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JP6806073B2 - 蓄電素子、蓄電素子の製造方法、集電体及びカバー部材 - Google Patents

蓄電素子、蓄電素子の製造方法、集電体及びカバー部材 Download PDF

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Description

本発明は、電極体と導電部材とを備える蓄電素子などに関する。
従来、極板が積層されることで形成される電極体の端部である集束部に集電体が溶接されている蓄電素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１４９３５３号公報
上記従来の蓄電素子では、蓄電素子の性能低下を引き起こすおそれがある。
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、性能低下を抑制できる蓄電素子などを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、極板が積層されることで形成される電極体と、前記電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面に溶接される第一導電部材と、を備え、前記電極体と前記第一導電部材とが溶接されている溶接部における溶接面は、前記第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置されている。
本発明によれば、電極体と導電部材との溶接時にスパッタの発生、及び、電極体へ与えるダメージを抑制できる。
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の外観を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子の容器の容器本体を分離して蓄電素子が備える各構成要素を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る正極集電体の電極体側配置部と電極体の集束部との溶接部分について説明するための斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る電極体側配置部と集束部との溶接部分のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図７は、図６の電極体側配置部と集束部との溶接後の溶接部分の断面図である。 図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る正極集電体と電極体の集束部との溶接部分について説明するための斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態の変形例１に係る電極体側配置部と集束部との溶接部分のＸ−Ｘ断面図である。 図１１は、図１０の電極体側配置部と集束部との溶接後の溶接部分の断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態の変形例１に係る電極体側配置部と集束部との溶接部分の断面図である。 図１３は、図１２の電極体側配置部と集束部との溶接後の溶接部分の断面図である。 図１４は、本発明の実施の形態の変形例１に係る電極体側配置部と集束部との溶接部分の断面図である。 図１５は、図１４の電極体側配置部と集束部との溶接後の溶接部分の断面図である。 図１６Ａは、本発明の他の実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。 図１６Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る正極集電体の構成を示す斜視図である。
上記従来の蓄電素子では、集電体は、集束部の両面を電極体の端部側から覆っており、集束部の一方の面側に配置された部分に形成された貫通孔において、集束部と溶接されている。このように、集電体が集束部を端部側から覆う構成であるため、蓄電容量の増加のために集束部の幅（端縁からの長さ）を短くした場合、溶接対象となる位置が集束部の端縁に近づく。このため、集束部の端縁が溶接され、スパッタが発生しやすくなるなど、蓄電素子の性能低下を引き起こすおそれがある。また、一般的に、集電体と電極体とを溶接するときに、大きなエネルギーを必要とする。このため、この場合もスパッタが発生するなどの蓄電素子の性能低下を引き起こすおそれがある。
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、性能低下を抑制できる蓄電素子などを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電素子は、極板が積層されることで形成される電極体と、前記電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面に溶接される第一導電部材と、を備え、前記電極体と前記第一導電部材とが溶接されている溶接部における溶接面は、前記第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置されている。
これによれば、第一導電部材は、集束部の両面を電極体の端部側から覆うことなく、当該両面のうちの一方の面に溶接される。このため、蓄電容量の増加のために集束部の幅を短くした場合であっても、集束部における溶接対象となる位置を、集束部の端縁から離すことができる。このため、集束部の端縁を含む部分が溶接されることを抑制できる。このように、集束部の端部が溶接されることを抑制できる。
また、電極体と第一導電部材とが溶接されている溶接部における溶接面が第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置されている。つまり、電極体と溶接面との間の間隔を短くすることができる。このため、少ないエネルギーで溶接できる。
このように、集束部の端部が溶接されることを抑制でき、かつ、少ないエネルギーで溶接できるため、溶接時におけるスパッタの発生などを抑制でき、蓄電素子の性能低下を抑制できる。
また、前記第一導電部材は、前記蓄電素子が備える、集電体、又は、前記電極体を挟んで前記集電体とは反対側に配置されるカバー部材であってもよい。
これによれば、第一導電部材は、集電体又はカバー部材であるため、電極体と集電体又はカバー部材との溶接時におけるスパッタの発生を抑制できる。
また、前記溶接部は、前記溶接面に窪みを有してもよい。
これによれば、溶接部は、溶接面に、溶接面のうちの外周部よりも凹んだ窪みを有するため、溶接部の体積を少なくすることができる。これにより、少ないエネルギーで溶接でき、溶接時における、スパッタの発生、及び、電極体へ与えるダメージを抑制できる。
また、前記第一導電部材は、前記溶接面の外周を囲う壁を有してもよい。
これによれば、第一導電部材は、溶接面の外周を囲う壁を有するため、溶接面が第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置される構成であっても、溶接部の周囲の剛性を大きくできる。このため、少ないエネルギーで溶接でき、かつ、第一導電部材の溶接部の周囲の強度を確保できる。
また、前記蓄電素子は、さらに、前記集束部を挟んで前記第一導電部材とは反対側に配置され、前記第一導電部材に向かって突出している凸部を有する第二導電部材を備え、前記凸部は、前記溶接部において溶接されていてもよい。
これによれば、集束部を挟んで第一導電部材とは反対側に第二導電部材が配置される構成であっても、第二導電部材の、第一導電部材に向かって突出している凸部が溶接されているため、凸部に対して局所的にエネルギーを集中して溶接できる。このため、少ないエネルギーで溶接でき、スパッタの発生、及び、電極体へ与えるダメージを抑制できる。
また、前記電極体と前記第二導電部材との間における前記凸部の周囲には、空間が形成されていてもよい。
これによれば、電極体と第二導電部材との間における凸部の周囲には、空間が形成されているため、溶接によって発生した熱を当該空間に放出することができる。このため、電極体へ与えるダメージを抑制できる。
また、前記第一導電部材は、厚み方向に貫通する貫通孔を有し、前記凸部は、前記集束部とともに前記貫通孔に入り込んでいてもよい。
これによれば、第二導電部材の凸部が集束部とともに第一導電部材の貫通孔に入り込んでいるため、集束部の、溶接される部分の周囲を傾斜させることができる。このように、集束部の溶接される部分の周囲が傾斜するため、溶接時にスパッタが発生したとしても、発生したスパッタが電極体の内部に侵入することを抑制できる。
また、前記第一導電部材は、前記電極体の外側に配置されていてもよい。
これによれば、溶接面は、電極体の外側に配置される部材に形成されているため、溶接するための器具を配置しやすい構造となっている。このため、電極体と集電体との溶接工程を容易に行うことができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、電極体と、前記電極体に溶接された第一導電部材とを備える蓄電素子であって、前記電極体と前記第一導電部材とが溶接されている溶接部における溶接面が前記第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置されており、前記溶接部は、前記溶接面に、前記溶接面のうちの外周部よりも凹んだ凹部を有する。
これによれば、電極体と第一導電部材とが溶接されている溶接部は、溶接部における溶接面が第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置されおり、溶接面に、溶接面のうちの外周部よりもさらに凹んだ凹部を有する。このため、電極体と溶接面との間の間隔を短くすることができる。これにより、少ないエネルギーで溶接でき、スパッタの発生、及び、電極体へ与えるダメージを抑制できる。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子は、極板が積層されることで形成される電極体と、前記電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面に溶接される第一導電部材と、を備え、前記第一導電部材は、溶接対象位置において貫通孔が形成された薄肉部と、前記薄肉部の周囲を囲う壁とを有する。
これによれば、電極体と溶接される第一導電部材は、溶接対象位置において貫通孔が形成された薄肉部を有するため、電極体と溶接される部分の体積を少なくできる。また、第一導電部材は、溶接面の外周を囲う壁を有するため、溶接面が第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置される構成であっても、溶接部の周囲の剛性を大きくできる。このため、少ないエネルギーで溶接でき、かつ、第一導電部材の溶接部の周囲の強度を確保できる。
また、本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、極板が積層されることで形成される電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面に第一導電部材を配置する配置ステップと、前記配置ステップにおいて配置された前記第一導電部材の薄肉部において、前記集束部の前記一方の面に前記第一導電部材の溶接を行う溶接ステップと、を含む。
これによれば、第一導電部材は、集束部の両面を電極体の端部側から覆うことなく、当該両面のうちの一方の面に溶接される。このため、蓄電容量の増加のために集束部の幅を短くした場合であっても、集束部における溶接対象となる位置を、集束部の端縁から離すことができる。このため、集束部の端縁を含む部分が溶接されることを抑制できる。このように、集束部の端部が溶接されることを抑制できる。
また、前記第一導電部材は、貫通孔が形成された前記薄肉部と、前記薄肉部の周囲に形成された壁とを有し、前記溶接ステップでは、前記貫通孔の周囲の前記薄肉部において、前記溶接を行ってもよい。
これによれば、電極体と溶接される第一導電部材は、溶接対象位置において貫通孔が形成された薄肉部を有するため、電極体と溶接される部分の体積を少なくできる。また、第一導電部材は、溶接面の外周を囲う壁を有するため、溶接面が第一導電部材の外面よりも凹んだ位置に配置される構成であっても、溶接部の周囲の剛性を大きくできる。このため、少ないエネルギーで溶接でき、かつ、第一導電部材の溶接部の周囲の強度を確保できる。
なお、上記の第一導電部材の構成は、集電体として実現されてもよいし、カバー部材として実現されてもよい。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態に係る構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、蓄電装置の説明のための図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
（実施の形態）
まず、蓄電素子１０の構成について、説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０の容器１００の容器本体１２０を分離して蓄電素子１０が備える各構成要素を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。なお、図３は、容器１００の容器本体１２０を省略して図示している。
蓄電素子１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。例えば、蓄電素子１０は、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などに適用される。なお、蓄電素子１０は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよく、さらに、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。
これらの図に示すように、蓄電素子１０は、容器１００と、正極端子２００と、負極端子３００とを備えている。また、容器１００内方には、後述する正極集電体４００及び負極集電体５００と、電極体６００と、カバー部材７００、８００とが収容されている。
また、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液（非水電解質）などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。なお、容器１００に封入される電解液としては、蓄電素子１０の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく様々なものを選択することができる。
容器１００は、矩形筒状で底を備える容器本体１２０と、容器本体１２０の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１０とで構成されている。また、容器１００は、電極体６００等を内部に収容後、蓋体１１０と容器本体１２０とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、蓋体１１０及び容器本体１２０の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
電極体６００は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。正極は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。
ここで、正極活物質層に用いられる正極活物質、または負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質または負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。
そして、電極体６００は、正極と負極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻芯６１０（図６参照）に巻き回されて形成されている。具体的には、電極体６００は、正極と負極とが、セパレータを介して、巻回軸（本実施の形態ではＸ軸方向に平行な仮想軸）の方向に互いにずらして巻回されている。つまり、電極体６００は、巻回型の電極体である。なお、同図では、電極体６００の形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体６００の形状は巻回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。
なお、電極体６００は、巻回軸方向の両端に、正極側の集束部６０１と負極側の集束部６０２とを有している。集束部６０１及び集束部６０２は、電極体６００の正極及び負極がそれぞれのずらされた方向に突出している端縁部であり、活物質が塗工されず基材層が露出した（活物質層が形成されていない）部分（活物質層非形成部）である。つまり、集束部６０１は、正極の活物質層非形成部が積層されて束ねられた電極体の正極側の端部であり、集束部６０２は、負極の活物質層非形成部が積層されて束ねられた電極体の負極側の端部である。なお、正極の活物質層非形成部とは、正極のうち正極活物質が塗工されず正極基材層が露出した（正極活物質層が形成されていない）部分であり、負極の活物質層非形成部とは、負極のうち負極活物質が塗工されず負極基材層が露出した（負極活物質層が形成されていない）部分である。
正極端子２００は、電極体６００の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体６００の負極に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体６００に蓄えられている電気を蓄電素子１０の外部空間に導出し、また、電極体６００に電気を蓄えるために蓄電素子１０の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。
また、正極端子２００及び負極端子３００は、電極体６００の上方に配置された蓋体１１０に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、正極端子２００は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１１と正極集電体４００の貫通孔４１１とに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体４００とともに蓋体１１０に固定される。また同様に、負極端子３００は、突出部３１０が蓋体１１０の貫通孔１１２と負極集電体５００の貫通孔５１１とに挿入されて、かしめられることにより、負極集電体５００とともに蓋体１１０に固定される。なお、ガスケット等も配置されているが、同図では省略して図示している。
正極集電体４００は、電極体６００の正極側に配置され、正極端子２００と電極体６００の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体４００は、電極体６００の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成されている。
負極集電体５００は、電極体６００の負極側に配置され、負極端子３００と電極体６００の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体５００は、電極体６００の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
カバー部材７００は、電極体６００の正極側の集束部６０１の内側に配置される、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる、金属製の板状部材である。カバー部材７００は、正極集電体４００とで集束部６０１を挟んで、正極集電体４００とともに集束部６０１に接合される。また、カバー部材８００は、電極体６００の負極側の集束部６０２の内側に配置される、銅や銅合金などからなる、金属製の板状部材である。カバー部材８００は、負極集電体５００とで集束部６０２を挟んで、負極集電体５００とともに集束部６０２に接合される。
次に、正極集電体４００及び負極集電体５００の構成について、詳細に説明する。なお、正極集電体４００と負極集電体５００とは、同様の構成を有するため、以下では正極集電体４００についての説明を行い、負極集電体５００についての説明は省略する。
図４は、本発明の実施の形態に係る正極集電体４００の構成を示す斜視図である。図４の（ａ）は、正極集電体４００の全体の構成を示す斜視図であり、図４の（ｂ）は、正極集電体４００の、電極体６００と溶接される部分の拡大図である。
正極集電体４００は、図４の（ａ）に示すように、端子側配置部４１０と、２つの電極体側配置部４２０とを有する。
端子側配置部４１０は、正極端子２００側（Ｚ軸方向プラス側）に配置される平板状の部位である。端子側配置部４１０には、正極端子２００の突出部２１０が挿入される貫通孔４１１が形成されている。そして、端子側配置部４１０は、突出部２１０が蓋体１１０の貫通孔１１１に挿入されて蓋体１１０とともにかしめられることにより、蓋体１１０に固定される。つまり、突出部２１０は、正極端子２００と正極集電体４００とを接続する接続部である。
２つの電極体側配置部４２０は、端子側配置部４１０の両側面部に接続された、Ｚ軸方向に延びる長尺板状の部位であり、電極体６００の正極側の集束部６０１側に配置される。具体的には、電極体側配置部４２０は、端子側配置部４１０のＹ軸方向で対向する両側面から電極体６００の方向（Ｚ軸方向マイナス側）に垂れ下がるように配置された部位であり、電極体６００の集束部６０１に接合される。つまり、電極体側配置部４２０は、Ｚ軸方向に延びる部材であり、Ｘ−Ｚ平面に平行な面を有している。そして、電極体側配置部４２０は、当該平行な面にて電極体６００の集束部６０１に接合されて、容器１００内で電極体６００を吊り下げるように保持する。
また、２つの電極体側配置部４２０のそれぞれは、図４の（ｂ）に示すように、薄肉部４２１と、薄肉部４２１に並んで形成され、薄肉部４２１よりも板厚が厚い厚肉部４２２とを有する。薄肉部４２１は、電極体側配置部４２０の集束部６０１と溶接される部位である。厚肉部４２２は、薄肉部４２１を囲うように形成されている。また、薄肉部４２１と厚肉部４２２との間には、段差が形成されている。
薄肉部４２１は、電極体側配置部４２０の外面（Ｙ軸方向における外側の面）よりも凹んだ位置に配置されている。つまり、２つの電極体側配置部４２０の外面は、薄肉部４２１において凹んだ形状を有する。一方で、２つの電極体側配置部４２０の内面（Ｙ軸方向における内側の面）は、薄肉部４２１においても厚肉部４２２においても同じ略平面を形成している。つまり、２つの電極体側配置部４２０の内面は、電極体６００の集束部６０１の外面とまんべんなく接触できる形状となっている。
次に、正極集電体４００及び負極集電体５００と電極体６００との溶接部分について説明する。なお、上述したように、正極集電体４００と負極集電体５００とは、同様の構成を有するため、以下においても、正極集電体４００と電極体６００の集束部６０１との溶接部分についての説明を行い、負極集電体５００と電極体６００の集束部６０２との溶接部分についての説明は省略する。また、カバー部材７００とカバー部材８００とは、同様の構成を有するため、カバー部材８００の説明は省略する。
図５は、本発明の実施の形態に係る正極集電体４００の電極体側配置部４２０と電極体６００の集束部６０１との溶接部分について説明するための斜視図である。図６は、本発明の実施の形態に係る電極体側配置部４２０と集束部６０１との溶接部分のＶＩ−ＶＩ断面図である。図７は、図６の電極体側配置部４２０と集束部６０１との溶接後の溶接部分の断面図である。なお、図６の（ａ）は、電極体側配置部４２０と集束部６０１との全体を示す断面図であり、図６の（ｂ）は、電極体側配置部４２０と集束部６０１との溶接部分を拡大した拡大図である。また、図７の（ａ）は、図６の（ａ）の溶接後を示す図であり、図７の（ｂ）は、図６の（ｂ）の溶接後を示す図である。
正極集電体４００は、正極集電体４００が正極端子２００により蓋体１１０に固定された状態で、電極体６００の集束部６０１の外面に電極体側配置部４２０が接する位置に配置される。電極体６００の集束部６０１は、偏平形状に巻回されている極板及びセパレータの巻回の中心から極板の積層方向（Ｙ軸方向）に２つに分かれている部位を有する。正極集電体４００の２つの電極体側配置部４２０の一方は、集束部６０１の２つに分かれている部位のうち、一方の部位の外側の面に接する位置に配置され、２つの電極体側配置部４２０の他方は、集束部６０１の２つに分かれている部位のうち、他方の部位の外側の面に接する位置に配置される。つまり、１つの電極体側配置部４２０は、電極体６００の集束部６０１を電極体６００の端部側（Ｘ軸方向のプラス側）から覆うことなく、集束部６０１の両面（Ｙ軸方向における両方の外面）のうちの一方の面側に配置される第一導電部材である。
また、カバー部材７００は、電極体６００の集束部６０１を挟んで第一導電部材としての電極体側配置部４２０とは反対側に配置される第二導電部材である。カバー部材７００は、集束部６０１の２つの分かれている部位のそれぞれの内側に配置される、２枚の長尺板状部材である。カバー部材７００の外側の面は、集束部６０１の内側の面とまんべんなく接触できるように略平面であり、集束部６０１の内側の面に接触して配置される。
電極体側配置部４２０は、例えば、図５及び図６に示すレーザビームＬが溶接対象となる薄肉部４２１に照射されることによりレーザ溶接され、薄肉部４２１において電極体６００の正極側の集束部６０１と接合される。このとき、電極体側配置部４２０及び集束部６０１だけでなく、集束部６０１の電極体側配置部４２０とは反対側に配置されているカバー部材７００も、電極体側配置部４２０及び集束部６０１とともにレーザ溶接されることにより、接合される。なお、ここでの溶接の種類は、レーザ溶接に限らずに、電子ビーム溶接であってもよいし、超音波溶接、抵抗溶接などであってもよいが、溶接時の振動や電極棒での加圧により、薄肉部４２１を変形させるおそれがあるため、レーザ溶接が好ましい。
このように、正極集電体４００の電極体側配置部４２０と電極体６００の集束部６０１とがレーザ溶接により接合されることにより、図７に示すような、溶接部４３０が形成される。溶接部４３０は、電極体側配置部４２０、集束部６０１及びカバー部材７００に介在して形成され、電極体側配置部４２０、集束部６０１及びカバー部材７００を互いに接合する。
レーザ溶接は、電極体側配置部４２０の薄肉部４２１において行われるため、溶接部４３０は、電極体側配置部４２０の薄肉部４２１に対応する位置において形成されている。つまり、溶接部４３０における溶接面４３１は、電極体側配置部４２０の外面よりも凹んだ位置に配置されている。ここで、溶接面４３１は、溶接部４３０の表面である。また、電極体側配置部４２０では、厚肉部４２２が薄肉部４２１を囲うように形成されており、かつ、薄肉部４２１と厚肉部４２２との間で段差が形成されている。このため、溶接面４３１の外周は、壁４２３に囲われている。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０によれば、第一導電部材としての、正極集電体４００の２つの電極体側配置部４２０のそれぞれは、電極体６００の集束部６０１の両面を電極体６００の端部側から覆うことなく、集束部６０１の両面のうちの一方の面に溶接される。このため、蓄電容量の増加のために集束部６０１の幅（端縁からの長さ）を短くした場合であっても、集束部６０１における溶接対象となる位置を、集束部６０１の端縁から離すことができる。このため、集束部６０１の端縁を含む部分が溶接されることを抑制できる。
また、電極体６００と正極集電体４００の電極体側配置部４２０とが溶接されている溶接部４３０における溶接面４３１が電極体側配置部４２０の外面よりも凹んだ位置に配置されている。つまり、電極体６００と溶接面４３１との間の間隔を短くすることができる。このため、少ないエネルギーで溶接できる。
このように、集束部６０１の端縁が溶接されることを抑制でき、かつ、少ないエネルギーで溶接できるため、溶接時における、スパッタの発生などを抑制でき、蓄電素子の性能低下を抑制できる。
また、電極体側配置部４２０は、溶接面４３１の外周を囲う壁４２３を有するため、溶接面４３１が電極体側配置部４２０の外面よりも凹んだ位置に配置される構成であっても、溶接部４３０の周囲の剛性を大きくできる。このため、少ないエネルギーで溶接でき、かつ、電極体側配置部４２０の溶接部４３０の周囲の強度を確保できる。
また、電極体側配置部４２０は、電極体６００の集束部６０１の外側に配置されている。
つまり、溶接面４３１は、電極体６００の外側に配置される電極体側配置部４２０に形成されているため、溶接するための器具を配置しやすい構造となっている。このため、電極体６００と正極集電体４００の電極体側配置部４２０との溶接工程を容易に行うことができる。
なお、上述したような効果は、正極集電体４００及び集束部６０１だけでなく負極集電体５００及び集束部６０２についても同様である。
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電素子１０について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
（１）変形例１
本実施の形態の変形例１について説明する。
上記実施の形態では、正極集電体４００の電極体側配置部４２０の溶接対象となる薄肉部４２１には、貫通孔が形成されていない構成であるが、例えば、薄肉部に貫通孔が形成されている正極集電体を採用してもよい。図８〜図１１を用いて、薄肉部４２１Ａに貫通孔４２４Ａが形成されている正極集電体４００Ａについて説明する。
図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る正極集電体４００Ａの構成を示す斜視図である。図８の（ａ）は、正極集電体４００Ａの全体の構成を示す斜視図であり、図８の（ｂ）は、正極集電体４００Ａの、電極体６００と溶接される部分の拡大図である。図９は、本発明の実施の形態の変形例１に係る正極集電体４００Ａと電極体６００の集束部６０１との溶接部分について説明するための斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態の変形例１に係る電極体側配置部４２０Ａと集束部６０１との溶接部分のＸ−Ｘ断面図である。図１１は、図１０の電極体側配置部４２０Ａと集束部６０１との溶接後の溶接部分の断面図である。なお、図１０の（ａ）は、電極体側配置部４２０Ａと集束部６０１との全体を示す断面図であり、図１０の（ｂ）は、電極体側配置部４２０Ａと集束部６０１との溶接部分を拡大した拡大図である。また、図１１の（ａ）は、図１０の（ａ）の溶接後を示す図であり、図１１の（ｂ）は、図１０の（ｂ）の溶接後を示す図である。
図８及び図１０に示すように、正極集電体４００Ａは、薄肉部４２１Ａと厚肉部４２２とを有する電極体側配置部４２０Ａを有する。そして、電極体側配置部４２０Ａは、薄肉部４２１Ａに貫通孔４２４Ａが形成されている。正極集電体４００Ａは、図９及び図１０に示すように、薄肉部４２１Ａの、貫通孔４２４Ａの周囲の部分にレーザビームＬが照射されることによりレーザ溶接され、薄肉部４２１Ａにおいて電極体６００の正極側の集束部６０１と接合される。
このように、正極集電体４００Ａの電極体側配置部４２０Ａと電極体６００の集束部６０１とがレーザ溶接により接合されることにより、図１１に示すような、溶接部４３０Ａが形成される。溶接部４３０Ａは、電極体側配置部４２０Ａ、集束部６０１及びカバー部材７００に介在して形成され、電極体側配置部４２０Ａ、集束部６０１及びカバー部材７００を互いに接合する。
レーザ溶接は、電極体側配置部４２０Ａの薄肉部４２１Ａにおいて行われるため、溶接部４３０Ａは、電極体側配置部４２０Ａの薄肉部４２１Ａに対応する位置において形成されている。また、薄肉部４２１Ａには、貫通孔４２４Ａが形成されているため、レーザ溶接により溶融した金属が貫通孔４２４Ａを埋める。これにより、図１１の（ｂ）に示すように、溶接面４３１Ａに窪み４３２が形成される。つまり、溶接部４３０Ａは、溶接面４３１Ａの中央付近に、集束部６０１側に窪んだ窪み４３２を有する。
以上のように、本実施の形態の変形例１によれば、溶接部４３０Ａは、溶接面４３１Ａに、溶接面４３１Ａのうちの外周部よりも凹んだ窪み４３２を有するため、溶接部４３０Ａの体積を少なくすることができる。これにより、少ないエネルギーで溶接でき、溶接時における、スパッタの発生、及び、電極体６００へ与えるダメージを抑制できる。
（２）変形例２
次に、本実施の形態の変形例２について説明する。
上記実施の形態では、電極体６００の集束部６０１の内側に配置されているカバー部材７００は、カバー部材７００の外側の面と、集束部６０１の内側の面とがまんべんなく接触している形状を有するが、これに限らない。
例えば、図１２に示すように、電極体側配置部４２０Ｂに向かって突出している凸部７０１Ｂを有するカバー部材７００Ｂが採用されてもよい。なお、この場合の正極集電体４００Ｂの電極体側配置部４２０Ｂは、変形例１の電極体側配置部４２０Ａと同様に薄肉部４２１Ｂに貫通孔４２４Ｂが形成される構成である。この貫通孔４２４Ｂは、貫通孔４２４ＡよりもＸ軸方向における幅が大きいものとする。
カバー部材７００Ｂには、電極体側配置部４２０Ｂに形成されている貫通孔４２４Ｂに対応する位置に、凸部７０１Ｂが形成されている。凸部７０１ＢのＸ軸方向における幅ｂ１は、薄肉部４２１Ｂにおける貫通孔４２４ＢのＸ軸方向における幅ａ１以下である。これにより、カバー部材７００Ｂが電極体６００の集束部６０１の内側に配置されたときに、カバー部材７００Ｂの凸部７０１Ｂの先端は、集束部６０１の内側の面と接し、カバー部材７００Ｂの凸部７０１Ｂ以外の部位の外側の面は、集束部６０１の内側の面と接触しない。つまり、カバー部材７００Ｂが集束部６０１の内側に配置されたときに、カバー部材７００Ｂと集束部６０１との間には空間が形成されている。
正極集電体４００Ｂは、図１２に示すように、変形例１と同様に薄肉部４２１Ｂの貫通孔４２４Ｂの周囲の部分にレーザビームＬが照射されることによりレーザ溶接され、薄肉部４２１Ｂにおいて電極体６００の集束部６０１及びカバー部材７００Ｂの凸部７０１Ｂと接合される。このように、正極集電体４００Ｂの電極体側配置部４２０Ｂと、電極体６００の集束部６０１と、カバー部材７００Ｂの凸部７０１Ｂとがレーザ溶接により接合されることにより、図１３に示すような、溶接部４３０Ｂが形成される。溶接部４３０Ｂは、電極体側配置部４２０Ｂ、集束部６０１及び凸部７０１Ｂに介在して形成され、電極体側配置部４２０Ｂ、集束部６０１及び凸部７０１Ｂを互いに接合する。
薄肉部４２１Ｂには、貫通孔４２４Ｂが形成されており、かつ、カバー部材７００Ｂには、貫通孔４２４Ｂに対応する位置に凸部７０１Ｂが形成されているため、貫通孔４２４Ｂの周囲の部位、集束部６０１及び凸部７０１Ｂにわたって溶接部４３０Ｂが形成される。なお、貫通孔４２４Ｂは、貫通孔４２４Ａよりも大きいため、レーザ溶接により溶融した金属では貫通孔４２４Ｂを埋めきれずに、Ｘ軸方向に２カ所に分離された溶接面４３１Ｂが形成される。なお、貫通孔が小さい場合には、実施の形態で説明したように貫通孔が溶融した金属で埋められることにより、溶接面に窪みが形成される。
また、溶接後においても、電極体６００とカバー部材７００Ｂとの間における凸部７０１Ｂの周囲には、空間が形成されている。このため、溶接時において、溶接によって発生した熱を当該空間に放出することができる。これにより、溶接時において、電極体６００へ与えるダメージを抑制できる。
また、例えば、図１４に示すように、電極体側配置部４２０Ｃに向かって突出している凸部７０１Ｃを有するカバー部材７００Ｃが採用されてもよい。なお、この場合の正極集電体４００Ｃの電極体側配置部４２０Ｃは、変形例１及び上記の電極体側配置部４２０Ａ、４２０Ｂと同様に、薄肉部４２１Ｃに貫通孔４２４Ｃが形成される構成である。この貫通孔４２４Ｃは、貫通孔４２４Ａ及び貫通孔４２４ＢよりもＸ軸方向における幅が大きいものとする。
カバー部材７００Ｃは、電極体側配置部４２０Ｃに形成されている貫通孔４２４Ｃに対応する位置に、凸部７０１Ｃが形成されている。凸部７０１ＣのＸ軸方向における幅ｂ２は、薄肉部４２１Ｃにおける貫通孔４２４ＣのＸ軸方向における幅ａ２と集束部６０１の厚みｔ２を２倍した長さとの和以上である。また、図示しないが、凸部７０１ＣのＹ軸方向における幅についても同様のことが言え、凸部７０１ＣのＹ軸方向における幅は、薄肉部４２１Ｃにおける貫通孔４２４ＣのＹ軸方向における幅と集束部６０１の厚みｔ２を２倍した長さとの和以上である。つまり、凸部７０１Ｃは、集束部６０１及び電極体側配置部４２０Ｃの所定の位置に配置されたときに、集束部６０１とともに薄肉部４２１Ｃの貫通孔４２４Ｃに入り込むことができる形状である。よって、カバー部材７００Ｃが電極体６００の集束部６０１の内側に配置されたときに、カバー部材６０１Ｃの先端は、集束部６０１とともに電極体側配置部４２０Ｃの薄肉部４２１Ｃの貫通孔４２４Ｃに入り込む。集束部６０１の貫通孔４２４Ｃに入り込んだ部位は、一部が凸部７０１Ｃにより外側に押し出され、凸部７０１Ｃの形状に沿った形状が形成されるため、当該入り込んだ部位の周囲の部位から傾斜した形状を有する。
正極集電体４００Ｃは、図１４に示すように、薄肉部４２１Ｃの、貫通孔４２４Ｃの周囲の部分、及び、集束部６０１の傾斜している部分にレーザビームＬが照射されることによりレーザ溶接され、薄肉部４２１Ｃと、電極体６００の集束部６０１と、カバー部材７００Ｃの凸部７０１Ｃとが接合される。このように、電極体側配置部４２０Ｃ、集束部６０１及び凸部７０１Ｃがレーザ溶接により接合されることにより、図１５に示すような、溶接部４３０Ｃが形成される。溶接部４３０Ｃは、電極体側配置部４２０Ｃ、集束部６０１及び凸部７０１Ｃに介在して形成され、電極体側配置部４２０Ｃ、集束部６０１及びカバー部材７００Ｃを互いに接合する。
レーザ溶接は、電極体側配置部４２０Ｃの薄肉部４２１Ｃ及び集束部６０１の傾斜している部分において行われるため、溶接部４３０Ｃは、電極体側配置部４２０Ｃの薄肉部４２１Ｃに対応する位置、及び、集束部６０１の傾斜している部分に対応する位置において形成されている。また、凸部７０１Ｃと集束部６０１の一部とが貫通孔４２４Ｃに入り込んだ状態でレーザ溶接されるため、薄肉部４２１Ｃにおける貫通孔４２４Ｃの周囲の部位、集束部６０１及び凸部７０１Ｃにわたって溶接部４３０Ｃが形成される。ここで、凸部７０１Ｃは、貫通孔４２４Ｃに入り込んだ状態でレーザ溶接されるため、電極体側配置部４２０Ｃ、集束部６０１及びカバー部材７００Ｃの間には空間があまり形成されない状態で接合される。
以上のように、カバー部材７００Ｃの凸部が集束部６０１とともに電極体側配置部４２０Ｃの貫通孔４２４Ｃに入り込んでいるため、集束部６０１の、溶接部分の周囲を傾斜させることができる。つまり集束部６０１の溶接部分の周囲が傾斜するため、溶接時にスパッタが発生したとしても、発生したスパッタが電極体６００の内部に侵入することを抑制できる。
上記のように、図１２〜図１５で示した変形例２では、カバー部材７００Ｂ、７００Ｃは、電極体側配置部４２０Ｂ、４２０Ｃに向かって突出している凸部７０１Ｂ、７０１Ｃを有している。そして、当該凸部７０１Ｂ、７０１Ｃが溶接されているため、カバー部材７００Ｂ、７００Ｃに対して局所的にエネルギーを集中して溶接できる。このため、溶接時に、少ないエネルギーで溶接でき、スパッタの発生、及び、電極体へ与えるダメージを抑制できる。
（３）その他の実施の形態
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体４００、４００Ａ〜４００Ｃの電極体側配置部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｃの厚肉部４２２は薄肉部４２１、４２１Ａ〜４２１Ｃを囲うように形成されているとしたが、これに限らない。例えば、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、薄肉部４２１Ｄ、４２１Ｅを挟むように厚肉部４２２Ｄ、４２２Ｅが形成されている電極体側配置部４２０Ｄ、４２０Ｅを有する正極電極体４００Ｄ、４００Ｅを採用してもよい。つまり、薄肉部と厚肉部とが並んで配置されている形状を有する電極体側配置部であればよい。また、正極電極体４００Ｅのように、貫通孔４２４Ｅが形成された電極体側配置部４２０Ｅを有する正極電極体４００Ｅを採用してもよい。
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体４００、４００Ａ〜４００Ｅの電極体側配置部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｅには、薄肉部４２１、４２１Ａ〜４２１Ｅが一カ所に形成されている構成としたが、１つの電極体側配置部の複数カ所に薄肉部が形成されている構成としてもよい。この場合、電極体側配置部を電極体６００の集束部６０１の複数カ所で溶接でき、複数カ所で溶接した結果、複数の溶接部が形成されるため、正極集電体と電極体６００との間の通電面積を十分に確保できる。
また、上記実施の形態及びその変形例では、正極集電体４００、４００Ａ〜４００Ｅの電極体側配置部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｅは、電極体６００の集束部６０１の外側に配置される構成であるとしたが、内側に配置される構成としてもよい。この場合、カバー部材７００、７００Ｂ、７００Ｃは電極体６００の集束部６０１の外側に配置される。なお、この場合、溶接は、集束部６０１の内側に配置される電極体側配置部側から行われる。例えば、集束部６０１の内側からの溶接は、電子ビーム溶接により、電極体６００の端部側から放射した電子ビームを、集束部６０１の内側に向けて曲げることによって実施してもよい。
また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体側配置部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｅが薄肉部４２１、４２１Ａ〜４２１Ｅを有しており、電極体側配置部４２０、４２０Ａ〜４２０Ｅ側からレーザ溶接されている構成であるが、これに限らずに、カバー部材が薄肉部を有しておりカバー部材側からレーザ溶接される構成であってもよい。この場合、カバー部材は、第一導電部材である。つまり、上述した、電極体側配置部の構成とカバー部材の構成とが逆の構成であってもよい。なお、逆の構成とは、具体的には、図６、７、１０〜１５において、電極体側配置部とした符号４２０、４２０Ａ〜４２０Ｃの構成をカバー部材と読み替え、かつ、カバー部材とした符号７００、７００Ｂ、７００Ｃの構成を電極体側配置部と読み替えた場合の構成である。この場合の集電体の全体構成は、図示しないが、当該集電体の電極体側配置部が電極体６００の集束部６０１の内側に配置される構成である。
また、上記実施の形態及びその変形例では、電極体側配置部側からレーザ溶接される構成と、カバー部材側からレーザ溶接される構成の一方の構成が採用されているが、電極体側配置部側及びカバー部材側の両方からレーザ溶接される構成が採用されてもよい。この場合であっても、レーザ溶接は、電極体側配置部に形成される薄肉部及びカバー部材に形成される薄肉部において行われる。なお、電極体側配置部に形成される薄肉部及びカバー部材に形成される薄肉部は、互いに対向する位置に配置されてもよいし、互いに異なる位置に配置されてもよい。
また、上記実施の形態では、電極体６００は、集束部６０１が積層方向に２つの部位に分けられて、２つの部位のそれぞれについて、電極体側配置部及びカバー部材が配置されたが、２つの部位に分けられていなくてもよい。つまり、巻回型の電極体６００であっても、集束部が１つにまとめられた状態で、当該集束部の一方の面に電極体側配置部が配置され、他方の面にカバー部材が配置される構成を採用してもよい。
また、上記実施の形態では、電極体６００は、巻回型の電極体が採用されたが、正極、負極及びセパレータが巻回されることなく積層される積層型（スタック型）の電極体が採用されてもよい。この場合は、集束部は、積層方向に２つの部位に分けられなくてもよく、１つの部位の一方の面に電極体側配置部が配置され、他方の面にカバー部材が配置される構成となる。ただし、積層型の電極体を採用した場合であっても、集束部を積層方向に２つの部位に分けた構成を採用してもよい。
また、上記実施の形態では、電極体６００の集束部６０１には、電極体側配置部４２０とは反対側にカバー部材７００が配置されたが、カバー部材７００を配置しない構成としてもよい。
なお、上記のことは、負極集電体や、負極側の集束部６０２、カバー部材８００についても同様である。
また、上記実施の形態及びその変形例が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明は、性能低下を抑制できる蓄電素子などに適用できる。
１０ 蓄電素子
１００ 容器
１１０ 蓋体
１１１、１１２、４１１、５１１ 貫通孔
１２０ 容器本体
２００ 正極端子
２１０、３１０ 突出部
３００ 負極端子
４００、４００Ａ〜４００Ｅ 正極集電体
４１０ 端子側配置部
４２０、４２０Ａ〜４２０Ｅ 電極体側配置部
４２１、４２１Ａ〜４２１Ｅ 薄肉部
４２２、４２２Ｄ、４２２Ｅ 厚肉部
４２３ 壁
４２４Ａ〜４２４Ｃ、４２４Ｅ 貫通孔
４３０、４３０Ａ〜４３０Ｃ 溶接部
４３１、４３１Ａ〜４３１Ｃ 溶接面
５００ 負極集電体
６００ 電極体
６０１、６０２ 集束部
６１０ 巻芯
７００、７００Ｂ、７００Ｃ カバー部材
７０１Ｂ、７０１Ｃ 凸部
８００ カバー部材

Claims (14)

  1. 極板が積層されることで形成される電極体と、
    前記電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面にレーザ溶接される第一導電部材と、を備え、
    前記電極体と前記第一導電部材とがレーザ溶接されている溶接部における溶接面は、前記第一導電部材の外面よりも凹んだ領域に配置されており、
    前記凹んだ領域は、前記集束部を平面視した場合において、前記集束部の長手方向に沿って長い形状を有する
    蓄電素子。
  2. 前記第一導電部材は、前記蓄電素子が備える、集電体、又は、前記電極体を挟んで前記集電体とは反対側に配置されるカバー部材である
    請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 前記溶接部は、前記溶接面に窪みを有する
    請求項１又は２に記載の蓄電素子。
  4. 前記第一導電部材は、前記溶接面の外周を囲う壁を有する
    請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  5. 前記蓄電素子は、さらに、前記集束部を挟んで前記第一導電部材とは反対側に配置され、前記第一導電部材に向かって突出している凸部を有する第二導電部材を備え、
    前記凸部は、前記溶接部においてレーザ溶接されている
    請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  6. 前記電極体と前記第二導電部材との間における前記凸部の周囲には、空間が形成されている
    請求項５に記載の蓄電素子。
  7. 前記第一導電部材は、厚み方向に貫通する貫通孔を有し、
    前記凸部は、前記集束部とともに前記貫通孔に入り込んでいる
    請求項５に記載の蓄電素子。
  8. 前記第一導電部材は、前記電極体の外側に配置されている
    請求項１から７のいずれか１項に記載の蓄電素子。
  9. 電極体と、前記電極体にレーザ溶接された第一導電部材とを備える蓄電素子であって、
    前記電極体と前記第一導電部材とがレーザ溶接されている溶接部における溶接面が前記第一導電部材の外面よりも凹んだ領域に配置されており、
    前記溶接部は、前記溶接面に、前記溶接面のうちの外周部よりも凹んだ凹部を有し、
    前記凹んだ領域は、前記電極体の端部の集束部を平面視した場合において、前記集束部の長手方向に沿って長い形状を有する
    蓄電素子。
  10. 極板が積層されることで形成される電極体と、
    前記電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面にレーザ溶接される第一導電部材と、を備え、
    前記第一導電部材は、溶接対象位置において貫通孔が形成された薄肉部と、前記薄肉部の周囲を囲う壁とを有し、
    前記薄肉部は、前記集束部を平面視した場合において、前記集束部の長手方向に沿って長い形状を有する
    蓄電素子。
  11. 極板が積層されることで形成される電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面に第一導電部材を配置する配置ステップと、
    前記配置ステップにおいて配置された前記第一導電部材の薄肉部であって、前記集束部を平面視した場合において、前記集束部の長手方向に沿って長い形状を有する薄肉部において、前記集束部の前記一方の面に前記第一導電部材をレーザ溶接する溶接ステップと、を含む
    蓄電素子の製造方法。
  12. 前記第一導電部材は、貫通孔が形成された前記薄肉部と、前記薄肉部の周囲に形成された壁とを有し、
    前記溶接ステップでは、前記貫通孔の周囲の前記薄肉部において、前記レーザ溶接を行う
    請求項１１に記載の蓄電素子の製造方法。
  13. 蓄電素子が備える集電体であって、
    前記集電体は、前記蓄電素子が備える電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面にレーザ溶接される平板状部を有し、
    前記平板状部は、溶接対象位置において貫通孔が形成された薄肉部を有し、
    前記薄肉部は、前記集束部を平面視した場合において、前記集束部の長手方向に沿って長い形状を有する
    集電体。
  14. 蓄電素子が備えるカバー部材であって、
    前記カバー部材は、前記蓄電素子が備える電極体の端部の集束部を前記端部側から覆うことなく、前記集束部の両面のうちの一方の面にレーザ溶接される平板状部を有し、
    前記平板状部は、溶接対象位置において貫通孔が形成された薄肉部を有し、
    前記薄肉部は、前記集束部を平面視した場合において、前記集束部の長手方向に沿って
    長い形状を有する
    カバー部材。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6579023B2 (ja) * 2016-04-13 2019-09-25 トヨタ自動車株式会社 二次電池の製造方法
CN108400276B (zh) * 2017-02-06 2021-03-05 丰田自动车株式会社 二次电池及其制造方法
JP7152860B2 (ja) * 2018-01-17 2022-10-13 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法
DE102018215943A1 (de) * 2018-09-19 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Fügen und elektrischen Kontaktieren von Einzelfolien eines Folienstapels und dessen Verwendung
CN111048320B (zh) * 2018-10-12 2021-09-28 钰冠科技股份有限公司 堆叠型固态电解电容器封装结构及其制作方法
KR20210100895A (ko) * 2020-02-07 2021-08-18 주식회사 엘지에너지솔루션 레이저를 이용한 클리닝 단계를 포함하는 전극 제조방법, 상기 방법으로 제조된 전극 및 이를 포함하는 이차전지
JP7343449B2 (ja) * 2020-06-26 2023-09-12 プライムアースＥｖエナジー株式会社 リチウムイオン二次電池の製造方法、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池の組電池
JP7642997B2 (ja) 2020-09-04 2025-03-11 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
US12087973B2 (en) * 2020-12-31 2024-09-10 Hyundai Motor Company Energy storage device
WO2023059009A1 (ko) * 2021-10-08 2023-04-13 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
JP7611864B2 (ja) 2022-02-25 2025-01-10 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池セルおよびその製造方法
JP7546629B2 (ja) 2022-08-24 2024-09-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池セルおよびその製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4240338C1 (de) * 1992-12-01 1993-12-09 Deutsche Automobilgesellsch Stromableiterfahne und Verfahren zu deren Herstellung
JP2000133241A (ja) 1998-10-30 2000-05-12 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質電池及び非水電解質電池の製造方法
WO2003100886A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-04 Japan Storage Battery Co., Ltd. Battery
JP4292365B2 (ja) * 2002-05-27 2009-07-08 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池
JP4986441B2 (ja) 2005-11-24 2012-07-25 三洋電機株式会社 角形電池
JP5080199B2 (ja) 2007-10-19 2012-11-21 プライムアースＥｖエナジー株式会社 二次電池および二次電池の製造方法
KR101213309B1 (ko) * 2008-08-08 2012-12-18 파나소닉 주식회사 밀폐형 이차 전지 및 그 제조 방법
JP5384071B2 (ja) * 2008-09-30 2014-01-08 三洋電機株式会社 密閉電池
KR101116533B1 (ko) * 2010-01-27 2012-02-24 에스비리모티브 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
JP5917407B2 (ja) 2010-10-29 2016-05-11 三洋電機株式会社 角形二次電池
KR101264491B1 (ko) * 2011-02-22 2013-05-14 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
JP6072676B2 (ja) * 2011-03-31 2017-02-01 三洋電機株式会社 角形二次電池の製造方法
JP5592844B2 (ja) * 2011-06-28 2014-09-17 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電素子
CN102969478B (zh) * 2011-08-31 2016-06-29 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件
KR101627631B1 (ko) * 2012-04-12 2016-06-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 모듈
JP5876380B2 (ja) 2012-06-20 2016-03-02 トヨタ自動車株式会社 積層アルミニウム材の製造方法及びそれを含む密閉型電池の製造方法
US20140014419A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-16 Kazuhiro Fujii Power supply device, vehicle and electric power storage device including power supply device, and battery cell
US8574756B1 (en) * 2012-07-17 2013-11-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Prismatic secondary battery
US9466823B2 (en) * 2013-02-28 2016-10-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
JP2014216076A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 トヨタ自動車株式会社 二次電池および二次電池の製造方法
JP6232213B2 (ja) * 2013-06-06 2017-11-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池及びその製造方法
JP2015069800A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子および蓄電素子の製造方法

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