[发明专利]二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备无接头(tabless)结构的电极组的二次电池，特别涉及高输出、寿命特性优良的二次电池及其制造方法。 

背景技术

近年来，作为驱动用电源使用的电化学元件作为重要的关键器件之一，一直对其进行开发。其中，镍氢蓄电池和锂离子二次电池由于重量轻、小型且能量密度高，因而被广泛用于以便携式电话为代表的从民用设备到电动汽车及电动工具的驱动用电源等领域。最近，特别是锂离子二次电池作为驱动用电源引人注目，正在积极进行面向高容量化及高输出化的开发。 

作为驱动用电源使用的二次电池要求大的输出电流。因此，提出了在二次电池的结构上、尤其在集电结构上下了工夫的二次电池。 

例如，为了扩大电极面积，所采用的集电结构是：卷绕通过隔膜分隔的正极板和负极板，然后采用焊接等方法，经由集电接头将正极板和负极板接合在集电板上。但是，这样的集电结构由于集电接头的电阻大、集电效率差，因而难以与要求大的输出电流的驱动用电源相适应。 

另一方面，遍及整个表面而将正极板和负极板接合在集电板上的无接头集电结构由于能够减小电阻，因而适合大电流放电，但是，为了进行无接头集电，必须采用焊接等方法将正极板和负极板的端部接合在集电板上。 

图7是表示专利文献1中记载的无接头集电结构的俯视图。如图7所示，隔着隔膜(未图示)卷绕而成的电极组100的极板端部101在接合部位102被焊接在十字形状(其它如Y字形状、I字形状等)的集电板103上。 

如此形成的集电结构能够在接合部位102将极板端部101切实地 焊接在集电板103上。此外，通过使集电板103呈十字形状，除了能够容易确认接合位置之外，还能够容易检查接合状态，因而能够得到可靠性高的集电结构。再者，由于集电板103没有接合部位102以外的剩余部分，因此能够谋求电池的轻量化，而且由于电极组100的大部分极板端部101不被集电板103覆盖而露出，因此在填充电解液时，能够快速将电解液填充到电极组100中。 

专利文献1中记载的方法由于电极组的极板端部在集电板上的焊接作业可靠且容易，因此，在能够提高可靠性、进而能够同时谋求轻量化方面是有效的，但本发明人等进行了各种研究，结果发现存在以下的课题。 

也就是说，极板端部在集电板上的焊接通过对集电板的接合部位照射激光等能量、从而使该部位的集电板熔化来进行，但在照射能量时，熔化部件的一部分有时飞溅，从而再附着于没有被集电板覆盖而露出的电极组上。在此情况下，在电极组中有可能产生内部短路，从而成为使电池的可靠性降低的主要原因。 

此外，由于使集电板呈十字形状，因此不能遍及整个端部而将极板焊接在集电板上，接合部位只限于配置有集电板的十字形状的部位。如果接合部位少，则也存在内部电阻增加的问题(在专利文献1中，为了抑制内部电阻的增加，通过按每个卷绕单位将设置1处以上的接合部位的卷绕单位数规定在总卷绕数的70％以上来抑制内部电阻的增加)，除此以外，沿着电极组的卷绕方向的接合部位的间距越靠近卷绕的电极组的内周侧越减小，越靠近外周侧越加大，起因于该不均匀的接合间距，存在极板中的电流分布出现偏差的问题。其结果是，有可能使电极活性物质的劣化局部进行，从而成为使电池寿命降低的主要原因。 

专利文献1：特开2004-247192号公报 

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于提供一种具备可靠性及寿命特性优良的无接头集电结构的二次电池及其制造方法。 

本发明中的二次电池的集电结构所采用的构成是：以覆盖电极组的整个极板端部的方式配置集电板，而且以使从极板流向集电板的电流均匀分布的方式将极板端部的接合部位离散地配置在集电板的面内。 

也就是说，本发明涉及一种二次电池，其具备由通过多孔质绝缘层分隔的正极板和负极板卷绕而成的电极组，该二次电池的特征在于：至少一个极性的极板的端部以从多孔质绝缘层突出的状态与集电板抵接，并且集电板被配置为覆盖电极组的整个极板端部，与集电板抵接的极板端部的一部分在集电板面内的离散的接合部位被焊接在集电板上，以使从极板流向集电板的电流均匀分布的方式将接合部位离散地配置在集电板的面内。