場合（例えば公差による位置ずれがある場合）であっても安定して溶接部Ｗを形成することができる。なお、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２３のＸ軸方向における長さと略等しい場合、位置ずれにより溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２３の外側にはみ出す可能性がある。また、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２３のＸ軸方向における長さよりも長い場合、溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２３の外側にはみ出す。それらの場合であっても、溶接部Ｗを形成することは可能である。

保護板２３は、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２１の内側部２２から離れるように湾曲している。よって、保護板２３とタブ積層体２１の内側部２２との間に隙間Ｇが設けられ易い。ここで、タブ積層体２１はＺ軸方向に湾曲可能である。保護板２３の湾曲面に沿ってタブ積層体２１の内側部２２が湾曲していると、隙間Ｇは、タブ積層体２１の内側部２２における複数のタブ１４ｂ間、集電板１６とタブ積層体２１の内側部２２との間に設けられ得る。

同様に、タブ積層体２５は、タブ積層体２５の積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延在するタブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備える。端面２５ａ，２５ｂは、タブ積層体２５を挟む面であり、端面２５ｃは端面２５ａ，２５ｂを繋ぐ面である。すなわち、端面２５ａ，２５ｂは、タブ積層体２５を挟んで互いに反対側に配置されている。また、端面２５ａ，２５ｂは、ＸＺ平面に沿う面である。また、端面２５ｃは、タブ積層体２５の先端に向かうに連れてタブ積層体２５の厚みが小さくなるようにＸＹ平面に対して傾斜した面である。

タブ積層体２５は、Ｚ軸方向において、集電板１９と保護板２７との間に配置される。すなわち、タブ積層体２５は、Ｚ軸方向において集電板１９上に配置される。保護板２７は、Ｚ軸方向においてタブ積層体２５上に配置される。保護板２７は、集電板１９と接触しておらず、保護板２７と集電板１９とは、タブ積層体２１を積層方向に挟んで離間している。タブ積層体２５は保護板２７よりも厚く、集電板１９はタブ積層体２５よりも厚い。

集電板１９のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２５のＹ軸方向における長さ（端面２５ａ，２５ｂ間の距離）よりも大きくなっている。Ｙ軸方向において、集電板１９のＹ軸方向における外側端部の位置は、本体１７ａのＹ軸方向における端部の位置と一致している。保護板２７のＹ軸方向における長さは、タブ積層体２５のＹ軸方向における長さと略同じである。

タブ積層体２５は、タブ積層体２５の端面２５ａ，２５ｂをそれぞれ含む溶接部Ｗと、複数の溶接部Ｗ間に位置する内側部２６とを有する。溶接部Ｗは、端面２５ａ，２５ｂからそれぞれ内側に位置する。すなわち、端面２５ａを含む端部２６ａ及び端面２５ｂを含む端部２６ｂが溶接部Ｗであり、内側部２６が未溶接部である。タブ積層体２５の端面２５ｂは、タブ積層体２１の端面２１ｂと対向している。よって、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂは、Ｙ軸方向に沿って配列される。溶接部Ｗは、端面２５ａ，２５ｂに隣接する集電板１９及び保護板２７の内部まで延びている。端面２５ａ，２５ｂにおいて、溶接部ＷのＸ軸方向における長さは、保護板２７のＸ軸方向における長さと略等しいか、又は保護板２７のＸ軸方向における長さよりも短いことが好ましい。これにより、タブ積層体２５のタブ１７ｂがＸ軸方向において位置ずれした場合（例えば公差による位置ずれがある場合）であっても安定して溶接部Ｗを形成することができる。なお、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２７のＸ軸方向における長さと略等しい場合、位置ずれにより溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２７の外側にはみ出す可能性がある。また、溶接部ＷのＸ軸方向における長さが保護板２７のＸ軸方向における長さよりも長い場合、溶接部ＷがＸ軸方向において保護板２７の外側にはみ出す。それらの場合であっても、溶接部Ｗを形成することは可能である。

保護板２７は、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２５の内側部２６から離れるように湾曲している。よって、保護板２７とタブ積層体２５の内側部２６との間に隙間Ｇが設けられ易い。ここで、タブ積層体２５はＺ軸方向に湾曲可能である。保護板２７の湾曲面に沿ってタブ積層体２５の内側部２６が湾曲していると、隙間Ｇは、タブ積層体２５の内側部２６における複数のタブ１７ｂ間、集電板１９とタブ積層体２５の内側部２６との間に設けられ得る。

第１実施形態の電極組立体３では、後述するように、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂ付近に形成される溶接部Ｗにボイドが発生し難い。

図５は、第１実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。図３に示される電極組立体３は、例えば以下の方法により製造される。

（タブ積層体の加圧工程）
まず、図５に示されるように、タブ積層体２１がＺ軸方向において集電板１６と保護板２３との間に配置された状態で、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。同様に、タブ積層体２５がＺ軸方向において集電板１９と保護板２７との間に配置された状態で、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。これらの加圧は、例えば、押圧部材を保護板２３，２７に押圧することによって行われる。すなわち、Ｘ軸方向に沿った線圧が、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂに加えられる。加圧の際、集電板１６，１９、タブ積層体２１，２５及び保護板２３，２７を含むワークは搬送ステージ４０上に載置される。保護板２３，２７は、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６からそれぞれ離れるように湾曲しているので、保護板２３，２７とタブ積層体２１，２５の内側部２２，２６との間に隙間Ｇが形成される。そのため、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６は加圧されない。ただし、圧力Ｐよりも小さい圧力で内側部２２，２６が加圧されてもよい。

（溶接部の形成工程）
次に、図４に示されるように、タブ積層体２１，２５が加圧された状態で、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂを溶接することにより溶接部Ｗを形成する。

溶接部Ｗは、例えばタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂにそれぞれエネルギービームを照射することによって形成される。エネルギービームは、例えばレンズ及びガルバノミラーを含むスキャナヘッド等の照射装置からタブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに向けて照射される。スキャナヘッドにはファイバを介してビーム発生装置が接続される。照射装置は、ミラーを含む光学素子から構成されてもよい。エネルギービームは、溶接を行うことができる高エネルギービームである。エネルギービームは、例えばレーザービーム又は電子ビームである。エネルギービームの照射は、ノズルから供給される不活性ガスの雰囲気中で行われる。

エネルギービームの照射の際、集電板１６，１９、タブ積層体２１，２５及び保護板２３，２７を含むワークは、例えばベルトコンベア等の搬送ステージ４０上に載置され、エネルギービームの照射位置までＹ軸方向に搬送される。

溶接部Ｗは、例えば抵抗溶接といった他の溶接方法によって形成されてもよい。

上記工程を経ることによって、電極組立体３が製造される。その後、タブ積層体２１，２５を折り曲げた電極組立体３をケース２内に収容し、蓄電装置１を製造することができる。

以上説明したように、第１実施形態の電極組立体の製造方法では、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂを選択的に加圧しているので、タブ積層体２１，２５が全体的に加圧される場合に比べて、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂ付近（集電板１６，１９とタブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂとの間、保護板２３，２７とタブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂとの間、又はタブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂにおける複数のタブ１４ｂ，１７ｂ間）に隙間が生じにくい。そのため、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂ付近に形成される溶接部Ｗにボイドが発生し難い。

また、隙間からの異物混入が抑制されるので、溶接部Ｗへの異物混入を抑制することができる。例えば、エネルギービームの照射により溶接部Ｗを形成する場合、スパッタリングにより発生する粒子が異物となり得る。しかし、上記製造方法では、溶接部Ｗへの異物混入を抑制することができる。

さらに、溶接部Ｗを形成する際に、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂの温度が高くなり、端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂから内側に向かって離れるほど温度が低くなる温度ムラが発生する。そのような温度ムラが発生する場合であっても、上記製造方法では、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６が加圧されないか、又は圧力Ｐよりも小さい圧力で加圧されるため、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６がＺ軸方向に伸縮又は膨張し易い。そのため、温度ムラによる熱応力が緩和される。

第１実施形態の電極組立体の製造方法では、保護板２３，２７が、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６からそれぞれ離れるように湾曲している。よって、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂが保護板２３の形状に追従して変形し易い。同様に、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂが保護板２７の形状に追従して変形し易い。

図６〜図７は、第２実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。第２実施形態では、保護板２３，２７に代えて保護板１２３，１２７を用いること以外は第１実施形態と同様に電極組立体３を製造することができる。

まず、図６に示されるように、タブ積層体２１がＺ軸方向において集電板１６と保護板１２３との間に配置された状態で、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。同様に、タブ積層体２５がＺ軸方向において集電板１９と保護板１２７との間に配置された状態で、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。

保護板１２３は、タブ積層体２１の内側部２２に対向配置された窪み部１２３ａを有する。すなわち、保護板１２３は、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂのそれぞれにそれぞれ対向配置された平面を有する複数の突出部を有し、複数の突出部間に窪み部１２３ａが形成される。窪み部１２３ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、Ｕ字形状を有している。窪み部１２３ａ内には、隙間Ｇが形成される。

同様に、保護板１２７は、タブ積層体２５の内側部２６に対向配置された窪み部１２７ａを有する。すなわち、保護板１２７は、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂのそれぞれにそれぞれ対向配置された平面を有する複数の突出部を有し、複数の突出部間に窪み部１２７ａが形成される。窪み部１２７ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、Ｕ字形状を有している。窪み部１２７ａ内には、隙間Ｇが形成される。

次に、図７に示されるように、保護板１２３，１２７によってタブ積層体２１，２５が圧力Ｐで加圧された状態で、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂを溶接することにより溶接部Ｗを形成する。

第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、保護板１２３，１２７は比較的薄いので、保護板１２３，１２７は可撓性を有する。そのため、保護板１２３，１２７に圧力が加えられる場合に保護板１２３，１２７は湾曲し得る。よって、保護板１２３，１２７においても、保護板２３，２７と同様に、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂが保護板１２３の形状に追従して変形し易い。同様に、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂが保護板１２７の形状に追従して変形し易い。

図８〜図９は、第３実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。第３実施形態では、保護板２３，２７に代えて保護板２２３，２２７を用い、集電板１６，１９に代えて集電板１１６，１１９を用いること以外は第１実施形態と同様に電極組立体３を製造することができる。

まず、図８に示されるように、タブ積層体２１がＺ軸方向において集電板１１６と保護板２２３との間に配置された状態で、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。同様に、タブ積層体２５がＺ軸方向において集電板１１９と保護板２２７との間に配置された状態で、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。

保護板２２３，２２７は、平板である。集電板１１６は、タブ積層体２１の内側部２２に対向配置された窪み部１１６ａを有しており、窪み部１１６ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２１の内側部２２から離れるように湾曲している。集電板１１９は、タブ積層体２５の内側部２６に対向配置された窪み部１１９ａを有しており、窪み部１１９ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２５の内側部２６から離れるように湾曲している。窪み部１１６ａ，１１９ａ内には、隙間Ｇが形成される。窪み部１１６ａ，１１９ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、Ｕ字形状を有してもよい。

窪み部１１６ａの底面に沿ってタブ積層体２１の内側部２２が湾曲していると、隙間Ｇは、タブ積層体２１の内側部２２における複数のタブ１４ｂ間、保護板２２３とタブ積層体２１の内側部２２との間に設けられ得る。窪み部１１９ａの底面に沿ってタブ積層体２５の内側部２６が湾曲していると、隙間Ｇは、タブ積層体２５の内側部２６における複数のタブ１７ｂ間、保護板２２７とタブ積層体２５の内側部２６との間に設けられ得る。

次に、図９に示されるように、タブ積層体２１，２５が加圧された状態で、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂを溶接することにより溶接部Ｗを形成する。

第３実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、窪み部１１６ａの底面が、Ｘ軸方向から見て、タブ積層体２１の内側部２２から離れるように湾曲しているので、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂが窪み部１１６ａの底面の形状に追従して変形し易い。同様に、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂが窪み部１１９ａの底面の形状に追従して変形し易い。

図１０〜図１１は、第４実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。第４実施形態では、保護板２３，２７に代えて保護板２２３，２２７を用い、保護板２２３，２２７をそれぞれ押圧する押圧部材３０，３２を用いること以外は第１実施形態と同様に電極組立体３を製造することができる。

まず、図１０に示されるように、タブ積層体２１がＺ軸方向において集電板１６と保護板２２３との間に配置された状態で、タブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。同様に、タブ積層体２５がＺ軸方向において集電板１９と保護板２２７との間に配置された状態で、タブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。これらの加圧は、押圧部材３０，３２を保護板２２３，２２７にそれぞれ押圧することによって行われる。

押圧部材３０は、保護板２２３を介してタブ積層体２１の端部２２ａ，２２ｂを選択的に加圧する。押圧部材３０は、タブ積層体２１の内側部２２に対向配置された窪み部３０ａを有している。窪み部３０ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、Ｕ字形状を有しているが、タブ積層体２１の内側部２２から離れるように湾曲してもよい。

押圧部材３２は、保護板２２７を介してタブ積層体２５の端部２６ａ，２６ｂを選択的に加圧する。押圧部材３２は、タブ積層体２５の内側部２６に対向配置された窪み部３２ａを有している。窪み部３２ａの底面は、Ｘ軸方向から見て、Ｕ字形状を有しているが、タブ積層体２５の内側部２６から離れるように湾曲してもよい。

次に、図１１に示されるように、タブ積層体２１，２５が加圧された状態で、タブ積層体２１，２５の端部２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂを溶接することにより溶接部Ｗを形成する。

第４実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。第４実施形態では、保護板２２３とタブ積層体２１との間及びタブ積層体２１と集電板１６との間に隙間が形成されない。同様に、保護板２２７とタブ積層体２５との間及びタブ積層体２５と集電板１９との間に隙間が形成されない。

図１２〜図１３は、第５実施形態に係る電極組立体の製造方法の一工程を示す図である。図１２（Ａ）及び図１３（Ａ）はＹ軸方向から見たタブ積層体２１を示す図であり、図１２（Ｂ）及び図１３（Ｂ）はＹ軸方向から見たタブ積層体２５を示す図である。第５実施形態では、タブ積層体２１，２５の端面２１ｃ，２５ｃがＹＺ平面に平行になっており、端面２１ｃ，２５ｃから内側に溶接部Ｗが形成されること以外は第１実施形態と同様に電極組立体３を製造することができる。

まず、図１２（Ａ）に示されるように、タブ積層体２１がＺ軸方向において集電板１６と保護板２３との間に配置された状態で、タブ積層体２１の端面２１ｃを含む端部２２ｃを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。同様に、図１２（Ｂ）に示されるように、タブ積層体２５がＺ軸方向において集電板１９と保護板２７との間に配置された状態で、タブ積層体２５の端面２５ｃを含む端部２６ｃを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。保護板２３，２７は、Ｙ軸方向から見て、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６からそれぞれ離れるように湾曲しているので、保護板２３，２７とタブ積層体２１，２５の内側部２２，２６との間に隙間が形成される。そのため、タブ積層体２１，２５の内側部２２，２６は加圧されない。ただし、圧力Ｐよりも小さい圧力で内側部２２，２６が加圧されてもよい。

タブ積層体２１，２５の端面２１ｃ，２５ｃは、タブ積層体２１，２５の先端に位置しており、ＹＺ平面に平行になっている。端面２１ｃ，２５ｃは、タブ積層体２１，２５の先端を切断することによって形成されてもよいし、異なる長さのタブ１４ｂ，１７ｂを用いてタブ１４ｂ，１７ｂを積層することによって形成されてもよい。保護板２３，２７は、Ｙ軸方向から見て、タブ積層体２１，２５の端部２２ｃ，２６ｃの内側に位置する内側部２２，２６から離れるように湾曲している。

次に、図１３に示されるように、タブ積層体２１，２５が加圧された状態で、タブ積層体２１，２５の端部２２ｃ，２６ｃを溶接することにより溶接部Ｗを形成する。

第５実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、第５実施形態では、タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに加えて端面２１ｃ，２５ｃにも溶接部Ｗが形成されるので、タブ１４ｂ，１７ｂ間の電気抵抗値を低減することができる。タブ積層体２１，２５の端面２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂに溶接部Ｗが形成されず、タブ積層体２１，２５の端面２１ｃ，２５ｃにのみ溶接部Ｗが形成されてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記各実施形態の構成要素は任意に組み合わされ得る。

例えば、第５実施形態において、保護板２３，２７に代えて第２実施形態の保護板１２３，１２７をそれぞれ用いてもよい。また、第５実施形態において、集電板１６，１９に代えて第３実施形態の集電板１１６，１１９をそれぞれ用いて、保護板２３，２７に代えて第３実施形態の保護板２２３，２２７をそれぞれ用いてもよい。さらに、第５実施形態において、保護板２３，２７に代えて第４実施形態の保護板２２３，２２７をそれぞれ用いて、押圧部材３０，３２をそれぞれ用いてもよい。

また、積層型の電極組立体３に代えて巻回型の電極組立体３を製造してもよい。巻回型の電極組立体３は、積層型の電極組立体３と同様に、タブ積層体２１，２５を備える。巻回型の電極組立体３において、タブ積層体２５は端面２５ａ，２５ｂを備えておらず、先端に位置する端面２５ｃのみを備えている。同様に、タブ積層体２１は端面２１ａ，２１ｂを備えておらず、先端に位置する端面２１ｃのみを備えている。この場合、第５実施形態と同様に、巻回型の電極組立体３は例えば以下のように製造される。

まず、図１２に示されるように、タブ積層体２１の端面２１ｃを含む端部２２ｃを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧し、タブ積層体２５の端面２５ｃを含む端部２６ｃを圧力ＰでＺ軸方向に選択的に加圧する。次に、タブ積層体２１，２５が加圧された状態で、タブ積層体２１，２５の端部２２ｃ，２６ｃを溶接することにより溶接部Ｗを形成する。これにより、第５実施形態と同様の作用効果が得られる。

３…電極組立体、１１…正極（電極）、１２…負極（電極）、１４ｂ，１７ｂ…タブ、１６，１９，１１６，１１９…集電板（第１の部材）、２１，２５…タブ積層体、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…端面、２２，２６…内側部、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…端部、２３，２７，１２３，１２７，２２３，２２７…保護板（第２の部材）、１１６ａ，１１９ａ…窪み部、Ｇ…隙間、Ｗ…溶接部。

Claims (1)

1. タブをそれぞれ含む複数の電極を備える電極組立体であって、
   第１の部材と、
   第２の部材と、
   積層された複数の前記タブを有するタブ積層体と、
   を備え、
   前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向において前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置されており、
   前記タブ積層体が、前記タブ積層体の積層方向に沿って延在すると共に前記タブ積層体を挟んで互いに反対側に配置された複数の端面をそれぞれ含む複数の溶接部と、前記複数の溶接部間に位置する内側部と、を有しており、
   前記タブ積層体の内側部における前記複数のタブ間、前記第１の部材と前記タブ積層体の内側部との間、及び前記第２の部材と前記タブ積層体の内側部との間のうち少なくとも１つに隙間が設けられており、
   前記第１の部材が集電板であり、
   前記第２の部材が、前記集電板よりも薄い保護板であり、
   前記保護板が、前記タブ積層体の積層方向において、前記タブ積層体の内側部から離れるように湾曲している、電極組立体。

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