JP2019207768A - 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護部材を厚くすることなく、溶接不良の発生を抑制できる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を提供する。【解決手段】二次電池は、複数の電極が積層され、かつ電極の一縁部から突出したタブ２６が積層されたタブ群１５を有する電極組立体と、電極組立体と外部装置とを接続する端子構造と、タブ群１５に重ねて配置された保護部材４０と、タブ群１５が端子構造の一部である導電部材１７と保護部材４０との間に位置する状態で、タブ群１５と導電部材１７と保護部材４０が溶接された溶接部４５とを備える。保護部材４０は、板状のフランジ部４１と、フランジ部４１よりもタブ群１５側に凹んだ凹部４２とを有する。フランジ部４１は、凹部４２を挟む位置に設けられ、溶接部４５は、凹部４２の底部４３に位置する。【選択図】図４

Description

本発明は、タブ群と導電部材との溶接部を有する蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。

従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが搭載されている。特許文献１に開示の二次電池は、複数の電極が積層され、かつ電極の一縁部から突出したタブが積層されたタブ群を有する電極組立体と、電極組立体と外部装置とを接続する端子構造と、タブ群に重ねて配置された平板状の保護部材とを備える。タブ群は、端子構造の一部である導電部材と、保護部材との間に位置する。タブ群を構成する複数のタブのうち、積層方向の一端に位置するタブは導電部材と対向し、積層方向の他端に位置するタブは保護部材と対向する。二次電池は、タブ群と導電部材と保護部材とが溶接された溶接部を備える。

このような二次電池の製造方法は、タブ群と導電部材と保護部材とを重ねて配置する配置工程と、タブ群と導電部材と保護部材とを溶接する溶接工程を含む。配置工程では、作業台に載置された導電部材上にタブ群を配置し、タブ群上に保護部材を配置する。そして、押圧装置によって保護部材における外側部分を押圧することで、保護部材を介してタブ群を押圧する。溶接工程は、例えば、レーザ照射装置により、積層方向の他端側からタブ群に向けてレーザを照射することで行われる。溶接工程は、押圧装置によりタブ群を押圧した状態で行われる。保護部材が無いと、積層方向の他端に位置するタブは熱収縮によって他のタブから浮き上がり、浮き上がったタブと他のタブとの間に隙間が空き、タブ同士が溶接されないことがある。保護部材は、積層方向の他端に位置するタブの浮き上がりを規制する。これにより、タブ群を構成するタブ同士が密接し、タブ同士の溶接不良の発生が抑制される。

特開２０１６−２１９２７４号公報

ところで、保護部材の厚みが厚くなるほど、溶接に必要なレーザのエネルギーが大きくなるため、保護部材の厚みは薄い方が好ましい。しかしながら、押圧装置によって保護部材を介してタブ群を押圧する際、保護部材はタブ群より反力を受けるため、保護部材の厚みを薄くしすぎると、押圧装置により直接押圧されている箇所から離れた箇所では、保護部材が上方に変形し、保護部材がタブ群を導電部材に向けて押圧する力が不足する。すると、タブ群と導電部材とが溶接されず、タブ群と導電部材との溶接不良が発生することがある。なお、保護部材において、押圧装置によって押圧する位置をレーザの照射位置の近傍に近付けるのが好ましいが、押圧装置とレーザ照射装置とが干渉するため困難である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、保護部材を厚くすることなく、溶接不良の発生を抑制できる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法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は、複数の電極が積層され、かつ前記電極の一縁部から突出したタブが積層されたタブ群を有する電極組立体と、前記電極組立体と外部装置とを接続する端子構造と、前記タブ群に重ねて配置された保護部材と、前記タブ群が前記端子構造と前記保護部材との間に位置する状態で、前記タブ群と前記端子構造と前記保護部材が溶接された溶接部と、を備えた蓄電装置であって、前記保護部材は、板状のフランジ部と、前記フランジ部よりも前記タブ群側に凹んだ凹部とを有し、前記フランジ部は、前記凹部を少なくとも挟む位置に設けられ、前記溶接部は、前記凹部の底部に位置することを要旨とする。

これによれば、例えば押圧装置により、保護部材のフランジ部をタブ群に向けて押圧すると、タブ群は、凹部の底部によって導電部材側に押圧される。つまり、押圧装置とレーザ照射装置とが干渉しないように、レーザの照射位置よりも外側に位置するフランジ部を押圧すると、レーザの照射位置及び照射位置の近傍に位置する底部がタブ群に向けて押圧される。よって、保護部材を厚くすることなく、タブ群を構成するタブ同士、及びタブ群と導電部材とをレーザの照射位置において密接させることができる。そして、タブ同士及びタブ群と導電部材とが密接した状態で、タブ群と導電部材と保護部材とを溶接して溶接部を形成する。よって、溶接不良の発生を抑制できる。

また、上記蓄電装置について、前記端子構造は、前記溶接部が形成される板状の導電部材と、前記導電部材に接続され、前記蓄電装置の内外を繋ぐ引出端子とを備える。
また、上記蓄電装置について、前記タブ群と溶接された前記保護部材と、前記タブ群を有する前記電極組立体のタブ側端面との間に配置されるタブ側絶縁部を有する絶縁カバーを備え、前記保護部材のフランジ部は、前記フランジ部の縁部が前記タブ群に向かうように、前記凹部の底部に対して傾斜しているのが好ましい。

これによれば、保護部材とタブ側端面との間に絶縁カバーを取り付ける際に、タブ側絶縁部と保護部材のフランジ部とが接触し難くなる。よって、絶縁カバーをスムーズに取り付けることができる。

上記問題点を解決するための蓄電装置の製造方法は、複数の電極が積層され、かつ前記電極の一縁部から突出したタブが積層されたタブ群を有する電極組立体と、前記電極組立体と外部装置とを接続する端子構造と、前記タブ群に重ねて配置された保護部材と、前記タブ群が前記端子構造と前記保護部材との間に位置する状態で、前記タブ群と前記端子構造と前記保護部材が溶接された溶接部と、を備えた蓄電装置の製造方法であって、板状のフランジ部と、前記フランジ部よりも前記タブ群に凹んだ凹部とを有し、前記フランジ部は、前記凹部を少なくとも挟む位置に設けられた保護部材が用いられ、前記端子構造と前記保護部材の凹部の底部との間に前記タブ群を配置する配置工程と、前記保護部材のフランジ部を前記タブ群に向けて押圧する押圧工程と、前記押圧工程中に、前記タブ群と前記端子構造と前記保護部材とを溶接し、前記溶接部を形成する溶接工程と、を含むことを要旨とする。

これによれば、例えば押圧装置により、押圧工程において保護部材のフランジ部をタブ群に向けて押圧すると、保タブ群は、凹部の底部によって導電部材側に押圧される。つまり、押圧装置とレーザ照射装置とが干渉しないようにフランジ部を押圧すると、フランジ部よりも内側に位置する底部がタブ群に向けて押圧される。よって、保護部材を厚くすることなく、タブ群を構成するタブ同士、及びタブ群と導電部材とを密接させることができる。また、押圧工程中に底部にレーザを照射することで、レーザの照射位置においてタブ同士及びタブ群と導電部材とが密接した状態で溶接部が形成される。よって、溶接不良の発生を抑制できる。

また、上記蓄電装置の製造方法について、前記タブ群と溶接された前記保護部材と、前記タブ群を有する前記電極組立体のタブ側端面との間に配置されるタブ側絶縁部を有する絶縁カバーを備え、前記溶接工程後に、前記フランジ部の縁部が前記タブ群に向かうように、前記フランジ部を前記凹部の底部に対して傾斜した状態に塑性変形させる変形工程を含むのが好ましい。

これによれば、保護部材とタブ側端面との間に絶縁カバーを取り付ける際に、タブ側絶縁部と保護部材のフランジ部とが接触し難くなる。よって、絶縁カバーをスムーズに取り付けることができる。

また、上記蓄電装置の製造方法について、前記押圧工程では、押圧装置により前記フランジ部を押圧し、前記保護部材は、前記押圧装置により押圧されることで弾性変形するのが好ましい。

これによれば、保護部材が弾性変形することにより、押圧装置が保護部材に加えた押圧力の一部を逃がすことができる。よって、押圧装置から保護部材を介してタブ群に過大な押圧力が加わることを回避できる。

本発明によれば、保護部材を厚くすることなく、溶接不良の発生を抑制できる。

実施形態の二次電池の分解斜視図。 二次電池の断面図。 配置工程を示す斜視図。 （ａ）は押圧工程及び溶接工程を示す断面図、（ｂ）は変形工程を示す断面図。

以下、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を、二次電池及び二次電池の製造方法に具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１と、ケース１１に収容された電極組立体１２とを備える。ケース１１は、直方体状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する矩形平板状の蓋１４とを有する。蓋１４において、ケース１１の内側に臨む面を内面１４ａとし、ケース１１の外側に臨む面を外面１４ｂとする。ケース１１を構成するケース本体１３と蓋１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。

図２に示すように、電極組立体１２は、複数の正極電極２１と負極電極２２とセパレータ２３とを備える。電極組立体１２は、正極電極２１と負極電極２２との間にセパレータ２３を介在させ、かつ相互に絶縁させた状態で積層した層状構造を有する。正極電極２１と負極電極２２とが積層された方向を積層方向とする。

正極電極２１は、矩形シート状の正極金属箔（例えばアルミニウム箔）２４と、正極金属箔２４の両面に存在する正極活物質層２５とを有する。正極電極２１は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部にタブ側縁部２１ａを備える。正極電極２１は、タブ側縁部２１ａの一部から突出した矩形状の正極のタブ２６を有する。正極のタブ２６は、正極活物質層２５が存在せず、正極金属箔２４そのもので構成されている。負極電極２２は、矩形シート状の負極金属箔（例えば銅箔）２７と、負極金属箔２７の両面に存在する負極活物質層２８とを有する。負極電極２２は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部にタブ側縁部２２ａを備える。負極電極２２は、タブ側縁部２２ａの一部から突出した矩形状の負極のタブ２６を有する。負極のタブ２６は、負極活物質層２８が存在せず、負極金属箔２７そのもので構成されている。セパレータ２３は、矩形シート状の絶縁性材料からなる。セパレータ２３は、正極電極２１と負極電極２２とを絶縁する。

電極組立体１２は、各正極電極２１の正極のタブ２６が積層方向の一端側に寄せ集められ積層された正極のタブ群１５と、各負極電極２２の負極のタブ２６が積層方向の一端側に寄せ集められ積層された負極のタブ群１５とを備える。正極のタブ群１５と負極のタブ群１５とは、タブ側縁部２１ａ，２２ａに沿う方向において間隔を置いて並べて配置されている。電極組立体１２は、正極のタブ群１５及び負極のタブ群１５が存在する端面にタブ側端面１２ａを有する。

図１に示すように、正極のタブ群１５には、電極組立体１２と後述の正極の端子構造１６の一部である矩形板状の導電部材１７が接合されている。また、負極のタブ群１５には、電極組立体１２と後述の負極の端子構造１６の一部である矩形板状の導電部材１７が接合されている。各導電部材１７は、蓋１４の内面１４ａに沿うようにして、蓋１４の内面１４ａと電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に配置されている。

各導電部材１７の長手は、蓋１４の長手方向へ延びるクランク状であり、各導電部材１７の短手は、積層方向へ延びる。各導電部材１７の長手方向の端部において、蓋１４の長手方向の中央寄りの端部を一端部とし、蓋１４の短縁部側に位置する端部を他端部とする。正極の導電部材１７は、長手方向の一端部に正極のタブ群１５と接合された電極接合部１７ａを備え、長手方向の他端部に正極の端子構造１６の一部である引出端子３１と接合された端子接合部１７ｂを備える。同様に、負極の導電部材１７は、長手方向の一端部に負極のタブ群１５と接合された電極接合部１７ａを備え、長手方向の他端部に負極の端子構造１６の一部である引出端子３１と接合された端子接合部１７ｂを備える。各導電部材１７の電極接合部１７ａと蓋１４の内面１４ａとの間には、隙間が存在する。

正極の端子構造１６は、蓋１４の長手方向の一端側に配置され、負極の端子構造１６は、蓋１４の長手方向の他端側に配置される。正極及び負極の端子構造１６はそれぞれ、導電部材１７に接続された引出端子３１を備える。各引出端子３１は、板状の基部３１ａと、基部３１ａから突出する軸部３１ｂとを有する。引出端子３１は、電極組立体１２と電気を授受する。正極の引出端子３１の基部３１ａは、正極の導電部材１７の端子接合部１７ｂと電気的に接続され、負極の引出端子３１の基部３１ａは、負極の導電部材１７の端子接合部１７ｂと電気的に接続されている。各引出端子３１の軸部３１ｂの先端部は、蓋１４を貫通してケース１１の外部に突出するとともに、かしめられている。引出端子３１の軸部３１ｂは、二次電池１０の内外を繋ぐ。正極及び負極の端子構造１６はそれぞれ、ケース１１の外部で引出端子３１の軸部３１ｂと電気的に接続された端子接合部材３２と、端子接合部材３２と電気的に接続された外部接続端子３３とを備える。外部接続端子３３には、二次電池１０同士を電気的に接続する図示しない外部装置としてのバスバーが固定可能である。各端子構造１６は、電極組立体１２とバスバーとを電気的に接続している。

図１及び図２に示すように、二次電池１０は、端子接合部材３２を蓋１４から絶縁する外側絶縁部材３４を蓋１４の外面１４ｂに備える。二次電池１０は、引出端子３１の基部３１ａを蓋１４から絶縁する内側絶縁部材３５をケース１１の内部に備える。電極組立体１２と、蓋１４と、正極及び負極の端子構造１６と、外側絶縁部材３４と、内側絶縁部材３５とは、蓋端子組立体Ｗとして一体化されている。

二次電池１０は、電極組立体１２を覆う絶縁シート３６を備える。絶縁シート３６は、電極組立体１２のタブ側端面１２ａを除く５面を覆っている。絶縁シート３６は、電極組立体１２のタブ側端面１２ａを除く５面と、ケース本体１３の内面とを絶縁する。

図２に示すように、二次電池１０は、正極のタブ群１５に重ねて配置された正極の保護部材と、負極のタブ群１５に重ねて配置された負極の保護部材４０とを備える。各保護部材４０は、矩形板状の一対のフランジ部４１と、一対のフランジ部４１よりも凹んだ凹部４２とを有する。なお、フランジ部４１は、後述する二次電池１０の製造方法において、押圧装置７１により押圧される部位である。本実施形態では、一対のフランジ部４１は、保護部材４０の短手方向において凹部４２を挟んだ位置にある。各フランジ部４１は、凹部４２からの突出方向の先端に縁部４１ａを備える。縁部４１ａは、保護部材４０の長手方向に沿って延びる。また、凹部４２は、保護部材４０の長手方向全体に延びる。

凹部４２は、底部４３と、底部４３と各フランジ部４１とを接続する側部４４とを有する。フランジ部４１と側部４４との接続部と、底部４３と側部４４との接続部とを最短距離で繋ぐ方向を凹部４２の深さ方向とする。凹部４２の深さをＬ１とする。また、タブ２６の表面の凹凸において表面から最も窪んだ部分までの距離をａ（図示せず）とし、タブ群１５を構成するタブ２６の枚数をｎとする。なお、タブ２６の表面の凹凸は、タブ２６の裏表に存在するものとする。このとき、凹部４２の深さＬ１は、ａ×ｎ×２に設定される。保護部材４０は、凹部４２の深さ方向に弾性変形可能である。保護部材４０を長手方向から見たとき、凹部４２の両側に位置するフランジ部４１はそれぞれ、縁部４１ａがタブ群１５に向かうように、凹部４２の底部４３に対して傾斜している。

負極のタブ群１５は、負極の導電部材１７と負極の保護部材４０との間に配置されている。負極のタブ群１５を構成する複数の負極のタブ２６のうち、積層方向の一端に位置する負極のタブ２６は、負極の導電部材１７と対向し、積層方向の他端に位置する負極のタブ２６は、負極の保護部材４０の凹部４２の底部４３と対向する。同様に、正極のタブ群１５は、正極の導電部材１７と正極の保護部材との間に配置されている。正極のタブ群１５を構成する複数の正極のタブ２６のうち、積層方向の一端に位置する正極のタブ２６は、正極の導電部材１７と対向し、積層方向の他端に位置する正極のタブ２６は、正極の保護部材の凹部の底部と対向する。

図２に示すように、二次電池１０は、正極のタブ群１５と正極の導電部材１７と正極の保護部材とが溶接された正極の溶接部と、負極のタブ群１５と負極の導電部材１７と負極の保護部材４０とが溶接された負極の溶接部４５とを備える。正極の溶接部は、正極のタブ群１５を構成する全ての正極のタブ２６と、正極の導電部材１７と、正極の保護部材４０の凹部４２の底部４３とがレーザ溶接されて形成される。負極の溶接部４５は、負極のタブ群１５を構成する全ての負極のタブ２６と、負極の導電部材１７と、負極の保護部材４０の凹部４２の底部４３とがレーザ溶接されて形成される。各溶接部４５の長手方向は、保護部材４０の長手方向と一致し、各溶接部４５の短手方向は、保護部材４０の短手方向と一致する。図４（ａ）に示すように、保護部材４０の短手方向における溶接部４５の表面の寸法をＰとし、底部４３での保護部材４０の短手方向における一対の側部４４同士の距離をＬ２とする。側部４４同士の距離Ｌ２は、溶接部４５の寸法Ｐの約１．２５倍である。

図１及び図２に示すように、二次電池１０は、電極組立体１２のタブ側端面１２ａと蓋１４の内面１４ａとの間に配置された絶縁カバー５０を備える。絶縁カバー５０は、蓋端子組立体Ｗに対し、積層方向の他端側から取り付けられる。

絶縁カバー５０は、矩形板状のケース側絶縁部５１を備える。ケース側絶縁部５１は、正極及び負極のタブ群１５を積層方向の他端側から覆い、正極及び負極のタブ群１５とケース本体１３の内面とを絶縁する。よって、ケース側絶縁部５１は、積層方向の他端側において、正極及び負極のタブ群１５とケース本体１３との間に介在する。

絶縁カバー５０は、蓋１４の長手方向に延びるケース側絶縁部５１の一対の長縁部のうち、蓋１４寄りの長縁部から積層方向の一端側に向けて延出した矩形板状の蓋側絶縁部５２を備える。蓋側絶縁部５２の長手は蓋１４の長手方向へ延び、蓋側絶縁部５２の短手は積層方向へ延びる。蓋側絶縁部５２は、正極の導電部材１７の電極接合部１７ａと蓋１４の内面１４ａとの間、及び負極の導電部材１７の電極接合部１７ａと蓋１４の内面１４ａとの間に介在し、正極及び負極の導電部材１７と蓋１４とを絶縁する。蓋側絶縁部５２は、正極及び負極の導電部材１７の電極接合部１７ａに支持されている。蓋側絶縁部５２は、長手方向の両端に積層方向に沿う短縁部５２ａを備える。一方の短縁部５２ａは、負極の端子構造１６寄りに位置し、他方の短縁部５２ａは、正極の端子構造１６寄りに位置する。

図１に示すように、絶縁カバー５０は、ケース側絶縁部５１の一対の長縁部のうち、電極組立体１２寄りの長縁部の一端部から積層方向の一端側に向けて延出した板状の負極側絶縁部５３を備える。負極側絶縁部５３は、蓋側絶縁部５２の厚さ方向から見て、蓋側絶縁部５２の一部と重なる矩形状のタブ側絶縁部５３ａと、蓋側絶縁部５２の一方の短縁部５２ａからはみ出す矩形状の端子側絶縁部５３ｂとを有する。積層方向に沿うタブ側絶縁部５３ａの寸法は、積層方向に沿う端子側絶縁部５３ｂの寸法よりも短い。

図２に示すように、負極のタブ群１５及び負極の保護部材４０は、負極の導電部材１７とケース側絶縁部５１と負極側絶縁部５３のタブ側絶縁部５３ａとによって囲まれた空間に位置する。負極側絶縁部５３のタブ側絶縁部５３ａは、負極のタブ群１５及び負極の保護部材４０と、電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に介在し、負極のタブ群１５及び負極の保護部材４０を電極組立体１２側から覆う。タブ側絶縁部５３ａは、負極のタブ群１５及び保護部材４０と電極組立体１２とを絶縁する。端子側絶縁部５３ｂは、負極の導電部材１７の端子接合部１７ｂと電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に介在し、負極の導電部材１７の端子接合部１７ｂを電極組立体１２側から覆う。端子側絶縁部５３ｂは、負極の導電部材１７と電極組立体１２とを絶縁する。

図１に示すように、絶縁カバー５０は、ケース側絶縁部５１の一対の長縁部のうち、電極組立体１２寄りの長縁部の他端部から積層方向の一端側に向けて延出した板状の正極側絶縁部５４を備える。正極側絶縁部５４は、蓋側絶縁部５２の厚さ方向から見て、蓋側絶縁部５２の一部と重なる矩形状のタブ側絶縁部５４ａと、蓋側絶縁部５２の他方の短縁部５２ａからはみ出す矩形状の端子側絶縁部５４ｂとを有する。積層方向に沿うタブ側絶縁部５４ａの寸法は、積層方向に沿う端子側絶縁部５４ｂの寸法よりも短い。

図示しないが、正極のタブ群１５及び正極の保護部材４０は、正極の導電部材１７とケース側絶縁部５１と正極側絶縁部５４のタブ側絶縁部５４ａとによって囲まれた空間に位置する。正極側絶縁部５４のタブ側絶縁部５４ａは、正極のタブ群１５及び正極の保護部材４０と、電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に介在し、正極のタブ群１５及び正極の保護部材４０を電極組立体１２側から覆う。タブ側絶縁部５４ａは、正極のタブ群１５及び保護部材４０と電極組立体１２とを絶縁する。端子側絶縁部５４ｂは、正極の導電部材１７の端子接合部１７ｂと電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に介在し、正極の導電部材１７の端子接合部１７ｂを電極組立体１２側から覆う。端子側絶縁部５４ｂは、正極の導電部材１７と電極組立体１２とを絶縁する。

次に、二次電池１０の製造方法について説明する。二次電池１０の製造方法は、蓋端子組立体Ｗを製造する組付工程と、蓋端子組立体Ｗに絶縁カバー５０を取り付ける取付工程と、絶縁カバー５０が取り付けられた蓋端子組立体Ｗをケース１１に収容する収容工程とを備える。

組付工程では、まず、端子構造１６と、外側絶縁部材３４と、内側絶縁部材３５とを蓋１４と一体化する接合工程を行う。接合工程では、端子構造１６の一部である引出端子３１の基部３１ａと、導電部材１７の端子接合部１７ｂと、を接合する。次に、導電部材１７上に、内側絶縁部材３５を配置し、内側絶縁部材３５上に蓋１４を配置する。次に、蓋１４上に外側絶縁部材３４を配置し、外側絶縁部材３４上に端子接合部材３２を配置する。引出端子３１の軸部３１ｂは、内側絶縁部材３５、蓋１４、外側絶縁部材３４、及び端子接合部材３２を貫通する。次に、各引出端子３１の軸部３１ｂの先端部をかしめて蓋１４に固定する。

次に、電極組立体１２が備える複数のタブ２６を集箔してタブ群１５を形成する集箔工程を行う。集箔工程では、図示しない作業台に載置された導電部材１７上に、電極組立体１２の全てのタブ２６を配置する。次に、図示しない集箔装置によって、タブ２６を挟んで導電部材１７の反対側から全てのタブ２６を押圧して集箔し、タブ群１５を形成する。導電部材１７は、タブ群１５を構成する複数のタブ２６のうち、積層方向の一端に位置するタブ２６と対向する。なお、上述の接合工程において、端子構造１６、外側絶縁部材３４、及び内側絶縁部材３５は、蓋１４と一体化されているが、図３では、蓋１４、及び導電部材１７以外の蓋１４に一体化された部材の図示を省略している。

次に、図３に示すように、タブ群１５上に保護部材４０を配置する配置工程を行う。配置工程では、保護部材４０は、凹部４２の底部４３が、タブ群１５を構成する複数のタブ２６のうち、積層方向の他端に位置するタブ２６と対向するように、タブ群１５上に配置される。また、保護部材４０は、短手方向がタブ側端面１２ａからのタブ群１５の突出方向と一致するように配置される。これにより、タブ群１５は、導電部材１７と保護部材４０との間に位置する。このとき、保護部材４０のフランジ部４１の上面は、凹部４２の底部４３と平行に延びている。

次に、図４（ａ）に示すように、保護部材４０の各フランジ部４１を押圧する押圧工程を行う。押圧工程は、保護部材４０の各フランジ部４１の上方に配置された押圧装置７１によって行われる。押圧装置７１は、保護部材４０の各フランジ部４１をタブ群１５に向けて押圧する。これにより、タブ群１５は、凹部４２の底部４３によって積層方向の他端側から導電部材１７に向けて押圧される。つまり、各フランジ部４１を押圧すると、フランジ部４１よりも内側に位置する底部４３がタブ群１５に向けて押圧される。その結果、タブ群１５を構成する積層方向に隣り合うタブ２６同士、及びタブ群１５と導電部材１７とは、底部４３と重なる位置において密接する。なお、押圧装置７１から保護部材４０に加えられる押圧力が過大になった場合、保護部材４０が弾性変形することで押圧力の一部は逃げる。このため、押圧装置７１から保護部材４０を介してタブ群１５に過大な押圧が加わることが回避される。

次に、タブ群１５と導電部材１７と保護部材４０とをレーザ溶接し、溶接部４５を形成する溶接工程を行う。溶接工程は、押圧工程中に行われる。すなわち、タブ群１５と導電部材１７と保護部材４０とは、タブ群１５が保護部材４０によって導電部材１７側に押圧された状態で溶接される。溶接工程は、保護部材４０の凹部４２の底部４３の上方に配置されたレーザ照射装置７２によって行われる。レーザ照射装置７２は、保護部材４０の長手方向に移動しつつ、凹部４２の底部４３に向けてレーザを照射する。溶融は、保護部材４０、タブ群１５、導電部材１７の順に進む。このとき、タブ群１５は保護部材４０の底部４３によって押圧され、タブ２６同士はレーザの照射位置において密接している。このため、積層方向の他端に位置するタブ２６が熱収縮により他のタブ２６から浮き上がることが規制される。よって、タブ２６同士の溶接が良好に行われる。また、タブ群１５は保護部材４０の底部４３によって導電部材１７に向けて押圧され、タブ群１５と導電部材１７とはレーザの照射位置において密接している。このため、タブ群１５と導電部材１７との溶接が良好に行われる。これにより、タブ群１５と導電部材１７と保護部材４０とが溶接された溶接部４５が形成され、蓋端子組立体Ｗが完成する。

その後、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、凹部４２の両側に位置するフランジ部４１をタブ群１５に向けて押圧して塑性変形させる変形工程を行う。変形工程により、各フランジ部４１は、長手方向に沿う縁部４１ａがタブ群１５に向かうように、凹部４２の底部４３に対して傾斜した形状に塑性変形する。

取付工程では、蓋端子組立体Ｗに対し、積層方向の他端側から一端側に向けて絶縁カバー５０を取り付ける。絶縁カバー５０のケース側絶縁部５１は、タブ群１５を積層方向の他端側から覆う。蓋側絶縁部５２は、蓋１４の内面１４ａと、正極及び負極の導電部材１７の電極接合部１７ａとの間に配置される。負極側絶縁部５３のタブ側絶縁部５３ａは、負極の保護部材４０と電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に配置され、端子側絶縁部５３ｂは、負極の導電部材１７の端子接合部１７ｂと、電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に配置される。正極側絶縁部５４のタブ側絶縁部５４ａは、正極の保護部材４０と電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に配置され、端子側絶縁部５４ｂは、正極の導電部材１７の端子接合部１７ｂと、電極組立体１２のタブ側端面１２ａとの間に配置される。

収容工程では、絶縁カバー５０が取り付けられた蓋端子組立体Ｗをケース１１に収容する。電極組立体１２及び絶縁カバー５０がケース本体１３に収容されると、絶縁カバー５０のケース側絶縁部５１は、タブ群１５とケース本体１３の内面との間に位置する。そして、ケース本体１３と蓋１４とが溶接により接合され、二次電池１０が完成する。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）二次電池１０の製造方法は、導電部材１７と保護部材４０との間にタブ群１５を配置する配置工程と、保護部材４０のフランジ部４１をタブ群１５に向けて押圧する押圧工程を含む。押圧工程において保護部材４０のフランジ部４１をタブ群１５に向けて押圧すると、タブ群１５は、保護部材４０の凹部４２の底部４３によって導電部材１７側に押圧される。つまり、押圧装置７１とレーザ照射装置７２とが干渉しないように、レーザの照射位置よりも外側に位置するフランジ部４１を押圧すると、レーザの照射位置及び照射位置の近傍に位置する底部４３がタブ群１５に向けて押圧される。よって、保護部材４０を厚くすることなく、タブ群１５を構成するタブ２６同士、及びタブ群１５と導電部材１７とを底部４３と重なる位置において密接させることができる。

また、二次電池１０の製造方法は、タブ群１５と導電部材１７と保護部材４０の凹部４２の底部４３とを溶接して溶接部４５を形成する溶接工程を含む。溶接工程は、押圧工程中に底部４３にレーザを照射することで行われる。押圧工程により、タブ２６同士、及びタブ群１５と導電部材１７とは、レーザの照射位置において密接している。このため、本実施形態の二次電池１０において、タブ群１５と導電部材１７と保護部材４０とは、タブ２６同士、及びタブ群１５と導電部材１７とが密接した状態で溶接されている。よって、溶接不良の発生を抑制できる。

（２）押圧工程において、押圧装置７１から保護部材４０のフランジ部４１に過大な押圧力が加わると、保護部材４０は弾性変形する。これにより、押圧装置７１から保護部材４０に加えられた押圧力の一部が逃げる。よって、押圧装置７１から保護部材４０を介してタブ群１５に過大な押圧力が加わることを回避できる。

（３）二次電池１０の製造方法は、凹部４２の両側に位置するフランジ部４１をタブ群１５に向けて押圧して塑性変形させる変形工程を行う。変形工程により、各フランジ部４１は、長手方向に沿う縁部４１ａがタブ群１５に向かうように、凹部４２の底部４３に対して傾斜した形状に塑性変形する。このため、蓋端子組立体Ｗに絶縁カバー５０を取り付ける際に、タブ側絶縁部５３ａ，５４ａと保護部材４０のフランジ部４１とが接触し難くなる。よって、絶縁カバー５０をスムーズに取り付けることができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 正極電極２１において、正極活物質層２５は正極金属箔２４の片面に存在してもよい。同様に、負極電極２２において、負極活物質層２８は負極金属箔２７の片面に存在してもよい。

○ 端子構造１６は、引出端子３１と、端子接合部材３２と、外部接続端子３３と、導電部材１７とを全て備える構造でなくてもよい。端子構造１６は、例えば、引出端子３１、端子接合部材３２、及び外部接続端子３３を、蓋１４を貫通する棒状の端子に変更してもよい。端子の一端は、導電部材１７と接合されるとともに、端子の他端は、ケース１１の外部に突出する。この場合、端子の外周面と蓋１４の貫通孔の内周面との間に絶縁性のリング部材を配置し、端子と蓋１４とを絶縁する。なお、棒状の端子が十分な断面積を有する場合には、導電部材１７を省略し、タブ群１５を端子の端面に直接溶接してもよい。

○ 保護部材４０の凹部４２は、保護部材４０の長手方向全体に設けられていなくてもよく、溶接部４５を形成する範囲で設けられていればよい。凹部４２は、例えば、保護部材４０の長手方向の中央に設けられていてもよい。この場合、フランジ部４１は、凹部４２を取り囲むように位置する。

○ 凹部４２の深さＬ１は、適宜変更してよい。ただし、凹部４２の深さＬ１の最大値は、ａ×ｎ×２の約１．３倍とする。凹部４２の深さＬ１がａ×ｎ×２の約１．３倍よりも大きい値に設定されると、保護部材４０のフランジ部４１を押圧した際に、一対の側部４４が互いに離れるように塑性変形してしまうため、凹部４２の底部４３によりタブ群１５を十分押圧できなくなる。

○ 保護部材４０の短手方向における側部４４同士の距離Ｌ２は、適宜変更してよい。ただし、側部４４同士の距離Ｌ２の最小値は、溶接部４５の表面の寸法Ｐの約１．２５倍とする。側部４４同士の距離Ｌ２が溶接部４５の寸法Ｐの約１．２５倍未満に設定されると、レーザ照射装置７２から照射されたレーザが、一対の側部４４によって乱反射し、溶接部４５の溶け込み不足が生じることがある。

○ 二次電池１０の製造方法において、変形工程を省略してもよい。この場合、保護部材４０のフランジ部４１が凹部４２の底部４３と平行に延びた状態で、絶縁カバー５０は、蓋端子組立体Ｗに取り付けられる。

○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。

○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。

１０…蓄電装置としての二次電池、１２…電極組立体、１５…タブ群、１６…端子構造、１７…導電部材、２１…電極としての正極電極、２２…電極としての負極電極、２６…タブ、３１…引出端子、４０…保護部材、４１…フランジ部、４２…凹部、４３…底部、４５…溶接部、５０…絶縁カバー、５３ａ，５４ａ…タブ側絶縁部、７１…押圧装置。

Claims (6)

1. 複数の電極が積層され、かつ前記電極の一縁部から突出したタブが積層されたタブ群を有する電極組立体と、
   前記電極組立体と外部装置とを接続する端子構造と、
   前記タブ群に重ねて配置された保護部材と、
   前記タブ群が前記端子構造と前記保護部材との間に位置する状態で、前記タブ群と前記端子構造と前記保護部材が溶接された溶接部と、
   を備えた蓄電装置であって、
   前記保護部材は、板状のフランジ部と、前記フランジ部よりも前記タブ群側に凹んだ凹部とを有し、
   前記フランジ部は、前記凹部を少なくとも挟む位置に設けられ、
   前記溶接部は、前記凹部の底部に位置することを特徴とする蓄電装置。
2. 前記端子構造は、前記溶接部が形成される板状の導電部材と、前記導電部材に接続され、前記蓄電装置の内外を繋ぐ引出端子とを備える請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記タブ群と溶接された前記保護部材と、前記タブ群を有する前記電極組立体のタブ側端面との間に配置されるタブ側絶縁部を有する絶縁カバーを備え、
   前記保護部材のフランジ部は、前記フランジ部の縁部が前記タブ群に向かうように、前記凹部の底部に対して傾斜している請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 複数の電極が積層され、かつ前記電極の一縁部から突出したタブが積層されたタブ群を有する電極組立体と、
   前記電極組立体と外部装置とを接続する端子構造と、
   前記タブ群に重ねて配置された保護部材と、
   前記タブ群が前記端子構造と前記保護部材との間に位置する状態で、前記タブ群と前記端子構造と前記保護部材が溶接された溶接部と、
   を備えた蓄電装置の製造方法であって、
   板状のフランジ部と、前記フランジ部よりも前記タブ群に凹んだ凹部とを有し、前記フランジ部は、前記凹部を少なくとも挟む位置に設けられた保護部材が用いられ、
   前記端子構造と前記保護部材の凹部の底部との間に前記タブ群を配置する配置工程と、
   前記保護部材のフランジ部を前記タブ群に向けて押圧する押圧工程と、
   前記押圧工程中に、前記タブ群と前記端子構造と前記保護部材とを溶接し、前記溶接部を形成する溶接工程と、
   を含むことを特徴とする蓄電装置の製造方法。
5. 前記タブ群と溶接された前記保護部材と、前記タブ群を有する前記電極組立体のタブ側端面との間に配置されるタブ側絶縁部を有する絶縁カバーを備え、
   前記溶接工程後に、前記フランジ部の縁部が前記タブ群に向かうように、前記フランジ部を前記凹部の底部に対して傾斜した状態に塑性変形させる変形工程を含む請求項４に記載の蓄電装置の製造方法。
6. 前記押圧工程では、押圧装置により前記フランジ部を押圧し、
   前記保護部材は、前記押圧装置により押圧されることで弾性変形する請求項４又は請求項５に記載の蓄電装置の製造方法。