專利名稱：方形二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方形二次電池，其具備電阻焊接于層疊的正極芯體露出部或負(fù)極芯體露出部的集電體，該方形二次電池中，使在層疊的正極芯體露出部或負(fù)極芯體露出部的內(nèi)部形成的焊接痕(焊核)在集電體側(cè)大且穩(wěn)定地形成，從而使集電體與正極芯體露出部或負(fù)極芯體露出部之間的內(nèi)部電阻減小，并且使焊接強度增強。
背景技術(shù)：
近年來，環(huán)境保護運動日益高漲，二氧化碳?xì)怏w等造成溫室化的廢氣的排出限制被強化。因此，在機動車行業(yè)里，取代使用汽油、柴油、天然氣等化石燃料的機動車，而活躍地進行電動機動車(EV)、混合動力電動機動車(HEV)的開發(fā)。作為這樣的EV、HEV用電池，使用鎳-氫二次電池或鋰離子二次電池，但近些年從能夠得到輕量且高容量的電池的觀點出發(fā)，鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)二次電池被廣泛使用。在EV、HEV用途中，不僅要求與環(huán)境相適應(yīng)，而且要求作為機動車的基本性能、SP加速性能、爬坡性能等行駛能力的高度化。為了滿足這樣的要求，需要不僅電池容量增大而且高輸出的電池。通常，EV、HEV用的二次電池大多使用在方形外裝殼體內(nèi)收容有發(fā)電要件的方形二次電池，但為了在進行高輸出的放電時在電池中流過大電流，需要極力減小電池的內(nèi)部電阻。因此，對于防止電池的發(fā)電要件中的電極極板的芯體露出部與集電體之間的焊接不良來降低內(nèi)部電阻的方法進行了各種改良。作為將發(fā)電要件中的電極極板的芯體露出部與集電體電接合來進行集電的方法，已知有機械的緊固法、焊接法等，由于焊接法容易實現(xiàn)低電阻化且很難產(chǎn)生時效變化，因此適合作為要求高輸出的電池的集電方法。這樣的方形二次電池的電極極板的芯體露出部與集電體之間的電阻焊接如下這樣進行。例如圖9所示，在將正極極板和負(fù)極極板以隔著隔板而相互絕緣的狀態(tài)卷繞多次得到的扁平狀卷繞電極體50中，例如在捆扎的銅或銅合金制的負(fù)極芯體露出部51的一側(cè)的面上配置銅或銅合金制的負(fù)極集電體52，同樣地在另一側(cè)的面上配置銅或銅合金制的負(fù)極集電承受構(gòu)件53，并使電阻焊接用電極54及55分別與負(fù)極集電體52及負(fù)極集電承受構(gòu)件53抵接而進行電阻焊接。其結(jié)果是，位于一對電阻焊接用電極54及55之間的負(fù)極芯體露出部51的一部分熔融而適當(dāng)形成焊核(nugget) 56，從而在負(fù)極芯體露出部51、負(fù)極集電體52及負(fù)極集電承受構(gòu)件53之間實現(xiàn)良好的電導(dǎo)通。需要說明的是，對于正極芯體露出部、正極集電體及正極集電承受構(gòu)件(都省略圖示)而言，除了各自的形成材料由鋁或鋁合金構(gòu)成以外，具備與負(fù)極芯體露出部51、負(fù)極集電體52及負(fù)極集電承受構(gòu)件53實質(zhì)上同樣的結(jié)構(gòu)。另外，在該說明書中，負(fù)極集電體或正極集電體表示直接電阻焊接于負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部，來將負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極端子或正極端子電連接所使用的構(gòu)件，負(fù)極集電承受構(gòu)件或正極集電承受構(gòu)件意味著直接電阻焊接于負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部，且與負(fù)極集電體或正極集電體組合而使用的構(gòu)件。
另外，在下述專利文獻I中也示出一種方形二次電池，在將正極極板和負(fù)極極板以隔著隔板而相互絕緣的狀態(tài)卷繞多次得到的扁平狀卷繞電極體中，通過電阻焊接法在正極極板或負(fù)極極板的芯體露出部上焊接正極集電體或負(fù)極集電體。使用圖10，對該下述專利文獻I所示的方形二次電池進行說明。需要說明的是，圖1OA是下述專利文獻I中公開的方形二次電池中的端子部的縱向剖視圖，圖1OB是該方形二次電池中的端子部的電阻焊接時的縱向剖視圖。如圖1OA所示，下述專利文獻I所示的方形二次電池60中，將正極極板和負(fù)極極板以分別隔著隔板而相互絕緣的狀態(tài)卷繞得到的具有正極芯體露出部(省略圖示)及負(fù)極芯體露出部61的卷繞電極體62配置在方形電池外裝殼體63內(nèi)。并且，例如將負(fù)極芯體露出部61的一部分捆扎,且在該捆扎的負(fù)極芯體露出部61的一方的表面上電阻焊接負(fù)極集電體64，該負(fù)極集電體64與相對于封口體65以絕緣的狀態(tài)安裝的負(fù)極端子66電連接，該封口體65以將方形電池外裝殼體63的開口部密閉的方式安裝。另外，負(fù)極集電體64的電阻焊接部64a比其它部分薄壁化。并且，如圖1OB所示，負(fù)極集電體64的電阻焊接部64a的一方的面與負(fù)極芯體露出部61的捆扎的部分的一側(cè)的表面抵接，一對電阻焊接用電極67中的一方與該電阻焊接部64a的另一方的面的表面抵接，并且，一對電阻焊接用電極67中的另一方與負(fù)極芯體露出部61的另一側(cè)的面抵接，通過在這一對電阻焊接用電極67之間流過電阻焊接用電流來進行電阻焊接。需要說明的是，在負(fù)極集電體64的電阻焊接部64a側(cè)附加有絕緣帶68，以防負(fù)極集電體64的焊接部64a以外的部分與負(fù)極芯體露出部61短路。根據(jù)下述專利文獻I所示的非水電解質(zhì)二次電池，在捆扎的負(fù)極芯體露出部61內(nèi)形成焊核69，在負(fù)極芯體露出部61與負(fù)極集電體64之間實現(xiàn)良好的電連接。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2010-073408號公報專利文獻2:日本實開昭61-016863號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題其中，作為EV、HEV用的方形二次電池的非水電解質(zhì)二次電池的電極體具備將正極極板和負(fù)極極板隔著隔板層疊或卷繞的結(jié)構(gòu)。并且，正極極板及負(fù)極極板的芯體露出部以分別位于互不相同的一側(cè)的方式配置，正極極板的芯體露出部層疊而焊接于正極集電體，負(fù)極極板的芯體露出部也層疊而焊接于負(fù)極集電體。在作為EV、HEV用的方形二次電池的非水電解質(zhì)二次電池的容量大的情況下，上述的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部的層疊張數(shù)變得非常多。因此，就通過電阻焊接法在負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與正極集電體或負(fù)極集電體之間穩(wěn)定地形成良好的焊核這方面來說，仍然存在改善的余地。負(fù)極集電體或正極集電體為了保持機械的強度且成為低電阻而需要某種程度的厚度。然而，當(dāng)負(fù)極集電體或正極集電體的厚度厚時，在進行電阻焊接時焊接部難以發(fā)熱，因此在負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電體或正極集電體之間難以穩(wěn)定地形成焊核，即使形成了焊核，也僅形成小的焊核，因此存在在負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電體或正極集電體之間無法可靠地確保通電路徑這樣的課題。另外，當(dāng)使負(fù)極集電體或正極集電體的整體變薄時，即使在低能量下也容易使負(fù)極集電體或正極集電體熔融，因此容易形成焊核，但在各端子與集電體的緊固部中，由于集電體的變形引起的緊固不足所導(dǎo)致的密封性的降低或封口體與電極體的連結(jié)強度的不足，而使電極體容易移動，從而還存在耐振性降低這樣的課題。并且，如上述專利文獻I所示那樣使負(fù)極集電體或正極集電體與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部抵接的區(qū)域的整體的厚度比其它部分的厚度薄時，即使在低能量下也容易使電阻焊接部熔融，因此容易形成焊核，但由于負(fù)極集電體或正極集電體與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部抵接的區(qū)域的截面積比其它部分的截面積小，因此存在如下課題:產(chǎn)生電阻的增加(輸出的降低)，并且因振動等而在厚度上產(chǎn)生高低差的部分變得容易切斷。發(fā)明人等為了解決上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)的問題點而反復(fù)進行各種實驗，其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)如下觀點而完成本發(fā)明，所述觀點是:在集電體與各芯體露出部對置的區(qū)域中，通過在集電體的不與芯體露出部相面對這側(cè)的面上局部地形成凹部，并使該凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，且在該凹部中進行電阻焊接，由此能夠在集電體附近的芯體露出部中穩(wěn)定地形成大的焊核。S卩，本發(fā)明的目的在于提供一種即使使用厚度厚的集電體也能夠?qū)婓w、多個芯體露出部及集電承受構(gòu)件等可靠地進行電阻焊接的方形二次電池。需要說明的是，在上述專利文獻2中公開如下例子:如圖11所示，在帶引線端子的扁平形電池70中，在引線端子71與一方的電極端子72抵接的區(qū)域中，且在引線端子71的不與電極端子72抵接這側(cè)的面上局部地形成凹部73，并且使該凹部73的厚度比其它部分的厚度形成得薄，且在該凹部73中進行電阻焊接，但是在上述專利文獻2中，對在多個負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部上電阻焊接引線端子的內(nèi)容完全沒有公開。此外，圖1lA是上述專利文獻2所示的帶引線端子的扁平形電池的立體圖，圖1lB是引線端子的第一具體例的立體圖，圖1lC是引線端子的第二具體例的立體圖。用于解決課題的手段為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方形二次電池具備:具有層疊或卷繞的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部的電極體；與所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部分別電連接的負(fù)極集電體及正極集電體；與所述負(fù)極集電體及所述正極集電體分別電連接的負(fù)極端子及正極端子，所述方形二次電池的特征在于，在所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部的一方的面上配置所述負(fù)極集電體或所述正極集電體，且在另一方的面上配置負(fù)極集電承受構(gòu)件或正極集電承受構(gòu)件，并且，所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相面對這側(cè)的面上局部地形成有凹部，且所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。需要說明的是，本發(fā)明中的方形二次電池意味著不僅包括以鋰離子二次電池為代表的非水電解質(zhì)二次電池，還包括鎳-氫二次電池等水性電解質(zhì)二次電池。在本發(fā)明的方形二次電池中，負(fù)極集電體及正極集電體中的至少一方在與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部對置的區(qū)域中，且在不與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部相面對這側(cè)的面上局部地形成有凹部，且該凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，并且，在該凹部中進行電阻焊接。因此，即使負(fù)極集電體及正極集電體的厚度厚，在電阻焊接時集電體的凹部也容易發(fā)熱，因此在層疊的負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部的內(nèi)部，在負(fù)極集電體或正極集電體側(cè)穩(wěn)定地產(chǎn)生大的焊核，因而負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電體或正極集電體之間的焊接強度增加，并且能夠可靠地確保通電路徑，因此電阻焊接部的可罪性得以提聞。并且，由于能夠使負(fù)極集電體或正極集電體的厚度變厚，因此在負(fù)極端子或正極端子與負(fù)極集電體或正極集電體的固定部中，難以產(chǎn)生使負(fù)極集電體或正極集電體的厚度形成得薄時容易產(chǎn)生的各集電體的變形所引起的密封性的降低。并且，由于在負(fù)極端子或正極端子上牢固地固定負(fù)極集電體或正極集電體，因此難以因來自外部的振動等而使電極體移動，并且難以產(chǎn)生負(fù)極集電體或正極集電體的變形，從而耐振性變得良好。此外，成為電阻焊接部的凹部局部地形成在負(fù)極集電體或正極集電體上，負(fù)極集電體或正極集電體在與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部對置的部分和其它部分上以沒有厚度的變化的方式形成，因此即使從外部施加振動等，負(fù)極集電體或正極集電體也不易被切斷。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，通過在集電體上設(shè)置凹部時調(diào)整凹加工部分的厚度，由此與將沖裁金屬板材而得到的構(gòu)件直接作為集電體使用的情況相比，能夠減少集電體的焊接部位處的厚度的不均，因此在電阻焊接時能夠穩(wěn)定地進行焊接，能夠得到電阻焊接部的可靠性進一步提高的方形二次電池。需要說明的是，本發(fā)明中的集電體及集電承受構(gòu)件可以設(shè)置在負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部中的任一方或兩方上。另外，本發(fā)明的方形二次電池中的凹部的形狀沒有特別地限定，可以采用四方形、多邊形、圓形等任意的形狀，另外，凹部的側(cè)壁面也可以為傾斜面。并且，在芯體露出部與集電體或集電承受構(gòu)件之間，除了電阻焊接部之外，還可以配置絕緣薄膜，另外，還可以在集電體或集電承受構(gòu)件的與芯體露出部對置的一側(cè)形成凸起。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，優(yōu)選所述凹部的厚度比所述負(fù)極集電承受構(gòu)件或所述正極集電承受構(gòu)件的厚度薄。當(dāng)使在負(fù)極集電體或正極集電體上形成的凹部的厚度比負(fù)極集電承受構(gòu)件或所述正極集電承受構(gòu)件的厚度薄時，通過電阻焊接形成在負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部上的焊核在負(fù)極集電體或正極集電體側(cè)較大地形成。因此，根據(jù)本發(fā)明的方形二次電池，負(fù)極集電體或正極集電體與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部之間的焊接強度增加，并且電阻減小，因此在大電流放電時也使輸出的降低進一步減小。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，還可以構(gòu)成為，所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部中的至少一方被分割成兩部分且在這兩部分之間配置至少具有一個導(dǎo)電構(gòu)件的中間構(gòu)件，被分割成兩部分的芯體露出部側(cè)的所述集電體及所述集電承受構(gòu)件分別配置在所述被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的面上。在該情況下，將層疊的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部中的至少一方分割成兩部分，在該被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的兩表面上分別配置集電體及集電承受構(gòu)件，且在該被分割成兩部分的芯體露出部之間配置具有至少一個導(dǎo)電構(gòu)件的中間構(gòu)件，因此被分割成兩部分的芯體露出部各自的層疊張數(shù)減少，因而在各自的一側(cè)，在芯體露出部的內(nèi)部能夠良好地進行電阻焊接。并且，當(dāng)設(shè)置這樣的中間構(gòu)件時，在電阻焊接時，電流向集電體或集電承受構(gòu)件一芯體露出部一導(dǎo)電構(gòu)件一芯體露出部一集電體或集電承受構(gòu)件流動，因此能夠通過一次電阻焊接將負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與集電體及集電承受構(gòu)件同時進行電阻焊接。并且，由于在集電體側(cè)形成大的焊核，因此負(fù)極集電體或正極集電體與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部之間的焊接強度增加，并且電阻減小，從而大電流放電時的輸出的降低減小。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，還可以構(gòu)成為，所述集電承受構(gòu)件在與所述被分割成兩部分的芯體露出部對置的區(qū)域中，且在不與所述被分割成兩部分的芯體露出部相面對這側(cè)的面的一部分上形成有凹部，所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。這種情況下，中間構(gòu)件配置在被分割成兩部分的芯體露出部之間，并且，在被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的兩表面上分別配置的集電體及集電承受構(gòu)件上的與被分割成兩部分的芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與被分割成兩部分的芯體露出部相面對這側(cè)的面上形成有凹部，且該凹部的厚度比其他部分的厚度形成得薄，在該凹部中進行電阻焊接。在電阻焊接時，集電體的凹部及集電承受構(gòu)件的凹部比導(dǎo)電構(gòu)件更容易發(fā)熱，因此在被分割成兩部分的芯體露出部內(nèi)，在集電體側(cè)及集電承受構(gòu)件側(cè)穩(wěn)定地形成大的焊核。因此，負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電體或正極集電體之間、以及負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電承受構(gòu)件或正極集電承受構(gòu)件之間的焊接強度增加，并且能夠可靠地確保通電路徑，因此電阻焊接部的可靠性得以提高。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，還可以構(gòu)成為，所述中間構(gòu)件的導(dǎo)電構(gòu)件在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相接的一側(cè)形成有突起。若在導(dǎo)電構(gòu)件的與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部相接的一側(cè)形成有突起，則在電阻焊接時電流集中于該突起部分，因而容易發(fā)熱。因此，在位于集電體與中間構(gòu)件之間的被分割成兩部分的一方的芯體露出部內(nèi)及位于集電承受構(gòu)件與中間構(gòu)件之間的被分割成兩部分的另一方的芯體露出部內(nèi)分別形成大的焊核，因而能夠得到電阻焊接部的強度進一步增強且在大電流放電時也使輸出的降低更加少的方形二次電池。并且，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方形二次電池具備:具有層疊或卷繞的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部的電極體；與所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部分別電連接的負(fù)極集電體及正極集電體；與所述負(fù)極集電體及所述正極集電體分別電連接的負(fù)極端子及正極端子，所述方形二次電池的特征在于，所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方一體形成并配置在所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部的兩面上，并且，所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相面對這側(cè)的面的兩方上形成有凹部，且所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。在本發(fā)明的方形二次電池中，所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方一體形成并配置在所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部的兩面上，并且，所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相面對這側(cè)的面的兩方上形成有凹部，且所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。因此，即使負(fù)極集電體及正極集電體的厚度厚，在電阻焊接時集電體的凹部也容易發(fā)熱，因此在負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部的內(nèi)部，在負(fù)極集電體或正極集電體側(cè)穩(wěn)定地產(chǎn)生大的焊核，因此負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電體或正極集電體之間的焊接強度增加，并且能夠可靠地確保通電路徑，從而電阻焊接部的可靠性得以提高。并且，由于能夠使負(fù)極集電體或正極集電體的厚度變厚，因此負(fù)極端子或正極端子與負(fù)極集電體或正極集電體的固定部的強度變大，因而難以產(chǎn)生使負(fù)極集電體或正極集電體的厚度形成得薄時容易產(chǎn)生的負(fù)極集電體或正極集電體的變形所引起的密封性的降低。并且，由于在負(fù)極端子或正極端子上牢固地固定負(fù)極集電體或正極集電體，因此難以因來自外部的振動等而產(chǎn)生負(fù)極集電體或正極集電體的變形，從而耐振性變得良好。并且，成為電阻焊接部的凹部局部地形成在負(fù)極集電體或正極集電體上，負(fù)極集電體或正極集電體在與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部對置的部分和其它部分上以沒有厚度的變化的方式形成，因此即使從外部施加振動等，負(fù)極集電體或正極集電體也難以被切斷。在該情況下，在芯體露出部與集電體之間，除了電阻焊接部之外，還可以配置絕緣薄膜，另外，還可以在集電體的與芯體露出部對置的一側(cè)形成凸起。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，還可以構(gòu)成為，所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部中的至少一方被分割成兩部分且在這兩部分之間配置至少具有一個導(dǎo)電構(gòu)件的中間構(gòu)件，被分割成兩部分的芯體露出部側(cè)的所述集電體分別配置在所述被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的兩面上。這種情況下，將層疊的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部中的至少一方分割成兩部分，在該被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的兩表面上分別配置集電體，且在該被分割成兩部分的芯體露出部之間配置至少具有一個導(dǎo)電構(gòu)件的中間構(gòu)件，因此被分割成兩部分的芯體露出部各自的層疊張數(shù)減少，因而在各自的一側(cè)，在芯體露出部的內(nèi)部能夠良好地進行電阻焊接。并且，當(dāng)設(shè)置這樣的中間構(gòu)件時，在電阻焊接時，電流向一方的集電體—芯體露出部一導(dǎo)電構(gòu)件一芯體露出部一另一方的集電體流動，因此能夠通過一次電阻焊接將負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與集電體及集電承受構(gòu)件同時進行電阻焊接。另外，根據(jù)本發(fā)明的方形二次電池，中間構(gòu)件配置在被分割成兩部分的芯體露出部之間，并且，在被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的兩表面上分別配置的集電體上的與被分割成兩部分的芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與被分割成兩部分的芯體露出部相面對這側(cè)的面上形成有凹部，且該凹部的厚度比其他部分的厚度形成得薄，在該凹部中進行電阻焊接。在電阻焊接時，集電體的凹部比導(dǎo)電構(gòu)件更容易發(fā)熱，因此在被分割成兩部分的芯體露出部內(nèi)，在兩側(cè)的集電體側(cè)穩(wěn)定地形成大的焊核。因此，負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部與負(fù)極集電體或正極集電體之間的焊接強度增加，并且能夠可靠地確保通電路徑，因此電阻焊接部的可靠性得以提高。另外，在本發(fā)明的方形二次電池中，還可以構(gòu)成為，所述中間構(gòu)件的導(dǎo)電構(gòu)件在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相接的一側(cè)形成有突起。若在導(dǎo)電構(gòu)件的與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部相接的一側(cè)形成有突起，則在電阻焊接時電流集中于該突起部分，因而容易發(fā)熱。因此，在分別位于兩側(cè)的集電體與中間構(gòu)件的導(dǎo)電構(gòu)件之間的被分割成兩部分的芯體露出部內(nèi)分別形成大的焊核，因而能夠得到電阻焊接部的強度進一步增強且在大電流放電時也使輸出的降低更加少的方形二次電池。


圖1A是表示在實施例及比較例中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖，圖1B是沿著圖1A的IB-1B線的剖視圖。圖2是說明電阻焊接方法的沿著圖1A中的I1-1I線的局部剖視圖。圖3A是實施例1的負(fù)極集電體的折彎前的俯視圖，圖3B是實施例1的負(fù)極集電體的折彎前的側(cè)視圖，圖3C是負(fù)極集電承受構(gòu)件的俯視圖，圖3D是負(fù)極集電承受構(gòu)件的側(cè)視圖。圖4A是表示實施例1的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖，圖4B及圖4C是表示比較例I的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖。圖5A是實施例2及比較例2涉及的方形非水電解質(zhì)二次電池的剖視圖，圖5B是沿著圖5A的VB-VB線的剖視圖，圖5C是沿著圖5A的VC-VC線的剖視圖。圖6A是實施例2的負(fù)極集電體的折彎前的俯視圖，圖6B是實施例2的負(fù)極集電體的折彎前的側(cè)視圖，圖6C是負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件的俯視圖。圖7A是表示實施例2的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖，圖7B及圖7C是表示比較例2的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖。圖8A是表示實施例3的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖，圖8B及圖8C是表示比較例3的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖。圖9是說明現(xiàn)有的方形二次電池中的集電體的電阻焊接方法的剖視圖。圖1OA是現(xiàn)有的方形二次電池中的端子部的縱向剖視圖，圖1OB是現(xiàn)有的方形二次電池中的端子部的電阻焊接時的縱向剖視圖。圖1lA是現(xiàn)有的帶引線端子的扁平形電池的立體圖，圖1lB是引線端子的第一具體例的立體圖，圖1ic是引線端子的第二具體例的立體圖。
具體實施例方式以下，參照實施例、比較例和附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。但是，以下所示的各實施例是例示出用于使本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的作為方形二次電池的方形非水電解質(zhì)二次電池的方式，并不意味著將本發(fā)明特定為該方形非水電解質(zhì)二次電池，本發(fā)明對于例如鎳-氫二次電池、鎳-鎘二次電池等使用水性電解質(zhì)的方形二次電池等包含在權(quán)利要求書中的其它實施方式的電池也同樣能夠適用。另外，本發(fā)明中能夠使用的電極體是通過將正極極板和負(fù)極極板隔著隔板進行卷繞或?qū)盈B，從而在兩端部分別形成有層疊的正極芯體露出部及負(fù)極芯體露出部的扁平狀的構(gòu)件，以下，以卷繞電極體為代表進行說明。并且，在各實施例及各比較例中共用的扁平狀的卷繞電極體中，負(fù)極用及正極用的集電體、集電承受構(gòu)件以及中間構(gòu)件的導(dǎo)電構(gòu)件即使形成材料分別不同，結(jié)構(gòu)也能夠?qū)嵸|(zhì)上相同，并且，各自的電阻焊接方法也實質(zhì)上相同，因此，以下以負(fù)極極板側(cè)的結(jié)構(gòu)為代表進行說明。[實施例1及比較例I]
首先，使用圖1 圖4，對實施例1及比較例I中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池IOA的具體結(jié)構(gòu)進行說明。需要說明的是，圖1A是表示實施例1及比較例I中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖，圖1B是沿著圖1A的IB-1B線的剖視圖。圖2是說明電阻焊接方法的沿著圖1A中的I1-1I線的局部剖視圖。圖3A是實施例1的負(fù)極集電體的折彎前的俯視圖，圖3B是實施例1的負(fù)極集電體的折彎前的側(cè)視圖，圖3C是負(fù)極集電承受構(gòu)件的俯視圖，圖3D是負(fù)極集電承受構(gòu)件的側(cè)視圖。圖4A是表示實施例1的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖，圖4B及圖4C是表示比較例I的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖。該方形非水電解質(zhì)二次電池IOA如下構(gòu)成:將正極極板和負(fù)極極板隔著隔板(都省略圖示)卷繞而成的扁平狀的卷繞電極體11收容在方形的電池外裝殼體12的內(nèi)部，并通過封口體13對電池外裝殼體12進行密閉。該扁平狀的卷繞電極體11在卷繞軸方向的兩端部具備未涂敷正極合劑、負(fù)極合劑的正極芯體露出部14、負(fù)極芯體露出部15。正極芯體露出部14經(jīng)由正極集電體16與正極端子17連接，負(fù)極芯體露出部15經(jīng)由負(fù)極集電體18與負(fù)極端子20連接。正極端子17、負(fù)極端子20分別經(jīng)由絕緣構(gòu)件21、22而固定于封口體13。該方形非水電解質(zhì)二次電池IOA通過如下這樣來制作:將扁平狀的卷繞電極體11插入到電池外裝殼體12內(nèi)，之后將封口體13激光焊接于電池外裝殼體12的開口部，然后從電解液注液孔(未圖示)注入非水電解液，并對該電解液注液孔進行封孔。需要說明的是，作為電解液，可以使用例如相對于以體積比為3: 7的方式將碳酸乙二醇酯和碳酸二乙酯混合而成的溶劑，將LiPF6以成為lmol/L的方式進行溶解而得到的非水電解液。接著，對實施例1及比較例I中共用的扁平狀的卷繞電極體11的具體的制造方法進行說明。[正極極板的制作]正極極板如下這樣制作。首先，將94質(zhì)量％的作為正極活性物質(zhì)的鈷酸鋰(LiCoO2)粉末、3質(zhì)量％的作為導(dǎo)電劑的乙炔黑或石墨等碳系粉末、3質(zhì)量％的由聚偏氟乙烯(PVdF)構(gòu)成的粘結(jié)劑混合，在混合得到的混合物中加入由N-甲基吡咯烷酮(NMP)構(gòu)成的有機溶劑并進行混煉而調(diào)制出正極活性物質(zhì)合劑漿料。接著，準(zhǔn)備由鋁箔(例如厚度為20 μ m的鋁箔)構(gòu)成的正極芯體，將上述那樣制作出的正極活性物質(zhì)合劑漿料均勻地涂敷在正極芯體的兩面而涂敷出正極活性物質(zhì)合劑層。此時，在正極活性物質(zhì)合劑層的一側(cè)以沿著正極芯體的端緣形成未涂敷有正極活性物質(zhì)合劑漿料的規(guī)定寬度(在此為12mm)的非涂敷部(正極芯體露出部)的方式進行涂敷。之后，使形成有正極活性物質(zhì)合劑層的正極芯體在干燥機中通過，將漿料制作時需要的NMP除去并進行干燥。干燥后，通過輥式壓制機將厚度軋制到0.06mm來制作出正極極板。將這樣制作出的正極極板切成寬度為IOOmm的長條狀，從而得到設(shè)有寬度為IOmm的帶狀的由鋁構(gòu)成的正極芯體露出部的正極極板。[負(fù)極極板的制作]負(fù)極極板如下這樣制作。首先，將98質(zhì)量％的作為負(fù)極活性物質(zhì)的天然石墨粉末、各I質(zhì)量％的作為粘結(jié)劑的羧甲基纖維素(CMC)及丁苯橡膠(SBR)混合，并加入水進行混煉而調(diào)制出負(fù)極活性物質(zhì)合劑漿料。接著，準(zhǔn)備由銅箔(例如厚度為12μπι的銅箔)構(gòu)成的負(fù)極芯體，將上述那樣制作出的負(fù)極活性物質(zhì)合劑漿料均勻地涂敷在負(fù)極芯體的兩面來形成負(fù)極活性物質(zhì)合劑層。在該情況下，在負(fù)極活性物質(zhì)合劑層的一側(cè)以沿著負(fù)極芯體的端緣形成未涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)合劑漿料的規(guī)定寬度(在此為IOmm)的非涂敷部(負(fù)極芯體露出部)的方式進行涂敷。之后，使形成有負(fù)極活性物質(zhì)合劑層的負(fù)極芯體在干燥機中通過而進行干燥。干燥后，通過輥式壓制機將厚度軋制到0.05_來制作出負(fù)極極板。將這樣制作出的負(fù)極極板切成寬度為的長條狀,從而得到設(shè)有寬度為8_的帶狀的負(fù)極芯體露出部的負(fù)極極板。[卷繞電極體的制作]將上述那樣得到的正極極板的正極芯體露出部和負(fù)極極板的負(fù)極芯體露出部分別以與對置的電極的活性物質(zhì)合劑層不重合的方式錯開，并將聚乙烯制的多孔質(zhì)隔板(厚度為0.022mm，寬度為IOOmm的多孔質(zhì)隔板)夾在之間而進行卷繞，從而制作出在兩側(cè)分別形成有由多個鋁箔構(gòu)成的正極芯體露出部14和由多個銅箔構(gòu)成的負(fù)極芯體露出部15的實施例I及比較例I中使用的扁平狀的卷繞電極體11。需要說明的是，該卷繞電極體11的總層疊數(shù)為88張。[集電體的電阻焊接]通過電阻焊接將鋁制的正極集電體16及正極集電承受構(gòu)件(省略圖示)安裝到這樣制作出的扁平狀的卷繞電極體11的正極芯體露出部14上，同樣通過電阻焊接將銅制的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19安裝到負(fù)極芯體露出部15上。在通過電阻焊接將銅制的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19安裝到負(fù)極芯體露出部15上時，如圖2所示，在下側(cè)的被固定的電阻焊接用電極棒23上載置負(fù)極集電承受構(gòu)件19，并且以將負(fù)極芯體露出部15夾于其間的方式載置負(fù)極集電體18。接著，將上側(cè)的電阻焊接用電極棒23配置在負(fù)極集電體18上并將其在預(yù)先由實驗確定的規(guī)定的加壓力下向負(fù)極集電體18側(cè)緊壓，并且使規(guī)定的電阻焊接電流流過來進行電阻焊接。需要說明的是，在圖2及圖3中示出在與實施例1對應(yīng)的負(fù)極集電體18上設(shè)有凹部30的例子，但在與比較例I對應(yīng)的負(fù)極集電體18上未形成該凹部30。另外，如圖3所示，實施例1及比較例I中的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19通過對厚度0.8mm的銅板將除了與負(fù)極端子20連接的連接部以外的部分沖裁成寬度7_，并進行彎曲加工而制作。需要說明的是，在負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19的電阻焊接部分分別形成有肋 31、32。這樣，在通過電阻焊接將銅制的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19安裝到負(fù)極芯體露出部15上之后，另行在正極集電體露出部14上安裝正極集電體16及正極集電承受構(gòu)件，從而如上述那樣組裝出作為方形二次電池的方形非水電解質(zhì)二次電池10A。在此，對于在負(fù)極集電體18的不與負(fù)極芯體露出部相面對的一側(cè)形成有本發(fā)明的凹部30的情況(實施例1)及未形成本發(fā)明的凹部30的情況(比較例I)，分別各進行5個電阻焊接，并進行拉伸試驗及焊接部的分解來確認(rèn)焊接部的強度及焊核的生成狀態(tài)。需要說明的是，實施例1及比較例I中使用的負(fù)極集電體18的俯視圖及側(cè)視圖分別如圖3A及圖3B所示，負(fù)極集電承受構(gòu)件19的形狀如圖3C所示，厚度都為0.8mm。另外，實施例1中的凹部30的薄壁部的厚度為0.6mm，在比較例I的負(fù)極集電體18上未形成凹部30。[拉伸試驗]拉伸試驗如下這樣進行。首先，抓住焊接部附近的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19的肋31及32，將負(fù)極集電體18向相對于負(fù)極芯體露出部15成180°的方向拉拽，直至電阻焊接部脫落(斷裂)。之后，通過目視確認(rèn)在負(fù)極集電體18的凹部30的薄壁部是否形成孔。在電阻焊接充分的情況下，在負(fù)極集電體18與負(fù)極芯體露出部15之間形成有良好的焊核33，因此當(dāng)進行拉伸試驗時，在強度弱的負(fù)極集電體18的凹部30的薄壁部上開有孔。但是，在焊接不充分的情況下，在負(fù)極集電體18與負(fù)極芯體露出部15之間未形成良好的焊核，而接近壓接的狀態(tài)，因此在負(fù)極集電體18與負(fù)極芯體露出部15的界面或負(fù)極芯體露出部15內(nèi)發(fā)生剝落，而在負(fù)極集電體18上不會開有孔。根據(jù)該拉伸試驗的結(jié)果，在實施例1的電池中，在全部的負(fù)極集電體18的凹部30的薄壁部上都形成孔，但在比較例I的電池中，在全部的負(fù)極集電體18上都未形成孔，而在負(fù)極集電體18與負(fù)極芯體露出部15的界面或負(fù)極芯體露出部15內(nèi)發(fā)生剝落。[焊核的生成狀態(tài)的確認(rèn)]在實施例1的情況下，焊核的形成狀態(tài)的5個例子都如圖4A所示那樣，在負(fù)極集電體18側(cè)形成有大的焊核33，相對于此，在比較例I的情況下，如圖4B或圖4C所示那樣，在負(fù)極芯體露出部15的內(nèi)部(參照圖4B)或負(fù)極集電承受構(gòu)件19側(cè)形成有大的焊核33。對于該情況，認(rèn)為當(dāng)如實施例1的負(fù)極集電體18那樣形成凹部30，且在該凹部30的部分進行電阻焊接時，由于凹部30的部分的厚度比其它部分薄，因此在電阻焊接時凹部30部分良好地發(fā)熱而熔融，從而在凹部30側(cè)形成有大的焊核。相對于此，對于比較例I的情況，認(rèn)為由于負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19厚度都厚，因此在電阻焊接時，兩者都未良好地發(fā)熱，因而在負(fù)極芯體露出部15的內(nèi)部形成焊核33 (參照圖4B)，或者由于負(fù)極集電承受構(gòu)件19的熱容量比負(fù)極集電體18小，因此在負(fù)極集電承受構(gòu)件19側(cè)形成大的焊核33 (參照圖4C)。[實施例2、比較例2]接著，使用圖5 圖7，對實施例2、比較例2中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池IOB的具體結(jié)構(gòu)進行說明。需要說明的是，圖5A是實施例2及比較例2涉及的方形非水電解質(zhì)二次電池的剖視圖，圖5B是沿著圖5A的VB-VB線的剖視圖，圖5C是沿著圖5A的VC-VC線的剖視圖。圖6A是實施例2的負(fù)極集電體的折彎前的俯視圖，圖6B是實施例2的負(fù)極集電體的折彎前的側(cè)視圖，圖6C是負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件的俯視圖。圖7A是表示實施例2的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖，圖7B及圖7C是表示比較例2的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖。需要說明的是，在圖5 圖7中，對與實施例1及比較例I中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池IOA相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一參照符號來進行說明。實施例2及比較例2中共用的扁平狀的卷繞電極體11如圖5B及圖5C所示，在正極極板側(cè)層疊的多張正極芯體露出部14被分割成兩部分且在這兩部分之間夾有正極用中間構(gòu)件24，該正極用中間構(gòu)件24由保持有兩個正極用導(dǎo)電構(gòu)件24A的樹脂材料構(gòu)成，同樣在負(fù)極極板側(cè)層疊的多張負(fù)極芯體露出部15被分割成兩部分且在這兩部分之間夾有負(fù)極用中間構(gòu)件25，該負(fù)極用中間構(gòu)件25由保持有兩個負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的樹脂材料構(gòu)成。另外，在位于正極用導(dǎo)電構(gòu)件24A的兩側(cè)的正極芯體露出部14的最外側(cè)的兩側(cè)的表面上分別配置有正極集電體16，在位于負(fù)極用中間構(gòu)件25的兩側(cè)的負(fù)極芯體露出部15的最外側(cè)的兩側(cè)的表面上分別配置有負(fù)極集電體18。需要說明的是，在實施例2及比較例2中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池IOB中，正極用導(dǎo)電構(gòu)件24A使用與正極芯體相同的材料即鋁制的材料，負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A使用與負(fù)極芯體相同的材料即銅制的材料。正極用導(dǎo)電構(gòu)件24A及負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的形狀既可以相同，也可以不同。另外，作為正極用中間構(gòu)件24及負(fù)極用中間構(gòu)件25所使用的樹脂材料，使用聚丙烯(PP)制的材料。對上述的負(fù)極集電體18與負(fù)極芯體露出部15之間以及負(fù)極芯體露出部15與負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A之間(分別四處，參照圖5B)均進行電阻焊接，并且，對正極集電體16與正極芯體露出部14之間及正極芯體露出部14與正極用導(dǎo)電構(gòu)件24A之間(分別四處)均通過電阻焊接進行連接。以下，以負(fù)極極板側(cè)的結(jié)構(gòu)為代表，對實施例2及比較例2中共用的扁平狀的卷繞電極體11的具體的制造方法、使用了各芯體露出部、各集電體、具有各導(dǎo)電構(gòu)件的各中間構(gòu)件的電阻焊接方法進行說明。首先，將與實施例1及比較例I同樣作成的正極極板及負(fù)極極板以正極極板的鋁箔露出部和負(fù)極極板的銅箔露出部分別與對置的電極的活性物質(zhì)層不重疊的方式錯開，并隔著聚乙烯制多孔質(zhì)隔板進行卷繞。將得到的扁平狀的卷繞電極體11的負(fù)極芯體露出部15從卷繞中央部分向兩側(cè)分割成兩部分，并分別將距電極體的外表面為電極體厚度的1/4的位置作為中心而將負(fù)極芯體露出部15集結(jié)。在此，集結(jié)后的銅箔的厚度單側(cè)約為530 μ m,總層疊數(shù)為88張(單側(cè)44張)。另外，如圖6A所示，負(fù)極集電體18通過對厚度
0.8mm的銅板將除了與負(fù)極端子20連接的連接部以外的部分沖裁成寬度7mm，并進行彎曲加工來制作。需要說明的是，在負(fù)極集電體18的電阻焊接部分分別形成有肋31、32。另外，在實施例2的負(fù)極集電體18的不與負(fù)極芯體露出部15相面對這側(cè)的電阻焊接部分(四處)形成有凹部30，該凹部的厚度為0.6mm。需要說明的是，在比較例2的負(fù)極集電體18上未形成凹部30。并且，在負(fù)極芯體露出部15的最外周側(cè)的兩面上配置負(fù)極集電體18，在內(nèi)周側(cè)將具有負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的負(fù)極用中間構(gòu)件25以負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的兩端分別與負(fù)極芯體露出部15抵接的方式插入到被分割成兩部分的負(fù)極芯體露出部15之間。 在此，使用圖6C，對實施例2及比較例2中共用的負(fù)極用中間構(gòu)件25所保持的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的形狀進行說明。該負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A呈在兩端分別形成有圓錐臺狀的突起25B的圓柱狀的形狀。在該突起25B的前端形成有凹部。該圓錐臺狀的突起25B的高度與通常形成在電阻焊接構(gòu)件上的突起(凸起、projection)同程度，S卩Imm,但該突起25B不是必須需要的結(jié)構(gòu)。另外，負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的直徑及長度也根據(jù)扁平狀的卷繞電極體11或電池外裝殼體12(參照圖5)的尺寸而發(fā)生變化，在此使用圓柱狀部分的直徑Φ=5mm、長度9mm的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件。實施例2及比較例2中共用的兩個負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A由樹脂材料一體地保持而形成負(fù)極用中間構(gòu)件25。這種情況下，各負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A以相互平行的方式被保持。該負(fù)極用中間構(gòu)件25的形狀可以采取棱柱狀、圓柱狀等任意的形狀，在此，為了在被分割成兩部分的負(fù)極芯體露出部15內(nèi)穩(wěn)定地定位并固定,而使用形成為橫長的棱柱狀的負(fù)極用中間構(gòu)件。作為棱柱狀的負(fù)極用中間構(gòu)件25，在此使用30mm的長度的負(fù)極用中間構(gòu)件，其寬度為7mm。接著，與圖2所示的實施例1及比較例I的電阻焊接方法同樣地使一對電阻焊接用電極棒與最外側(cè)的一對負(fù)極集電體18抵接，對于在兩側(cè)的負(fù)極集電體18的不與負(fù)極芯體露出部15相面對的一側(cè)形成有本發(fā)明的凹部30的情況(實施例2)及未形成本發(fā)明的凹部30的情況(比較例3)，分別各進行5個電阻焊接，并進行拉伸試驗及焊接部的分解來確認(rèn)焊接部的強度及焊核的生成狀態(tài)。需要說明的是，在該電阻焊接中，由于負(fù)極用中間構(gòu)件25在被分割成兩部分的負(fù)極芯體露出部15之間以穩(wěn)定地定位的狀態(tài)配置，因此僅使用一組的一對電阻焊接用電極棒，首先對方形非水電解質(zhì)二次電池IOB的封口體13 (參照圖5A)側(cè)的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A部分進行電阻焊接，之后對另一方的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A部分進行電阻焊接。[拉伸試驗]拉伸試驗與實施例1及比較例I的情況同樣地進行。首先，抓住焊接部附近的兩側(cè)的負(fù)極集電體18的肋31及32，將負(fù)極集電體18向相對于負(fù)極芯體露出部15成180°的方向拉拽，直至電阻焊接部脫落(斷裂)。之后，通過目視確認(rèn)在負(fù)極集電體18的凹部30的薄壁部是否形成孔。根據(jù)該拉伸試驗的結(jié)果，在實施例2的電池中，在全部的負(fù)極集電體18的凹部30的薄壁部上都形成孔，在比較例2的電池中，在全部的負(fù)極集電體18上都未形成孔，而在負(fù)極集電體18與負(fù)極芯體露出部15的界面或負(fù)極芯體露出部15內(nèi)發(fā)生剝落。[焊核的生成狀態(tài)的確認(rèn)]在實施例2的情況下，焊核的形成狀態(tài)的5個例子都如圖7A所示，在兩側(cè)的負(fù)極集電體18側(cè)形成大的焊核33。與此相對，比較例2的情況如圖7B所示，在負(fù)極芯體露出部15的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A側(cè)形成大的焊核33。對于該情況，認(rèn)為當(dāng)如實施例2的負(fù)極集電體18那樣形成凹部30，并在該凹部30的部分進行電阻焊接時，由于凹部30的薄壁部的厚度比其它部分薄，因此在電阻焊接時凹部30的薄壁部良好地發(fā)熱而熔融，因此在凹部30側(cè)形成大的焊核。與此相對，對于比較例2的情況，認(rèn)為由于負(fù)極集電體18的厚度厚，并且在負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的兩端形成有作為凸起而起作用的突起25B，因此在突起25B側(cè)大幅地發(fā)熱，因而在負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A側(cè)形成大的焊核33。需要說明的是，在比較例2中，在負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的兩端未形成突起25B的情況下，在電阻焊接時負(fù)極集電體18及負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A都未良好地發(fā)熱，因此如圖7C所示，在負(fù)極芯體露出部15的內(nèi)部形成焊核33的情況變多。[實施例3、比較例3]接著，使用圖8，對實施例3及比較例3中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池的焊核的形成狀態(tài)進行說明。需要說明的是，圖8A是表示實施例3的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖，圖8B及圖SC是表示比較例3的焊核的形成狀態(tài)的剖視圖。在實施例2及比較例2中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池IOB中，在負(fù)極芯體露出部15的最外部的兩側(cè)配置的均為負(fù)極集電體18，相對于此，在實施例3及比較例3中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池中，一方為負(fù)極集電體18，另一方為負(fù)極集電承受構(gòu)件19，僅在這一點上不同，因此省略其具體的圖示。此外，在實施例3中，除了不僅在負(fù)極集電體18上形成凹部30且在負(fù)極集電承受構(gòu)件19上也形成凹部30a以外，使用與實施例1中使用的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19同樣的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，在比較例3中，在負(fù)極集電體18及集電承受構(gòu)件19上都未形成凹部30。在實施例3及比較例3中共用的方形非水電解質(zhì)二次電池中，與圖2所示的實施例I及比較例I的電阻焊接方法同樣地使一對電阻焊接用電極棒與最外側(cè)的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19抵接，對在負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19上形成有本發(fā)明的凹部30及30a的情況(實施例3)及未形成本發(fā)明的凹部30及30a的情況(比較例3)分別各進行5個電阻焊接，并進行拉伸試驗及焊接部的分解來確認(rèn)焊接強度及焊核的生成狀態(tài)。需要說明的是，在該電阻焊接中，由于負(fù)極用中間構(gòu)件25在被分割成兩部分的負(fù)極芯體露出部15之間以穩(wěn)定地定位的狀態(tài)配置，因此僅使用一組的一對電阻焊接用電極棒，首先對方形非水電解質(zhì)二次電池IOB的封口體13 (參照圖5A)側(cè)的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A部分進行電阻焊接，之后對另一方的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A部分進行電阻焊接。[拉伸試驗]對于實施例3及比較例3的方形非水電解質(zhì)二次電池，與實施例1及比較例I的情況同樣地進行拉伸試驗。首先，抓住焊接部附近的負(fù)極集電體18的肋31及負(fù)極集電承受構(gòu)件19的肋32，將負(fù)極集電體18向相對于負(fù)極芯體露出部15成180°的方向拉拽，直至電阻焊接部脫落(斷裂)。之后，通過目視確認(rèn)在負(fù)極集電體18或負(fù)極集電承受構(gòu)件19的凹部30、30a的薄壁部上是否形成孔。根據(jù)該拉伸試驗的結(jié)果，在實施例3的電池中，在全部的負(fù)極集電體18及集電承受構(gòu)件19的凹部30、30a的薄壁部上都形成孔，在比較例3的電池中，在全部的負(fù)極集電體18及集電承受構(gòu)件19上都未形成孔，而在負(fù)極集電體18或負(fù)極集電承受構(gòu)件19與負(fù)極芯體露出部15的界面或者負(fù)極芯體露出部15內(nèi)發(fā)生剝落。[焊核的生成狀態(tài)的確認(rèn)]在實施例3的情況下，焊核的形成狀態(tài)的5個例子都如圖8A所示那樣，在負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19側(cè)形成大的焊核33。相對于此，比較例2的情況如圖8B所示那樣，在負(fù)極芯體露出部15的負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A側(cè)形成大的焊核33。對于該情況，認(rèn)為當(dāng)如實施例3的負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19那樣分別在不與負(fù)極芯體露出部15相面對的一側(cè)形成凹部30、30a，并在該凹部30、30a的部分進行電阻焊接時，由于凹部30、30a的薄壁部的厚度比其它部分薄，因此在電阻焊接時凹部30、30a的薄壁部良好地發(fā)熱而熔融，因而在凹部30、30a側(cè)形成大的焊核。與此相對，對于比較例3的情況，認(rèn)為由于負(fù)極集電體18及負(fù)極集電承受構(gòu)件19的厚度厚，并且在負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的兩端形成有作為凸起而起作用的突起25B，因此在突起25B側(cè)大幅地發(fā)熱，因而在負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A側(cè)形成大的焊核33。需要說明的是，在比較例3中，在負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A的兩端未形成突起25B的情況下，在電阻焊接時負(fù)極集電體18及負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25A都未良好地發(fā)熱，因此如圖8C所示，在負(fù)極芯體露出部15的內(nèi)部形成焊核33的情況變多。需要說明的是，在實施例3中示出了在集電承受構(gòu)件19上也設(shè)有凹部30a的例子，但即使在集電承受構(gòu)件19的不與負(fù)極芯體露出部15相面對的一側(cè)未形成凹部，在集電體側(cè)也會形成大的焊核，因此負(fù)極集電體或正極集電體與負(fù)極芯體露出部或正極芯體露出部之間的焊接強度增加，并且電阻減小，從而大電流放電時的輸出的降低減少。需要說明的是，在上述實施例1 3及比較例I 3中，對負(fù)極側(cè)進行了敘述，但對于正極側(cè)，除了正極芯體露出部14、正極集電體16、正極用中間構(gòu)件24、正極用導(dǎo)電構(gòu)件24A、正極用集電承受構(gòu)件(省略圖示)的材料不同之外，都采用同樣的結(jié)構(gòu)，由此實質(zhì)上起到同樣的作用、效果。另外，本發(fā)明未必一定要在負(fù)極側(cè)及正極側(cè)這兩方都采用，可以僅在負(fù)極側(cè)及正極側(cè)中的任一方適用。并且，在芯體露出部與集電體或集電承受構(gòu)件之間，除了電阻焊接部之外，還可以配置絕緣薄膜，另外，還可以在集電體或集電承受構(gòu)件的與芯體露出部對置的一側(cè)形成凸起。符號說明:10A、1OB…方形非水電解質(zhì)二次電池11…卷繞電極體12…電池外裝殼體13…封口體14…正極芯體露出部15…負(fù)極芯體露出部16…正極集電體17…正極端子18…負(fù)極集電體19…負(fù)極集電承受構(gòu)件20…負(fù)極端子21、22…絕緣構(gòu)件23…電阻焊接用電極棒24…正極用中間構(gòu)件24A…正極用導(dǎo)電構(gòu)件25…負(fù)極用中間構(gòu)件25A…負(fù)極用導(dǎo)電構(gòu)件25B…突起30、30a …凹部31、32 …肋33…焊核。
權(quán)利要求
1.一種方形二次電池，其具備:具有層疊或卷繞的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部的電極體；與所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部分別電連接的負(fù)極集電體及正極集電體；與所述負(fù)極集電體及所述正極集電體分別電連接的負(fù)極端子及正極端子，所述方形二次電池的特征在于， 在所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部的一方的面上配置所述負(fù)極集電體或所述正極集電體，且在另一方的面上配置負(fù)極集電承受構(gòu)件或正極集電承受構(gòu)件，并且， 所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相面對這側(cè)的面上局部地形成有凹部，且所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形二次電池，其特征在于， 所述凹部的厚度比所述負(fù)極集電承受構(gòu)件或所述正極集電承受構(gòu)件的厚度薄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形二次電池，其特征在于， 所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部中的至少一方被分割成兩部分且在這兩部分之間配置至少具有一個導(dǎo)電構(gòu)件的中間構(gòu)件， 被分割成兩部分的芯體露出部側(cè)的所述集電體及所述集電承受構(gòu)件分別配置在所述被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方形二次電池，其特征在于， 所述集電承受構(gòu)件在與所述被分割成兩部分的芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與所述被分割成兩部分的芯體露出部相面對這側(cè)的面的一部分上形成有凹部,所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方形二次電池，其特征在于， 所述中間構(gòu)件的導(dǎo)電構(gòu)件在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相接的一側(cè)形成有突起。
6.一種方形二次電池，其具備:具有層疊或卷繞的負(fù)極芯體露出部及正極芯體露出部的電極體；與所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部分別電連接的負(fù)極集電體及正極集電體；與所述負(fù)極集電體及所述正極集電體分別電連接的負(fù)極端子及正極端子，所述方形二次電池的特征在于， 所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方一體形成并配置在所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部的兩面上，并且， 所述負(fù)極集電體及所述正極集電體中的至少一方在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相面對這側(cè)的面的兩方上形成有凹部，且所述凹部的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在所述凹部中進行電阻焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方形二次電池，其特征在于， 所述負(fù)極芯體露出部及所述正極芯體露出部中的至少一方被分割成兩部分且在這兩部分之間配置至少具有一個導(dǎo)電構(gòu)件的中間構(gòu)件， 被分割成兩部分的芯體露出部側(cè)的所述集電體分別配置在所述被分割成兩部分的芯體露出部的最外側(cè)的兩面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方形二次電池，其特征在于， 所述中間構(gòu)件的導(dǎo)電構(gòu)件在與所述負(fù)極芯體露出部或所述正極芯體露出部相接的一側(cè)形 成有突起。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使在方形二次電池的正極芯體露出部或負(fù)極芯體露出部的內(nèi)部形成的焊接痕(焊核)在集電體側(cè)大且穩(wěn)定地形成的方形二次電池。該方形二次電池具備在層疊或卷繞的負(fù)極芯體露出部(15)及正極芯體露出部的一方的面上配置的負(fù)極集電體(18)或正極集電體、在另一方的面上配置的負(fù)極集電承受構(gòu)件(19)或正極集電承受構(gòu)件，其中，負(fù)極集電體(18)及正極集電體中的至少一方在與負(fù)極芯體露出部(15)或正極芯體露出部對置的區(qū)域中，在不與負(fù)極芯體露出部(15)或正極芯體露出部相面對這側(cè)的面上局部地形成有凹部(30)，該凹部(30)的厚度比其它部分的厚度形成得薄，在該凹部中進行電阻焊接。
文檔編號H01M10/04GK103155222SQ201180050058
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者服部高幸, 木村毅典, 山內(nèi)康弘, 能間俊之 申請人:三洋電機株式會社