JP2006294567A - 蓄電装置と該蓄電装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の溶接ではなく固相接合によって一又は複数の集電体リード部が外部接続用端子に確実に接続された蓄電装置とその製造方法を提供すること。
【解決手段】 本発明の蓄電装置製造方法は、負極集電体及び正極集電体を有するコア部分と該部分から外方に出ている一又は複数の負極集電体リード部及び正極集電体リード部とを有する電極体ユニットと、前記負極集電体リード部に接続した負極端子と、前記正極集電体リード部に接続した正極端子とを備える蓄電装置の製造方法であって、前記正負極の少なくとも一方において、前記一又は複数の集電体リード部１４と端子１２とを積層すること、その積層体１１の少なくとも一部を積層方向に圧縮すること、および、該圧縮部分１４ａ，１２ａを加熱することによって該圧縮部分において一又は複数の集電体リード部と端子とを固相接合により接続すること、を包含する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、少なくとも一つの電極体ユニットが端子と接続されて構成される蓄電装置（複数の電極体ユニットが接続されて構成されるモジュールタイプを含む。）及びその製造技術に関する。特に、電極体ユニットを構成する正負いずれかの集電体リード部と外部接続用端子（以下、単に「端子」という。）とを固相接合した蓄電装置に関する。

種々の電池（例えばリチウム二次電池）やキャパシタ等のいわゆる蓄電装置は、電気を駆動源とする車両、パソコンその他の電気製品等に搭載される電源として利用される。
このような蓄電装置の一形態として、適当な活物質等が塗布されたシート状の正極集電体及び負極集電体がセパレータを挟んで複数回捲回されたもの（捲回型）、或いは適当な活物質等が塗布されたシート状の正極集電体及び負極集電体がセパレータを挟んで複数積層されたもの（積層型）が挙げられる。
これら蓄電装置では、正負極集電体それぞれが捲回又は積層された結果として、正負極を構成する集電体（典型的には集電箔）の端部即ちリード部が、当該蓄電装置の電極体コア部分（例えば正負極活物質、電解質等を含む蓄電素子（セル）の正負極から成る電極体を構成する中心部分に相当する。以下同じ。）から外方に複数並列して張り出している。そして、かかる正負極それぞれの多数の集電体リード部と、所定の正負極端子（即ち外部接続用集電端子）とを積層し、接続する。これにより、多数の集電部位（即ち集電体リード部）から端子に集電することが可能となり、蓄電装置の高出力化を図ることができる。
従来、かかる複数の積層された集電体リード部と端子とは、種々の溶接手段、例えばスポット溶接やレーザー溶接の他、特許文献１に記載されるような超音波溶接によって接続されていた。

このような従来の溶接手段では、例えば箔のような薄い集電体リード部（例えば厚さ１０μｍの銅箔）と端子とを接続する場合、当該リード部が破損（更にはリード部破片が飛散）しないように細心の注意を払って溶接処理を行う必要があった。また、そのような満足すべき溶接を行うための条件設定は容易ならざることであった。
かかる溶接の困難性に鑑みて、特許文献２には、集電体と外部接続用端子（タブ）との間にグラファイト層を挟み込み、この三層構造物を加圧して密着させることによって当該グラファイト層を介在させた集電体と外部接続用端子（タブ）との電気的接続構造が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載の接続手段では溶接による不具合は生じないもののグラファイト層を設ける必要があるため、この手段を適用し得る蓄電装置の形態や構造に制限がある。また、グラファイト層を付加する分だけ蓄電装置製造プロセスの煩雑化、製造コスト増が生じる。

特開２００１−３８４７５号公報 特開平１１−２８３６０８号公報

そこで本発明は、上記のような集電体リード部（典型的には集電箔の端部）と外部接続用端子との接続構造に関する問題点を解決すべく創出されたものである。即ち、本発明の目的は、従来の慎重な操作と厳しい条件設定が要求される溶接手段に代えて、一又は複数の集電体リード部を破損を生じさせることなく外部接続用端子に確実に接続する方法を提供することである。また、他の目的は、そのような接続方法により接続された一又は複数の集電体リード部と端子とを備える蓄電装置を提供することである。また、他の目的は、そのような接続を行う工程を包含する蓄電装置製造方法を提供することである。

本発明によって提供される一つの蓄電装置は、負極集電体及び正極集電体を有するコア部分と該部分から外方に出ている一又は複数の負極集電体リード部及び正極集電体リード部とを有する電極体ユニットと、前記負極集電体リード部に接続した負極端子と、前記正極集電体リード部に接続した正極端子とを備える蓄電装置である。
そして、前記正負極の少なくとも一方において、前記一又は複数の集電体リード部と端子とは積層され且つその積層体の少なくとも一部において固相接合により接続されている。また、該固層接合部分はその周囲の積層部分よりも積層方向の厚みが少なくなるように圧縮されていることを特徴とする。

本明細書において「蓄電装置」とは、所定の電気エネルギーを取り出し得る蓄電素子（典型的には電池（セル）或いはキャパシタ）を備える装置をいい、特定の蓄電機構に限定されない。リチウム二次電池その他の電池、或いは、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）は、ここでいう蓄電装置に包含される典型例である。また、これら蓄電素子を電気的に接続した状態で複数配列させた蓄電素子集合体、即ち、蓄電モジュールもまた蓄電装置に包含される。
また、本明細書において「集電体」とは、正負極を構成する集電部材であって上記電極体コア部分より電気を取り出すためのリード部（端部）を有する導電性部材をいう。また、本明細書において「端子」とは、上記集電体リード部と接続される端子をいい、典型的には外部に電気を取り出す外部接続用端子をいう。

かかる構成の蓄電装置では、正負極の少なくとも一方において、一又は複数の集電体リード部と端子とが固相接合により接続されている。このため、本構成の蓄電装置によると、当該一又は複数の集電体リード部に不測の破損（剥離、亀裂等）が生じるのを未然に防止し、所望する出力が得られ得る電気的接続（即ち各集電体リード部からの集電）を実現することができる。また、固相接合によって高強度の物理的接続（高接合強度）を実現することができる。

ここで開示される蓄電装置の好ましい一つの態様では、前記固相接合により接続された一又は複数の負極集電体リード部及び負極端子を備える。そして、かかる一又は複数の負極集電体リード部は銅箔により構成されており、負極端子は銅製端子であることを特徴とする。
銅箔製の薄い負極集電体リード部は、超音波溶接その他の溶接手段の適用が特に困難であるところ、本態様の蓄電装置では上記固相接合によって銅箔製負極集電体リード部及び銅製負極端子の確実な電気的接続が実現される。

また、本発明は他の側面として、ここで開示される蓄電装置を好適に製造する方法を提供する。
即ち、ここで開示される蓄電装置製造方法は、負極集電体及び正極集電体を有するコア部分と該部分から外方に出ている一又は複数の負極集電体リード部及び正極集電体リード部とを有する電極体ユニットと、前記負極集電体リード部に接続した負極端子と、前記正極集電体リード部に接続した正極端子とを備える蓄電装置の製造方法である。
そして、本蓄電装置製造方法は、前記正負極の少なくとも一方において、前記一又は複数の集電体リード部と端子とを積層すること、その積層体の少なくとも一部を積層方向に圧縮すること、および、該圧縮部分を加熱することによって該圧縮部分において一又は複数の集電体リード部と端子とを固相接合により接続すること、を包含する。
好ましくは、前記一又は複数の負極集電体リード部が銅箔により構成され且つ前記負極端子が銅製端子であり、該一又は複数の負極集電体リード部と負極端子とから成る積層体の少なくとも一部を固相接合により接続する。
本製造方法では、上記積層体を圧縮しつつ加熱することによって、該積層体を構成する一又は複数の集電体リード部と端子とを溶接することなく固相接合（即ち圧接）によって物理的に且つ電気的に接続することができる。このため、一又は複数の集電体リード部に不測の破損（剥離、亀裂等）が生じるのを未然に防止し、所望する出力が得られ得る集電効率のよい蓄電装置を製造することができる。

ここで開示される蓄電装置製造方法の好ましい一つの態様は、通電可能な一対の押圧部材であって通電により発熱する発熱体を備えた一対の押圧部材を用意し、前記一対の押圧部材の各発熱体を前記積層体の積層方向の両外面にそれぞれ押し当てて該積層体を圧縮しつつ、通電により前記発熱体を発熱させて少なくとも該圧縮部分において前記一又は複数の集電体リード部と端子とを固相接合により接続することを特徴とする。
上記一対の押圧部材を使用することによって、圧縮されて密着した積層体を加熱して容易に固相接合（圧接）を実現することができる。

好ましくは、前記押圧部材の発熱体は、タングステン又はモリブデン製（それらを主体とする合金製を含む。以下同じ。）である。これら金属は、高融点であると共に電気抵抗率が高い（Ｗ：５．５×１０^−８Ωm、Ｍｏ：５．７×１０^−８Ωm）。このため、通電時には固相接合に適する発熱を迅速に達成することができる。

また、ここで開示される蓄電装置製造方法の好ましい他の一態様は、前記積層体を構成する全ての集電体リード部及び端子の合計の厚さ（積層体内部の空間を含まない正味の厚さ）が前記圧縮を行う前の厚さよりも１５％〜５０％減少するように、該圧縮を行うことを特徴とする。
かかる割合（以下、かかる厚さの減少割合（％）を圧縮率という。）で積層体を構成する集電体リード部及び端子の合計の厚さを減少することによって、容易に固相接合による集電体リード部相互及び集電体リード部と端子との接続を実現することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項（例えば、端子と集電体リード部の接続構造、固相接合方法）以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、リチウム二次電池等の電池その他の蓄電装置の基本的構成やその構築方法）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
本発明は、集電体（典型的には集電箔）を支持材とする正極及び負極を有する捲回型又は積層型蓄電装置に幅広く適用し得る。ここで開示される典型的な蓄電装置としては、一次電池（例えばリチウム一次電池、マンガン電池、アルカリ電池）、二次電池（例えばリチウム二次電池、ニッケル水素電池）、或いはキャパシタ（例えば電気二重層キャパシタ）を挙げることができる。少なくとも一方の極（好ましくは負極）側において一又は複数の集電体リード部と端子とを積層し得る限りにおいて、これら蓄電装置の形態は特に限定されない。また、電極体コア部分と該コア部分から外方に出ている正負極それぞれの集電体リード部とを備える限り、それらの形状やサイズには特に制限はない。

本発明の蓄電装置は、上述したような構成の電極体コア部分、集電体（集電体リード部を含む）及び外部接続用端子を備える限りにおいて、本発明とは本質的に関連性のない他の構成要素を備え得る。例えば本発明により提供される蓄電装置は、典型的には、少なくとも電極体コア部分を収容し得る種々の形態の外装用ケースを備える。ケースとしては所望される部位に適当な絶縁処理が施された金属製ケース、樹脂製ケース、或いはリチウム二次電池等で採用され得るラミネートフィルム製のケースが挙げられる。
また、典型的には、シート状正極及び負極とともに更に適当なセパレータを捲回又は複数積層して電極体コア部分が形成される。リチウム二次電池（リチウムイオン二次電池ともいう）その他の電池に適用する場合の好適な態様では、典型的には、電極体コア部分には正負極及びセパレータと共に種々の電解質（電解液、固体電解質等）が備えられる。かかる電解質の内容は電池等の蓄電装置の種類に応じて異なり得るが本発明を特徴付けるものではない。

次に、本発明の蓄電装置製造方法について説明する。なお、ここで開示される蓄電装置製造方法は、正負極少なくとも一方（典型的には負極）において、一又は複数の集電体リード部と端子とを固相接合（圧接）により接続することで特徴付けられる方法であり、その他の工程、例えば正負極集電体にそれぞれ活物質等（合材）を塗布する工程、正負極集電体を捲回又は積層する工程、調製した電極体ユニットと適当な電解質とから蓄電素子（セル）を形成する工程、蓄電素子に外装を施す工程等は従来の蓄電装置を製造する場合と同様でよい。

本発明の蓄電装置製造方法では、圧縮と加熱とで固相接合（圧接）可能であれば集電体（リード部）と端子の材料（典型的には導電性のよい金属単体又は合金）は特に限定されず、一般的に蓄電装置の内容（種類）に応じて異なり得るとともに正極と負極とで異なり得る。例えばリチウム二次電池等の電池では正極用集電体（リード部）としてアルミニウム箔が使用され、負極用集電体（リード部）として銅箔が好ましく使用される。そのような集電体（箔）を含む正負極の内容（活物質等の構成要素）は所望する蓄電装置の種類に応じて異なり、所定の電力を貯蔵及び放出し得る正負極の構成要素たり得るものであれば特に限定されない。
本発明の実施に特に好適な負極集電体（リード部）及び負極端子は銅で構成されたものである。銅製の集電体と端子は超音波溶接その他の溶接が特に困難な材質及び形状であるため、ここで開示される方法（固相接合技法）の適用が好ましい。
以下、捲回型又は積層型リチウム二次電池の電極体ユニットの負極を構成する銅箔製集電体リード部及び銅製端子（負極端子）を例にして本発明に係る集電体リード部と端子との固相接合を図面を参照しつつ説明する。

図１は複数の集電体リード部（負極集電体リード部）４と端子（負極端子）２とから成る積層体１（左図）と、ここで開示される方法に基づいて形成された接合部４ａを模式的に示している（右上図）。図１の右下図に示すように、通常の溶接（例えば超音波溶接、レーザ溶接）では溶融部（ナゲット）５が形成され、また、集電体リード部４の破損やスパッタが生じ易い。
一方、ここで開示される方法によると、図１の右上図に示すように、積層された複数の集電体リード部４及び端子２に溶融が認められず、積層構造を保った固相接合特有の接合部４ａが形成される。このように固相接合による本方法では、集電体リード部４の圧縮及び加熱を行った部位４ａにおいて破損、亀裂等のみられない好ましい接続を行うことができる。従って、箔状の薄い集電体リード部を複数積層して端子に接続する場合に特に好ましい接合手段である。

上述した図１に示すような接合部４ａは、適当な圧縮手段と加熱手段により形成することができる。このために、固相接合法で従来用いられてきた種々の手法が採用される。例えば、少なくとも集電体リード部又は端子に接触する部分（以下「当接部」ともいう。）が加熱された状態の押圧部材（プレス部材）を用いて、積層された複数の集電体リード部及び端子を当該積層方向に圧縮し加熱する。このことによって当該圧縮及び加熱部位において固相接合による接続を行うことができる。
例えば、図２に模式的に示すような、当接部（図ではペンシル型押圧部材２０，２１の先端部）が通電により発熱する発熱体２２，２３で構成されている一対の通電可能な押圧部材２０，２１を使用することが好ましい。使用される発熱体２０，２１としては、タングステン、モリブデン、白金、タンタル、鉄−クロム−アルミ系合金、ニッケル−クロム系合金等の金属発熱体、炭化ケイ素、カーボン等の非金属発熱体が挙げられる。このうち、電気抵抗率が高く、発熱効率のよい金属製のものが好ましい。電気抵抗率が高く高融点でもあるタングステン、モリブデン製の発熱体（抵抗発熱体）が特に好ましい。

このような通電可能な押圧部材２０，２１を使用することによって図２に模式的に示すような接続（接合）プロセスを行うことができる。
即ち、図２の（Ａ）に示すように、予め積層した複数の集電体リード部（例えば銅箔製の負極集電体リード部）１４と端子（例えば銅製の負極端子）１２とから成る積層体１１を挟み付けるようにして積層方向の両外面に押圧部材２０，２１の当接部（発熱体）２２，２３を押し当て、当該部分を圧縮する。このときの圧力は所望の固相接合が行われる限りにおいて特に限定されないが、図２の（Ｂ）に示すように、積層体１１の圧縮率（即ち積層体１１を構成する全ての集電体リード部１４と端子１２を合わせた正味の厚さ（ｍｍ）に対する減少した厚さサイズの比率）が１５〜５０％程度（特に２０〜４０％）となるように設定するとよい。
例えば、捲回型又は積層型リチウム二次電池における複数の銅箔製負極集電体リード部（例えば積層する部数が２０〜１００）と銅製負極端子とを接続する場合、１５０〜３００ＭＰａ（概ね１５〜３０ｋｇｆ／ｍｍ^２）程度の加圧が好適である。加圧力がこの範囲よりも小さすぎると固相接合が不良となりいわゆるスパッタ（飛散物）が発生し易くなるため好ましくない。他方、加圧力がこの範囲よりも大きすぎると、加熱した際に押圧部材の当接部の繰り返し使用時の寿命が短くなる（例えば当接部のつぶれや変形による）ので好ましくない。

そして、上記加圧と同時に当該一対の押圧部材２０，２１に通電し、発熱体（当接部）２２，２３を発熱させ、そのジュール熱によって積層体１１の圧縮された部分１４ａ，１２ａを加熱する。これにより、図２の（Ｃ）に示すように、当該圧縮部分１４ａ，１２ａに固相接合により接続された複数の集電体リード部（例えば積層する部数が２〜１００）と端子とから成る接合部１５が形成される。ここで開示される方法では、圧縮と加熱により固相接合を生じさせ、典型的には接合のために積層体１１に振動、摩擦等を付与しない。これにより、スパッタ等の異物発生が防止され、信頼性の高い接続構造の蓄電装置を製造することができる。
なお、固相接合を生じさせる際に通電する電力（電流）は、積層体の材質や厚みの程度、押圧部材に装備された発熱体の材質やサイズ等によって異なり得るが、例えば捲回型又は積層型リチウム二次電池における複数の銅箔製負極集電体リード部（例えば厚さ５〜２０μｍ程度の集電体リード部を２〜１００部数積層する場合）と銅製負極端子（例えば厚さが１〜２ｍｍ程度）とを接続する場合であって、積層体の表面側からみて直径１〜５ｍｍ程度の接合部を生じさせる場合（換言すれば該直径にほぼ対応する直径の発熱体を使用する場合）、通電電流は概ね１０００〜１６００Ａ／ｍｍ^２程度が好ましい。通電時間は特に限定されず、典型的には１秒以下或いは数秒〜数分であり得るが、好ましくは集電体及び端子の融点を越える温度まで加熱しないように制御される。

以下、本発明に関する好適な実施例を図面を参照しつつ説明するが、本発明をかかる図面に示すものに限定することを意図したものではない。
図３に示す本実施例に係る蓄電装置５０は、捲回型で扁平な電極体ユニット５１を主体とするフィルム外装型のリチウム二次電池５０である。
即ち、図３は、図示しないラミネートフィルムによって外装する前（即ちラミネートフィルムを除いた状態）のリチウム二次電池５０を示す側面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図３に示すように、本実施例に係るリチウム二次電池５０は、主に、枠体８０と、電極体ユニット５１と、外部接続用の正極端子７０及び負極端子６０とから構成されている。
本実施例に係る電極体ユニット５１はアルミニウム箔製の正極集電体（厚さ約１０μｍ）と銅箔製の負極集電体（厚さ約１０μｍ）とをセパレータと共に積層し、さらに当該正極集電体と負極集電体とをややずらしつつ捲回し且つ扁平にされた一般的な捲回型電極体ユニット５１である。かかる捲回の結果、捲回方向に対する横方向の一方の端面には、正極集電体の端部が電極体コア部分５２（即ち正極集電体と負極集電体とセパレータとが密に捲回されている部分）から外方に複数（ここでは５４部数）出ており、本実施例に係る正極集電体リード部５３を構成する。同様に、他方の端面には、負極集電体の端部が電極体コア部分５２から外方に複数（ここでは５４部数）出ており、本実施例に係る負極集電体リード部５７を構成する。而して、これら複数の正極集電体リード部５３及び負極集電体リード部５７がそれぞれ後述する正極端子７０及び負極端子６０と電気的に接続される。

なお、かかる電極体ユニット５１の構成自体は本発明を制限するものではなく、従来使用されている種々の材料を用いて構成されておればよい。例えば、正極集電体にはリチウム二次電池用正極活物質層が付与される。正極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２等を挙げることができる。他方、負極集電体にはリチウム二次電池用負極活物質層が付与される。負極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種又は二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等を挙げることができる。
正負極集電体間に使用される好適なセパレータとしては多孔質オレフィン系樹脂で構成されたシートが挙げられる。

本実施例に係る枠体８０は合成樹脂により構成されている。特にラミネートフィルムとの接着性に優れ且つ剛性な樹脂（例えばポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン製）であることが好適である。図３に示すように本実施例に係る枠体８０は長方形状の筐体構造であり、その枠体８０の内側に扁平な電極体ユニット５１を収容する。このように枠体８０に電極体ユニット５１を収容することにより、当該電極体ユニット５１が物理的に保護され、外側からの応力による変形、破損等を防止することができる。このため、信頼性の高い蓄電装置（ここではリチウム二次電池）が得られる。

図３に示すように、負極端子６０は薄い長板形状の部材（厚さ約１．５ｍｍ）であり、銅から形成されている。他方、正極端子７０は薄い長板形状の部材（厚さ約１．５ｍｍ）であり、アルミニウムから形成されている。
そして、図４に示すように、負極端子６０の一方の幅広面上には、束ねられた負極集電体リード部５７が積層され載置されている。他方、図示していないが、正極端子７０の一方の幅広面上には、負極側と同様、束ねられた正極集電体リード部５３が積層され載置されている。

而して、図３に示すように、正極端子７０と複数の正極集電体リード部５３とは、それらの積層部分において、正極集電体リード部外面側からみて直径約５ｍｍの円状の接合部５４ａ，５４ｂが計２箇所形成されている。これら接合部５４ａ，５４ｂにより、正極端子７０と複数の正極集電体リード部５３との電気的及び物理的接続が実現されている。本実施例において、かかる正極側の接合部５４ａ，５４ｂは、一般的なスポット溶接（シリーズスポット溶接、ダイレクトスポット溶接、等）により接合されている。

他方、図３及び図４に示すように、負極端子６０と複数の負極集電体リード部５７とは、それらの積層部分において、負極集電体リード部外面側からみて直径約５ｍｍの円状の接合部５８ａ，５８ｂが計２箇所形成されている。これら接合部５８ａ，５８ｂにより、負極端子６０と複数の負極集電体リード部５７との電気的及び物理的接続が実現されている。そして本実施例においては、かかる接合部５８ａ，５８ｂは、ここで開示される固相接合法によって形成されている。

即ち、上述した図２に示すような形状の、先端直径５ｍｍ、高さ約２ｍｍの緩いテーパ形状のタングステン製発熱体を先端（当接部）に備えた一対の通電可能なペンシル型クロム鋼製押圧部材を用意し、それらの当接部を負極端子６０と複数の負極集電体リード部５７とから成る積層体の両外面に対向するように押し当てた。そして、約２００ＭＰａの加圧力でかかる負極側積層体を積層方向に圧縮した（図２（Ｂ）参照）。圧縮率は約２５％であった。
このように圧縮した状態で図示しない外部電源から両押圧部材間に通電してタングステン製発熱体を発熱させ、そのジュール熱によって積層体の圧縮部分を加熱した。このときの通電電流は約１３８０Ａ／ｍｍ^２であった。また、通電時間は約０．１２秒であった。
以上の操作によって、図４並びに図５及び図６に示すような構造の接合部５８ａ，５８ｂが得られた。なお、図５は接合部５８ｂの断面構造を示す実体顕微鏡写真であり、図６は同断面構造の電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。これら顕微鏡写真から明らかなように、本発明に係る固相接合によると、内部にナゲットが生じない接合部、即ち、リチウム二次電池その他の蓄電装置に悪影響を及ぼす虞のあるスパッタ（典型的には集電体から飛散する破片）を生じさせない固相接合による接合部を形成することができる。
また、この処理によって接合された負極端子６０と負極集電体リード部５７との接合強度は、約８４３ＭＰａ（８６ｋｇｆ／ｍｍ^２）であった。本実施例に関連する試験例として、通電電流を１１００〜１４００Ａ／ｍｍ^２の範囲で適宜変更して同様の固相接合を実施したところ、いずれにおいても良好な固相接合が行われ、上記接合強度も３００ＭＰａ以上（典型的には３００〜９００ＭＰａ、即ち約３０〜９０ｋｇｆ／ｍｍ^２）であった。

以上のようにして、電極体ユニットの正負極集電体リード部５３，５７と正負極端子７０，６０とをそれぞれ接続した後、これら端子７０，６０を備えた電極体ユニット５１を枠体８０に収容する。
そして、図示しない適当なラミネートフィルムによって枠体８０の全体を覆うようにして外装する。次いで、適当な電解液（例えばＬｉＰＦ_６等のリチウム塩を適当量含むジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒のような非水電解液）を注入して封止することによって本実施例に係る蓄電装置５０（リチウム二次電池）の組み立て（構築）が完成する。尚、フィルム外装及び電解質注入プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。

以上、本発明の好適な実施態様を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した態様を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上述の実施例は捲回型蓄電装置（リチウム二次電池）の例であるが、電極体ユニットの基本的構成が異なる以外は同様の構成の積層型蓄電装置を同様に構築し得る。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

本発明に係る固相接合により得られる集電体リード部と端子との接合部（接合構造）を模式的に示す説明図であり、左図は集電体リード部と端子との積層体を示し、右上図は本発明に係る固相接合により得られる接合部（接合構造）を示し、右下図は一般的な溶接により得られる接合部（接合構造）を示す。 本発明に係る集電体リード部と端子との接続（接合）プロセスを示す説明図であり、（Ａ）は一対の押圧部材を集電体リード部と端子とから成る積層体の表面に押し当てる状態を示し、（Ｂ）は当該一対の押圧部材によって集電体リード部と端子とから成る積層体を圧縮・加熱する状態を示し、（Ｃ）は当該圧縮・加熱によって得られた接合部（接合構造）を示す。 本発明の一実施例に係る蓄電装置（ラミネートフィルム外装前のリチウム二次電池）の構成を模式的に示す側面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図であり、負極端子と負極集電体リード部との接合構造を示す。 負極端子と負極集電体リード部との接合部の断面構造を示す実体顕微鏡写真である。 負極端子と負極集電体リード部との接合部の断面構造を示す電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

符号の説明

１，１１ 積層体
２，１２ 端子
４，１４ 集電体リード部
４ａ，１５，５４ａ，５４ｂ，５８ａ，５８ｂ 接合部
２０，２１ 押圧部材
２２，２３ 発熱体
５０ 蓄電装置（リチウム二次電池）
５１ 電極体ユニット
５２ コア部分
５３ 正極集電体リード部
５７ 負極集電体リード部
６０ 負極端子
７０ 正極端子

Claims (7)

1. 負極集電体及び正極集電体を有するコア部分と該部分から外方に出ている一又は複数の負極集電体リード部及び正極集電体リード部とを有する電極体ユニットと、
   前記負極集電体リード部に接続した負極端子と、
   前記正極集電体リード部に接続した正極端子と、
   を備える蓄電装置であって、
   前記正負極の少なくとも一方において前記一又は複数の集電体リード部と端子とは積層され且つその積層体の少なくとも一部において固相接合により接続されており、
   該固層接合部分はその周囲の積層部分よりも積層方向の厚みが少なくなるように圧縮されていることを特徴とする、蓄電装置。
2. 前記固相接合により接続された一又は複数の負極集電体リード部及び負極端子を備え、
   ここで前記一又は複数の負極集電体リード部は銅箔により構成されており、
   前記負極端子は銅製端子である、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 負極集電体及び正極集電体を有するコア部分と該部分から外方に出ている一又は複数の負極集電体リード部及び正極集電体リード部とを有する電極体ユニットと、前記負極集電体リード部に接続した負極端子と、前記正極集電体リード部に接続した正極端子とを備える蓄電装置の製造方法であって、
   前記正負極の少なくとも一方において、前記一又は複数の集電体リード部と端子とを積層すること、
   その積層体の少なくとも一部を積層方向に圧縮すること、および、
   該圧縮部分を加熱することによって該圧縮部分において一又は複数の集電体リード部と端子とを固相接合により接続すること、
   を包含する蓄電装置製造方法。
4. 通電可能な一対の押圧部材であって通電により発熱する発熱体を備えた一対の押圧部材を用意し、
   前記一対の押圧部材の各発熱体を前記積層体の積層方向の両外面にそれぞれ押し当てて該積層体を圧縮しつつ、通電により前記発熱体を発熱させて少なくとも該圧縮部分において前記一又は複数の集電体リード部と端子とを固相接合により接続する、請求項３に記載の方法。
5. 前記発熱体は、タングステン又はモリブデン製である、請求項４に記載の方法。
6. 前記積層体を構成する全ての集電体リード部及び端子の合計の厚さが前記圧縮を行う前の厚さよりも１５％〜５０％減少するように、該圧縮を行う、請求項３〜５のいずれかに記載の方法。
7. 前記一又は複数の負極集電体リード部は銅箔により構成され且つ前記負極端子は銅製端子であり、該一又は複数の負極集電体リード部と負極端子とから成る積層体の少なくとも一部を固相接合により接続する、請求項３〜６のいずれかに記載の方法。