JP2012169064A - Rectangular secondary battery, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】正・負極の集電板を電極群の正・負極の金属箔に超音波溶接する際、振動により金属箔同士が擦れ合い、損傷するのを防止する。
【解決手段】正極集電板21の接合片23に突出片24が形成されている。接合片支持用治具80の接合片押え面81aを接合片23に、また、突出片当接面82aを突出片24の突当面24aに接触する。同時に、金属箔押え治具90の金属箔押え面91aにより正極合剤未処理部41cを接合片押え面81aに押さえつける。ホーン95およびアンビル96がA−A’方向に振動しても、正極集電板21の接合片23の振動が抑制され、正極合剤未処理部41c同士が擦れ合うのを防止することができる。
【選択図】図14When ultrasonically welding a positive / negative electrode current collector plate to positive / negative electrode metal foils of an electrode group, the metal foils are prevented from being rubbed and damaged by vibration.
A protruding piece is formed on a joining piece of a positive current collector plate. The joining piece pressing surface 81 a of the joining piece supporting jig 80 is in contact with the joining piece 23, and the protruding piece abutting surface 82 a is in contact with the abutting surface 24 a of the protruding piece 24. At the same time, the positive electrode mixture untreated portion 41 c is pressed against the bonded piece pressing surface 81 a by the metal foil pressing surface 91 a of the metal foil pressing jig 90. Even if the horn 95 and the anvil 96 vibrate in the AA ′ direction, the vibration of the joining piece 23 of the positive electrode current collector plate 21 is suppressed, and the positive electrode mixture untreated portions 41 c can be prevented from rubbing with each other.
[Selection] Figure 14
Description
この発明は、角形二次電池およびその製造方法に関し、より詳細には、電極群と集電板との溶接を良好に行うための構造および製造方法に関する。 The present invention relates to a prismatic secondary battery and a manufacturing method thereof, and more particularly to a structure and a manufacturing method for favorably welding an electrode group and a current collector plate.
角形二次電池には、電池容器内に、正・負極の電極を、セパレータを介して捲回した扁平状の電極群が収容され、電解液が注入された構造を有するものがある。
電池容器は、正極・負極の端子を有する電池蓋と電池缶から構成され、電池蓋には、正極・負極の集電板が片持ち梁状に取り付けられ、それぞれ、自由端側が電極群の正極・負極に溶接されている。
正極集電板は、電極群の幅方向、換言すれば、捲回方向に直交する方向の一側縁に沿って露出された正極金属箔に、また、負極集電板は、電極群の捲回方向に直交する方向の他側縁に沿って露出された負極金属箔に溶接される。
Some rectangular secondary batteries have a structure in which a flat electrode group in which positive and negative electrodes are wound through a separator is accommodated in a battery container, and an electrolytic solution is injected.
The battery container is composed of a battery lid having a positive electrode / negative electrode terminal and a battery can. A positive electrode / negative electrode current collector plate is attached to the battery cover in a cantilever shape, and the free end side is the positive electrode of the electrode group. -It is welded to the negative electrode.
The positive electrode current collector plate is formed on the positive electrode metal foil exposed along one side edge in the width direction of the electrode group, in other words, the direction orthogonal to the winding direction. It welds to the negative electrode metal foil exposed along the other side edge of the direction orthogonal to a rotation direction.
正極・負極集電板と正極・負極金属箔との溶接は、どちらも同様な方法で行われが、正極側を例として説明すると、以下の通りである。
正極金属箔が捲回方向に直交する方向において、セパレータの側面から食み出した部分を捲回体の軸芯側に寄せ集める。正極集電板を、寄せ集めた正極金属箔の一面側から他面側に向けて押付ける。正極金属箔の外面と、寄せ集めた正極金属箔の他面に、それぞれ、ホーンとアンビルを配置し、正極集電板と捲回された正極金属箔を挟んで超音波溶接により接合する(例えば、特許文献1参照)。
Both the positive electrode / negative electrode current collector plate and the positive electrode / negative electrode metal foil are welded by the same method. The following description is given by taking the positive electrode side as an example.
In a direction perpendicular to the winding direction of the positive electrode metal foil, the portion protruding from the side surface of the separator is gathered to the axial center side of the winding body. The positive electrode current collector plate is pressed from one side of the collected positive electrode metal foil toward the other side. A horn and an anvil are respectively disposed on the outer surface of the positive electrode metal foil and the other surface of the collected positive electrode metal foil, and joined by ultrasonic welding with the positive electrode current collector plate and the wound positive electrode metal foil interposed therebetween (for example, , See Patent Document 1).
上記特許文献1による方法では、正極・負極の集電板は、一端側のみが電池蓋に固定され、他端側がフリーな状態の片持ち梁状とされた状態で超音波溶接される。
このため、ホーンとアンビル間に挟まれた正極・負極の集電板と、捲回された正極・負極の金属箔は、振幅側金具であるホーンと受け側金具であるアンビルとが配置された方向と垂直な面に沿って振動する。
この結果、集電板に溶接される電極群の位置がずれたり、金属箔同士が擦れ合うことにより、金属箔に亀裂がはいったり、破断したりして、角形二次電池の性能および安全性が低下する。
In the method according to
For this reason, the positive and negative current collectors sandwiched between the horn and the anvil, and the wound positive and negative electrode metal foils are arranged such that the horn that is the amplitude side metal fitting and the anvil that is the receiving side metal fitting are arranged. Vibrates along a plane perpendicular to the direction.
As a result, the position of the electrode group welded to the current collector plate is shifted, or the metal foils rub against each other, so that the metal foil is cracked or broken, and the performance and safety of the prismatic secondary battery are reduced. descend.
本発明の角形二次電池は、両面に正極合剤が形成され、長手方向に沿う一側縁が外部に露出された正極金属箔を有する正極電極と、両面に負極合剤が形成され、正極金属箔の一側縁に対向する他側縁が露出された負極金属箔を有する負極電極とがセパレータを介して捲回された扁平状の電極群と、正極金属箔の外部に露出された一側縁に接合される接合部を有する正極集電板と、負極金属箔の外部に露出された他側縁に接合される接合部を有する負極集電板と、正極集電板の一端および負極集電板の一端を、それぞれ、片持ち梁状に支持する電池容器とを具備してなり、少なくとも正極集電板および負極集電板の一方は、電池容器に支持された一端とは反対側の他端部に、接合部の接合面とは異なる角度の突当面を有する突出部を有することを特徴とする。 The prismatic secondary battery according to the present invention has a positive electrode mixture having a positive electrode mixture formed on both sides and a positive electrode metal foil having one side edge along the longitudinal direction exposed to the outside, and a negative electrode mixture formed on both sides. A flat electrode group in which a negative electrode having a negative electrode metal foil with the other side edge exposed opposite to one side edge of the metal foil is wound through a separator, and one exposed to the outside of the positive electrode metal foil A positive current collector having a joint joined to the side edge, a negative current collector having a joint joined to the other side edge exposed to the outside of the negative metal foil, one end of the positive current collector and the negative electrode And a battery container for supporting one end of the current collector plate in a cantilever shape, and at least one of the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate is opposite to the one end supported by the battery container. A protrusion having a contact surface at an angle different from the joint surface of the joint at the other end of the And features.
また、本発明の角形二次電池の製造方法は、正極金属箔が正極合剤から露出された正極合剤未処理部が、一側縁に沿って形成された正極電極と、負極金属箔が負極合剤から露出された負極合剤未処理部が、一側縁に対向する他側縁に沿って形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群を形成し、電池容器に、一端が片持ち状に支持された正極集電板を正極合剤未処理部に超音波溶接し、一端が片持ち状に支持された負極集電板を負極合剤未処理部に超音波溶接する角形二次電池の製造方法であって、正極集電板および負極集電板の少なくとも一方に、溶接面とは異なる角度に形成された面を有する突出部を形成する工程と、正極集電板および負極集電板の溶接面を対応する極性の合剤未処理部に接触させると共に、正極集電板または負極集電板の一方に設けられた突出部を治具により支持して記突出部の変位を拘束する集電板支持工程と、この後、正極集電板または負極集電板を対応する極性の合剤未処理部に超音波溶接する工程とを備えることを特徴とする。 In addition, the method for manufacturing a prismatic secondary battery according to the present invention includes a positive electrode mixture in which a positive electrode metal foil is exposed from a positive electrode mixture, a positive electrode mixture untreated portion formed along one side edge, and a negative electrode metal foil. The negative electrode mixture untreated portion exposed from the negative electrode mixture forms an electrode group in which a negative electrode formed along the other side edge facing the one side edge is wound through a separator, and a battery container The positive electrode current collector plate with one end supported in a cantilever shape is ultrasonically welded to the positive electrode mixture untreated portion, and the negative electrode current collector plate with one end supported in a cantilever shape is superposed on the negative electrode mixture untreated portion. A method of manufacturing a rectangular secondary battery for sonic welding, comprising: forming a protrusion having a surface formed at an angle different from a welding surface on at least one of a positive electrode current collector plate and a negative electrode current collector plate; The welding surface of the current collector plate and the negative electrode current collector plate is brought into contact with the untreated portion of the corresponding polarity mixture, and the positive electrode current collector Alternatively, a current collector plate supporting step of supporting a protrusion provided on one side of the negative electrode current collector plate with a jig to restrain the displacement of the protrusion, and then a positive current collector plate or a negative current collector plate And a step of ultrasonic welding to the untreated portion of the polar mixture.
この発明の角形二次電池および角形二次電池の製造方法によれば、集電板に設けた突出部を支持することにより、溶接時における集電板の変位や振動を低減することができるため、集電板と電極群の位置ずれを小さくし、金属箔の亀裂や破断の発生を低減することができる。 According to the prismatic secondary battery and the method for manufacturing the prismatic secondary battery of the present invention, the displacement and vibration of the current collector plate during welding can be reduced by supporting the protrusion provided on the current collector plate. The positional deviation between the current collector plate and the electrode group can be reduced, and the occurrence of cracks and breaks in the metal foil can be reduced.
(実施形態1)
−角形二次電池の構造−
以下、この発明の角形二次電池を、リチウムイオン角形二次電池を一実施形態として図面と共に説明する。
図1は、この発明の角形二次電池の一実施の形態を示す外観斜視図であり、図2は、図1に示された角形二次電池の分解斜視図である。
角形二次電池1は、電池蓋3および電池缶4とから構成される、薄型のほぼ直方体形状の電池容器2内に、電極群40が収容され、図示はしないが非水電解液が注入されて構成されている。電池蓋3および電池缶4は、例えば、アルミニウムにより形成される。
(Embodiment 1)
-Structure of prismatic secondary battery-
Hereinafter, a prismatic secondary battery according to the present invention will be described with reference to the drawings, using a lithium ion prismatic secondary battery as an embodiment.
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a prismatic secondary battery according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the prismatic secondary battery shown in FIG.
In the rectangular
電池蓋3には、正極集電板21、負極集電板31等が一体的に組み付けられ、電池蓋ユニット10として構成される。電池蓋ユニット10の正極集電板21および負極集電板31は、それぞれ、電極群40の正極金属箔または負極集電箔に、例えば、超音波溶接により接合されることにより、電池蓋・発電ユニット50とされ、電池缶4の上端部の開口部から収容される。
図2においては、電池蓋・発電ユニット50は、直接、電池缶4内に収容される図となっているが、電池蓋・発電ユニット50を一旦、電池缶4と同形状で、寸法が僅かに小さい絶縁袋に収容してから電池缶4内に収容する構造であってもよい。
A positive electrode
In FIG. 2, the battery lid /
図3は電極群40の巻き終り側を展開した状態の外観斜視図であり、図4は、図3に図示された電極群の拡大断面図である。
電極群40は、正極電極41と負極電極42とを、第1、第2のセパレータ43、44を介在して図示しない軸芯の周りに扁平状に捲回して形成されたものである。符号40aは、電極群40の軸芯の厚み分の幅を有する空洞部、符号40bは幅広面である。
正極電極41は、例えば、アルミニウム箔等からなる正極金属箔41aの表裏両面に正極合剤層41bが形成されたものである。正極合剤層41bは、一側縁に、正極金属箔41aが露出された正極合剤未処理部41cが形成されるように正極金属箔41aに正極合剤が塗工されて形成される。
負極電極42は、例えば、銅箔等からなる負極金属箔42aの表裏両面に負極合剤層42bが塗工されたものである。負極合剤層42bは、正極合剤未処理部41cが配置された側縁と対向する側縁である他側縁に、負極金属箔42aが露出された負極合剤未処理部42cが形成されるように負極金属箔42aに正極合剤が塗工されて形成される。
3 is an external perspective view of the
The
The
The
正極合剤層41bは、正極活物質としてマンガン酸リチウム(化学式LiMn2O4)100重量部に対し、導電材として10重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として10重量部のPVDFとを添加し、これに分散溶媒としてNMPを添加、混練して作製する。この正極合剤を厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に正極合剤未処理部41cを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断してアルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部の厚さ(表裏両面の合計)90μmの正極電極41を得る。
The positive
負極合剤層42bは、負極活物質として非晶質炭素粉末100重量部に対して、結着剤として10重量部のポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFという。)を添加し、これに分散溶媒としてN−メチルビロリドン(以下、NMPという。)を添加、混練して作製する。この負極合剤を厚さ10μmの銅箔の両面に負極合剤未処理部42cを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極活物質塗布部の厚さ(表裏両面の合計)70μmの負極電極42を得る。
In the negative
電極群40を形成するには、図示しない軸芯に先端部を溶着させた第1、第2のセパレータ43、44の間に、それぞれ、負極電極42の巻始め側端部を、正極電極41の巻始め側端部よりも内側に位置するように配置して捲回する。この場合、正極合剤未処理部41cと負極合剤未処理部42cとは、幅方向(捲回方向に直交する方向)の反対側の側縁に位置するように配置する。負極合剤層42bの幅、換言すれば、捲回方向に直交する方向の長さは、正極合剤層41bの幅よりも広く形成されている。また、第1のセパレータ43の幅は、正極電極41の正極合剤未処理部41cを一側縁側において外部に露出する寸法とされている。第2のセパレータ44の幅は、負極電極42の負極合剤未処理部42cを他側縁側において外部に露出する寸法とされている。
In order to form the
電極群40の巻始め側、換言すれば、軸芯側には空洞部40a(図2、3参照)が形成されている。また、電極群40の巻終り側は、最外周が第2のセパレータ44であり、その内側が負極電極42である。従って、正極合剤層41bは、巻始め側から巻終り側までの全長に亘り、幅方向においても、すべての部分が、負極合剤層42bにより覆われている。
このような構造とする理由は、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透するが、負極側に負極活物質が形成されておらず負極金属箔42aが露出していると負極金属箔42aにリチウムが析出し、内部短絡を発生する原因となるからである。
A
The reason for this structure is that in the case of a lithium ion secondary battery, lithium as the positive electrode active material is ionized and penetrates the separator, but the negative electrode active material is not formed on the negative electrode side and the negative
このように、電極群40は、正極電極41においては、正極金属箔41aの正極合剤未処理部41cが外部に露出しており、負極電極42においては、負極金属箔42aの負極合剤未処理部42cが外部に露出している。
Thus, in the
図5は、図1に図示された電池蓋ユニットの拡大斜視図である。
電池蓋3はアルミニウムにより形成されている。電池蓋3には、非水電解液を注入するための注液口11が設けられている。また、電池蓋3には、過充電等により内部圧力が基準値を超えて上昇した際に、圧力を抜くための開裂弁12が設けられている。開裂弁12には、開裂用の溝12aが形成されている。
FIG. 5 is an enlarged perspective view of the battery lid unit shown in FIG.
The
非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で1:2の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を1モル/リットルの濃度で溶解したものを用いることができる。 In the non-aqueous electrolyte, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is dissolved at a concentration of 1 mol / liter in a mixed solution in which ethylene carbonate and dimethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 1: 2. Can be used.
注液口11は電解液注入後にレーザ溶接によって塞がれる。
レーザ溶接によって電池蓋3をアルミニウムにより形成された電池缶4に溶接することにより、外部から封口される。
The
The
図6は、図5に図示された電池蓋ユニットの平面図であり、図7は、図6に図示された電池蓋ユニットのVII−VII線切断断面図であり、図8は、図7に図示された正極接続端子付近の拡大断面図である。
電池蓋ユニット10は、電池蓋3と、正極側端子構成部60と、負極側端子構成部70を備える。
正極側端子構成部60は、外部正極端子61、正極接続端子62、正極端子板63、絶縁板64、ガスケット65(図7参照)および正極集電板21から構成される。
外部正極端子61、正極端子板63、正極接続端子62および正極集電板21は、一体的に固定され、電池蓋3に取り付けられている。
6 is a plan view of the battery lid unit shown in FIG. 5, FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the battery lid unit shown in FIG. 6, and FIG. It is an expanded sectional view near the illustrated positive electrode connection terminal.
The
The positive electrode
The external
正極側端子構成部60を作製するには次のようにする。
予め、正極集電板21を正極接続端子62にかしめておく。また、電池蓋3の貫通孔にガスケット65を嵌入しておく。電池蓋3上に絶縁板64を、電池蓋3の貫通孔と絶縁板64の貫通孔とを位置合わせして配置する。
The positive electrode
In advance, the positive electrode
次に、外部正極端子61を正極端子板63に設けられた貫通孔に嵌入し、絶縁板64上で正極端子板63に固定する。外部正極端子61と正極端子板63にかしめてもよい。また、正極集電板21がかしめられた正極接続端子62を電池蓋3の裏側からガスケット65の貫通孔に挿入し、正極接続端子62の先端部側を絶縁板64および正極端子板63の貫通孔に挿通する。正極接続端子62の先端側は、正極端子板63の貫通孔よりも僅かに小さい円筒形状を有しており、この正極接続端子62の先端部分をかしめることにより、正極側端子構成部60が電池蓋3に一体的に組み付けられる。
この状態において、正極集電板21、正極接続端子62、正極端子板63および外部正極端子61は、電気的に接続されている。また、正極集電板21、正極接続端子62、正極端子板63および外部正極端子61は、絶縁板64およびガスケット65により電池蓋3と絶縁されている。
Next, the external
In this state, the positive electrode
負極側端子構成部70は、外部負極端子71、負極接続端子72、負極端子板73、絶縁板74、ガスケット75および負極集電板31から構成される。
負極側端子構成部70に関しては、正極側端子構成部60の拡大断面図である図8に対応する図はないが、構造的には図8と同様であるので、以下の説明においては、必要に応じて図8を参照されたい。
外部負極端子71、負極端子板73、負極接続端子72および負極集電板31は、電池蓋3に一体的に組み付けられている。
The negative electrode side
Although there is no figure corresponding to FIG. 8 which is an enlarged sectional view of the positive electrode
The external
負極側端子構成部70を作製するには次のようにする。
予め、負極集電板31を負極接続端子72にかしめておく。また、電池蓋3の貫通孔にガスケット75を嵌入しておく。電池蓋3上に絶縁板74を、電池蓋3の貫通孔と絶縁板74の貫通孔とを位置合わせして配置する。
The negative electrode
The negative electrode
次に、外部負極端子71を負極端子板73に設けられた貫通孔に嵌入し、絶縁板74上で負極端子板73に固定する。また、負極集電板31がかしめられた負極接続端子72を電池蓋3の裏側からガスケット75の貫通孔に挿入し、負極接続端子72の先端部側を絶縁板74および負極端子板73の貫通孔に挿通する。負極接続端子72の先端側は、負極端子板73の貫通孔よりも僅かに小さい円筒形状を有しており、この負極接続端子72の先端部分をかしめることにより、負極側端子構成部70が電池蓋3に一体的に組み付けられる。
この状態において、負極集電板31、負極接続端子72、負極端子板73および外部負極端子7は、電気的に接続されている。また、負極集電板31、負極接続端子72、負極端子板73および外部負極端子71は、絶縁板74およびガスケット75により電池蓋3と絶縁されている。
Next, the external
In this state, the negative electrode
正極・負極の集電板21、31を電極群40に接合することにより、角形二次電池1は、外部正極端子61および外部負極端子71に接続された外部電子機器に対して、充放電が可能となる。
By joining the positive and negative
正極集電板21は、アルミニウムにより形成されている。正極集電板21は、電池蓋3に取り付けられた本体部22がほぼ90°に折曲された支持部22aを有する。折曲された支持部22aは、端部において二股に分岐され、平坦状の接合片23が形成されている。各接合片23は、詳細は後述するが、電極群40に超音波溶接される。接合片23は、それぞれ、支持部22aに対して傾斜した角度に折曲されている。一対の接合片23の傾斜方向は相互に逆方向であるが中心面に対して同一の角度であり、線対称となっている。各接合片23の端部には、支持部22aとほぼ平行な方向に折曲された突出片(突出部)24が形成されている。
The positive electrode
図9に正極集電板21の自由端側の拡大斜視図を示す。
突出片24は、接合片23に対して折曲され、電極群40の幅広面40bに垂直な突当面24aを有する。
すなわち、正極集電板21は、一端側が固定され、他端側が自由端とされた片持ち梁状に電池蓋3に支持され、自由端側には、突当面24aを有する突出片24が形成されている。
FIG. 9 shows an enlarged perspective view on the free end side of the positive electrode
The protruding
That is, the positive electrode
負極集電板31は、銅により形成されているが、正極集電板21と同じ構造を有している。
負極集電板31は、電池蓋3に取り付けられた本体部32がほぼ90°に折曲された支持部32aを有する。折曲された支持部32aは、端部において二股に分岐され、それぞれ、接合片33が形成される。各接合片33は、詳細は後述するが、電極群40に超音波溶接される。一対の接合片33の傾斜方向は相互に逆方向であるが中心面に対して同一の角度であり、線対称となっている。各接合片33の端部には、本体部32とほぼ平行な方向に傾斜する突出片34が形成されている。各接合片33の端部には、支持部32aとほぼ平行な方向に折曲された突出片(突出部)24が形成されている。
The negative electrode
The negative electrode
突出片44は、接合片33に対して折曲され、電極群40の幅広面40bに垂直な突当面24aを有する。
すなわち、負極集電板31は、一端側が固定され、他端側が自由端とされた片持ち梁状に電池蓋3に支持され、自由端側には、突当面34aを有する突出片(突出部)34が形成されている。
The protruding
That is, the negative electrode
正極集電板21および負極集電板31は、電池蓋3に片持ち梁状に支持されているため、電極群40の正極合剤未処理部41cまたは負極合剤未処理部42cに超音波溶接する際、ホーンとアンビルの振動と共に振動を生じやすい。つまり、ホーンとアンビル間に挟まれた正極・負極の集電板21、31および正極・負極の金属箔は、ホーンとアンビルとが配置された方向と垂直な面に沿って振動する。
このため、正極・負極の集電板21、31に溶接される電極群40の位置がずれたり、正極・負極の金属箔41a、42a同士が擦れ合うことにより、この金属箔に亀裂がはいったり、破断したりして、角形二次電池の性能および安全性が低下する。
詳細は後述するが、正極集電板21に設けられた突出片24および負極集電板31に設けられた突出片34は、突出片24および34を治具により押さえ付けることにより超音波溶接時の振動を抑制するために形成されたものである。
以下、角形二次電池1の製造方法と共に、その作用を説明する。
Since the positive electrode
For this reason, the position of the
Although details will be described later, the protruding
Hereinafter, the operation of the prismatic
図10は、図1に図示された角形二次電池1の製造方法の一実施の形態を示す処理フロー図である。
先ず、ステップS1において、電極群40を作製する。
上述した如く、第1、第2のセパレータ43、44の間に、それぞれ、負極電極42および正極電極41を配置して、捲回する。この場合、正極合剤未処理部41cおよび負極合剤未処理部42cの長手方向の片側縁が、それぞれ、第1、第2のセパレータ43、44の側縁より突出し、外部に露出するように捲回する。正極合剤未処理部41cと負極合剤未処理部42cの片側縁は、それぞれ、電極群40の幅方向における反対側に位置するようにする。また、電極群40は、上下面が幅広面40bが平坦面となる扁平な捲回体に形成する。
FIG. 10 is a process flow diagram showing an embodiment of a method for manufacturing the rectangular
First, in step S1, the
As described above, the
ステップS1とは、別に、ステップS2において、電池蓋ユニット10を作製する。
電池蓋ユニット10の作製方法は、上述した通りである。
Separately from step S1, the
The method for producing the
次に、ステップS3において、電池蓋ユニット10に電極群40を装着する。
つまり、図2において、電極群40をX1方向に移動し、電極群40の正極合剤未処理部41cおよび負極合剤未処理部42cを、それぞれ、正極集電板21の一対の接合片23の間、および負極集電板31の一対の接合片33の間に挿通する。
電極群40を挿通すると、正極合剤未処理部41cおよび負極合剤未処理部42cは、それぞれ、正極集電板21の一対の接合片23、および負極集電板31の一対の接合片33により軸芯側に寄せ集められる。その後、電極群40の空洞部40aを図示しない拡開治具により押し開く。この操作により、捲回された正極・負極の合剤処理未処理部41c、42cが2分割される。これにより、後述する金属箔押え治具90の電極群40への装着が容易となる。
Next, in step S <b> 3, the
That is, in FIG. 2, to move the
When the
次に、ステップS4において、電池蓋ユニット10に装着された電極群40に集電板支持用治具を設置する。
図11は、電極群40に集電板支持用治具80を設置する前の状態を示す斜視図であり、図12は、電極群40に集電板支持用治具80を設置した状態を示す斜視図である。
図11に図示されるように、電池蓋ユニット10に装着された電極群40の上下の幅広面40bに対向して、それぞれ、集電板支持用治具80を配置する。上下に配置された集電板支持用治具80は、同一の構造を有する。集電板支持用治具80は、例えば、ポリアセタール樹脂またはPEEK(PolyEtherEtherKetone)樹脂により形成されている。
集電板支持用治具80の両側部には、それぞれ、一対の接合片押え部81と、突出片押え部82が形成されている。
Next, in step S <b> 4, a current collecting plate support jig is installed on the
FIG. 11 is a perspective view showing a state before the current collector
As illustrated in FIG. 11, current collector
A pair of joining
各集電板支持用治具80の一対の接合片押え部81は、一対の接合片23、33の2箇所、すなわち、自由端側と固定端側とにおいて、正極または負極の集電板31、33および正極または負極の合剤未処理部41c、42cを押さえる接合片押え面81aを有する。接合片押え面81aは、軸芯側から電極群40の幅広面40b側に向かって開く方向に傾斜する傾斜面となっている。
集電板支持用治具80の突出片押え部82は、内面側に正極または負極の集電板31、33に形成された突出片24、34の突当面24a、34aに当接する突出片当接面82aを有する。突出片当接面82aは、電極群40の幅広面40bに対して垂直である。
A pair of joining
The protruding
電極群40の上部側に配置された集電板支持用治具80をX2方向に移動し、電極群40の下部側に配置された集電板支持用治具80をX’2方向に移動して、電極群40に集電板支持用治具80を設置した状態が図12に示されている。
The current collector
ステップS4が完了したら、ステップS5において、一対の集電板支持用治具80により、正極・負極の集電板31、41を位置決めして、接合片23、33の外面側を支持する。
図12は正極側端子構成部60側のみを示すが、負極側端子構成部70側においても同様であり、以下は、両者を代表して、正極側端子構成部60側について説明する。
電極群40に一対の集電板支持用治具80を設置した後、集電板支持用治具80の位置を調整して、集電板支持用治具80の一対の接合片押え面81aを、それぞれ、正極集電板21の接合片23に接触させる。また、集電板支持用治具80の突出片当接面82aを、正極集電板21の突出片24の突当面24aに当接する。
これにより、正極集電板21の接合片23の外面および突出片24の突当面24aが集電板支持用治具80により支持される。
When step S4 is completed, in step S5, the positive and negative
Although FIG. 12 shows only the positive electrode
After the pair of current collecting
As a result, the outer surface of the joining
ステップS5が完了したら、ステップS6において、電極群40に金属箔押え治具90を設置し、正極集電板21接合片23を、変位不能に固定する。
図13は、電極群40に金属箔押え治具90を装着する前の状態を示す斜視図である。
金属箔押え治具90は、電極群40の側方に、それぞれ、一対配置される。各金属箔押え治具90は、一対の金属箔押え面91aが形成された金属箔押え部91を有する。一対の金属箔押え面91aは、電極群40の捲回軸を含み幅広面40bと平行な面に対して対称であり、先端側に向かって幅広となる傾斜面を有している。金属箔押え面91aの傾斜角度は、正極集電板21の接合片23の傾斜角と同一である。
When step S5 is completed, in step S6, the metal
FIG. 13 is a perspective view showing a state before the metal
A pair of metal
金属箔押え面91aの先端側を、上述したステップS3で2分割にするように押し開いた電極群40の空洞部40aに差し込んで、正極合剤未処理部41cを押し広げながら、y方向に移動する。
金属箔押え治具90をy方向に移動することにより、2分割された正極合剤未処理部41cが、それぞれ、さらに押し広げられ、金属箔押え面91aと平行な方向に寄せ集められる。そして、正極集電板21の接合片23と、2分割して寄せ集められた正極合剤未処理部41cとが、それぞれ、集電板支持用治具80と金属箔押え治具90とにより挟まれて固定される。
The tip end side of the metal
By moving the metal
ステップS6が完了したら、ステップS7において、正極・負極の金属箔と正極・負極の集電板を超音波溶接により接合する。
図14は、集電板と電極群を超音波溶接する状態の拡大断面図である。
この状態では、正極集電板21の接合片23および2分割されて寄せ集められた正極合剤未処理部41cは、集電板支持用治具80における接合片押え部81の接合片押え面81aと金属箔押え治具90における金属箔押え部91の金属箔押え面91aにより挟まれて、変位が拘束されて保持されている。また、正極集電板21に設けられた突出片24の突当面24aには、集電板支持用治具80における突出片押え部82の突出片当接面82aが当接することにより、接合片23は、自由端側も含めた全長に亘り、変位が拘束して保持されている。
When step S6 is completed, in step S7, the positive and negative electrode metal foils and the positive and negative electrode current collector plates are joined by ultrasonic welding.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a state in which the current collector plate and the electrode group are ultrasonically welded.
In this state, the joined
この状態で、超音波の振幅側金具であるホーン95の端面を、2分割して寄せ集められた正極合剤未処理部41cの一方の、最内周面に接触させ、アンビル96を正極集電板21の接合片23の外面側に接触させて超音波溶接を行う。すなわち、ホーン05とアンビル96との間に接合片23と2分割して寄せ集められた正極合剤未処理部41cの一方を挟圧して超音波溶接を行う。
超音波溶接を行う際、ホーン95とアンビル96は、押え方向と直交するA−A’方向に振動する。正極集電板21が電池蓋3に一端側のみで支持され、他端側が自由端とされた従来の片持ち梁構造の場合には、正極集電板21および捲回された正極合剤未処理部41cは、ホーン95とアンビル96と共にA−A’方向振動する。このため、正極集電板21に溶接される電極群40の位置がずれたり、正極合剤未処理部41c同士が擦れ合うことにより、正極合剤未処理部41cに亀裂がはいったり、破断したりして、角形二次電池の性能および安全性が低下する。
In this state, the end face of the
When performing ultrasonic welding, the
これに対し、上記一実施の形態では、正極集電板21の自由端側には突出片24が形成されており、この突出片24の突当面24aに、集電板支持用治具80の突出片当接面82aが当接する。また、金属箔押え治具90の金属箔押え面91aにより、正極合剤未処理部41cと共に接合片23が接合片押え面81aに押付けられる。これにより、接合片23は、自由端側も含めた全長に亘り、変位が拘束するように保持されている。
このため、超音波溶接を行う場合にも、接合片23の振動は抑制され、また、これに伴って正極合剤未処理部41cの振動も抑制される。
この結果、電極群40の位置がずれたり、正極合剤未処理部41c同士が擦れ合うことにより損傷したりするのを防止することができる。従って、電極群40の位置ずれや、正極合剤未処理部41cの亀裂、破断の発生を防ぎ、角形二次電池の性能および安全性が低下するのを防止することが可能となる。
On the other hand, in the above-described embodiment, the protruding
For this reason, also when performing ultrasonic welding, the vibration of the joining
As a result, it is possible to prevent the position of the
図15は、図2における電池蓋ユニットと電極群とが接合された状態の側面図であり、図16は、図15におけるXVI−XVI線で切断した拡大断面図である。
図16において、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24の突当面24aとの角度をθ1とし、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の接合片23との角度をθ2とする。
図14に図示されるように、集電板支持用治具80は、電極群40の幅広面40bに垂直なX2、X’2の方向から設置される。従って、角度θ1が90°以上の場合は、集電板支持用治具80を1軸方向であるX2またはX’2の方向、換言すれば、直線的に移動するだけで集電板支持用治具80の突出片当接面82aを正極集電板21の突出片24の突当面24aに当接させることができる。しかし、角度θ1が90°未満の場合には、集電板支持用治具80の突出片当接面82aを正極集電板21の突出片24の突当面24aに当接させるには、集電板支持用治具80をX2またはX’2の方向に移動した後、電極群40の幅広面40bと平行な方向にも移動しなければならない。
15 is a side view of the battery lid unit and the electrode group in FIG. 2 joined to each other, and FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
In FIG. 16, the angle between the
As shown in FIG. 14, the current collector
従って、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24の突当面24aとの角度θ1を90°以上とすると、集電板支持用治具80により電極群40の正極集電板21を支持する工程が能率的となる。
この場合、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の接合片23との角度θ2が、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24の突当面24aとの角度θ1と同じ角度では、集電板支持用治具80の突出片当接面82aを突出片24の突当面24aに当接させて超音波溶接時の振動を抑制することはできない。また、図9に図示される正極集電板21では、突出片24は、接合片23の一面側に突き出して形成された構造であり、この構造においては、角度θ2は角度θ1よりも大きい。
それゆえ、0°≦θ1<θ2の関係とすることが、集電板支持用治具80により電極群40の正極集電板21を支持する工程を能率的とする面から望ましい。
Therefore, when the angle θ 1 between the
In this case, the angle θ 2 between the
Therefore, the relationship of 0 ° ≦ θ 1 <θ 2 is desirable from the viewpoint of efficiently performing the step of supporting the positive electrode
(変形例)
図17は、実施形態1の変形例であり、図16に対応する状態の拡大断面図である。
図16に図示された実施形態1では、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24の突当面24aとの角度θ1は、ほぼ90°であった。
これに対し、図17では、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24の突当面24aとの角度θ1は、90°よりも大きく形成されている。この構造は、正極集電板21の接合片23に形成する突出片24’を、電極群40の幅広面40bに対し、垂直よりも大きい角度、換言すれば、接合片23側に折曲することにより作製できる。
(Modification)
FIG. 17 is a modified example of the first embodiment, and is an enlarged cross-sectional view in a state corresponding to FIG.
In
On the other hand, in FIG. 17, the angle θ 1 between the
図18は、図17に変形例として示す正極集電板21と電極群40とを超音波溶接する状態を示す断面図である。
電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24’の突当面24a’との角度θ1が90°よりも大きい場合、集電板支持用治具80の突出片押え部82’に形成される突出片当接面82a’は、正極集電板21の突出片24’の突当面24a’の傾斜角度に対応する傾斜角度とされる。
従って、変形例においても、集電板支持用治具80を1軸方向に移動するだけで集電板支持用治具80の突出片当接面82a’を正極集電板21の突出片24’の突当面24a’に当接させることができる。
変形例における他の部材は、実施形態1と同様であり、同一の部材に同一の図面番号を付して、その説明を省略する。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which the positive electrode
When the angle θ 1 between the
Therefore, also in the modified example, the protruding
The other members in the modification are the same as those in the first embodiment, and the same members are assigned the same drawing numbers and the description thereof is omitted.
図11および図12に図示されるように、集電板支持用治具80は、両側部に接合片押え部81と突出片押え部82を有している。従って、負極集電板31を電極群40の負極合剤未処理部42cに超音波溶接する工程は、正極集電板21を正極合剤未処理部41cに超音波する工程と同時に行うことが可能である。
As shown in FIGS. 11 and 12, the current collector
上記実施形態によれば、正極・負極の集電板21、31に設けた突出片24、34を集電板支持用治具80および金属箔押え治具90により押さえ、その変位を拘束する。このため、超音波溶接の際、正極・負極の集電板21、31の振動を抑制することができる。
これにより、正極・負極の集電板21、31と電極群40の位置ずれを小さくし、正極・負極の金属箔41a、42aの亀裂や破断の発生を低減することが可能となる。
According to the above-described embodiment, the protruding
This makes it possible to reduce misalignment between the positive and negative
また、上記実施の形態では、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の突出片24の突当面24aとの角度θ1と、電極群40の幅広面40bと正極集電板21の接合片23との角度θ2とを、0°≦θ1<θ2の関係とした。
これにより、集電板支持用治具80を、直線的に移動するだけで、正極集電板21の接合片23と正極集電板21の突出片24とを、集電板支持用治具80により押さえる位置に設置することができる。このため、集電板支持用治具80により電極群40の正極集電板21を支持する工程が能率的となる。
In the above embodiment, the angle θ 1 between the
As a result, the current collector
(実施形態2)
図19は、本発明の実施形態2としての角形二次電池の分解斜視図である。
実施形態2が実施形態1と異なる点は、正極集電板25および負極集電板35が、二股に分かれていないことである。
正極集電板25、35は、それぞれ、一端側が電池蓋3に支持された支持部から、垂直方向に折曲された形状を有する。垂直方向に延出された部分の中間部には、電極群40の軸芯側に向かって傾斜する傾斜部25a、35aが形成されている。
傾斜部25a、35aの下方側に、電極群40に接合される平坦状の接合片26、36が形成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 19 is an exploded perspective view of a prismatic secondary battery as
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the positive electrode
Each of the positive electrode
Flat joining
図20は、正極集電板25の接合片26の自由端側の拡大斜視図である。
接合片26、36の自由端である先端部には、接合片26、36に対して、直角方向に折曲された突出片27、37(図19参照)が形成されている。
突出片27、37の内側の側面が、後述する突当面27a、37aとなる。
FIG. 20 is an enlarged perspective view of the joining
Projecting
The inner side surfaces of the projecting
正極・負極の集電板25、35は、二点鎖線に示すように、軸芯側に寄せ集められた正極・負極の合剤未処理部41c、42cに超音波溶接により接合される。
以下、実施形態2に示す角形二次電池1Aにおける、正極・負極の集電板25、35と電極群40の接合方法について説明するが、正極側と負極側は同様であるので、実施形態1の場合と同様、代表して、正極側について説明する。
As shown by the two-dot chain line, the positive and negative
Hereinafter, a method of joining the positive and negative
図21は、電池蓋ユニット10Aに装着された電極群40に集電板支持用治具80Aおよび金属箔押え治具90Aを設置した状態を示す拡大断面図であり、図22は、図21の状態における電極群40と、集電板支持用治具80Aおよび金属箔押え治具90Aとの関係を示す斜視図である。
実施形態2においては、実施形態1と異なり、集電板支持用治具80Aと、金属箔押え治具90Aとを、それぞれ、1個用いて正極集電板25と電極群40を保持する。
FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the current collector
In the second embodiment, unlike the first embodiment, the positive electrode
集電板支持用治具80Aは、一対の接合片押え部83と、1個の突出片押え部85を有している。接合片押え部83の上面には、正極集電板25の接合片26の厚さと同一もしくはそれより深い溝84が設けられている。溝84は接合片26の外側の側面26a(図19参照)に当接する側面84aと、電極群40の幅広坦面40bと平行な接合片押え面84bを有する。接合片押え面84bは溝84の底面である。
突出片押え部85は、電極群40の幅広面40bと垂直な突出片当接面85aを有する。
The current collector
The protruding
金属箔押え治具90Aは、一対の金属箔押え部91を有する。金属箔押え部91は、それぞれ、集電板支持用治具80Aの一対の接合片押え部83に対応する位置に形成されている。各金属箔押え部91は、電極群40の幅広面40bと平行な、金属箔押え面91aを有する。
The metal
集電板支持用治具80A上に、電池蓋ユニット10の正極集電板25を、接合片26が
集電板保持用治具80Aの溝84内に配置されるように載置する。また、集電板支持用治具80Aの突出片当接面85aに、正極集電板25に形成された突出片27の突当面27aを当接させる。この状態では、接合片26は、溝84の側面84aと突出片押え部85の突出片当接面85aとにより挟まれて、電極群40の幅広面40bと平行な方向への移動が不能となっている。
The positive electrode
金属箔押え治具90Aを上方に配置し、金属箔押え部91の金属箔押え面91aで正極合剤未処理部41cを正極集電板25の接合片26上に押さえ付けながら下方に移動する。
この状態が、図21および図22に図示されている。
The metal
This state is illustrated in FIG. 21 and FIG.
超音波溶接は、図21に二点鎖線で示すように、ホーン95の端面を捲回された正極合剤未処理部41cの最外周に接触させ、アンビル96を正極集電板25の接合片26の外面側に接触させて行う。
上述した如く、この状態では、正極集電板25の接合片26は、溝84の側面84aと突出片押え部85の突出片当接面85aとにより挟まれて、電極群40の幅広面40bと平行な方向への移動が不能となっている。
In the ultrasonic welding, as shown by a two-dot chain line in FIG. 21, the end face of the
As described above, in this state, the joining
従って、超音波溶接の際、ホーン95およびアンビル96がB−B’の方向に振動しても、接合片26の振動は抑制され、これに伴い、正極合剤未処理部41cの振動も抑制される。
このため、電極群40の位置がずれたり、正極合剤未処理部41c同士が擦れ合うことにより損傷したりするのを防止することができる。この結果、電極群40の位置ずれや、正極合剤未処理部41cの亀裂、破断の発生を防ぎ、角形二次電池の性能および安全性が低下するのを防止することが可能となる。
Therefore, even when the
For this reason, it can prevent that the position of the
このように、実施形態2においても、実施形態1と同様な効果を奏する。
また、電極群40の正・負極の合剤未処理部41c、42cは、軸芯側に寄せ集めるだけの簡単な構造であるため、電極群40の装着される集電板支持用治具80Aおよび金属箔押え治具90Aの構造が簡単となる。
Thus, the second embodiment also has the same effect as the first embodiment.
In addition, the positive and negative electrode mixture
なお、上記実施形態では、リチウムイオン角形二次電池の場合で説明した。しかし、本発明は、ニッケル水素電池またはニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池のように水溶性電解液を用いる角形二次電池にも適用が可能である。 In the above embodiment, the case of a lithium ion prismatic secondary battery has been described. However, the present invention can also be applied to a prismatic secondary battery using a water-soluble electrolyte such as a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, or a lead storage battery.
上記実施形態では、接合片押え部81および突出片押え部82を集電板支持用治具80に固定して形成した。しかし、接合片押え部81および突出片押え部82の両方あるいは一方を集電板支持用治具80に移動可能に設けてもよい。
In the above embodiment, the joining
上記各実施形態では、電池容器2が電池蓋3と、電池蓋3側が開口された電池缶4により構成され、正極集電板21、25および負極集電板31、35が電池蓋3に取り付けられる構造として説明した。
しかし、電極群40の幅広面40bに対向する両側面が開口された枠形状を有し、電池蓋3に対応する部分、換言すれば、正極端子構成部および負極端子構成部が形成された部分を一側面に有する電池缶と、この電池缶の両側の開口を塞ぐ一対の電池蓋とにより電池容器が構成される角形二次電池にも、本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the
However, it has a frame shape in which both side surfaces facing the
また、電池蓋3および電池缶4は、アルミニウムに限られるものではなく、鉄製や他の材料を用いることができる。その他、本発明の角形二次電池は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して適用することが可能であり、要は、両面に正極合剤が形成され、長手方向に沿う一側縁が外部に露出された正極金属箔を有する正極電極と、両面に負極合剤が形成され、正極金属箔の一側縁に対向する他側縁が露出された負極金属箔を有する負極電極とがセパレータを介して捲回され、上下の両外面が平坦面とされた扁平状の電極群と、正極金属箔の外部に露出された一側縁に接合される接合部を有する正極集電板と、負極金属箔の外部に露出された他側縁に接合される接合部を有する負極集電板と、正極集電板の一端および負極集電板の一端を、それぞれ、片持ち梁状に支持する電池容器とを具備してなり、少なくとも正極集電板および負極集電板の一方は、電池容器に支持された一端とは反対側の他端部に、接合部の接合面とは異なる角度の突当面を有する突出部を有するものであればよい。
Further, the
また、本発明の角形二次電池の製造方法は、正極金属箔が正極合剤から露出された正極合剤未処理部が、一側縁に沿って形成された正極電極と、負極金属箔が負極合剤から露出された負極合剤未処理部が、一側縁に対向する他側縁に沿って形成された負極電極とがセパレータを介して捲回された電極群を形成し、電池容器に、一端が片持ち状に支持された正極集電板を正極合剤未処理部に超音波溶接し、一端が片持ち状に支持された負極集電板を負極合剤未処理部に超音波溶接する角形二次電池の製造方法であって、正極集電板および負極集電板の少なくとも一方に、溶接面とは異なる角度に形成された面を有する突出部を形成する工程と、正極集電板および負極集電板の溶接面を対応する極性の合剤未処理部に接触させると共に、正極集電板または負極集電板の一方に設けられた突出部を治具により支持して記突出部の変位を拘束する集電板支持工程と、この後、正極集電板または負極集電板を対応する極性の合剤未処理部に超音波溶接する工程とを備えるものであればよい。 In addition, the method for manufacturing a prismatic secondary battery according to the present invention includes a positive electrode mixture in which a positive electrode metal foil is exposed from a positive electrode mixture, a positive electrode mixture untreated portion formed along one side edge, and a negative electrode metal foil. The negative electrode mixture untreated portion exposed from the negative electrode mixture forms an electrode group in which a negative electrode formed along the other side edge facing the one side edge is wound through a separator, and a battery container The positive electrode current collector plate with one end supported in a cantilever shape is ultrasonically welded to the positive electrode mixture untreated portion, and the negative electrode current collector plate with one end supported in a cantilever shape is superposed on the negative electrode mixture untreated portion. A method of manufacturing a rectangular secondary battery for sonic welding, comprising: forming a protrusion having a surface formed at an angle different from a welding surface on at least one of a positive electrode current collector plate and a negative electrode current collector plate; The welding surface of the current collector plate and the negative electrode current collector plate is brought into contact with the untreated portion of the corresponding polarity mixture, and the positive electrode current collector Alternatively, a current collector plate supporting step of supporting a protrusion provided on one side of the negative electrode current collector plate with a jig to restrain the displacement of the protrusion, and then a positive current collector plate or a negative current collector plate What is necessary is just to be equipped with the process of ultrasonically welding to a polar unmixed part.
1、1A 角形二次電池
2 電池容器
3 電池蓋
4 電池缶
10 電池蓋ユニット
21、25 正極集電板
23、26、33、36 接合片
24、27、34、37 突出片
24a、27a 接合片突当面
31、35 負極集電板
40 電極群
41 正極電極
41c 正極合剤未処理部
42 負極電極
42c 負極合剤未処理部
43、44 セパレータ
80、80A 集電板支持用治具
81、83 接合片押え部
81a、83a 接合片押え面
82、85 突出片押え部
82a、85a 突出片当接面
84 溝
90、90A 金属箔押え治具
91 金属箔押え部
91a 金属箔押え面
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記正極金属箔の外部に露出された前記一側縁に接合される接合部を有する正極集電板と、
前記負極金属箔の外部に露出された前記他側縁に接合される接合部を有する負極集電板と、
前記正極集電板の一端および前記負極集電板の一端を、それぞれ、片持ち梁状に支持する電池容器とを具備してなり、
少なくとも前記正極集電板および前記負極集電板の一方は、前記電池容器に支持された一端とは反対側の他端部に、前記接合部の接合面とは異なる角度の突当面を有する突出部を有することを特徴とする角形二次電池。 A positive electrode having a positive electrode metal foil with a positive electrode mixture formed on both sides and having one side edge along the longitudinal direction exposed to the outside, and a negative electrode mixture formed on both sides opposite to one side edge of the positive electrode metal foil A flat electrode group in which a negative electrode having a negative electrode metal foil with the other side edge exposed is wound through a separator;
A positive electrode current collector having a bonding portion bonded to the one side edge exposed to the outside of the positive electrode metal foil;
A negative electrode current collector having a bonding portion bonded to the other side edge exposed to the outside of the negative electrode metal foil;
A battery container for supporting one end of the positive electrode current collector plate and one end of the negative electrode current collector plate in a cantilever shape,
At least one of the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate has a projecting surface having an abutting surface at an angle different from the joint surface of the joint portion at the other end portion opposite to the one end supported by the battery container. A prismatic secondary battery comprising a portion.
前記正極集電板および前記負極集電板の少なくとも一方に、溶接面とは異なる角度に形成された面を有する突出部を形成する工程と、
前記正極集電板および前記負極集電板の溶接面を対応する極性の合剤未処理部に接触させると共に、前記正極集電板または前記負極集電板の一方に設けられた前記突出部を治具により支持して前記突出部の変位を拘束する集電板支持工程と、
この後、前記正極集電板または前記負極集電板を対応する極性の合剤未処理部に超音波溶接する工程とを備えることを特徴とする角形二次電池の製造方法。 The positive electrode mixture untreated portion where the positive electrode metal foil is exposed from the positive electrode mixture is a positive electrode formed along one side edge, and the negative electrode mixture untreated portion where the negative electrode metal foil is exposed from the negative electrode mixture And a negative electrode formed along the other side edge facing the one side edge to form an electrode group wound through a separator, and a positive electrode collector whose one end is supported in a cantilevered manner in the battery container A method for manufacturing a prismatic secondary battery, wherein an electrode plate is ultrasonically welded to the positive electrode mixture untreated portion, and a negative electrode current collector plate having one end supported in a cantilever shape is ultrasonically welded to the negative electrode mixture untreated portion. There,
Forming a protrusion having a surface formed at an angle different from a weld surface on at least one of the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate;
The welding surface of the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate is brought into contact with a corresponding unmixed portion of the mixture, and the protrusion provided on one of the positive electrode current collector plate or the negative electrode current collector plate A current collector plate supporting step of supporting by a jig and restraining the displacement of the protruding portion;
And a step of ultrasonically welding the positive electrode current collector plate or the negative electrode current collector plate to a corresponding unmixed portion of the mixed material.
前記突出部が形成された正極集電板または負極集電板の一方が対応する極性の合剤未処理部に接触した状態で、前記突出部が形成された正極集電板または負極集電板の一方の外面を、治具の押え部で支持する工程と、
前記突出部に治具の当接部を当接する工程と、
前記正極または負極の合剤未処理部を、前記治具の押え部とは反対側の面から前記治具の押え部に押付けて保持する工程とを備えることを特徴とする角形二次電池の製造方法。 6. The method of manufacturing a prismatic secondary battery according to claim 5, wherein the current collector plate supporting step includes:
The positive electrode current collector plate or the negative electrode current collector plate formed with the protrusions in a state where one of the positive electrode current collector plate or the negative electrode current collector plate formed with the protrusions is in contact with the corresponding unmixed portion of the mixture. A step of supporting one outer surface of the jig with a holding part of the jig,
Contacting the abutting portion of the jig with the protruding portion;
A step of pressing and holding the untreated portion of the positive electrode or the negative electrode against the holding portion of the jig from a surface opposite to the holding portion of the jig. Production method.
9. The method for manufacturing a rectangular secondary battery according to claim 6, wherein the pressing portion and the contact portion are provided in one jig. 10. Production method.
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