[发明专利]密闭型电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备将带状的正负两电极隔着带状隔板卷绕或层叠的扁平状电极体的密闭型电池及其制造方法，尤其涉及在电瓶车、混合式电瓶车等的大电流用途中使用的密闭型电池及其制造方法。 

背景技术

随着环境保护运动的高涨，二氧化碳气体等的排出规定正在强化，在汽车领域不仅使用汽油、柴油、天然气等化石燃料的汽车，而且电瓶车(EV)或混合式电瓶车(HEV)的开发正在活跃地进行。而且，近年来的化石燃料的价格的急剧的高涨促进了这些EV或HEV的开发。 

作为这样的EV、HEV用电池，通常使用镍-氢二次电池或锂离子二次电池，但不仅要求应对环境，而且还要求作为汽车的基本性能、即行驶能力的高度化。因此，不仅单单增大电池容量，而且还需要为了对汽车的加速性能或爬坡性能产生大的影响而增大电池输出。然而，若进行高输出的放电，则在电池中流过大电流，因此，电极体的芯体和集电体之间的相接电阻引起的放热变大。从而，EV、HEV用电池不仅需要大型、大容量，而且需要取出大电流，因此，为了防止电池内部的电力损失，并降低放热，对防止这些电极体的芯体和集电体之间的焊接不良，降低内部电阻的技术，也进行了各种改进。 

作为电接合电极体的芯体和集电体的方法，有机械铆接、焊接等方法，但作为要求高输出的电池的集电方法，适合作为熔焊的焊接。另外，作为锂离子二次电池的电极体材料，为了实现低电阻化，使用铜(铜合金)或铝(铝合金)，但铜(铜合金)及铝(铝合金)作为其特性，电阻小，热传导率大，因此，为了焊接，需要非常大的能量。 

作为这样的发电要件的芯体和集电体之间的焊接方法，从以往知道有以下的方法。 

(1)激光焊接法(参照下述专利文献1) 

(2)超声波焊接法(参照下述专利文献2) 

(3)电阻焊法(参照下述专利文献3) 

在激光焊接法中，在铜或铜合金中，对于在金属焊接用中广泛使用的YAG(钇-铝-石榴石)激光的反射率高达约90％，在铝或铝合金中，高达约80％，因此，需要高能量的激光。另外，存在焊接性由于表面状态的影响而大大变化，与其他材质的激光焊接的情况相同地溅射的发生不可避免的问题。 

在超声波焊接中，作为被焊接材料的铜(铜合金)及铝(铝合金)的热传导率大，因此，需要大的能量，另外，由于焊接时的超声波振动，负极合剂发生脱落。因此，在下述专利文献2中公开的发明中，在超声波焊接时压缩作为发电要件的电极体，使得脱落的负极活性物质不浸入电极体内。 

进而，在电阻焊中，作为被焊接材料的铜(铜合金)及铝(铝合金)的电阻小，热传导率大，因此，存在需要在短时间内投入大电流，焊接时发生电极棒和集电体的熔焊发生，发生焊接部以外处的熔焊或火花的问题。 

【专利文献1】(日本)特开2001-160387号公报 

【专利文献2】(日本)特开2007-053002号公报 

【专利文献3】(日本)特开2006-310254号公报 

【专利文献4】(日本)特开2002-008708号公报 

如上所述，三种焊接方法有利有弊，但考虑生产率及经济性的情况下，优选从以往开始作为金属间的焊接法广泛使用的电阻焊法。然而，尤其将在两端分别具有正极芯体及负极芯体的露出部的EV、HEV用电池的方形电池的卷绕电极体(参照上述专利文献4)中的集电体或集电体支承部件时，由于卷绕电极体的层叠数多，因此，为了可靠地焊接，需要大量的焊接能量。而且在电阻焊时，若增大焊接能量，则集电体或集电体支承部件的边缘部可能熔解或从边缘部可能产生火花，并且，电阻焊用电极棒和集电体或集电体支承部件可能熔敷。 

若这样集电体或集电体支承部件的边缘部熔解或在边缘部产生火花，则该部分不仅变色，而且熔解的金属或火花引起而发生的导电性的金属粒子浸入电极体的内部，可能导致内部短路。另外，通常集电体或集电体支承部件的边缘部和芯体的根侧(涂敷有活性物质合剂的一侧)靠近，因此，若集电体或集电体支承部件的边缘部熔解或在边缘部发生火花，则还可能损伤芯体的根侧(涂敷有活性物质合剂的一侧)。进而，若电阻焊用电极棒和集电体或集电体支承部件熔敷，则在切割电阻焊用电极棒和集电体或集电体支承部件时需要大量劳力。 

发明内容