蓄电装置和蓄电装置制造方法
【专利摘要】蓄电装置，包括极板和集电板。所述极板包括混合物层和集电极。所述集电极包括外露部。所述外露部在所述极板宽度方向上的一端处从所述混合物层中外露。所述集电板包括面向部、突出部和转角部。所述面向部与所述外露部的尖端面相对。所述突出部从所述面向部伸出，以相对于所述面向部朝所述外露部突出。所述转角部位于所述面向部和所述突出部之间的边界中。所述集电板在至少部分所述转角部上焊接至所述外露部。
【专利说明】
蓄电装置和蓄电装置制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及通过将集电板焊接到外露部而形成的蓄电装置，以及蓄电装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]日本专利申请公开N0.2001-256952 (JP 2001-256952 A)，日本专利申请公开N0.2007-250442 (JP 2007-250442 A)和日本专利申请公开N0.2000-294222 (JP 2000-294222 A)描述了在至少集电板上形成的突出部的一部分上，将集电板焊接到极板的外露部。
[0003]在如JP2001-256952 A所述的焊接方法中，用激光束照射形成于集电板中的弧形突出部的内周表面(顶面)，从而熔化置于该弧形突出部下的外露部。在如JP 2007-250442A所述的焊接方法中，用高能线照射形成于集电板中的斜面中的通孔的外边缘。在如JP
2000-294222A所述的焊接方法中，在将集电板中形成的脊部压向外露部的状态中，沿所述脊部的纵向方向施加激光束(如图21中的箭头所示的直线)。
【发明内容】
[0004]普遍地，在弧形突出部中，其形状使得热量难以从其尖端(底端)逸散。相应地，JP
2001-256952A中所述的焊接方法，当以激光束照射弧形突出部的内周表面时，弧形突出部的尖端温度上升，由此可以形成通孔。当在集电板上形成该通孔时，通过该通孔向电极体施加激光束。由此一来，该电极体中包含的隔板易于熔化，由此导致内部短路的发生。即使是在JP 2007-250442 A所述的焊接方法中，可以通过该通孔向电极体施加能量线。这导致内部短路的发生。若降低所要施加的能量线的能量以防止该情况，则集电板可能不会熔化。因此，焊接条件难以控制。鉴于此，使用该焊接方法进行蓄电装置的批量生产，会导致蓄电装置可靠性的下降。
[0005]此外，如JP2000-294222 A所述的焊接方法，当脊部的底部(下部)从熔融态冷却时，底部受到向集电板的厚度方向的拉扯而收缩。该收缩在脊部的底部所连接的外露部中产生了拉伸应力，由此集电极在外露部中断裂(图22)。由此一来，难以保证外露部和集电板之间的传导，因此在蓄电装置中造成了例如1-V阻抗的升高。
[0006]鉴于此，JP2001-256952 A, JP 2007-250442 A和JP 2000-294222中的任何方法均可能降低蓄电装置的性能。本发明提供了一种性能卓越的蓄电装置和用于蓄电装置的制造方法。
[0007]本发明的一个方面涉及蓄电装置的制造方法。该蓄电装置包括极板和集电板。所述极板包括混合物层和集电极。所述集电极包括外露部。所述外露部在所述极板沿宽度方向上的一端处从所述混合物层中外露。所述集电板包括面向部和突出部。所述突出部相对于所述面向部朝所述外露部突出。所述制造方法包括制备所述集电板，并向所述面向部和所述突出部之间的边界施加能量束。
[0008]在上述方面中，在施加能量束得到的熔融材料上，表面张力作用于第一方向和第二方向。第一方向是沿面向部远离能量束照射位置的方向。第二方向是沿突出部的侧面远离能量束照射位置的方向。由此，在所述边界处形成一池熔融材料，而不会使得熔融材料飞溅。相应地，能够防止熔融材料下落向外露部。这能够防止内部短路的发生。
[0009]当停止施加能量束时，熔融材料冷却从而在第一方向和第二方向上收缩。由此，能够防止熔融材料在受到集电板厚度方向上的牵拉的同时收缩。这能够防止外露部中拉伸应力的发生。相应地，能够防止集电极在外露部中断裂。
[0010]所述“极板”表示正电极和负电极中的至少一个，或阴极和阳极中的至少一个。所述“极板宽度方向”表示与未形成有电极体(如下文所述)的极板的纵向方向相垂直的方向，以及不同于极板的厚度方向的方向。所述“外露部的尖端面”表示位于极板宽度方向上的端部处的外露部的端面。
[0011]“所述面向部与所述外露部的尖端面相对”表示的不仅是外露部的尖端面的至少一部分与集电板的面向部接触的情形，还有集电板的整个面向部在宽度方向上相对于外露部的尖端面而置于外侧，从而覆盖所述尖端面的情形。优选地，“能量束”具有能够熔化集电板的能力，且“能量束”是例如激光束或电子束。
[0012]所述“向所述面向部和所述突出部之间的边界施加能量束”包括通过施加能量束令外露部连接至集电板且外露部与集电板结合的情形。例如，可以使用具有第一面向部的第一集电板，和具有第二面向部的第二集电板，和突出部。此时，由于施加了能量束，外露部、第一集电板和第二集电板相互连接，且第一集电板与第二集电板结合。此外，可以使用具有面向部的第三集电板和具有突出部的第四集电板。此时，由于施加了能量束，外露部、第三集电板和第四集电板相互连接，且第三集电板与第四集电板结合。
[0013]在上述方面中，集电板可以进一步包括转角部。该转角部位于所述面向部和所述突出部之间的边界中。此外，该突出部可以从所述面向部延伸。在上述方面中，所述制造方法可以进一步包括制备集电板。此外，可以向至少部分转角部施加能量束。由此，能够防止外露部受到能量束照射。
[0014]在上述方面中，所述面向部和所述突出部之间在所述转角部形成的夹角可以不小于90°但不大于120°。若该角度为90°或以上，则集电板的外露部和突出部之间的接触状态成为良好。若该角度为120°或以下，则还能够防止熔融材料下落向外露部，且还能够进一步防止外露部中拉伸应力的产生。
[0015]所述“面向部和突出部之间在所述转角部形成的夹角”表示所述面向部和所述突出部之间在所述转角部形成的夹角中的较小角度。
[0016]在上述方面中，所述制造方法可以进一步包括放置所述集电板和所述外露部，使得所述外露部的纵向和所述突出部的纵向在平面视图中相互相交。这能够保证外露部和集电板之间的连接强度。
[0017]“在平面视图中”表示集电板置于外露部尖端面上，且从集电板上方观看集电板的情形。
[0018]根据本发明的又一方面，可以例如根据本发明的蓄电装置制造方法，制造蓄电装置。所述蓄电装置包括极板和集电板。所述极板包括混合物层和集电极。所述集电极包括外露部。所述外露部在所述极板沿宽度方向上的一端处从所述混合物层中外露。所述集电板包括面向部、突出部和转角部。所述面向部与所述外露部的尖端面相对。所述突出部从所述面向部伸出，以相对于所述面向部朝所述外露部突出。所述转角部位于所述面向部和所述突出部之间的边界中。所述集电板在至少部分所述转角部上焊接至所述外露部。
[0019]在上述方面中，所述面向部和所述突出部之间在所述转角部形成的夹角可以不小于90°但不大于120°。所述外露部的纵向和所述突出部的纵向可以在平面视图上相互相交。
[0020]根据本发明，能够防止内部短路的发生，且防止集电极在外露部中断裂。这能够提高蓄电装置的性能。
【附图说明】
[0021]本发明的示例性实施例的特征、优点及技术性和工业性意义，将在下文中引用附图进行描述，其中使用相似标号表示相似元素，且其中:
图1是展示本发明的一个实施例中的非水电解质二次电池的内部结构的平面视图。
[0022]图2是本发明的一个实施例中的电极体的剖视图。
[0023]图3是本发明的一个实施例中的电极体的必要部分的侧视图。
[0024]图4是本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0025]图5是沿图4中的线V-V的截面图。
[0026]图6是本发明的一个实施例中的非水电解质二次电池的必要部分的平面视图。
[0027]图7是图6所示的VIB区域的剖视图。
[0028]图8是图解展示向转角部施加能量束时的状态的侧视图。
[0029]图9是图解展示形成焊接部时的状态的侧视图。
[0030]图10是向正极集电板的转角部施加能量束时的侧视图。
[0031 ]图11是向负极集电板的转角部施加能量束时的侧视图。
[0032]图12是展示本发明的一个实施例中的非水电解质二次电池的制造方法的依次步骤的流程图。
[0033]图13是展示本发明的一个实施例中的非水电解质二次电池的部分制造方法的侧视图。
[0034]图14是展示本发明的一个实施例中的非水电解质二次电池的部分制造方法的侧视图。
[0035]图15是展示本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0036]图16是展示本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0037]图17是展示本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0038]图18是展示本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0039]图19是展示本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0040]图20是展示本发明的一个实施例中的集电板的平面视图。
[0041 ]图21是展示集电板和外露部的传统焊接方法的平面视图。以及
图22是展示缺点的侧视图。
【具体实施方式】
[0042]以下将参照附图对本发明进行描述。需要注意的是，在本发明的附图中，相同的标号表示相同部分或等同部分。此外，长度、宽度、厚度、深度等的维度关系，为了附图的清楚和简明而进行了适当变化，并且不指示实际维度关系。
[0043]下面以非水电解质二次电池作为蓄电装置的例子来描述本发明。但是，本发明不限于非水电解质二次电池，并且也可以适用于电容器等。
[0044]图1是表示本发明的第一实施例的非水电解质二次电池的内部结构的平面视图。图2和3分别是本实施例的电极体的透视图及其必要部分的侧视图。图4是本实施例的集电板的平面视图。图5是沿图4中的V-V线截取的剖面图。图6是本实施例的非水电解质二次电池的必要部分的平面视图，且图7是如图6所示的区域VIB的透视图。在图1等中，“电极体的轴方向”是指在制造电极体11时所使用的卷绕轴的纵向方向，且“长轴方向”和“短轴方向”分别表示电极体11横截面的长轴方向和短轴方向。在如下描述中，平行于长轴方向的方向可以只称为“长轴方向”，而平行于短轴方向的方向可以只称为“短轴方向”。此外，“隔板宽度方向”是指垂直于隔板15的纵向方向且不同于隔板15厚度方向的方向。
[0045]在图1所示的非水电解质二次电池中，电极体11、正极集电板31、负极集电板71和电解质设在箱I的箱主体IA中。电极体11的形成使得正电极13和负电极17的卷绕将隔板15夹在中间且正电极13和负电极17为扁平的。正电极13在宽度方向上的一端设有正电极外露部13D，其形成为使得正电极集电极13A从正电极混合物层13B中露出。负电极17在宽度方向上的一端设有负电极外露部17D，其形成为使得负电极集电极17A从负电极混合物层17B中露出。正电极外露部13D和负电极外露部17D在电极体11的轴向方向上以彼此相反的方向从隔板15突出。
[0046]正电极外露部13D通过正极集电板31连接至设在箱I的盖IB中的正极端子3，且通过绝缘部件51、53与盖IB绝缘。同样地，负电极外露部17D通过负极集电板71连接至设在盖IB中的负极端子7，并且通过绝缘部件51、53从盖IB绝缘。
[0047]正极集电板31包括:与正电极外露部13D的尖端面相对的正电极面向部33;从正电极面向部33延伸并相对于正电极面向部33朝正电极外露部13D突出的正电极侧突出部35;置于正电极面向部33和正电极侧突出部35之间的边界中的正电极侧转角部37;和，从正电极面向部33朝电极体11轴向内侧延伸的正电极延伸部分39。正极集电板31在正电极侧转角部37处焊接至正电极外露部13D(正电极侧焊接部43)。正电极延伸部39电连接到正极端子3。
[0048]负极集电板71包括:与负电极外露部17D的尖端面相对的负电极面向部73;从负电极面向部73延伸并相对于负电极面向部73朝负电极外露部17D突出的负电极侧突出部75;置于负电极面向部7 3和负电极侧突出部7 5之间的边界中的负电极侧转角部7 7;和，从负电极面向部73朝电极体11的轴向内侧延伸的负电极延伸部分79 ο负极集电板71在负电极侧转角部77(负电极侧焊接部47)处焊接至负电极外露部17D。负电极延伸部79电连接到负极端子7。下文中，当极性不受限制时，仅描述部件名称而不在部件名称前附加“正电极”或“负电极”，且用正电极的部件标号来指代。
[0049]因此，集电板31在转角部37处焊接到外露部13D，由此能够防止由于施加能量束而引起的内部短路发生，并进一步防止集电极13A在冷却过程中在外露部13D中断裂。因此，能够提高非水电解质二次电池的性能。由此一来，本实施例的非水电解质二次电池适用于:作为车用电源的大型电池，诸如混合动力车辆或电动车辆，用于工厂的电源，或家用电源。本实施例的细节描述如下。
[0050]图8是示意性地示出能量束施加到转角部37时的状态的侧视图。图9是示意性地示出形成焊接部43时的状态的侧视图。图10是能量束施加到正极集电板时的侧视图，且图11是能量束施加到负极集电板的转角部时的侧视图。
[0051 ]当转角部37被能量束照射时，集电板31在转角部37处熔融，从而获得熔融材料42。表面张力作用于沿面向部33远离能量束照射位置的方向(横向方向)和沿突出部35的侧面远离能量束照射位置的方向(长度方向)。在图8中，沿突出部35的侧面远离能量束照射位置的方向与沿面向部33远离能量束照射位置的方向成直角。由此，在转角部37处，形成熔融材料42的池(熔融池)而不会造成熔融材料42飞溅，从而能够防止熔融材料42下落向电极体
11。这能够防止内部短路的发生。
[0052]铝或铝合金常用作正极集电板31的材料。已知的是，作用于铝或铝合金的熔融材料的表面张力小。但是，本发明的发明人证实，即使使用了由铝制成的集电板，也会形成熔融池(图10)。另外，铜通常用作负极集电板71的材料，并且本发明的发明人已经证实，当使用由铜制成的集电板时，会形成熔融池(图11)。
[0053]另外，由于能量束施加到转角部37，以向电极体11轴向方向倾斜的角度对转角部37照射能量束(图8)。由此，能够保证能量束照射位置到电极体11(尤其是隔板15)的固定距离。此外，还能够防止电极体11受到所述能量束的直接照射。相应地，能够防止隔板15由于施加能量束而热收缩，从而能够进一步防止内部短路的发生。
[0054]此外，能够仅通过施加能量束到转角部37而获得上述效果，由此能够容易地控制上述能量束的应用条件。例如，即使不控制能量束的施加角度，也能够防止形成飞溅等，以防止电极体11受到能量束直接照射，并进一步熔化集电板31至可以充分确保与外露部13D的连接强度的程度。这增加了非水电解质二次电池的生产率，由此能够大量生产高度可靠的非水电解质二次电池。
[0055]由于熔融材料42是通过能量束的应用而形成的，因此熔融材料42沿上述能量束的施加方向而形成。由此，熔融池形成为从转角部37的前侧(施加能量束的一侧)到达转角部37的背面侧(外露部13D的尖端面的侧面)。相应地，熔融材料42或所述熔融池至少与所述外露部13D的尖端面接触。当能量束的应用在该状态下停止时，熔融材料42冷却下来，成为焊接部43，从而使集电板31通过焊接部43连接到外露部13D。
[0056]由于熔融材料42在转角部37处冷却，由此熔融材料42在沿着面向部33远离能量束照射位置的方向上和沿着突出部35(图9)的侧面远离能量束照射位置的方向上收缩。由此，能够防止熔融材料42在集电板31的厚度方向上受到拉扯的同时收缩。这能够防止在外露部13D中产生拉伸应力，从而能够防止集电极13A在外露部13D处断裂。相应地，能够提高非水电解质二次电池的电特性。例如，能够防止非水电解质二次电池的1-V阻抗增加。下文将更具体说明电极体11和集电板31。
[0057]电极体11形成为，使得正电极13和负电极17将隔板15夹在中间进行卷绕，且正电极13和负电极17成为扁平的，因此，电极体11在其转角处沿长轴方向具有扁平部，并且还在长轴方向的两端具有转角部。在扁平部中，正电极13、隔板15和负电极17在长轴方向上延伸。在转角部，正电极13、隔板15和负电极17形成弧形形状。
[0058]优选地，面向部33抵接与面向部33相对的外露部13D的尖端面的一部分，并且更优选地，与整个尖端面抵接。同时，突出部35置于电极体11相对于尖端面的轴向内侧。
[0059]优选地，确定面向部33的外部形状，以便适合设在电极体11的轴向端上的电极体11该端面的外部形状。由于电极体11是扁平电极体，优选地，面向部33的外部形状是矩形。
[0060]突出部35设在所述长轴方向(面向部33的长度方向)的两端，并且在长轴方向上延伸。在该长轴方向的任一侧，正电极13、隔板15和负电极17设置为弧形。鉴于此，外露部13D的纵向方向和突出部35的纵向方向在平面视图(图6)中彼此相交。由此，两个或更多个外露部13D(在本实施例中，“不同绕组的外露部13D”)连接到一个集电板31。
[0061]更具体地，电极体11并不限定于扁平电极体(本实施例)，而可以是圆柱形电极体(后述的第三实施例)，或者可以是层叠电极体(通过依次层叠正电极、隔板、负电极和隔板构成的电极体)。在任何一种情况下，如果在集电板31中形成突出部35而使得外露部13D的纵向方向和突出部35的纵向方向在平面视图(图6)中彼此相交，则两个或更多的外露部13D连接到一个集电板31。相应地，能够保障外露部13D和集电板31之间的连接强度。注意，外露部13D的纵向方向和突出部35的纵向方向在平面视图中彼此相交的夹角应大于0°，并且不限于90° ο
[0062]突出部35的配置并无特别限定，只要突出部35相对于面向部33向外露部13D突出即可。例如，突出部35的高度(突出部35在突出方向上的突出部35的大小)优选为不小于0.1毫米，但不超过2毫米。如果突出部35的高度为0.1mm或以上，则作用于熔融材料42的表面张力容易分成两个方向，从而能够进一步防止熔融材料42下落向电极体11。此外，熔融材料42容易在两个方向上收缩从而分裂，由此能够进一步防止外露部13D中产生拉伸应力。相应地，非水电解质二次电池的性能进一步提高。如果突出部35的高度为2毫米或更小，则能够抑制外露部13D由于突出部35而发生断裂。突出部35的高度更优选为不小于0.3毫米，但不大于I毫米。
[0063]突出部35的平面形状、突出部35的尺寸、突出部35的数量以及突出部35之间的间隔没有限制(参见后述的第二实施例)，其优选地确定为满足集电板31的机械强度和电特性要求。
[0064]集电板31的突出部35中的位置没有限制(参照后述的第二实施例)。优选地，突出部35在集电板31中的设置使得外露部13D的纵向方向和突出部3 5的纵向方向在平面视图中彼此相交。所述突出部35能够例如通过扩孔或冲压加工来形成。
[0065]突出部35的侧表面可以形成为使得朝电极体11逐渐变细。优选地，凸出部35在突出方向上的尖端中具有端面，并且更优选地，该端面平行于面向部33。这允许突出部35容易与外露部13D接触，从而能够防止外露部13D因与凸起部35的接触而断裂。
[0066]此外，优选地，面向部33和突出部35之间在转角部37形成的夹角Θ不小于90°，但不高于120°。若角度q为90°或以上，突出部35和外露部13D之间为良好接触状态，由此能够保持非水电解质二次电池的高电特性。如果角度q为120°或以下，则作用于熔融材料42的表面张力容易分成两个方向，因此能够进一步防止熔融材料42下落向电极体11。此外，熔融材料42的收缩方向容易分成两个方向，因此能够进一步防止外露部13D中产生拉伸应力。更优选地，角度q不小于90°但不大于110°。注意，转角部37可以是圆的。在这种情况下，与面向部33接触的切线和与突出部35的侧面接触的切线之间形成的夹角被看作是角度q。
[0067]图12是展示本实施例中的非水电解质二次电池的制造方法的依次步骤的流程图。在步骤S1I中，制备电极体11和集电板31。接下来，在步骤S102中，集电板31的面向部33设置为与外露部13D的尖端面相对，由此使得突出部35设置为比面向部分33更靠近外露部13D。由此，面向部33抵接外露部13D的尖端面，且突出部35置于电极体11相对于尖端面的轴向内侧(参照图7)。
[0068]然后，在步骤S103中，能量束施加到转角部37。由此，集电板31在转角部37处熔化，使得外露部13D经由焊接部43连接于集电板31 (参照图8、图9 )。
[0069]需要注意的是，作为能量束的应用条件，可以使用作为电极体外露部焊接到集电板时的能量束应用条件的公知条件。
[0070]在步骤S103之后，集电板31所连接的电极体11置于箱主体IA中，且箱主体IA被盖IB遮盖。在此之后，从形成于盖IB中的注入孔中倒入电解质，然后将注入孔密封。因此，获得非水电解质二次电池。
[0071]本实施例的非水电解质二次电池可以通过使用不同于集电板31的集电板来制造。例如，可以使用具有通孔或在转角部37形成薄部的集电板。另外，本实施例的非水电解质二次电池可以按照下面的方法来制造。图13和14是分别展示非水电解质二次电池的另一种制造方法的部分的侧视图。
[0072]在步骤SlOl中，为取代集电板31，制备了具有第一面向部83的第一集电板131和具有第二面向部93和突出部35的第二集电板132。
[0073]然后，在步骤S102中，设置第二面向部93使其与外露部13D的尖端面相对，由此将突出部35设置为比第二面向部93更靠近外露部13D。此外，外露部13D的尖端面未被第二集电板132覆盖的部分与第一集电板131的第一面向部83相对。由此，第一集电板131的第一面向部83和第二集电板132的第二面向部93抵接外露部13D的尖端面，且突出部35设置在电极体11相对于尖端面的轴向内侧。
[0074]随后，在步骤S103中，能量束施加到第一集电板131的第一面向部83和第二电板132的突出部35之间的边界(图13)。由此，彼此相邻的第一面向部83的周缘和突出部35的开口周缘收到能量束照射，因此熔化。由此，形成熔融材料42和熔融池。当熔融材料42和熔融池冷却下来后，第一集电板131与第二集电板132结合，且进一步地，外露部13D连接到第一集电板131和第二个集电极板132的结合处(图14)。在此之后，将电极体11与电解质按上述方法放置在箱主体IA中，并由此获得本实施例的非水电解质二次电池。
[0075]在通过使用集电板31制造非水电解质二次电池的情形中，与使用第一集电板131和第二集电板132制造非水电解质二次电池的情形相比，能够防止电极体11收到能量束照射。相应地，能够防止隔板15由于能量束的应用而热收缩，从而能够进一步防止内部短路的发生。相应地，使用集电板31制造非水电解质二次电池的情形是优选的。
[0076]需要注意的是，正极集电板31和负极集电板71中的至少一个，应当具有如本实施例所描述的配置。优选地，正极集电板31具有如本实施例所描述的配置。由于作用于铝的熔融材料上的表面张力小于作用于铜的熔融材料的表面张力，正极集电板的熔融材料比负极集电板的熔融材料更容易下落向电极体。如果正极集电板31具有如本实施例所描述的配置，则能够有效地防止正极集电板31的熔融材料下落向电极体11。相应地，能够有效地获得如本实施例所描述的效果。同样情形可以适用于后述的第二和第三实施例。
[0077]此外，应当在转角部37的至少一部分中形成焊接部43，但优选地，在整个转角部37上形成焊接部43。相应地，能够保障外露部13D和集电板31之间的连接强度，从而进一步改善非水电解质二次电池的电特性。同样情形可以适用于后述的第二和第三实施例。
[0078]另外，集电板31可以用作连接到层叠电极体的集电板。即使在这种情况下，也能够获得如本实施例所描述的效果。同样情形可以适用于后述的第二实施例。
[0079]图15至18分别展示了本发明的第二实施例的集电板的平面视图。因为在这些集电板中形成有第一实施例的突出部35，因此能够获得第一实施例中描述的效果。以下主要描述与第一实施例的不同之处。
[0080]如图15所示的集电板231的面向部233中，突出部35不仅设置在面向部233的长轴方向的两端(面向部233的长度方向)，还在长轴方向上靠近其中央部。相应地，焊接部43的数量多于第一实施例，由此容易维持外露部13D和集电板231之间的连接状态。相应地，非水电解质一■次电池的性能进一步提尚。
[0081]在长轴方向上靠近中心而设置的突出部35，设置为在短轴方向(面向部233的短边方向)间隔并排设置，并且在短轴方向上延伸。在长轴方向上的中心附近，正电极13、隔板15和负电极17在长轴方向上延伸。相应地，同样在长轴方向上的中心附近，突出部35的纵向方向(短轴方向)和外露部13D的纵向方向(长轴方向)在平面视图中彼此相交。
[0082]如图16所示的集电板331的面向部333，通过部分去除如图15所示的集电板231的面向部233的一部分而形成，该部分上未设突出部35。由此，可以实现非水电解质二次电池的轻量化。进一步地，电解质向电极体11的浸渍能力提高，从而提高了电极体11的气体放电特性。
[0083]如图17所示的集电板431的面向部433中，在除面向部433在长轴方向上的端部外的部分中，突出部35间隔地设置在长轴方向上，并且在短轴方向延伸。另外，在图18所示的集电板531的面向部533中，在除面向部533在长轴方向上的端部外的部分中，在长轴方向上间隔设置突出部35，并且在短轴方向上从面向部533的表面周缘向其中部延伸。在除长轴方向的端部外的部分中，正电极13、隔板15和负电极17在长轴方向上延伸。鉴于此，在各集电板431、531中，突出部35的纵向方向(短轴方向)和外露部13D的纵向方向(长轴方向)在平面视图中彼此相交。
[0084]图19和20分别展示了本发明的第三实施例的集电板的平面视图。本实施例的集电板用于圆柱形电极体。由于两个集电板中均形成第一实施例的突出部35，由此能够获得第一实施例中所描述的效果。以下主要描述与第一实施例的不同之处。
[0085]该圆柱形电极体形成为，使得正电极13和负电极17将隔板15夹在其间进行卷绕。相应地，该圆柱形电极体设在圆柱形电极体的轴向段的圆筒形电极体端面的外部形状为圆形。相应地，优选地，面向部633、733的外部形状为圆形。
[0086]在该圆柱形电极体中，由于卷绕轴被除去，因此形成了中空部分。相应地，通孔633a、733a形成于面向部633、733与中空部相对的部分中。
[0087]如图19所示的面向部633中，在所述面向部633的径向方向上，所示突出部35从面向部633的表面的周缘朝通孔633a延伸。在图20中所示的面向部733中，突出部35在面向部733的径向方向上间隔设置，并在面向部733的径向方向上延伸。在该圆柱形电极体中，外露部13D在其卷绕方向上延伸。相应地，在各集电板中，突出部35的纵向方向(面向部633的径向方向)和外露部13D的纵向方向(电极体11的卷绕方向)在平面视图中彼此相交应当考虑的是，本申请描述的实施例的所有方面都仅为示例，而不具有限制性。本发明的范围由权利要求书而非本说明书示出，并且旨在包括权利要求书的等同含义和范围中所作的所有改变。此外，第一实施例和第二实施例可以彼此组合。例如，在非水电解质二次电池中，正极集电板可以是第一实施例的集电板，而负极集电板可以是第二实施例的集电板中的任一种。另外，在非水电解质二次电池中，正极集电板可以是图15中所示的集电板，而负极集电板可以是图16中所示的集电板。
[0088]优选地，所示非水电解质二次电池是例如具有3.6 Ah电池容量的锂离子二次电池。优选地，所述正电极具有锂离子二次电池正电极的公知配置。优选地，正电极集电极为例如厚度为15微米的铝箔或铝合金箔。优选地，所述正电极混合物层含有正电极活性材料(例如，锂钴氧化物)、导电剂(碳粉)和聚偏二氟乙烯(粘合剂)。优选地，正电极混合物层中的正电极活性物质、导电剂和粘合剂的各自成分分别是锂离子二次电池的正电极混合物层中的正电极活性材料、导电剂和粘合剂的公知成分。
[0089]优选地，负电极具有锂离子二次电池负电极的公知配置。优选地，该负电极集电极例如是厚度为10微米的铜箔。优选地，该负电极混合物层含有负电极活性材料(例如，天然石墨)和粘合剂(聚偏二氟乙烯)。优选地，负电极混合物层中的负电极活性物质、导电剂和粘合剂的各自成分分别是锂离子二次电池的负电极混合物层中的负电极活性材料、导电剂和粘合剂的公知成分。
[0090]优选地，所述隔板具有作为锂离子二次电池的隔板的公知配置。所述隔板可以通过由不同树脂制成的两层或更多层层压构成，或者可以包括耐热温度为150°或以上的耐热层。
[0091]另外，优选地，所述非水电解质具有作为锂离子二次电池非水电解质的公知配置。例如，优选地，所述非水电解质包括溶剂和锂盐。优选地，所述溶剂包括至少一种有机溶剂，且凝胶溶剂可以用作溶剂。非水电解质的一个例子是包括碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯混合溶剂(例如，体积比为约1:1)和约I摩尔/升LiPF6的非水电解质。
[0092]优选地，正极集电板具有作为锂离子二次电池正极集电板的公知配置，且例如由铝制成。所述正极集电板的尺寸没有限制，并且其可以具有，例如，0.6毫米厚度，12毫米宽度和50毫米长度(正电极面向部分的长度)。
[0093]优选地，负极集电板具有作为锂离子二次电池负极集电板的公知配置，并例如由铜制成。负极集电板的尺寸没有限制，并且其可以具有，例如，0.6毫米厚度，12毫米宽度和50毫米长度(负电极面向部分的长度)。
[0094]在正极集电板中形成的突出部的尺寸的一个例子是宽度为0.5毫米全且高度为
0.5毫米。在负极集电板中形成的突出部的尺寸可以与正极集电板中形成的突出部相同或不同，且其一个例子是其宽度为0.5毫米，高度为0.5毫米。
【主权项】
1.蓄电装置，包括: 极板，其包括混合物层和集电极； 所述集电极包括外露部，所述外露部在所述极板宽度方向上的一端处从所述混合物层中外露;和 集电板，其包括面向部、突出部和转角部， 所述面向部与所述外露部的尖端面相对； 所述突出部从所述面向部延伸，以相对于所述面向部朝所述外露部突出； 所述转角部位于所述面向部和所述突出部之间的边界中，和 所述集电板通过在所述转角部的至少一部分处焊接至所述外露部而连接至所述外露部。2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中， 在所述转角部处形成于所述面向部和所述突出部之间的夹角不小于90°但不大于120。。3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，其中， 所述外露部的纵向和所述突出部的纵向在平面视图中彼此相交。4.蓄电装置的制造方法，所述蓄电装置包括极板和集电板， 所述极板包括混合物层和集电极，所述集电极包括外露部，所述外露部在所述极板沿宽度方向的一端处从所述混合物层中外露； 所述集电板包括面向部和突出部，所述面向部与所述外露部的尖端面相对，所述突出部相对于所述面向部朝所述外露部突出， 所述制造方法包括: (a)制备所述极板;和 (b)向所述面向部和所述突出部之间的边界施加能量束。5.根据权利要求4所述的制造方法，所述集电板还包括转角部，所述转角部位于所述面向部和所述突出部之间的边界中，所述突出部从所述面向部延伸， 所述制造方法还包括: 制备所述集电板，其中: 向所述转角部的至少一部分施加所述能量束。6.根据权利要求5所述的制造方法，其中， 在所述转角部处形成于所述面向部和所述突出部之间的夹角不小于90°但不大于120。。7.根据权利要求4-6中任一项所述的制造方法，还包括: 放置所述集电板和所述外露部，以使得所述外露部的纵向和所述突出部的纵向在平面视图中彼此相交。
【文档编号】H01M2/26GK105960722SQ201580007882
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】梅山浩哉, 神月清美
【申请人】丰田自动车株式会社