[发明专利]密闭电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池或碱电池等密闭电池，尤其涉及一端部形成有正极芯体露出部且另一端部形成有负极芯体露出部的电极组收容在金属制外装罐内的密闭电池的制造方法。

背景技术

近年来，作为便携电话、笔记本电脑、小型摄像机等便携用电子/通信设备等中使用的电源、或者混合动力车(HEV)或电动车(EV)等的电源，正在开发能量密度(Wh/kg)高的锂离子二次电池，其中，体积能量密度(Wh/l)高的密闭电池更为引人瞩目。

作为这种电池，例如专利文献1(特开平7-326336号公报)等中有所公开，如以下那样制作。即，首先，在正极芯体(通常为铝箔)上涂敷含有正极活性物质的正极混合剂而制作正极板，并且在负极芯体(通常为铜箔)上涂敷含有负极活性物质的负极混合剂而制作负极板。之后，将所获得的正极板和负极板隔着隔板交替层叠形成扁平状电极组，并将其收容在扁平方形的外装罐内，注入非水电解液形成方形电池。

在如上所述制作的扁平状电极组中，例如图4所示，在一端部形成有从正极板51伸出的正极芯体露出部(正极混合剂的未涂敷部)51a，并且在另一端部形成有从负极板52伸出的负极芯体露出部(负极混合剂的未涂敷部)52a。而且，在正极芯体露出部51a的下部配置正极集电导线(正极集电体)53，并且准备由超声波喇叭(horn)61和超声波发信号器62构成的超声波焊接装置60。然后，将超声波喇叭61抵到正极芯体露出部51a的上部，使与该超声波喇叭61连接的超声波发信号器62产生超声波振动，由此将正极集电导线53焊接到正极芯体露出部51a上。

另一方面，在负极芯体露出部52a的下部配置负极集电导线(负极集电体)54，并且将超声波喇叭61抵到负极芯体露出部52a的上部，使与该超声波喇叭61连接的超声波发信号器62产生超声波振动，由此将负极集电导线54焊接到负极芯体露出部52a上。由此，获得在扁平状电极组50的两端部焊接有正极集电导线53和负极集电导线54的电极体50。然后，将所获得的电极体50收容在扁平方形的外装罐内之后，将正极导线53焊接到封口板的正极端子部55上，并且将负极导线54焊接到负极端子部56上。随后，将封口板焊接到外装罐开口部之后，从封口板上形成的注液孔注入规定的电解液，对注液孔进行密封，从而制造成方形电池。

可是，在正极芯体露出部51a与正极集电导线(正极集电体)53的超声波接合、或者负极芯体露出部52a与负极集电导线(负极集电体)54的超声波接合中，需要在将各芯体露出部彼此以及各集电导线一体接合的基础上，根据各芯体的层叠片数的增加使接合时施加的超声波能量高输出化。

然而，为了达成电池的高输出化，在增加电极板(芯体)的层叠片数且要满足接合状态的情况下，存在对接合部以及接合部周边施加过大的应力，因构成电极体的电极板(芯体)自身的强度不足而引起破裂的问题。特别是在锂离子二次电池的情况下，芯体通常使用铝箔、铜箔，但由于这些材质接合困难，所以难以得到不对电极板(芯体)造成损伤的完全的接合状态。

因此，在专利文献2(特开2001-38475号公报)中提出如下方案：在集电导线上设置突起部，在该突起部与层叠体重合的状态下施加超声波振动，将集电导线与层叠体一体接合。该专利文献2中提出的层叠体的接合方法如图5所示，对一端部形成有从正极板伸出的正极芯体露出部(正极混合剂的未涂敷部)71a且另一端部形成有从负极板伸出的负极芯体露出部(负极混合剂的未涂敷部)71b的层叠体71、和与该层叠体71的芯体露出部71a(71b)重合的集电导线73、74施加超声波振动，将层叠体71的芯体露出部71a(71b)彼此以及芯体露出部71a(71b)和集电导线73(74)接合。

该情况下，集电导线73(74)具有在与层叠体71的重合部突出的突起部73a(74a)，在突起部73a(74a)按压层叠体71的芯体露出部71a(71b)的状态下施加超声波振动。

由此，通过在集电导线73(74)的与层叠体71的芯体露出部71a(71b)的接合面73b(74b)设置突起部73a(74a)，能够局部吸收、扩散超声波接合法中的超声波振幅能量，实现超声波接合工艺的高效率化。因此，在层叠体71的接合部以及接合部周边，能够抑制因超声波振动而造成的放热、破裂、喇叭的啮入，达成接合面的高品质化。

专利文献1：特开平7-326336号公报

专利文献2：特开2001-38475号公报