电池及电池的制造方法

专利名称：电池及电池的制造方法
技术领域：
本发明涉及电池及其制造方法。
背景技术：
作为具备下述电极体的电池提出了多种方案，所述电极体包括发电部和第一金属 卷绕部(电极复层材料层未形成部)，该发电部是将第一电极片中的具有第一电极复层材 料层的第一电极形成部和第二电极片隔着隔离物层叠并围绕轴线呈圆筒状卷绕而成的，该 第一金属卷绕部与发电部相邻，是仅卷绕了具有第一金属箔的第一金属部而得到的(例如 参照专利文献1)。专利文献1所公开的筒型电池具备如下集电端子(第一集电端子部件) 作为对第一电极片的电荷进行集电的第一集电端子部件，包括配置在电极复层材料层未形 成部(第一金属卷绕部)的径向内侧、与第一金属卷绕部焊接的部位。专利文献1 日本特开2000-231913号公报

发明内容
在专利文献1中公开了如下方法将圆筒状的第一金属卷绕部中的一对第一金属 焊接部分别向径向内侧推压，在使一对第一金属焊接部压接在了配置在其径向内侧的第一 端子焊接部的状态下，焊接第一金属焊接部和第一端子焊接部。在该方法中，在将第一金属 焊接部向径向内侧推压、使其压接在了第一端子焊接部时，在第一金属卷绕部的第一金属 正交部产生第一金属箔的压曲，压曲了的金属箔有时会与相邻的金属箔接触。在第一金属 卷绕部，在第一金属箔之间不存在第二电极板和隔离物，因此，构成第一金属卷绕部的第一 金属箔在被推压之前在径向上相互离开。若在构成第一金属正交部的第一金属箔产生了压曲，则在电阻焊接时，在因压屈 而接触了的部位发生飞溅(spatter)，第一金属箔的一部分(异物)飞散，该异物有时会附 着于电极体。由此，异物混入电池内部，电池的可靠性有可能降低。另外，由于因压曲而接 触了的部位的焊接电流的分流的影响，还有可能产生第一金属卷绕部和第一端子焊接部之 间的焊接不良。由该影响，电池的可靠性也可能降低。本发明是鉴于该现状而完成的发明，其目的在于提供一种能抑制异物向电池内部 的混入、且适当地焊接了第一金属卷绕部和第一端子焊接部的可靠性高的电池及其制造方 法。其解决方案为一种电池的制造方法，所述电池具备电极体和第一集电端子部件； 所述电极体是具备第一电极片、带状的第二电极片以及带状的隔离物的电极体，包括发电 部和第一金属卷绕部；所述第一电极片是在带状的第一金属箔的表面配置第一电极复层材 料层而成的电极片，具有第一电极形成部和第一金属部；所述第一电极形成部沿着所述第 一金属箔延伸的纵向的一边延伸，具有所述第一金属箔和所述第一电极复层材料层；所述 第一金属部与所述第一电极形成部相邻，沿着所述纵向的一边延伸，不具有所述第一电极 复层材料层而具有所述第一金属箔；所述发电部是使所述第一电极片的所述第一电极形成部和所述第二电极片隔着所述隔离物层叠、并在轴线的周围呈圆筒状卷绕而成的；所述 第一金属卷绕部与所述发电部相邻，是卷绕所述第一金属部而成的；所述第一集电端子部 件是对所述第一电极片的电荷进行集电的部件，包括配置在所述第一金属卷绕部的径向内 侧、与所述第一金属卷绕部焊接的第一端子焊接部；该制造方法包括变形工序和电阻焊接 工序；所述变形工序是使具备所述发电部和呈圆筒状卷绕所述第一金属部而成的所述第一 金属卷绕部的电极体中的所述第一金属卷绕部变形的工序，该工序中，将所述第一金属卷 绕部中的与所述第一集电端子部件的所述第一端子焊接部焊接、且在所述第一金属卷绕部 的第一径向上相对的一对部位设为一对第一金属焊接部，且将所述第一金属卷绕部中的在 与所述第一径向正交的第二径向上相对的一对部位设为一对第一金属正交部时，对所述一 对第一金属正交部向所述第二径向外侧作用力，一边使所述第一金属卷绕部的第二径向的 内径扩大，一边使构成所述一对第一金属正交部的所述第一金属箔分别向所述第二径向外 侧移动；所述电阻焊接工序中，在所述第一金属卷绕部变形后的第一金属卷绕部的径向内 侧配置了所述第一集电端子部件的所述第一端子焊接部的状态下，将所述一对第一金属焊 接部向所述第一径向内侧推压，在使所述一对第一金属焊接部压接在了所述第一端子焊接 部的状态下，对所述第一金属焊接部和所述第一端子焊接部进行电阻焊接。在本发明的制造方法中，在电阻焊接工序中，在使一对第一金属焊接部压接在第 一端子焊接部之前，预先在变形工序中，对一对第一金属正交部向第二径向外侧作用力，使 构成一对第一金属正交部的第一金属箔分别向第二径向外侧移动。由此，在后面的电阻焊 接工序中，在将一对第一金属焊接部向第一径向内侧推压、使一对第一金属焊接部压接在 了第一端子焊接部时，构成一对第一金属正交部的第一金属箔变得容易一起向第二径向外 侧移动。另外，根据这样的变形方法，还不用担心在变形时在第一金属卷绕部产生压曲。而 且，通过使构成一对第一金属正交部的第一金属箔分别向第二径向外侧移动，一对第一金 属焊接部向第一径向内侧移动，因此，能够使第一金属焊接部和第一端子焊接部接近。因此，在电阻焊接工序中，能够在将一对第一金属焊接部向第一径向内侧推压、使 一对第一金属焊接部压接在了第一端子焊接部时，抑制构成第一金属卷绕部的第一金属箔 的压曲。由此，能够抑制伴随着飞溅的发生的异物向电极体的附着，因此，能够抑制异物向 电池内部的混入。进一步，还能够抑制由焊接电流的分流的影响所导致的第一金属焊接部 和第一端子焊接部之间的焊接不良。因此，根据本发明的制造方法，能够得到可靠性高的电 池。作为变形工序，可以例示出将圆筒状的第一金属卷绕部变形为第一径向的内径比 第二径向的内径短的椭圆状。进一步，在上述的电池的制造方法中可以为，所述第一端子焊接部为如下形状在 使自身配置在了所述第一金属卷绕部的径向内侧的状态下，沿与所述轴线正交的方向切断 了自身时，含有所述第二径向的最大尺寸比变形前的所述第一金属卷绕部的内径大、且所 述第一径向的最大尺寸比变形前的所述第一金属卷绕部的内径小的切断面；所述变形工序 中，将所述第一端子焊接部插入所述第一金属卷绕部的径向内侧。在本发明的制造方法中，通过将第一端子焊接部插入到第一金属卷绕部的径向内 侧，能够一边对一对第一金属正交部向第二径向外侧作用力，扩大第一金属卷绕部的第二径向的内径，一边使构成一对第一金属正交部的第一金属箔分别向第二径向外侧移动。因 此，与另外使用变形用治具等使第一金属卷绕部变形的情况相比，能够容易且迅速地使其 变形，因此优选。进一步，在上述的电池的制造方法中可以为，所述第一端子焊接部，在使自身配置 在了所述第一金属卷绕部的径向内侧的状态下，在包含所述轴线的位置沿所述第二径向切 断了自身时的截面的所述第二径向的尺寸在最靠所述发电部侧的位置，为变形前的所述 第一金属卷绕部的内径以下，随着沿所述轴线方向远离所述发电部而增大，在沿所述轴线 方向距所述发电部最远的位置，比变形前的所述第一金属卷绕部的内径大。通过使用具有这样的形状的第一端子焊接部的第一集电端子部件，能够将第一端 子焊接部顺利地插入到第一金属卷绕部的径向内侧。而且，随着向第一金属卷绕部内插入 第一端子焊接部，使作用在第一金属卷绕部的力逐渐增大，因此，与急剧施加大的力的情况 相比，构成第一金属卷绕部的第一金属箔变得难以破损。在上述的任一电池的制造方法中可以为，在所述变形工序之后且所述电阻焊接工 序之前包括集箔工序，该集箔工序中，在变形了的所述第一金属卷绕部的径向内侧配置了 所述第一端子焊接部的状态下，将所述一对第一金属焊接部向所述第一径向内侧推压，对 构成所述第一金属焊接部的所述第一金属箔，一边减小其在所述第一径向的相互的间隙， 一边使其向所述第一径向内侧聚集。在进行电阻焊接之前，通过预先对构成第一金属焊接部的第一金属箔，一边减小 其在第一径向的相互的间隙，一边使其向第一径向内侧汇集，由此，能够更适当地进行电阻 焊接。特别是，在后面的电阻焊接工序中，在将第一金属焊接部向第一径向内侧推压了时， 第一金属卷绕部变得难以变形变，因此，在能够进一步抑制第一金属箔的压曲方面是优选 的。而且，在进行集箔工序之前，在变形工序中，使构成第一金属正交部的第一金属箔 向第二径向外侧移动。由此，在集箔工序中，在将第一金属焊接部朝第一径向内侧推压了 时，构成第一金属正交部的第一金属箔变得容易一起向第二径向外侧移动。因此，在集箔工 序中也能够抑制第一金属箔的压曲。进一步，在上述的电池的制造方法中可以为，所述第一端子焊接部为如下形状在 使自身配置在了所述第一金属卷绕部的径向内侧的状态下，沿与所述轴线正交的方向切断 了自身时，与所述第一金属卷绕部的所述第一金属焊接部焊接的部位为与其他的部位相比 向所述第一径向内侧凹陷了的凹部；所述集箔工序中，将所述第一金属焊接部向所述第一 径向内侧推压，使所述第一金属焊接部压接在所述第一端子焊接部的所述凹部。即使在集箔工序，将第一金属焊接部向第一径向内侧推压，对构成第一金属焊接 部的第一金属箔，一边减小其在第一径向的相互的间隙，一边使其向第一径向内侧汇集，也 会由于回弹，构成第一金属焊接部的第一金属箔弹性地向第一径向外侧移动。但是，在本发明的制造方法中，作为第一集电端子部件，使用第一端子焊接部为如 下形状的第一集电端子部件，该形状为在使自身配置在了第一金属卷绕部的径向内侧的 状态下，沿与轴线正交的方向切断了自身时，与第一金属卷绕部的第一金属焊接部焊接的 部位与其他的部位相比，为向上述第一径向内侧凹陷了的凹部。而且，将第一金属焊接部向 第一径向内侧推压，使第一金属焊接部压接在第一端子焊接部的凹部。由此，即使是在第一金属箔向第一径向外侧回弹了之后，也能够使构成第一金属焊接部的第一金属箔适当向第 一径向内侧汇集着。另一解决方案为一种电池，其具备电极体和第一集电端子部件，所述电极体是具 备第一电极片、带状的第二电极片和带状的隔离物的电极体，包括发电部和第一金属卷绕 部；所述第一电极片是在带状的第一金属箔的表面配置第一电极复层材料层而成的电极 片，具有第一电极形成部和第一金属部；所述第一电极形成部沿着所述第一金属箔延伸的 纵向的一边延伸，具有所述第一金属箔和所述第一电极复层材料层；所述第一金属部与所 述第一电极形成部相邻，沿着所述纵向的一边延伸，不具有所述第一电极复层材料层而具 有所述第一金属箔；所述发电部是使所述第一电极片的所述第一电极形成部和所述第二电 极片隔着所述隔离物层叠、并绕轴线呈圆筒状卷绕而成的；所述第一金属卷绕部与所述发 电部相邻，是卷绕所述第一金属部而成的；所述第一集电端子部件是对所述第一电极片的 电荷进行集电的部件，包括配置在所述第一金属卷绕部的径向内侧、与所述第一金属卷绕 部焊接的第一端子焊接部；将所述第一金属卷绕部中的与所述第一集电端子部件的所述第 一端子焊接部焊接、且在所述第一金属卷绕部的第一径向上相对的一对部位设为一对第一 金属焊接部，且将所述第一金属卷绕部中的在与所述第一径向正交的第二径向上相对的一 对部位设为一对第一金属正交部时，在包括所述第一金属焊接部的位置沿与所述轴线正交 的方向切断了所述第一金属卷绕部而得到的切断面中，所述第一金属卷绕部在所述第一径 向的外径比所述第一金属卷绕部在所述第二径向的外径小，构成所述第一金属正交部的所 述第一金属箔都形成为向所述第二径向的外侧凸起了的弧状。本发明的电池的配置在了第一金属卷绕部的径向内侧的第一端子焊接部和第一 金属卷绕部的第一金属焊接部被电阻焊接。而且，在包含第一金属焊接部的位置沿与轴线 正交的方向切断了第一金属卷绕部的切断面中，一对第一金属焊接部相对的第一径向的第 一金属卷绕部的外径被设得比在与第一径向正交的第二径向的第一金属卷绕部的外径小。这样的电池以下述方式制造，即在将第一端子焊接部配置在了第一金属卷绕部的 径向内侧的状态下，将一对第一金属焊接部分别向径向内侧推压，在使一对第一金属焊接 部压接在了第一端子焊接部的状态下，电阻焊接第一金属焊接部和第一端子焊接部。但是， 以往，在将第一金属焊接部向径向内侧推压、使其压接在了第一端子焊接部时，有时在第一 金属卷绕部的第一金属正交部产生第一金属箔的压曲，会与相邻的金属箔接触。当在第一 金属正交部的第一金属箔产生了压曲时，则在电阻焊接时，有时在因压曲而接触了的部位 产生飞溅，第一金属箔的一部分(异物)飞散，有时该异物会附着于电极体。另外，由于在 因压曲而接触了的部位的焊接电流的分流的影响，也有可能产生第一金属卷绕部和第一端 子焊接部之间的焊接不良。由此，电池的可靠性有可能降低。与此相对，在本发明的电池中，构成第一金属正交部的第一金属箔都形成为向第 二径向外侧凸起了的弧状。即，在第一金属正交部不产生第一金属箔的压曲。因此，可以说 在电阻焊接了第一金属焊接部和第一端子焊接部时，能抑制伴随着飞溅的发生的异物向电 极体的附着和/或由焊接电流的分流的影响所导致的第一金属焊接部和第一端子焊接部 之间的焊接不良。据此，本发明的电池为能抑制异物向电池内部的混入、且适当地焊接了第 一金属卷绕部和第一端子焊接部的可靠性高的电池。


图1是表示实施方式所涉及的第一电极片的图。图2是表示实施方式所涉及的第二电极片的图。图3是说明层叠第一电极片、第二电极片和隔离物并将其卷绕成圆筒状的工序的 图。图4是层叠第一电极片、第二电极片和隔离物并将其卷绕成了圆筒状的电极体的 侧视图。图5是实施方式所涉及的第一集电端子部件的俯视图。图6是表示将第一端子焊接部插入配置在第一金属卷绕部的径向内侧、使第一金 属卷绕部变形后的状态的图。图7是表示变形后的第一金属卷绕部的切断面的图，相当于图6的B-B剖视图。图8是表示变形后的第一金属卷绕部的切断面的图，相当于图6的C-C剖视图。图9是在将第一端子焊接部配置在了第一金属卷绕部的径向内侧的状态下，在包 含发电部的轴线的位置沿第二径向切断了第一端子焊接部的剖视图。图10是说明实施方式所涉及的集箔工序的图。图11是说明实施方式所涉及的集箔工序的图。图12是表示进行电阻焊接时的样子的图。图13是表示实施方式所涉及的电池的图。图14是表示电池的第一金属卷绕部的切断面的图，相当于图13的L-L剖视图。图15说明比较例1所涉及的集箔工序的图。图16说明比较例1所涉及的集箔工序的图。标号说明1 电池；10 第一电极片；11 第一金属箔；12 第一电极复层材料层；13 第一金 属部；14 第一电极形成部；20 第二电极片；30 隔离物；40 电极体；42 发电部；44 第一 金属卷绕部；44b、44c 第一金属焊接部；44d、44e 第一金属正交部；50 第一集电端子部 件；53 第一端子焊接部；53g 凹部；P 轴线；X 第一径向；Y 第二径向。
具体实施例方式(实施方式)接着，以下对本发明的实施方式所涉及的电池1的制造方法进行说明。首先，如图1所示，准备在带状的第一金属箔11的表面配置了第一电极复层材料 层12的第一电极片10。该第一电极片10具有第一电极形成部14和第一金属部13，该第一 电极形成部14沿着第一金属箔11延伸的长度方向(图1中的左右方向)的一边IOb延伸， 具有第一金属箔11和第一电极复层材料层12，该第一金属部13与该第一电极形成部14相 邻，沿长度方向的一边IOb延伸，不具有第一电极复层材料层12而具有第一金属箔11。作为第一金属箔11，例如可以使用铜箔。另外，第一电极复层材料层12由第一电 极活性物质、粘结剂(binder)等构成。其中，作为第一电极活性物质，例如可以使用镍酸 锂。进一步，如图2所示，准备在带状的第二金属箔21的表面配置了第二电极复层材
8料层22的第二电极片20。该第二电极片20具有第二电极形成部24和第二金属部23，该 第二电极形成部24沿着第二金属箔21延伸的长度方向(图2中的左右方向)的一边20b 延伸，具有第二金属箔21和第二电极复层材料层22，该第二金属部23与该第二电极形成部 24相邻，沿着长度方向的一边20b延伸，不具有第二电极复层材料层22而具有第二金属箔 21。作为第二金属箔21，例如可以使用铝箔。另外，第二电极复层材料层22由第二电 极活性物质、粘结剂等构成。其中，作为第二电极活性物质，例如可以使用天然石墨。接着，如图3所示，依次层叠第一电极片10、隔离物30、第二电极片20和隔离物 30。具体来说，第一电极片10的第一金属部13和第二电极片20的第二金属部23以在宽度 方向(图3中的上下方向)相互背向的朝向层叠，使得第一金属部13与隔离物30和第二 电极片20不重叠，并且，使得第二金属部23与隔离物30和第一电极片10不重叠。其后， 在圆筒状的卷绕芯45的周围，将层叠了的第一电极片10、隔离物30、第二电极片20和隔离 物30卷绕成圆筒状。在如上述那样进行了卷绕之后，拔出卷绕芯45。由此，如图4所示，形成包括发电 部42、第一金属卷绕部44和第二金属卷绕部46的电极体40，该发电部42是将第一电极片 10的第一电极形成部14和第二电极片20的第二电极形成部24隔着隔离物30层叠、并围 绕轴线P呈圆筒状卷绕而成的，该第一金属卷绕部44与该发电部42在轴线方向的一侧(图 4中右侧)相邻，是卷绕了第一金属部13而得到的，该第二金属卷绕部46与该发电部42在 轴线方向的另一侧(图4中左侧)相邻，是卷绕了第二金属部23而得到的。另外，如图5所示，准备对第一电极片10的电荷进行集电的第一集电端子部件50。 该第一集电端子部件50具有第一端子焊接部53、形成了阳螺纹的螺纹部55、以及位于第一 端子焊接部53和螺纹部55之间的凸缘部57，该第一端子焊接部53配置在第一金属卷绕部 44的径向内侧，与第一金属卷绕部44焊接。第一集电端子部件50优选采用与第一金属箔 11相同的材质。例如，在将第一金属箔11设为了铜箔的情况下，优选第一集电端子部件50 也为铜制。接着，进到变形工序，如图6所示，将第一集电端子部件50的第一端子焊接部53 插入到第一金属卷绕部44的径向内侧，使第一金属卷绕部44变形。在此，在图7中示出了在将第一端子焊接部53配置了在第一金属卷绕部44的径 向内侧的状态(参照图6)下、沿与轴线P正交的方向切断了第一金属卷绕部44时的切断 面(相当于图6的B-B剖视图)。如图7所示，第一金属卷绕部44具有焊接于第一端子焊 接部53的一对第一金属焊接部44b、44c。第一金属焊接部44b和第一金属焊接部44c在 第一金属卷绕部44的第一径向X上对向。进一步，第一金属卷绕部44具有在与第一径向 X正交的第二径向Y上相对的一对第一金属正交部44d、44e。另外，图8中示出了图6的C-C剖视图。在图7和图8中，用虚线表示在自身的径 向内侧配置第一端子焊接部53之前(变形前)的第一金属卷绕部44的内周Cl。第一端子焊接部53如图7所示，为如下形状在使自身配置在了第一金属卷绕部 44的径向内侧的状态下，沿与轴线P正交的方向切断了自身时，含有第二径向Y的最大尺寸 Q比变形前的第一金属卷绕部44的内径Dl大、且第一径向X的最大尺寸R比变形前的第一 金属卷绕部44的内径Dl小的切断面53b。进一步，第一端子焊接部53如图8所示，为如下
9形状在使自身配置在了第一金属卷绕部44的径向内侧的状态下，沿与轴线P正交的方向 切断了自身时，含有第二径向Y的最大尺寸H比变形前的第一金属卷绕部44的内径Dl大、 且第一径向X的最大尺寸K比变形前的第一金属卷绕部44的内径Dl小的切断面53c。因此，通过将上述那样的形状的第一端子焊接部53插入到第一金属卷绕部44的 径向内侧，能够对第一金属正交部44d向第二径向外侧(图7中的上侧)作用力，并且，对 第一金属正交部44e向第二径向外侧(图7中的下侧)作用力，扩大第一金属卷绕部44的 第二径向Y的内径。由此，能够使构成第一金属正交部44d的第一金属箔11向第二径向外 侧(图7中的上侧)移动，并且使构成第一金属正交部44e的第一金属箔11向第二径向外 侧(图7中的下侧)移动。通过这样使其变形，在后述的集箔工序和电阻焊接工序中，在将一对第一金属焊 接部44b、44c向第一径向内侧推压，使一对第一金属焊接部44b、44c压接在了第一端子焊 接部53时，构成一对第一金属正交部44d、44e的第一金属箔11变得容易一起向第二径向 外侧移动。另外，按照本实施方式的变形方法，还不用担心变形时在第一金属卷绕部44产生 压曲。而且，通过使构成一对第一金属正交部44d、44e的第一金属箔11分别向第二径向外 侧移动，一对的第一金属焊接部44b、44c向第一径向内侧移动，因此，能够使第一金属焊接 部44d、44c与第一焊接部53接近。因此，在后述的集箔工序和电阻焊接工序中，能够在将一对第一金属焊接部44b、 44c向第一径向内侧推压，使一对第一金属焊接部44b、44c压接在了第一端子焊接部53时， 抑制构成第一金属卷绕部44的第一金属箔11的压曲。在本实施方式的变形工序中，可以 使圆筒状的第一金属卷绕部44变形为第一径向X的内径比第二径向Y的内径短的椭圆状 (参照图7、图8)。在此，图9中示出了在使第一端子焊接部53配置在了第一金属卷绕部44的径向 内侧的状态下、在包含轴线P的位置沿着第二径向切断了第一端子焊接部53的切断面53d。 如图9所示，切断面53d的第二径向Y的尺寸中，最靠发电部42侧的位置53e的尺寸F为 变形前的第一金属卷绕部44的内径Dl以下。进一步，切断面53d的第二径向Y的尺寸随 着在轴线方向上远离发电部42(在图9中，沿着轴线P向右方移动)而增大。而且，在轴线 方向上距发电部42最远的位置53f处的尺寸H被设得比变形前的第一金属卷绕部44的内 径Dl大。通过使用具有这样的形状的第一端子焊接部53的第一集电端子部件50，能够将 第一端子焊接部53顺利(smooth，平顺)地插入到第一金属卷绕部44的径向内侧。而且， 随着将第一端子焊接部53插入到第一金属卷绕部44内，逐渐增大作用在第一金属卷绕部 44的力，因此，与急剧施加大的力的情况相比，构成第一金属卷绕部44的第一金属箔11变 得难以破损。接着，进到集箔工序，在变形了的第一金属卷绕部44的径向内侧配置了第一端子 焊接部53的状态下，将第一金属焊接部44向第一径向内侧推压。具体来说，如图10所示，相对于第一金属卷绕部44，使配置在第一金属焊接部44c 的第一径向外侧(图10中的上方)的集箔装置3的推压部4c向第一径向内侧(图10中 的下方)移动。与此同步地，使配置在第一金属焊接部44d的第一径向外侧(图10中的下方)的集箔装置3的推压部4b向第一径向内侧(图10中的上方)移动。由此，如图11所示，能够将一对第一金属焊接部44b、44c向第一径向内侧推压，对 构成第一金属焊接部44b、44c的第一金属箔11，一边缩小其在第一径向X的相互的间隙，一 边使其向第一径向内侧汇集。这样，在进行后述的电阻焊接之前，预先对构成第一金属焊接部44的第一金属箔 11，一边缩小其在第一径向X的相互的间隙，一边使其向第一径向内侧汇集，由此，能够适 当地进行电阻焊接。特别是，在后面的电阻焊接工序中，在将第一金属焊接部44b、44c向第 一径向内侧推压了时，第一金属卷绕部44变得难以变形，因此，在能够进一步抑制第一金 属箔11的压曲这方面是优选的。而且，在进行集箔工序之前，在变形工序中，使构成第一金属正交部44d、44e的第 一金属箔11向第二径向外侧移动。由此，在集箔工序中，在将第一金属焊接部44b、44c向 第一径向内侧推压了时，构成第一金属正交部44d、44e的第一金属箔11变得容易一起向第 二径向外侧移动。因此，在集箔工序中也能够抑制第一金属箔11的压曲。在集箔工序中，将第一金属焊接部44b、44c向第一径向内侧推压，对构成第一金 属焊接部44b、44c的第一金属箔11，一边缩小其在第一径向X的相互的间隙，一边使其向第 一径向内侧汇集了之后，由于回弹(springback)，构成第一金属焊接部44b、44c的第一金 属箔11弹性地向第一径向外侧移动，在第一径向X上的相互的间隙会扩大。但是，在本实施方式中，如图10所示，第一端子焊接部53为如下形状在使自身配 置在了第一金属卷绕部44的径向内侧的状态下，沿着与轴线P正交的方向切断了自身时， 与第一金属卷绕部44的第一金属焊接部44b、44c焊接的部位相比于其他部位，为向第一径 向内侧凹陷了的凹部53g。而且，如图11所示，将第一金属焊接部44b、44c向第一径向内侧 推压，使第一金属焊接部44b、44c压接在第一端子焊接部53的凹部53g。由此，即使在第一 金属箔U向第一径向外侧回弹了之后，也能够使构成第一金属焊接部44b、44c的第一金属 箔11适当地向第一径向内侧汇集着。而且，在本实施方式的集箔工序中，不仅将第一金属焊接部44b、44c压接在第一 端子焊接部53的凹部53g，而且将第一金属卷绕部44中的与第一端子焊接部53的凹部53g 在第一径向X上相对的凹部对向金属部44g(图6中标注了虚线的阴影线的部位)、44h的 全体压接在第一端子焊接部53的凹部53g。具体来说，通过集箔装置3的推压部4b、4c，一 边将凹部对向金属部44g、44h压接在第一端子焊接部53的凹部53g，一边使推压部4b、4c 向沿轴线P的方向(图11中的与纸面正交的方向)移动。通过这样做，能够使构成第一金 属焊接部44b、44c的第一金属箔11更加适当地向第一径向内侧汇集，并且，能够使构成凹 部对向金属部44g、44h的第一金属箔11向第一径向内侧汇集。由此，在后面的电阻焊接工 序中，在将第一金属焊接部44b、44c向第一径向内侧推压了时，第一金属卷绕部44变得更 加难以变形，因此能够进一步抑制第一金属箔11的压曲。 接着，进入电阻焊接工序，对第一金属卷绕部44和第一端子焊接部53进行电阻焊 接。具体来说，如图12所示，由电阻焊接机6的第一电极7和第二电极8将第一金属焊接 部44b、44c向第一径向内侧推压，将第一金属焊接部44b、44c压接在第一端子焊接部53的 凹部53g。在该状态下，通过使电流在第一电极7和第二电极8之间流动，对第一金属焊接 部44b、44c和第一端子焊接部53进行电阻焊接。
如上所述，在本实施方式中，在变形工序和集箔工序中，能抑制构成第一金属卷绕 部44的第一金属箔11的压曲。进一步，在电阻焊接工序中，在将第一金属焊接部44b、44c 压接在了第一端子焊接部53的凹部53g时，也能够抑制构成第一金属卷绕部44的第一金 属箔11的压曲。因此，能够在电阻焊接时抑制飞溅的发生，因此，能够抑制伴随着飞溅的发 生的异物向电极体40的附着。因此，通过使用该电极体40，能够抑制异物向电池内部的混 入。进一步，也能够抑制由焊接电流的分流的影响所导致的第一金属焊接部44b、44c与第 一端子焊接部53之间的焊接不良。其后，如图13所示，准备圆盘状的盖部件61，使第一集电端子部件50的螺纹部55 插通于其贯通孔61b内，将盖部件61配置在第一集电端子部件50的凸缘部57上。在该状 态下，在第一集电端子部件50的螺纹部55拧上螺母65，将盖部件61固定于第一集电端子 部件50的凸缘部57。其后，向电池盒62的内部注入电解液。接着，将电极体40插入到有底筒状的电池盒62的内部，并且，将盖部件61配置在 电池盒62的开口端面62c上，封闭电池盒62的开口。通过在电池盒62的开口端面62c和 盖部件61之间配置未图示的电绝缘部件，使盖部件61和电池盒62之间电绝缘。另外，当 由盖部件61封闭电池盒62的开口后，焊接在第二金属卷绕部46的第二集电端子部件(图 示省略)与电池盒62的底部62b接触。由此，电池盒62成为第二电极。其后，通过焊接盖部件61和电池盒62，完成本实施方式所涉及的电池1。在图14(相当于图13的L-L剖视图)中关于本实施方式的电池1示出了在包含第 一金属焊接部44c的位置沿与轴线P正交的方向切断了第一金属卷绕部44的切断面。如 图14所示，电阻焊接了配置在第一金属卷绕部44的径向内侧的第一端子焊接部53和第一 金属卷绕部44的第一金属焊接部44b、44c。而且，第一金属卷绕部44的在第一金属焊接部 44b和第一金属焊接部44c相对的第一径向X上的外径N被设得小于第一金属卷绕部44的 在与第一径向X正交的第二径向Y上的外径M。以往，在这样的电池中，在第一金属卷绕部 的第一金属正交部(在与第一径向正交的第二径向上相对的部位)产生了第一金属箔的压 曲ο与此相对，在本实施方式的电池1中，如图14所示，构成第一金属正交部44d、44e 的第一金属箔11都形成为向第二径向Y的外侧膨胀了的弧状。即，在第一金属正交部44d、 44e，不产生第一金属箔11的压曲。因此，可以说在电阻焊接了第一金属焊接部44b、44c 和第一端子焊接部53时，抑制了伴随着飞溅的发生的异物向电极体40的附着和/或由焊 接电流的分流的影响所导致的第一金属焊接部44b、44c和第一端子焊接部53之间的焊接 不良。由此，本实施方式的电池1成为能抑制异物向电池内部的混入、且适当地焊接了第一 金属卷绕部44和第一端子焊接部53的可靠性高的电池。(实施例1和比较例1)在本实施例1中，如在实施方式中所述那样，通过依次进行变形工序、集箔工序和 电阻焊接工序，焊接第一金属卷绕部44和第一端子焊接部53，制造出100件(设为样品1 100)焊接了第一集电端子部件50和电极体40的样品。其后，如在实施方式中所述那样，制 造出电池1。在本实施例1中，将第一金属卷绕部44的卷绕数设为50。另外，在电阻焊接工序 中，将焊接电流值设为7000A，将焊接电流通电时间设为116ms，将第一电极7和第二电极8
12之间的压接压力设为IOOkgf (980N)。另外，在比较例1中，对与实施例1同样的卷绕数50的第一金属卷绕部，不进行变 形工序，而在进行了与实施例1不同的集箔工序之后，以与实施例1同样的方式进行了电阻 抵接工序。由此，制造出100件(设为样品101 200)焊接了第一集电端子部件和电极体 的样品。具体来说，在本比较例1中，如图15所示，使用具有下述大致四角棱柱状的第一端 子焊接部153的第一集电端子部件150，所述大致四角棱柱状的第一端子焊接部153的沿与 卷绕成圆筒状的第一金属卷绕部144的轴线正交的方向切断了的切断面为大致四角形(其 最大尺寸为第一金属卷绕部144的内径以下)。因此，即使将第一端子焊接部153插入到第 一金属卷绕部144的径向内侧，第一金属卷绕部144也不变形。进一步，在比较例1的集箔工序中，如图15所示，在将第一端子焊接部153配置在 了第一金属卷绕部144的径向内侧的状态下，使集箔装置103的形成为平板形状的推压部 104b、144c向第一径向内侧移动。由此，如图16所示，将一对第一金属焊接部144b、144c向 第一径向内侧推压，对构成第一金属焊接部144b、144c的第一金属箔，一边减小其在第一 径向X的相互的间隙，一边使其向第一径向内侧汇集。其后，与实施例1同样地，进行电阻 焊接工序，得到样品101 200。对于比较例1所涉及的样品101 200，检查了第一金属焊接部144b、144c与第一 端子焊接部153的焊接状态，都适当地焊接着。但是，对于电极体140，检查了由焊接飞溅导 致的异物的附着，结果在5件样品中发现了异物的附着。与此相对，对于实施例1所涉及的样品1 100，检查了第一金属焊接部44b、44c 与第一端子焊接部53的焊接状态，都适当地焊接着。进一步，对于电极体40，检查了由焊接 飞溅导致的异物的附着，结果在任何一件样品中都没有异物的附着。根据以上的结果，可以说根据本实施例1所涉及的制造方法，能够得到能抑制异 物向电池内部的混入、且适当地焊接了第一金属卷绕部和第一端子焊接部的可靠性高的电 池。进一步，本实施例1的电池1可以说是能抑制异物向电池内部的混入、且适当地焊接了 第一金属卷绕部和第一端子焊接部的可靠性高的电池。以上，基于实施方式和实施例1对本发明进行了说明，但不言而喻，本发明并不限 于上述的实施方式等，能够在不脱离其要旨的范围内，适当地变更适用。
1权利要求
一种电池的制造方法，所述电池具备电极体和第一集电端子部件；所述电极体是具备第一电极片、带状的第二电极片以及带状的隔离物的电极体，包括发电部和第一金属卷绕部；所述第一电极片是在带状的第一金属箔的表面配置第一电极复层材料层而成的电极片，具有第一电极形成部和第一金属部；所述第一电极形成部沿着所述第一金属箔延伸的纵向的一边延伸，具有所述第一金属箔和所述第一电极复层材料层；所述第一金属部与所述第一电极形成部相邻，沿着所述纵向的一边延伸，不具有所述第一电极复层材料层而具有所述第一金属箔；所述发电部是使所述第一电极片的所述第一电极形成部和所述第二电极片隔着所述隔离物层叠、并在轴线的周围呈圆筒状卷绕而成的；所述第一金属卷绕部与所述发电部相邻，是卷绕所述第一金属部而成的；所述第一集电端子部件是对所述第一电极片的电荷进行集电的部件，包括配置在所述第一金属卷绕部的径向内侧、与所述第一金属卷绕部焊接的第一端子焊接部；该制造方法包括变形工序和电阻焊接工序；所述变形工序是使具备所述发电部和呈圆筒状卷绕所述第一金属部而成的所述第一金属卷绕部的电极体中的所述第一金属卷绕部变形的工序，该工序中，将所述第一金属卷绕部中的与所述第一集电端子部件的所述第一端子焊接部焊接、且在所述第一金属卷绕部的第一径向上相对的一对部位设为一对第一金属焊接部，且将所述第一金属卷绕部中的在与所述第一径向正交的第二径向上相对的一对部位设为一对第一金属正交部时，对所述一对第一金属正交部向所述第二径向外侧作用力，一边使所述第一金属卷绕部的第二径向的内径扩大，一边使构成所述一对第一金属正交部的所述第一金属箔分别向所述第二径向外侧移动；所述电阻焊接工序中，在所述第一金属卷绕部变形后的第一金属卷绕部的径向内侧配置了所述第一集电端子部件的所述第一端子焊接部的状态下，将所述一对第一金属焊接部向所述第一径向内侧推压，在使所述一对第一金属焊接部压接在了所述第一端子焊接部的状态下，对所述第一金属焊接部和所述第一端子焊接部进行电阻焊接。
2.根据权利要求1所述的电池的制造方法，其中，所述第一端子焊接部为如下形状在使自身配置在了所述第一金属卷绕部的径向内侧 的状态下，沿与所述轴线正交的方向切断了自身时，含有所述第二径向的最大尺寸比变形 前的所述第一金属卷绕部的内径大、且所述第一径向的最大尺寸比变形前的所述第一金属 卷绕部的内径小的切断面；所述变形工序中，将所述第一端子焊接部插入所述第一金属卷绕部的径向内侧。
3.根据权利要求2所述的电池的制造方法，其中，所述第一端子焊接部，在使自身配置在了所述第一金属卷绕部的径向内侧的状态下， 在包含所述轴线的位置沿所述第二径向切断了自身时的截面的所述第二径向的尺寸 在最靠所述发电部侧的位置，为变形前的所述第一金属卷绕部的内径以下，随着沿所述轴线方向远离所述发电部而增大，在沿所述轴线方向距所述发电部最远的位置，比变形前的所述第一金属卷绕部的内径大。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的电池的制造方法，其中， 在所述变形工序之后且所述电阻焊接工序之前包括集箔工序，该集箔工序中，在变形了的所述第一金属卷绕部的径向内侧配置了所述第一端子焊接 部的状态下，将所述一对第一金属焊接部向所述第一径向内侧推压，对构成所述第一金属 焊接部的所述第一金属箔，一边减小其在所述第一径向的相互的间隙，一边使其向所述第 一径向内侧聚集。
5.根据权利要求4所述的电池的制造方法，其中，所述第一端子焊接部为如下形状在使自身配置在了所述第一金属卷绕部的径向内侧 的状态下，沿与所述轴线正交的方向切断了自身时，与所述第一金属卷绕部的所述第一金 属焊接部焊接的部位为与其他的部位相比向所述第一径向内侧凹陷了的凹部；所述集箔工序中，将所述第一金属焊接部向所述第一径向内侧推压，使所述第一金属 焊接部压接在所述第一端子焊接部的所述凹部。
6.一种电池，其具备电极体和第一集电端子部件，所述电极体是具备第一电极片、带状的第二电极片和带状的隔离物的电极体，包括发 电部和第一金属卷绕部；所述第一电极片是在带状的第一金属箔的表面配置第一电极复层材料层而成的电极 片，具有第一电极形成部和第一金属部；所述第一电极形成部沿着所述第一金属箔延伸的纵向的一边延伸，具有所述第一金属 箔和所述第一电极复层材料层；所述第一金属部与所述第一电极形成部相邻，沿着所述纵向的一边延伸，不具有所述 第一电极复层材料层而具有所述第一金属箔；所述发电部是使所述第一电极片的所述第一电极形成部和所述第二电极片隔着所述 隔离物层叠、并绕轴线呈圆筒状卷绕而成的；所述第一金属卷绕部与所述发电部相邻，是卷绕所述第一金属部而成的； 所述第一集电端子部件是对所述第一电极片的电荷进行集电的部件，包括配置在所述 第一金属卷绕部的径向内侧、与所述第一金属卷绕部焊接的第一端子焊接部；将所述第一金属卷绕部中的与所述第一集电端子部件的所述第一端子焊接部焊接、且 在所述第一金属卷绕部的第一径向上相对的一对部位设为一对第一金属焊接部，且将所述第一金属卷绕部中的在与所述第一径向正交的第二径向上相对的一对部位 设为一对第一金属正交部时，在包括所述第一金属焊接部的位置沿与所述轴线正交的方向切断了所述第一金属卷 绕部而得到的切断面中，所述第一金属卷绕部在所述第一径向的外径比所述第一金属卷绕 部在所述第二径向的外径小，构成所述第一金属正交部的所述第一金属箔都形成为向所述第二径向的外侧凸起了 的弧状。
全文摘要
本发明提供一种电池以及电池的制造方法。该方法具备如下变形工序一边对一对第一金属正交部(44d、44e)向第二径向外侧作用力，扩大第一金属卷绕部(44)的第二径向(Y)的内径，一边使构成一对第一金属正交部(44d、44e)的第一金属箔(11)分别向第二径向外侧移动。还具备如下电阻焊接工序在第一金属卷绕部(44)变形之后的第一金属卷绕部(44)的径向内侧配置了第一集电端子部件(50)的第一端子焊接部(53)的状态下，将一对第一金属焊接部(44b、44c)向第一径向内侧推压，在使一对第一金属焊接部(44b、44c)压接在了第一端子焊接部(53)的状态下，对第一金属焊接部(44b、44c)和第一端子焊接部(53)进行电阻焊接。
文档编号H01M10/04GK101926026SQ20088012537
公开日2010年12月22日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年1月22日
发明者上原毅, 土屋宪司 申请人:丰田自动车株式会社