專利名稱：：非水電解液二次蓄電池及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及象圓筒型鋰離子二次蓄電池那樣的，非水電解液二次蓄電池，及其制造方法，在該電池中，在密封容器內，接納有形成發(fā)電元件的電極體，可從正極端子部和負極端子部，朝向外部輸出該電極體所產生的電能。在這種非水電解液二次蓄電池中，帶狀的正極與負極分別通過分隔件相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞，形成卷繞的電極體，該卷繞的電極體接納于密封容器內。作為卷繞電極體所產生的電能朝向外部輸出的方法，廣泛地采用下述方法，即在構成卷繞電極體的正極和負極中，分別連接多個導電性片的基端部，從正極引出的多個正極集電片的前端部與正極端子部連接，并且從負極引出的多個負極集電片的前端部與負極端子部連接。但是，在采用多個集電片的集電結構中，在電流較低的小型非水電解液二次蓄電池的場合，獲得足夠的集電效果，但是，在電流較高的大型非水電解液二次蓄電池中，由于電極面積較大，故具有不能夠獲得足夠的集電效果的問題。另外具有下述問題，即將多個集電片與電極端子部連接的結構和步驟復雜，作業(yè)性或生產性較差。于是，如圖7所示，人們提出了下述圓筒型非水電解液二次蓄電池，其具有由負極集電板36和正極集電板30構成的集電結構。在非水電解液二次蓄電池中，蓋體16，16固定于筒體15的兩端開口部，構成電池筒1，卷繞電極體2接納于該電池筒1的內部。在卷繞電極體2的兩個端部，設置有負極集電板36和正極集電板30，其通過激光方式焊接于卷繞電極體2上。另外，負極集電板36和正極集電板30通過連接帶37，34，與安裝于蓋體16，16上的負極端子機構4和正極端子機構40連接。卷繞電極體2分別由帶狀的正極23，分隔件22，以及負極21構成。正極23按照在由鋁箔形成的芯體的表面上涂敷正極活性物質的方式構成，負極21按照在由銅箔形成的芯體的表面上涂敷負極活性物質的方式構成。正極23和負極21分別沿寬度方向與分隔件22錯開的方式相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞。由此，卷繞電極體2的卷軸方向的兩個端部內部的，一個端部上，正極23的端緣朝向分隔件22的端緣的外方突出，并且在另一端，負極21的端緣朝向分隔件22的端緣的外方突出。此外，正極集電板30由鋁形成，負極集電板36由銅制成。如上所述，如果采用在卷繞電極體2的端部，通過激光方式焊接集電板36、30的集電結構，由于在焊接時，在集電板上不作用有壓力，可以非接觸的方式進行焊接，故作業(yè)性，生產性提高。但是，在圖7所示的非水電解液二次蓄電池的制造步驟中，由于在卷繞電極體2的負極21的端緣上，設置負極集電板36，在進行激光焊接時，作為負極集電板36的材質的銅對激光束的反射率較高，故無法向焊接部提供足夠的能量，焊接是不完全的，由于卷繞電極體2與負極集電板36之間的電阻增加，故具有集電效率降低的問題。此外，如果由鎳形成負極集電板36，則可改善負極集電板36相對卷繞電極體2的焊接性，但是由于鎳形成的負極集電板36的電阻大于銅制的負極集電板36的電阻，故集電效率降低。圖20和圖23所示的已有的非水電解液二次蓄電池按照下述方式構成，該方式為在筒體15的兩個端部通過焊接方式固定有蓋體16，16的圓筒狀的電池筒1的內部，接納有卷繞電極體5。在兩個蓋體16，16上，安裝有正負一對的電極端子機構110，110，卷繞電極體5與兩個電極端子機構110，110通過多個電極片6相互連接，卷繞電極體5所產生的電能可從一對電極端子機構110，110朝向外部輸出。另外，在各蓋體16上，安裝有壓力開閉式氣體排出閥13。如圖22所示，卷繞電極體5按照下述方式構成，該方式為分別在帶狀正極51與負極53之間設置有帶狀分隔件52，將它們呈螺旋狀卷繞。正極51按照下述方式形成，該方式為在由鋁箔形成的帶狀芯體55的兩個表面上，涂敷由鋰離子復合氧化物形成的正極活性物質54，負極53按照下述方式形成，該方式為在由銅箔形成的帶狀芯體57的兩個表面上，涂敷包含碳素材料的負極活性物質56。在分隔件52中，浸滲非水電解液。還有，在正極51上，形成不涂敷正極活性物質54的非涂敷部，在該非涂敷部上，接合有多個電極片6的基端部，同樣，在負極53上，形成有不涂敷負極活性物質56的非涂敷部，在該涂敷部上，接合有多個電極片6的基端部。另外，如圖23所示，極性相同的多個電極片6的前端部61與1個電極端子機構110連接。另外，為了方便起見，圖23僅僅示出一部分的電極片的前端部與電極端子機構110連接的狀態(tài)，對于其它的電極片，前端部與電極端子機構110連接的狀態(tài)在圖中省略。電極端子機構110包括穿過電池筒1的蓋體16而安裝的電極端子111，在該電極111的基端部，形成有凸緣部112。在蓋體16的通孔，安裝有絕緣密封件113，蓋體16與緊固部件之間保持電絕緣性與密封性。在電極端子111上，從蓋體16的外側，嵌合墊片114，并且以螺紋方式嵌合有第1螺母115和第2螺母116。另外，由于將第1螺母115緊固，通過電極端子111中的凸緣部112與墊片114，夾持絕緣密封件113，故密封性提高。上述多個電極片6的前端部61通過點焊或超聲波焊接方式，固定于電極端子111中的凸緣部112上。但是，鋰離子二次蓄電池具有下述問題，即由于隨著電池的尺寸的增加，正極和負極的長度加大，故采用電極片的集電結構的集電性較低，內部電阻產生誤差，或放電容量降低等。于是，人們提交了圖21所示的集電結構的專利申請，其應在正極和負極的整個長度范圍內，具有均勻的集電性。在該集電結構中，卷繞電極體7同樣由下述正極71，負極73，以及分隔件72形成，該正極71按照在芯體75的表面上涂敷正極活性物質74的方式形成，該負極73按照在芯體77的表面上涂敷負極活性物質76的方式形成，該分隔件72中浸滲有非水電解液，該正極71和負極73分別按照沿寬度方向與分隔件72錯開的方式相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞。由此，卷繞電極體7的卷軸方向的兩個端部內的，一個端部中，正極71的芯體75的端緣78朝向分隔件72的端緣突出，并且在另一端緣上，負極73的芯體77的端緣朝向分隔件72的端緣的外方突出。此外，在卷繞電極體7的兩個端部上，分別以形成電阻的方式焊接圓板狀的集電板62，該集電板62通過引線部件63，與上述電極端子機構110連接。但是，圖21所示的具有集電結構的非水電解液二次蓄電池具有下述問題，即由于構成卷繞電極體7的正極71和負極73的芯體75，77的端緣78，78的面積較小，故芯體端緣與集電板62之間的接觸面積較小，由此，電池的內部電阻較大。特別是在電動式汽車用的電源等所采用的鋰離子二次蓄電池中，必須形成高容量，并且盡可能地減小內部電阻，以便獲得高輸出。此外，必須采用生產性優(yōu)良的集電機構，以便減小制造成本。于是，就生產性優(yōu)良的低電阻的電池，人們提交了下述形式的專利申請(比如，參照JP實開昭55-156365號文獻)，在該形式中，在于集電板的整個表面上均勻地分散的狀態(tài)，形成直徑較小的膨脹部，使該膨脹部與芯體端緣相接觸，進行電阻焊接接，由此使電流集中于該膨脹部，使焊接強度提高。此外，如圖24所示，人們提交了下述集電結構的專利申請(比如，參照JP特開平11-31497號文獻)，其采用在平板狀主體93上形成多個彎曲部94的集電板92，在將集電板92壓靠于卷繞電極體7的芯體端緣78上的狀態(tài)，將該彎曲部94以電阻焊接方式固定于芯體端緣78上。還有，人們知道有下述的形式，在該形式中，通過將集電板劃分為2個部分的結構，抑制對集電板進行電阻焊接時的無效電流，使焊接效率改善(JP特開平7-29564號文獻)，另外人們知道有下述形式，在該形式中，在集電板的電阻焊接部，設置有截面呈V字形的突起，使電阻焊接時的電流集中于該突起部，使焊接強度改善(JP特開平2-8417文獻)。再有，人們提交了下述集電結構的專利申請(JP特開平10-261441號文獻)，作為圓板狀的集電板的代換方式，如圖25所示，將凹設有多個狹縫96的集電部件95設置于卷繞電極體7的端部，在將芯體端緣78嵌入該集電部件95中的狹縫的狀態(tài)，對集電部件95的表面照射激光束，進行激光焊接。另外，人們提交了下述集電結構的專利申請(JP特開平2-4102號文獻)，在圓板狀的集電板上，形成前端角度小于90°，截面呈V字形的多個突起部，在將該集電板壓靠于芯體端緣上的狀態(tài)，對上述突起部照射激光束，將集電板焊接于極板組上。但是，于集電板的整個表面上均勻地分散的狀態(tài)，形成較小直徑的膨脹部的上述集電結構(JP實開昭55-156365號文獻)具有下述問題，即集電板與芯體之間的接觸狀態(tài)是不穩(wěn)定的，由于該接觸狀態(tài)，電流不流動，產生焊接不良。此外，在于集電板上形成截面V呈字形的突起與彎曲部，以對該集電板進行電阻焊接的集電結構(JP特開平11-31497號文獻，JP特開平7-29564號文獻，JP特開平2-8417號文獻)具有下述問題，即在象鋰離子二次蓄電池那樣，芯體的厚度極小的場合，焊接強度較低。還有，將凹設有多個狹縫的集電部件通過激光方式焊接于芯體端緣上的集電結構(JP特開平10-261441號文獻)中，不僅必須采用具有復雜形狀的集電部件，而且將芯體端緣插入集電部件中的各狹縫中的作業(yè)極其復雜。再有，在圓板狀的集電板上形成截面V呈字形的突起部，通過激光方式將該集電板焊接于極板組上的結構(JP特開平2-4102號文獻)具有下述問題，即由于突起部的截面形狀為銳角的V字形，故突起部與芯體端緣之間的接觸面積較小，由此，具有接觸電阻較大的問題。另外，由于應照射激光束的V字形突起部與芯體端緣之間的接合面與激光束照射方向之間的夾角為銳角，故激光束無法有效對接合面的焊接起作用，具有焊接不良的危險。本發(fā)明的第1目的提供一種非水電解液二次蓄電池的結構及其制造方法，該非水電解液二次蓄電池具有下述集電結構，在該結構中，將負極集電板以焊接方式固定于集電體的端部上，負極集電板相對電極體的焊接性得以改善，可獲得較高的集電效率。本發(fā)明的第2目的在于提供一種非水電解液二次蓄電池及其制造方法，該二次蓄電池具有下述集電結構，在該結構中，即使在構成電極體的芯體極薄的情況下，芯體端緣與集電板仍可以較大的接觸面積接合，并且生產性優(yōu)良。實現第1目的的結構在本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池中，在電極體(2)的卷軸方向的兩個端部的內部，在一個端部上突出有負極(21)的端緣，在該端緣上接合有負極集電板(3)，該負極集電板(3)與負極端子部導通。在這里，負極集電板(3)由多層部形成，該多層部包括銅層部(31)和金屬層部，該銅層部(31)由銅或以銅為主體的合金形成，該金屬層部由作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬，或以該金屬為主體的合金形成，該銅層部(31)與金屬層部形成兩側的表面層，銅層部(31)焊接于負極(21)的端緣上。具體來說，形成負極集電板(3)的金屬層部的金屬為鎳，不銹鋼，鈦，鉻，鉬等。按照上述本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池，在其制造步驟中，由于在將負極集電板(3)通過激光方式焊接于集電板(2)的負極(21)的端緣上時，在負極集電板(3)的激光束受光側，形成有激光反射率較低的金屬層部，故充分地將激光束的能量吸收，進行完全的焊接。另外，由于負極集電板(3)的金屬層部的金屬由不與鋰形成金屬化合物的金屬，或以該金屬為主體的合金形成，故不產生將非水電解液中的鋰離子消耗掉而形成合金的情況下，由此防止非水電解液中的鋰離子濃度降低。此外，由于負極集電板(3)具有包括銅層部(31)和金屬層部的多層結構，故因銅層部的優(yōu)良的導電性的作用，其電阻小于僅僅由金屬層部形成的場合，獲得較高的導電性。還有，由于電極體(2)的負極(21)的端緣在整個長度范圍內與負極集電板(3)的銅層部(31)接合，故即使在電池的體積較大，電極的尺寸較長的情況下，仍可從整個電極體(2)，均勻地進行集電。其結果是，負極(21)的縱向的電位梯度較小，電流分布不發(fā)生偏置而保持均勻。由此，實現較高的集電效率。具體來說，負極集電板(3)的厚度在0.10～5.00mm的范圍內。如果負極集電板(3)的厚度小于0.1mm，負極集電板(3)本身的電阻較大，不僅集電效率下降，而且因激光焊接，負極集電板(3)過度熔化，在焊接部，產生塌陷。與此相對，如果負極集電板(3)的厚度大于5.00mm，則負極集電板(3)的焊接必須要求較大的能量，難于將負極集電板(3)焊接于厚度為數十微米的負極(21)的端緣。另外，具體來說，金屬層部的厚度與負極集電板(3)的厚度的比率在5～45％的范圍內。由此，金屬層部充分地發(fā)揮使激光反射率降低的性能，并且銅層部(31)充分地發(fā)揮使電阻降低的性能。即，由于當金屬層部的厚度的比率小于5％時，在負極集電板(3)的焊接開始后，金屬層部熔化而消失，呈現激光反射率較高的表面，故焊接性降低。與此相對，如果金屬層部的厚度的比率大于45％，則在與負極集電板(3)的電阻有關的情況下，金屬層處于支配地位，負極集電板(3)的整體的電阻增加。此外，本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池的制造方法包括下述步驟電極體(2)制作步驟，即按照正極(23)的端緣在其中一個端部突出，負極(21)的端緣在另一端部突出的方式，將分隔件(2)夾持于它們之間而將正極(23)與負極(21)疊合，將它們呈螺旋狀卷繞；制作由鋁或以鋁為主體的合金形成的正極集電板(30)；制作由下述多層部形成的負極集電板(3)，該多層部包括銅層部(31)和金屬層部，該銅層部(31)由銅或以銅為主體的合金形成，該金屬層部由作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬，或以該金屬為主體的合金形成；正極集電板焊接步驟，即在突出有正極(23)的端緣的電極體(2)的端部，設置正極集電板(30)，對該正極集電板(30)的表面照射激光束，將正極集電板(30)焊接于正極(23)的端緣上；負極集電板焊接步驟，即按照銅層部(31)與負極(21)的端緣相接觸的方式，在突出有負極(21)的端緣的電極體(2)的端部，設置負極集電板(3)，對該負極集電板(3)的金屬層部的表面照射激光束，將負極集電板(3)焊接于負極(21)的端緣上；組裝步驟，即分別使焊接于電極體(2)上的正極集電板(30)和負極集電板(3)，以導通方式與正極端子部和負極端子部連接，組裝二次蓄電池。按照上述本發(fā)明的制造方法，由于在通過激光方式，將負極集電板(3)焊接于電極體(2)中的負極(21)的端緣處的步驟中，激光對反射率較低的金屬層部的表面進行照射，激光束的能量充分地，提供給負極集電板(3)與負極(21)的端緣的接合部，其結果是，負極集電板(3)與負極(21)的端緣相互完全焊接。另外，在通過激光方式將正極集電板(30)焊接于電極體(2)的正極(23)的端緣處的步驟中，由于作為正極集電板(30)的材質的鋁對激光的反射率較低，激光束的能量充分地，提供給正極集電板(30)與正極(23)的端緣的接合部，其結果是，正極集電板(30)與正極(23)的端緣相互完全焊接。此后，在組裝步驟中，正極集電板(30)與負極集電板(3)分別以導通方式與正極端子部和負極端子部連接。由此，從電極體(2)到兩個端子部的電阻足夠低，獲得較高的集電效率。如上所述，如果采用本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池和其制造方法，負極集電板與電極體的焊接性提高，可獲得較高的集電效率。用于實現第2目的的結構在本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池中，密封筒(1)內部，接納有電極體(7)，該電極體(7)是分別在帶狀的正極(71)與負極(73)之間設置分隔件(72)，之后將它們疊置而形成的，該正極(71)與負極(73)分別按照將活性物質涂敷于帶狀芯體的表面上的方式形成，該電極體(7)所產生電能可從一對電極端子，朝向外部輸出。在這里，在電極體(7)中的至少任何一個端部，突出有構成正極(71)或負極(73)的帶狀芯體的端緣(78)，在該端緣(78)上接合有集電板(3)，在該集電板中的，與芯體端緣(78)相對的面上，形成有多條凸部，該多條凸部的截面呈圓弧狀，或呈四邊形以上的多邊形突出，在各凸部與芯體端緣(78)嵌合的狀態(tài)，集電板焊接于芯體端緣(78)上，并且與其中一個電極端子連接。另外，本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池的制造方法包括下述步驟通過下述方式制作電極體(7)，該方式為使正極(71)和負極(73)分別沿寬度方向與分隔件(72)錯開，將它們疊合，將它們呈螺旋狀卷繞，正極(71)和負極(73)中的各芯體的端緣(78)朝向分隔件(72)的端緣的外側突出；按照下述方式制作集電板(8)，該方式為在具有導電性的平板狀主體(81)上，形成多條凸部(82)，該多條凸部的截面呈圓弧狀，或呈四邊形以上的多邊形突出；焊接集電板的步驟，即以覆蓋方式將集電板壓靠于在集電板(7)的各端部突出的芯體端緣(78)上，在將集電板的凸部與芯體端緣(78)嵌合的狀態(tài)，對該凸部照射激光束或電子束，將集電板焊接于芯體端緣(78)上；連接步驟，即將焊接有集電板的集電體(7)接納于電池筒(1)的內部，將各集電板與各電極端子連接。在上述本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池及其制造方法中，通過將集電板(8)壓靠于電極體(7)的芯體端緣(78)上，該集電板(8)中的各凸部(82)與芯體端緣(78)嵌合，在芯體端緣(78)上，形成有與凸部(82)的表面形狀相對應的接合面，比如由圓筒面形成的接合面。該接合面的面積大于凸部(82)截面呈V字形的場合的面積。于是，對各凸部(82)與芯體端緣(78)的接合部，照射激光束或電子束，對芯體端緣(78)焊接集電板(8)，該集電板(8)通過較大的接觸面積與芯體端緣(78)相接合，其結果是，接觸電阻較小，獲得較高的集電性。另外，由于集電板(8)的凸部(82)的接合部的中間部相對激光束或電子束照射方向，形成90°或接近90°的夾角，激光束或電子束對接合面的焊接發(fā)揮有效作用，其結果是，因具有較大的接合面積而獲得較高的焊接強度。在具體的結構中，集電板(8)按照下述方式構成，該方式為在平板狀主體(81)中，形成有上述的多個凸部(82)，并且開設有1個或多個注液孔(83)，這些注液孔(83)的開孔面積為具有平板狀主體(81)的平面形狀所具有的面積的15％以上。如果采用該具體結構，在電池的組裝步驟中，當將電解液注入電池筒(1)的內部時，由于該電解液通過集電板(8)的注液孔(83)，供向集電體(7)，故使電解液浸滲到分隔件(72)，正極(71)和負極(73)中的時間縮短。還有，如果集電板(8)的注液孔(83)的開孔率小于15％，由于集電板(8)的作用，電解液難于通過，故電解液的浸滲時間必須較長。但是，如果注液孔(83)的開孔率大于90％，由于電流的流路非常狹，集電板(8)的電阻增加，集電性降低。于是，最好集電板(8)的注液孔(83)的開孔率在15～90％的范圍內。在其它的具體結構中，集電板(8)上述集電板按照下述方式構成，該方式為在平板狀主體上，形成有上述的多個凸部，并且成一體形成有長方形狀的引線部，該引線部的前端與電極端子連接。按照該具體的結構，將引線部(85)連接于電極端子上的作業(yè)容易實現，并且可將電極體(7)與電極端子之間的電阻抑制在較小程度。在還一具體的結構中，在集電板(100)的平板狀主體(101)的外周部，在凸部的附近位置，設置有芯體壓靠部(106)，該芯體壓靠部(106)將電極體(7)的芯體(77)的前端部朝向電極體(7)的內側壓靠。在該具體的結構中，上述芯體(77)的前端部由芯體壓靠部(106)推壓，朝向電極體(7)的內側發(fā)生位移，隨之，集電板的凸部(102)的接觸位置也朝向電極體(7)的內側發(fā)生位移。于是，在將集電板的凸部焊接于芯體(77)的前端部上時，無需將激光束或電子束照射到集電板的凸部的外周側的端部，可將其照射到該端部的稍稍內側，即芯體(77)的上述位移位置所接觸的位置。其結果是，激光束或電子束不照射到集電板(100)的外周緣的外側，由此，防止芯體(77)與分隔件(72)在直接接受激光束或電子束的照射后，發(fā)生熔化。此外，上述芯體壓靠部(106)相對芯體(77)的壓靠面，與集電板(100)中的平板狀主體(101)的表面之間的夾角在30°～45°的范圍內。由于上述角度設定在該范圍內，故便充分地獲得下述效果，該效果指使上述芯體(77)的前端部朝向電極體(7)的內側發(fā)生位移。還有，在上述本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池的制造方法中，最好集電板的凸部的寬度為激光束或電子束的點直徑的0.8倍以上。比如，在集電板(8)的凸部(82)的截面形狀為半圓形的場合，最好該半圓形的直徑為激光束或電子束的點直徑的0.8倍以上。再有，在集電板(8)的凸部(82)的截面形狀為梯形狀的場合，最好該梯形狀的頂邊(短邊)的寬度為激光束或電子束的點直徑的0.8倍以上。由此，由于激光束或電子束的能量集中地提供給集電板(8)的凸部(82)與芯體端緣(78)的接合部，故接合部充分地熔化，獲得較大的接合面積與較高的焊接強度。再有，最好集電板(8)的凸部(82)的突出距離在0.5～3mm的范圍內。如果凸部(82)的突出距離小于0.5mm，在電極體(7)的芯體端緣(78)不處于同一平面的場合，凸部(82)不能夠充分地與全部的芯體端緣(78)嵌合，其結果是，無法獲得足夠的焊接強度。另外，如果凸部(82)的突出距離大于3mm，則焊接強度的提高效果到達極限，電池筒(1)內的靜區(qū)增加，體積能量密度降低。另外，最好集電板(8)的厚度在0.1～2mm的范圍內。如果集電板(8)的厚度小于0.1mm，則集電板(8)的電阻增加，集電性下降。另外，如果集電板(8)的厚度大于2mm，則集電性的提高效果到達極限，引線部(85)成一體形成的場合的引線部(85)的加工性產生問題。還有，最好集電板(8)的凸部(820的板厚小于平板狀主體(81)的板厚。在該結構中，由于平板部分的厚度較大，故集電性不會降低，然而由于激光束或電子束照射部的厚度較小，故可以較低的能量，進行焊接。作為集電板(8)的材質，可采用Cu，Al，Ni，SUS，Ti，或這些金屬的合金。由此，可提供對非水電解液的耐腐蝕性與導電性優(yōu)良的電池。如上所述，如果采用本發(fā)明的非水電解液二次蓄電池及其制造方法，即使在構成電極體的芯體極薄的情況下，芯體端緣與集電板仍可以較大的接觸面積接合，另外生產性良好。圖1為本發(fā)明的圓筒型鋰離子二次蓄電池的剖視圖；圖2為負極集電板的透視圖；圖3為表示在卷繞電極體上通過激光方式焊接負極集電板的步驟的剖視圖；圖4為卷繞電極體的局部的展開透視圖；圖5為具有另一結構的負極集電板的透視圖；圖6為具有又一結構的負極集電板的透視圖；圖7為已有的圓筒型鋰離子二次蓄電池的剖視圖；圖8為表示本發(fā)明的鋰離子二次蓄電池的主要部分的局部剖開的正視圖；圖9為卷繞集電體和集電板的分解透視圖；圖10為集電板的平面圖；圖11為沿圖10中的A-A線的放大剖視圖；圖12為將集電板壓靠于卷繞電極體上的步驟的透視圖；圖13為表示集電板的圓弧狀凸部嵌入芯體端緣的狀態(tài)的剖視圖；圖14為表示集電板的V字形凸部嵌入芯體端緣的狀態(tài)的剖視圖；圖15為表示集電板的梯形狀凸部嵌入芯體端緣的狀態(tài)的剖視圖；圖16為表示具有還一結構的負極集電板的透視圖；圖17為該負極集電板的俯視圖；圖18為用于說明激光點相對負極集電板的位置的俯視圖；圖19為沿圖18的E-E線的剖視圖20為表示已有的圓筒型鋰離子二次蓄電池的外觀的透視圖；圖21為集電板與卷繞電極體的分解透視圖；圖22為已有的鋰離子二次蓄電池所采用的卷繞電極體的局部展開的透視圖；圖23為表示已有的鋰離子二次蓄電池的主要部分的局部剖開的正視圖；圖24為已有的集電板與卷繞電極體的分解透視圖；圖25為已有的集電部件與卷繞電極體的分解透視圖。下面通過附圖，對本發(fā)明的圓筒型鋰離子二次蓄電池的實施例進行具體描述。(1)第1實施例如圖1所示，在本實施例的圓筒型鋰離子二次蓄電池中，蓋體16，16固定于筒體15的兩端開口部，形成電池筒1。在該電池筒1的內部，接納有卷繞電極體2。在卷繞電極體2的兩個端部，設置有負極集電板3和正極集電板30，該負極集電板3和正極集電板30由銅層部31與金屬層部這兩個層形成，該金屬層部由作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬，或以該金屬為主體的合金形成，該負極集電板3和正極集電板30通過激光方式焊接于卷繞電極體2的兩個端部。另外，該負極集電板3和正極集電板30分別通過連接帶33，34，與安裝于蓋體16，16上的負極端子機構4和正極端子機構40連接。如圖4所示，卷繞電極體2分別由帶狀的正極23，分隔件22和負極21構成。正極23按照下述方式構成，該方式為在由鋁箔形成的芯體的表面上，涂敷由LiCoO2形成的正極活性物質26，負極21按照下述方式構成，該方式為在由銅箔形成的芯體表面上，涂敷由天然黑鉛形成的負極活性物質24。正極23和負極21分別以沿寬度方向與該分隔件2錯開的方式，相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞。由此，在卷繞電極體2的軸向的兩個端部中的一個端部，呈螺旋狀卷繞的負極21的端緣(非涂敷部25)相對分隔件22的端緣，朝向外方突出，并且在另一端部，呈螺旋狀卷繞的正極23的端緣(非涂敷部27)相對分隔件22的端緣，朝向外方突出。比如，各電極的活性物質涂敷部24,26的寬度A為數十mm，非涂敷部25，27的寬度B為10mm，相對分隔件22的突出距離S可在1-3mm的范圍內。如圖1和2所示，負極集電板3呈圓盤狀，其包括雙層結構，該雙層結構由厚度為2.40mm的銅層部31，以及厚度為0.6mm的鎳層部32形成，該鎳層部32由作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬的鎳形成。在該負極集電板3的端部，突設有銅制的連接帶33。另外，作為負極集電板3，如圖5所示，可采用形成有鎳層部32，以及不銹鋼層部35的形式。另外，作為負極集電板3，如圖6所示，還可形成3層結構，在3層結構中，銅層部31與鎳層部32形成兩側表面層，在兩個表面層之間，夾持有不銹鋼層部39。再有，如果采用作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬，則除了使用鎳層部32與不銹鋼鋼層部35，還可采用鈦層部，鉻層部，或鉬層部。正極集電板30也同樣呈圓盤狀，其由厚度為1.00mm的鋁板形成，如圖1所示，在其端部突設有鋁制的連接帶34。如圖3所示，負極集電板3按照下述方式，設置于卷繞電極體2的端部，該方式為銅層部31與卷繞電極體2的負極21的端緣(非涂敷部25)相接觸，該板3通過對鎳層部32的表面照射激光束，焊接于負極21的端緣處。另外，同樣，正極集電板30也設置于卷繞電極體2的端部，該板30通過對其表面照射激光束，焊接于正極23的端緣處。如圖1所示，負極端子機構4包括端子部件41，在該端子部件41的螺紋軸部的底端部，突設有凸緣部43。該端子部件41中的螺紋軸部42穿過蓋體16，在端子部件41的周圍，設置有第1絕緣部件45和第2絕緣部件46，從而確保蓋體16與端子部件41之間的絕緣性和氣密性。另外，在端子部件41的前端部，嵌合有墊片47，并且以螺紋方式嵌合有螺母48。正極端子機構40也具有相同的結構。從負極集電板3伸出的連接帶33的前端部，與負極端子機構4的端子部件41的凸緣部43焊接，并且從正極集電板30伸出的連接帶34的前端部，與正極端子機構40的端子部件41的凸緣部43焊接。由此，可從負極端子機構4和正極端子機構40，輸出卷繞電極體2發(fā)生的電能。下面對上述的本發(fā)明的鋰離子二次蓄電池的制造步驟進行描述。卷繞電極體2的制作將由LiCoO2形成的正極活性物質，由碳形成的導電促進劑，以及由聚偏二氟乙烯(PVdF)形成的粘接劑混合，調制成正極混合劑，按照圖4所示的方式，將該正極混合劑，涂敷于由鋁箔形成的帶狀的正極芯體的兩個表面上，制成正極23。另外，在正極芯體中的一個端部，形成不涂敷正極活性物質層的，寬度為10mm的非涂敷部27。將由天然黑鉛形成的負極活性物質，由聚偏二氟乙烯(PVdF)形成的粘接劑混合，調制成負極混合劑，將該負極混合劑，涂敷于由銅箔形成的帶狀的負極芯體的兩個表面上，制成負極21。另外，在負極芯體中的一個端部上，形成不涂敷負極活性物質的，寬度為10mm的非涂敷部25。此外，制備下述分隔件22，其寬度稍稍大于正極活性物質涂敷部和負極活性物質涂敷部的寬度A。還有，該分隔件22由多孔性的聚乙烯和聚丙烯形成。此后，如圖4所示，將正極23，分隔件22和負極21相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞，制成卷繞電極體2。此時，正極23的活性物質非涂敷部27與負極21的活性物質非涂敷部25的端緣按照從分隔件22的端緣，朝向外側突出的方式疊合。正極集電板30和負極集電板3的制作如圖2所示，制作由厚度為2.40mm的銅層部31與厚度為0.60mm的鎳層部32形成的雙層結構的負極集電板3，如圖5所示，制作由不銹鋼層部35形成的雙層結構的負極集電板3，或如圖6所示，制作在厚度為2.40mm的銅層部31與厚度為0.30mm的鎳層部32之間形成有厚度為0.30mm的不銹鋼的鋼層部39的3層結構的負極集電板3，將銅制的連接帶33的基端部與該負極集電板3的端部連接。另外，制作由厚度為1.00mm的鋁板形成的正極集電板30，將鋁制的連接帶34的基端部與該正極集電板30的端部連接。電池的組裝按照銅層部31與卷繞電極體2中的負極21的端緣相接觸的方式，設置負極集電板3，對該負極集電板3中的鎳層部32的表面照射激光束，將負極集電板3焊接于負極2的端緣處。另外，將正極集電板30設置于卷繞電極體2中的正極23的端緣處，對該正極集電板30的表面照射激光束，將正極集電板30焊接于正極23的端緣處。此后，將從負極集電板3伸出的連接帶33的前端部，通過超聲波方式焊接于負極端子機構4的端子部件41的凸緣部43上，并且將從正極集電板30伸出的連接帶34的前端部，通過超聲波方式焊接于正極端子機構40的端子部件41的凸緣部43上。還有，將負極端子機構4和正極端子機構40裝配于兩個蓋體16，16上。接著，將卷繞電極體2插入筒體15的內部，將蓋體16，16以焊接方式固定于筒體15的兩個開口部，之后，從圖中省略的電解液注入口，注入電解液。另外，該電解液是這樣形成的，按照1∶1的體積比，將乙烯碳酸酯與碳酸二乙酯混合，按照1mole/litre的比例，將LiPF6溶解于該混合溶劑中。最后，將電解液注入口密封。由此，形成圖1所示的圓筒型鋰離子二次蓄電池。還有，作為正極活性物質，不限于上述的LiCoO2，其可采用LiNiO2，LiMn2O4等。此外，作為負極活性物質，不限于上述的天然黑鉛，其可采用人造黑鉛，焦炭等的其它碳素材料，可吸收放出鋰的材料。再有，作為電解液，不限于上述的成分，其可采用下述溶液等，該溶液是這樣形成的，按照0.7～1.5mole/litre的比例，將LiCLO4，LiCF3SO4等溶解于下述溶劑中，該溶劑指vinylene碳酸酯，丙撐(propylene)碳酸酯等的有機溶劑，這些有機溶劑與異丙(isopro)碳酸酯，碳酸二乙酯，1，2-二甲氧(dimethoxy)乙烷(ethane)，ethoxymethoxyethane等的低沸點溶劑的混合溶劑。試驗在上述本發(fā)明的圓筒型鋰離子二次蓄電池中，如圖2所示，制作下述本發(fā)明的電池1～11，這些電池中的負極集電板由2層形成，對鎳層部32的厚度與銅層部31的厚度進行了各種變更。另外，如圖5所示，制作本發(fā)明的電池12～22，這些電池中的負極集電板由2層形成，對不銹鋼層部35的厚度和銅層部31的厚度進行了各種變更。還有，如圖6所示，制作本發(fā)明的電池23，該電池23中的負極集電板3由鎳層部32，不銹鋼層部39和銅層部31的3層結構形成。如圖7所示，除了下述方面以外，按照與本發(fā)明的電池相同的方式，制作比較電池1和2，該下述方面指具有由鎳板或銅板形成的單層結構的負極集電板。之后，計算各電池的輸出密度。另外，作為上述的不銹鋼，采用奧氏體不銹鋼。表1～6表示各電池的結構表1表2表3表4表5表6對于各電池，按照放電深度為50％，以不同的電流值，進行10秒的放電，根據該10秒后的電池電壓與此時的電流值之間的關系，計算各電池的輸出密度。表7～9表示其結果。表7<tablesid="table8"num="008"><table>電池序號輸出密度(W/kg)本發(fā)明電池1802本發(fā)明電池2912本發(fā)明電池3947本發(fā)明電池4973本發(fā)明電池5935本發(fā)明電池6871本發(fā)明電池7832本發(fā)明電池8909本發(fā)明電池9927本發(fā)明電池10934本發(fā)明電池11853比較電池1735比較電池2786</table></tables>表8<tablesid="table9"num="009"><table>電池序號輸出密度(W/kg)本發(fā)明電池12800本發(fā)明電池13895本發(fā)明電池14914本發(fā)明電池15927本發(fā)明電池16899本發(fā)明電池17843本發(fā)明電池18810</table></tables>表9從表7和表8顯然知道，在本發(fā)明電池1～11和12～22中，獲得大于比較電池1和2的輸出密度。其原因在于在本發(fā)明電池中，由于設置有雙層結構的負極集電板3，該雙層結構由銅層部31，與鎳層部32或不銹鋼層部35形成，故通過激光方式將負極集電板3焊接于卷繞電極體2上時的激光反射受到抑制，由于確實將負極集電板3焊接于負極的端緣上，故集電效率提高。與此相對，在比較電池1中，激光為鋼制的負極集電板的表面反射，焊接不充分，集電效率降低，在比較電池2中，由于鎳制的負極集電板的電阻較大，故集電效率降低。另外，負極集電板3的總體厚度在0.10～5.00mm的范圍內的本發(fā)明電池2～5和13～16中，其輸出密度大于在上述范圍之外的本發(fā)明電池1和6,12及17。這是因為如果負極集電板3的厚度小于0.10mm，則負極集電板3本身的電阻增加，集電效率降低，另外如果負極集電板3的厚度大于5.00mm，則焊接不充分，集電效率降低。此外，在鎳層部32的厚度與負極集電板3的厚度的比率在5～45％的范圍內的本發(fā)明電池4和8～10中，其輸出密度大于在該范圍之外的本發(fā)明電池7和11。同樣，不銹鋼層部35的厚度與負極集電板3的厚度的比率在5～45％的范圍內的本發(fā)明電池15和19～21中，其輸出密度大于在該范圍之外的本發(fā)明電池18和22。這是因為當鎳層部32或不銹鋼層部35的厚度的比率小于5％時，在負極集電板3的焊接開始后，銅層部31的表面馬上呈現，激光反射率增加，焊接不充分，集電效率降低，此外，如果鎳層部32或不銹鋼層部35的厚度的比率大于45％，則負極集電板3的電阻增加，集電效率降低。再有，從表9顯然知道，在本發(fā)明電池23中，獲得大于比較電池1和2的輸出密度。該情況表明，在下述場合，也獲得相同的效果，該場合指采用在鎳層部32與銅層部31之間，形成不銹鋼層部39的3層結構的負極集電板3。根據上面的結果可知道，由于設置有下述負極集電板3，該負極集電板3具有銅層部31，與鎳層部32或不銹鋼層部35，故集電效率可提高，輸出密度可增加。此外，最好負極集電板3的厚度在0.10～5.00mm的范圍內，最好鎳層部32或不銹鋼層部35的厚度與負極集電板3的總體厚度的比率在5～45％的范圍內。如果在該范圍內，則負極集電板3可為2層以上的結構。(2)第2實施例如圖8所示，本實施例的圓筒型鋰離子二次蓄電池按照下述方式構成，該方式為在于筒體15的兩個端部以焊接方式固定有蓋體16，16的圓筒狀的電池筒1的內部，接納有卷繞電極體7。在兩個蓋體16，16上，安裝有正負一對電極端子機構110，110。另外，電極端子機構110具有與已有技術相同的結構。還有，在各蓋體16上，安裝有壓力開閉式的排氣閥13。在卷繞電極體7的兩個端部上，分別設置有集電板8，該集電板8通過激光方式焊接于芯體端緣78上。突設于該集電板8的端部上的引線部85的前端通過點焊，超聲波焊接或激光焊接的方式，連接于構成電極端子機構110的電極端子111的凸緣部112。卷繞電極體7如圖9所示，卷繞電極體7按照下述方式構成，該方式為在帶狀的正極71與負極73之間，分別設置帶狀的分隔件72，將它們卷繞成螺旋狀。正極71按照下述方式構成，該方式為由鋁箔形成的帶狀芯體(75)的兩個表面上，涂敷由鋰復合氧化物形成的正極活性物質74，負極73按照下述方式形成，該方式為在由銅箔形成的帶狀芯體77的兩個表面上，涂敷包括碳素材料的負極活性物質(76)。將非水電解液浸滲于該分隔件72中。在正極71上，形成涂敷有正極活性物質74的涂敷部，以及沒有涂敷有正極活性物質的非涂敷部。另外，在負極73上，也形成涂敷有負極活性物質76的涂敷部，以及沒有涂敷有負極活性物質的非涂敷部。正極71和負極73分別以沿寬度方向與該分隔件2錯開的方式，相互疊合，分別從分隔件72的兩個端緣，朝向外側突出有正極71和負極73中的非涂敷部。接著，通過將它們卷繞成螺旋狀，構成卷繞電極體7。在卷繞電極體2的軸向的兩個端部中的一個端部，正極71的非涂敷部的芯體端緣78相對分隔件72中的一個端緣，朝向外方突出，并且在另一端部，負極73的非涂敷部的芯體端緣78相對分隔件72的另一端緣，朝向外方突出。集電結構如圖9和10所示，集電板8包括圓形的平板狀主體81，在該平板狀主體81上，成整體形成有呈放射狀延伸的多個圓弧狀凸部82，該凸部82朝向卷繞電極體7一側突出。另外，在平板狀主體81上，開設有中間孔84，并且在該中間孔84的周圍，開設有多個注液孔83。另外，在平板狀主體81的端部，成整體形成有長方形狀的引線部85。此外，如圖11所示，在集電板8中的圓弧狀凸部82中，平板狀主體81中的與半徑垂直的截面形狀呈半圓的圓弧狀。另一集電結構圖16和17表示具有另一結構的集電板100。該集電板100包括圓形的平板狀主體101，在該平板狀主體101上，成整體形成有呈放射狀延伸的多個梯形凸部102，該凸部朝向卷繞電極體7一側突出。另外，在該平板狀主體101上，開設有中間孔104，并且在該中間孔104的周圍，開設有多個注液孔103。另外，在平板狀主體101的端部，成整體形成有長方形狀的引線部105。此外，在平板狀主體101的外周部，在各凸部102的兩側附近位置，朝向下方突設有下述芯體壓靠部106，該芯體壓靠部106將上述卷繞電極體7中的芯體77的前端部，朝向卷繞電極體7的內側按壓。芯體壓靠部106通過對平板狀主體101的外周部，進行切斷和彎曲加工，形成圖17所示的長方形狀，其寬度X為2mm，其長度Y為5mm。制造方法在分別制作圖8所示的電池筒1，電極端子機構110，圖9所示的卷繞電極體7，以及集電板8之后，如圖12所示，將集電板8壓靠在形成于卷繞電極體7的每個端部處的芯體端緣78上。由此，如圖13所示，集電板8的圓弧狀凸部82嵌入卷繞電極體7的芯體端緣78，在圓弧狀凸部82與芯體端緣78之間，形成由圓筒面形成的接合面。在此狀態(tài)，如圖中的箭頭所示，向集電板8的圓弧狀凸部82的內周面，照射激光束，進行激光焊接。其結果是，集電板8的圓弧狀凸部82與卷繞電極體7的芯體端緣在較大的接觸面積，相互接合。另外，在采用圖18和圖19所示的集電板100的場合，通過將集電板100壓靠于卷繞電極體7的端部，芯體77的前端部受到芯體壓靠部106按壓，朝向卷繞電極體7的內側發(fā)生位移，隨之，該前端部與集電板100的凸部102之間的接觸位置也朝向卷繞電極體7的內側發(fā)生位移。在將集電板100通過激光方式焊接于卷繞電極體7的端部時，激光束按照圖18中的雙點劃線所示的點107的軌跡，沿集電板100的凸部102，比如，從集電板100的內周側，朝向外周側移動，但是最外周側的凸部107a的位置隨著上述芯體77的前端部的位移，可停止于集電板100的凸部102的外周側的端部102的稍內側。如果最外周側的點107a的位置移動到集電板100的凸部102的外周側的端部102，則其激光束的一部分朝向集電板100的外周側照射，具有下述危險，即使位于卷繞電極體7的最外周部的芯體77與分隔件72熔化。與此相對，在圖18和圖19所示的結構中，由于最外周側的點107a不會從集電板100的外周緣的外側看到，故不具有芯體77與分隔件72因照射激光束而熔化的危險。因此，同樣對于位于卷繞電極體7的最外周部的芯體77，確實對集電板100進行焊接，其結果是，卷繞電極體7與集電板100之間的接合面積增加，集電效率上升。電池的組裝按照下述方式，制造本發(fā)明電池A，B，C，D，E和比較電池F，G，H，I。對于本發(fā)明電池A，如圖9所示，將正極71，負極73與分隔件72疊置，將它們呈螺旋狀卷繞，制作卷繞電極體7，該正極71這樣形成，即在厚度為20μm的鋁制芯體75上，涂敷由鈷酸鋰形成的正極活性物質74，上述負極73這樣形成，即在厚度為20μm的銅制芯體77上，涂敷由黑鉛形成的負極活性物質76，上述分隔件72由離子滲透性的聚丙烯制的多微孔膜形成。此外，在正極71和負極73的寬度方向的端部，設置具有一定寬度的非涂敷部。另外，在厚度為1mm的平板狀主體81上，呈放射狀形成多個圓弧狀凸部82，并且制作下述鋁制集電板8，在該板上，按照50％的開孔率，開設有多個注液孔83，將該集電板8覆蓋于卷繞電極體7的正極側的芯體端緣78上，從頂部，通過夾具將其壓住。還有，集電板8的圓弧狀凸部82的厚度T為1mm，內徑為1.2mm。如圖13所示，在此狀態(tài)，向集電板8中的圓弧狀凸部82的內周面，照射激光束，將集電板8的圓弧狀凸部82的外周面焊接于芯體端緣78上。此后，將厚度為1mm的鋁制引線片的基端部通過激光方式焊接于集電板8的表面上，將其前端部通過激光方式焊接于鋁制電極端子的內面上，構成正極側的集電結構。再有，除了電極端子，引線片由鎳形成以外，按照與正極側的集電結構相同的方式，構成負極側的集電結構。此后，將卷繞電極體7接納于筒體15的內部，以焊接方式將組裝有電極端子機構110的蓋體16，固定于筒體15的兩個開口部，之后，注入作為支承電解質的，包含1M/L的六氟磷酸鋰的酯系有機電解液，裝配成作為純電池的電容量為180Wh級的電池。對于本發(fā)明電池B，如圖15所示，除了采用形成有其截面為梯形凸部121的集電板120以外，按照與本發(fā)明電池A相同的方式，進行電池的組裝。但是，作為本發(fā)明電池B，制作注液孔的開孔率為10％，15％，30％，50％，70％，90％，以及93％的7種本發(fā)明電池B1～B7。形成梯形凸部12的槽的深度為1.2mm，該槽的底面的槽寬度為1.6mm。對于本發(fā)明電池C，除了在平板狀主體上成一體形成具有相同板厚的引線部以外，按照與本發(fā)明電池B相同的方式，組裝電池。多個注液孔的開孔率為50％。另外，引線部的前端通過激光方式焊接于電極端子的內面上。對于本發(fā)明電池D，基本上按照與本發(fā)明電池C的相同的方式，組裝電池，但是按照下述方式，制成下述23種本發(fā)明電池D1～D23，這些電池中的形成梯形凸部的槽的形狀尺寸是不同的。開孔部的面積為整體面積的50％。即，本發(fā)明電池D1～D5中的激光點直徑分別為槽底面的槽寬度B的0.6倍，0.8倍，1.0倍，1.2倍，1.6倍。本發(fā)明電池D6～D14中的槽深度H分別為0.3mm，0.5mm，0.8mm，1.2mm，1.6mm，2.0mm，2.5mm，3.0mm，3.5mm。此外，本發(fā)明電池D15～D23中的集電板的厚度分別為0.05mm，0.10mm，0.20mm，0.50mm，1.00mm，1.50mm，2.00mm，2.50mm，3.00mm。但是，對于本發(fā)明電池D1～D5，集電板的厚度T為1mm，凸部的槽深度H為1.2mm，凸部的板厚S為1mm，對于本發(fā)明電池D6～D14，集電板的厚度T為1mm，凸部的槽寬度B為1.6mm，凸部的板厚S為1mm，對于本發(fā)明電池D15～D23，凸部的板厚S與集電板的厚度T相同，凸部的槽寬度B為1.6mm，凸部的槽深度H為1.2mm。對于本發(fā)明電池E，除了圖15所示的集電板120的厚度T為1mm，梯形凸部121的板厚S為0.5mm以外，按照與本發(fā)明電池D相同的方式，組裝電池。注液孔的開孔率為50％。此外，凸部的槽深度H為1.2mm，凸部的槽底面的槽寬度B為1.6mm。對于比較電池F，如圖24所示，制作下述集電板92，在該板中，在厚度為1mm的平板狀主體93上，形成4個彎曲部94，將該集電板92設置于卷繞電極體7的芯體端緣78上，通過兩個電極桿進行點焊。此后，將引線中的兩個端子以點焊方式固定于集電板92和電極端子上，形成集電板結構，按照與上述電池相同的方法，組裝電池。對于比較電池G，如圖25所示，制作具有多個狹縫96的集電部件95，將卷繞電極體7中的芯體端緣78插入該集電部件95中的狹縫96中，將集電部件95通過激光方式焊接于芯體端緣78上。之后，將引線的兩個端部通過激光方式焊接于集電部件95和電極端子上，形成集電結構，按照與上述電池相同的方法，組裝電池。再有，對于比較電池H，如圖14所示，將下述集電板9壓靠于具有厚度為20μm的鋁制芯體的卷繞電極體的正極側的芯體端緣78上，該集電板9具有前端夾角為45°，截面呈V字形的凸部91的，厚度為1mm的鋁制板形成，在此狀態(tài)，對V字形的凸部91照射激光束，進行激光焊接。之后，通過激光方式將厚度為1mm的鋁制引線的兩端，焊接于集電板9和電極端子上，形成正極側的集電結構。此外，除了電極端子，引線和集電板由鎳形成以外，按照與正極側的集電結構相同的方式，形成負極側的集電結構。對于本發(fā)明電池I，如圖16和17所示，采用形成有其截面呈梯形的凸部102的集電板100，該集電板100的厚度T為1mm，凸部的槽深度H為1.2mm，凸部的板厚S為0.5mm，凸部的槽寬度B為1.6mm，注液孔103的開孔率為50％，芯體壓靠部106的寬度X為2mm，長度Y為5mm，按照與本發(fā)明電池D相同的方式，組裝電池。另外，作為本發(fā)明電池I，如圖19所示，形成下述6種本發(fā)明電池I1～I6，這些電池中的芯體壓靠部106對芯體77的壓靠面，與集電板100的平板狀主體101的表面之間的夾角θ分別為15°，30°，40°，45°，60°和80°。試驗下面采用上述多個電池，進行下述性能的確認試驗，對輸出特性進行比較。圖10～12表示各電池的結構和輸出的測定結果。表10<tablesid="table12"num="012"><table>凸部開孔率(％)引線體凸部截面槽寬度B(mm)槽深度H(mm)集電板厚度(mm)凸部板厚(mm)輸出密度(W/電池A○50×半圓狀-1.21.001.00590電池B1○10×梯形狀1.61.21.001.00599B2○15×梯形狀1.61.21.001.00599B3○30×梯形狀1.61.21.001.00598B4○50×梯形狀1.61.21.001.00598</table></tables>表11表12本發(fā)明電池A與比較電池F，G，H的輸出特性的比較對于本發(fā)明電池A與比較電池F，G，H，以0.125C充電到4.1V之后，以0.5C對電池進行放電，直至到達40％的放電深度，然后，在電流值4C，放電時間10秒的條件下，進行輸出特性試驗。表13表示其結果。在計算輸出密度時，以上述條件下的電壓與電流特性，計算輸出值，將其結果除以電池的重量，得到輸出密度。另外，本發(fā)明電池A的激光焊接條件是激光輸出400W，脈沖頻率15Hz，激光束的光點直徑D1mm。表13根據表13知道，本發(fā)明電池A的輸出特性高于比較電池F?？烧J為其原因在于由于比較電池F的芯體非常薄，其厚度為20μm，故點焊的焊接面積較小，其結果是，內部電阻增加。在比較電池G中，其輸出大于比較電池F，但是，小于本發(fā)明電池A的輸出。可認為其原因在于在本發(fā)明電池A中，由于通過呈放射狀延伸的4個圓弧狀凸部82進行集電，故放電時的電位分布較小，與此相對，在比較電池G中，盡管芯體與集電部件之間的接觸面積大于本發(fā)明電池A，但是采用沿圓周方向的局部進行集電的結構，故其高效率放電時的電位分布大于本發(fā)明電池A。還有，在比較電池G中，將多個芯體插入集電部件中的狹縫中的作業(yè)是必需的，步驟較復雜，但是在本發(fā)明電池中，僅僅通過將集電板壓靠于芯體端緣上，便可實現焊接，從而使步驟簡化。在比較電池H中，其輸出相對比較電池G提高，但是小于本發(fā)明電池A的輸出。可認為其原因在于在比較電池H中，按照與本發(fā)明A電池相同的方式，從卷繞電極體的整個芯體，進行集電，但是如圖14所示，由于凸部91的截面形狀呈V字形，凸部91與芯體端緣78之間的接合面的寬度W，小于具有相同深度和寬度的圓弧狀凸部82與芯體端緣78之間的接合面的寬度W’，接觸面積變窄。本發(fā)明電池A與本發(fā)明電池B4的輸出特性的比較對于本發(fā)明電池A與本發(fā)明電池B4，在激光輸出400W，脈沖頻率15Hz的同一條件下，對焊接集電板的場合的輸出特性進行比較。圖14表示其結果。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C，進行充電，直至4.1V，之后以0.5C，對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后，在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出。表14<tablesid="table20"num="020"><table>輸出密度(W/kg)電池A(本發(fā)明電池)590電池B4(本發(fā)明電池)598</table></tables>從表14可知，本發(fā)明電池B4的輸出特性優(yōu)于本發(fā)明電池A?？烧J為其原因在于本發(fā)明電池B4的梯形凸部102與芯體端緣78之間的接觸面積，大于本發(fā)明電池A的圓弧狀凸部82與該端緣78之間的接觸面積，另外由于本發(fā)明電池B4在激光束的照射部較寬的范圍內是平齊的，故激光束的能量有效地發(fā)揮作用，實現充分的接合面積造成的焊接。本發(fā)明電池B1～B7的電解液浸滲時間的比較下面對本發(fā)明電池B1～B7，進行下述的電解液浸滲試驗，進行在卷繞電極體中浸滲電解液所需的時間的測定。對于本發(fā)明電池B1～B7，測定安裝有集電板的卷繞電極體的重量，之后，在氬氣氣氛的干燥箱內，將卷繞電極體接納于SUS制的容器中，在該容器內，盛滿電解液，以5kg/cm2施加壓力。接著，每隔10分鐘，從容器中取出卷繞電極體，測定其重量，測定浸滲規(guī)定量的電解液的時間。表15表示其結果。表15根據表15知道，如果開孔部的面積小于15％，則完全使電解液浸滲所需要的時間大幅度地增加。下面采用具有與這些卷繞電極體相同式樣的另一卷繞電極體，制造電池，進行輸出特性比較。表6表示其結果。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C，充電到4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出。表16從表16的結果知道，如果集電板的注液孔的開孔率大于90％，則輸出特性大大下降。可認為其原因在于除了集電板的凸部區(qū)域以外的幾乎所有的區(qū)域為開口部，故集電性降低。根據上面的結果，最好集電板的注液孔的開孔率在15～90％的范圍內。本發(fā)明電池B4與本發(fā)明電池的輸出特性的比較對于本發(fā)明電池B4與本發(fā)明電池C，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出。表17從表17的結果知道，本發(fā)明電池C的輸出特性優(yōu)于本發(fā)明電池B4?？烧J為其原因在于在本發(fā)明電池C中，集電板的引線成一體形成，與此相對，在本發(fā)明電池B4中，由于引線焊接于集電板上，故接觸電阻增加，輸出特性產生差別。本發(fā)明電池D1～D5的輸出特性的比較對于本發(fā)明電池D1～D5，在激光輸出400W，脈沖頻率15Hz的同一條件下，對焊接了集電板的場合的輸出特性進行比較。表18表示其結果。激光束光點直徑D為1mm。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出特性。表18從表18的結果知道，如果形成集電板的凸部的槽的底面上的槽寬度小于激光束光點直徑D的0.8倍，則輸出降低?？烧J為其原因在于如果凸部的槽寬度小于激光束光點直徑D的0.8倍，則激光束照射到未焊接于凸部的兩個端部，即芯體端緣上的區(qū)域，為了焊接而有效利用的激光束的能量減少，被焊接部的熔化不充分，其結果是，集電板與芯體端緣之間的接觸面積減小，集電性降低。于是，最好集電板的凸部的槽寬度為激光束光點直徑D的0.8倍以上。本發(fā)明電池D6～D14的輸出特性比較對于本發(fā)明電池D6～D14，在激光輸出400W，脈沖頻率15Hz的同一條件下，對焊接了集電板的場合的輸出特性進行比較。表19表示其結果。另外，激光束光點直徑D為1mm。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出特性。表19<tablesid="table25"num="025"><table>電池種類D6D7D8D9D10D11D12D13D14槽寬度/光點直徑0.30.50.81.21.62.02.53.03.5輸出密度(W/kg)601607609611613615616616616</table></tables>根據表19知道，如果凸部的槽深度小于0.5，則輸出大大降低?？烧J為其原因在于如果凸部的槽深度小于0.5mm，在卷繞電極體中的芯體端緣處于同一平面的場合，凸部未充分地嵌入全部的芯體，其結果是，接觸面積減少，集電性降低。另外，可認為即使在凸部的槽深度大于3mm的情況下，輸出特性仍不變化的原因在于由于卷繞電極體的芯體端緣的偏差通常在2mm以下，故即使在槽深度大于3mm的情況下，接觸面積增加的效果不產生變化。但是，如果集電板中的凸部的槽深度過大，則在電池筒內，集電板占據的容積增加，電池的體積能量密度減小。于是，最好集電板的凸部的槽深度在0.5～3mm的范圍內。本發(fā)明電池D15～D23的輸出特性的比較對于本發(fā)明電池D15～D23，在激光輸出400W，脈沖頻率15Hz的同一條件下，對焊接了集電板的場合的輸出特性進行比較。表20表示其結果。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出特性。表20從表20的結果知道，如果集電板的厚度小于0.1mm，則輸出大大降低?？烧J為其原因在于如果集電板的厚度小于0.1mm，則集電板的電阻增加，集電性降低。但是，即使在使集電板的厚度大于2mm的情況下，集電性提高效果達到最高極限，突設于集電板上的引線部的彎曲等的加工性變差。于是，最好集電板的厚度在0.1～2mm的范圍內。本發(fā)明電池D5與本發(fā)明電池E的輸出特性的比較對于本發(fā)明電池D5與本發(fā)明電池E，在激光輸出350W，脈沖頻率15Hz的同一條件下，對焊接了集電板的場合的輸出特性進行測定。表21表示其結果。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出特性。表21<tablesid="table28"num="028"><table>電池E(本發(fā)明電池)620</table></tables>根據表21的結果知道，本發(fā)明電池E的輸出特性優(yōu)于本發(fā)明電池D5。可認為其原因在于本發(fā)明電池E中的集電板的厚度與本發(fā)明電池D5的相同，集電板本身的電阻與本發(fā)明電池D5的不同，而由于激光束所照射的凸部的板厚較薄，故可通過更小的激光能量，使被焊接部熔化，其結果是，實現較大接觸面積的焊接，集電性較高。本發(fā)明電池A中的圓弧狀凸部的半徑R的分析另外，對于本發(fā)明電池A，制造6種電池，這些電池中的，集電板8的圓弧狀凸部82的內周面的半徑R分別為0.2mm，0.4mm，0.6mm，1.0mm，1.2mm，1.6mm，進行輸出特性試驗。但是，各電池中的集電板的平板狀主體81的厚度為1mm，圓弧狀的凸部82的板厚為1mm，圓弧狀凸部82的槽深度為1.2mm。另外，對于上述的任何一種電池，集電板8的激光焊接的條件為激光輸出400W，脈沖頻率15Hz。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出特性。表22表示其結果。表22<tablesid="table29"num="029"><table>槽半徑(mm)(半徑/激光束光點半0.20.40.61.01.21.6輸出密度(W/kg)580585586588590591</table></tables>根據表22的結果知道，在集電板8的圓弧狀的凸部82的半徑R為激光束光點直徑D的0.4倍的場合，獲得優(yōu)良的輸出特性?？烧J為其原因在于如果圓弧狀的凸部82的半徑R小于激光束光點直徑D的0.4倍，激光束照射到未與圓弧狀的凸部82的兩個端部，即芯體端緣78焊接的區(qū)域，實現焊接而有效利用的激光束的能量減小，被焊接部的熔化不充分，其結果是，集電板與芯體端緣之間的接觸面積減小，集電性降低。于是，最好集電板8中的圓弧狀的凸部82的半徑R為激光束光點直徑D的0.4倍以上。本發(fā)明電池I的芯體壓靠面與集電板主體表面之間的夾角θ的分析對于本發(fā)明電池I1～6與本發(fā)明電池E(上述角度θ為0°的場合)，進行輸出特性試驗。對于任何一種電池，集電板100的激光焊接的條件是激光輸出400W，脈沖頻率15Hz。作為輸出特性的試驗方法，以0.125C進行充電，直至到達4.1V，之后以0.5C對電池進行放電，直至放電深度達到40％，然后在電流值4C，放電時間10秒的條件下，測定輸出特性。表23表示其結果。表23<tablesid="table30"num="030"><table>電池種類EI1I2I3I4I5I6角度θ(°)-(0)153040456080輸出密度(W/kg)620622634638636625623</table></tables>根據表23的結果知道，形成有芯體壓靠部106的本發(fā)明電池I1～6的任何一種的輸出密度均大于本發(fā)明電池E(上述角度θ為0°的場合)?？烧J為其原因在于由于芯體壓靠部106按壓芯體77的前端部，該前端部朝向卷繞電極體7的內側發(fā)生位移，與集電板的凸部102的接觸位置也朝向內側發(fā)生位移，其結果是，還將位于卷繞電極體7的外周部的芯體焊接，由此獲得較大的接合面積，集電效率提高。另外，可知道，在上述角度θ在30°～45°的范圍內的場合，獲得更加優(yōu)良的輸出特性?？烧J為其原因在于如果上述角度θ小于30°，則卷繞電極體7的芯體77的前端部不充分地朝向內側發(fā)生位移，如果上述角度θ大于45°，則芯體壓靠部106嵌入卷繞電極體7的端部，芯體77的前端部不充分地朝向內側發(fā)生位移，由于在任何一種場合，根據卷繞電極體7的芯體77的前端部與集電板的凸部102之間的接觸位置朝向內側的位移量較小，故無法獲得足夠大的接合面積。因此，最好芯體壓靠部106相對芯體77的壓靠部，與集電板100的平板狀主體101的表面之間的夾角θ在30°～45°的范圍內。此外，本發(fā)明的各部分的結構不限于上述的實施例，其可在權利要求的請求保護范圍所定義的技術方案的范圍內，進行各種變換。比如，作為負極集電板3的金屬層部的材質，還可采用鐵氧體不銹鋼，或馬氏體不銹鋼。另外，在上述實施例中，集電板的焊接采用激光焊接方式，但是并不限于此，還可采用借助電子束的焊接。此外，本發(fā)明不限于鋰離子二次蓄電池，其可擴展到非水電解液二次蓄電池中來實現。權利要求1．一種非水電解液二次蓄電池，其在密封容器內，接納有分別在帶狀的正極(23)與負極(21)之間設置有分隔件(22)的電極體(2)，該電極體(2)所產生電能可從設置于密封容器中的正極端子部和負極端子部，朝向外部輸出，在電極體(2)的卷軸方向的兩個端部的內部，在一個端部上突出有負極(21)的端緣，在該端緣上接合有負極集電板(3)，該負極集電板(3)與負極端子部導通，其特征在于負極集電板(3)由多層部形成，該多層部包括銅層部(31)和金屬層部，該銅層部(31)由銅或以銅為主體的合金形成，該金屬層部由作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬，或以該金屬為主體的合金形成，該銅層部(31)與金屬層部形成兩側的表面層，銅層部(31)焊接于負極(21)的端緣上。2．根據權利要求1所述的電池，其特征在于形成負極集電板(3)的金屬層部的金屬為鎳。3．根據權利要求1所述的電池，其特征在于形成負極集電板(3)的金屬層部的金屬為不銹鋼。4．根據權利要求1～3中的任何一項所述的電池，其特征在于負極集電板(3)通過激光方式焊接于電極體(2)的負極(21)的端緣上。5．根據權利要求1～4中的任何一項所述的電池，其特征在于負極集電板(3)的厚度在0.10～5.00mm的范圍內。6．根據權利要求2所述的電池，其特征在于鎳層部(32)的厚度與負極集電板(3)的厚度的比率在5～45％的范圍內。7．根據權利要求3所述的電池，其特征在于不銹鋼層部(35)的厚度與負極集電板(3)的厚度的比率在5～45％的范圍內。8．一種非水電解液二次蓄電池的制造方法，該電池在密封容器內，接納有分別在帶狀的正極(23)與負極(21)之間設置有分隔件(22)的電極體(2)，該電極體(2)所產生電能可從設置于密封容器中的正極端子部和負極端子部，朝向外部輸出，其特征在于該方法包括下述步驟通過下述方式制作電極體(2)，該方式為按照正極(23)的端緣在其中一個端部突出，負極(21)的端緣在另一端部突出的方式，將分隔件(2)夾持于它們之間而將正極(23)與負極(21)相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞；制作由鋁或以鋁為主體的合金形成的正極集電板(30)；制作由下述多層部形成的負極集電板(3)，該多層部包括銅層部(31)和金屬層部，該銅層部(31)由銅或以銅為主體的合金形成，該金屬層部由作為不與鋰形成金屬化合物的金屬，并且其激光反射率小于銅的金屬，或以該金屬為主體的合金形成；正極集電板焊接步驟，即在突出有正極(23)的端緣的電極體(2)的端部，設置正極集電板(30)，對該正極集電板(30)的表面照射激光束，將正極集電板(30)焊接于正極(23)的端緣上；負極集電板焊接步驟，即按照銅層部(31)與負極(21)的端緣相接觸的方式，在突出有負極(21)的端緣的電極體(2)的端部，設置負極集電板(3)，對該負極集電板(3)的金屬層部的表面照射激光束，將負極集電板(3)焊接于負極(21)的端緣上；組裝步驟，即分別使焊接于電極體(2)上的正極集電板(30)和負極集電板(3)，以導通方式與正極端子部和負極端子部連接，組裝二次蓄電池。9．一種非水電解液二次蓄電池，其在密封筒(1)內部，接納有電極體(7)，該電極體(7)是分別在帶狀的正極(71)與負極(73)之間設置分隔件(72)，之后將它們疊置而形成的，該正極(71)與負極(73)分別按照將活性物質涂敷于帶狀芯體的表面上的方式形成，該電極體(7)所產生電能可從一對電極端子，朝向外部輸出，其特征在于在電極體(7)中的至少任何一個端部，突出有構成正極(71)或負極(73)的帶狀芯體的端緣(78)，在該端緣(78)上接合有集電板(3)，在該集電板中的，與芯體端緣(78)相對的面上，形成有多條凸部，該多條凸部的截面呈圓弧狀，或呈四邊形以上的多邊形突出，在各凸部與芯體端緣(78)嵌合的狀態(tài)，集電板焊接于芯體端緣(78)上，并且與其中一個電極端子連接。10．根據權利要求9所述的電池，其特征在于上述集電板按照下述方式構成，該方式為在平板狀主體上，形成有上述的多個凸部，并且開設有1個或多個注液孔(83)，這些注液孔(83)的開孔面積為平板狀主體的平面形狀所具有的面積的15％以上。11．根據權利要求9或10所述的電池，其特征在于上述集電板按照下述方式構成，該方式為在平板狀主體上，形成有上述的多個凸部，并且成一體形成有長方形狀的引線部，該引線部的前端與電極端子連接。12．根據權利要求9～11中的任何一項所述的電池，其特征在于在集電板的平板狀主體的外周部，在凸部的附近位置，設置有芯體壓靠部(106)，該芯體壓靠部(106)將電極體(7)的芯體(77)的前端部朝向電極體(7)的內側壓靠。13．根據權利要求9～12中的任何一項所述的電池，其特征在于上述芯體壓靠部(106)相對芯體(77)的壓靠面，與集電板的平板狀主體的表面之間的夾角在30°～45°的范圍內。14．一種非水電解液二次蓄電池用的集電板，在平板狀主體上，形成多條凸部，該多條凸部的截面呈圓弧狀，或呈四邊形以上的多邊形突出，并且開設有1個或多個注液孔(83)。15．根據權利要求14所述的集電板，其特征在于上述平板狀主體成一體形成長方形狀的引線部。16．根據權利要求14或15所述的集電板，其特征在于在集電板的平板狀主體的外周部，在凸部的附近位置，設置有芯體壓靠部(106)，該芯體壓靠部(106)將電極體(7)的芯體(77)的前端部朝向電極體(7)的內側壓靠。17．根據權利要求14～16中的任何一項所述的集電板，其特征在于上述芯體壓靠部(106)相對芯體(77)的壓靠面，與集電板的平板狀主體的表面之間的夾角在30°～45°的范圍內。18．一種非水電解液二次蓄電池的制造方法，該電池在密封容器內，接納有分別在正極(71)與負極(73)之間設置有分隔件(72)的電極體(7)，正極(71)與負極(73)分別按照在帶狀芯體的表面上涂敷活性物質的方式形成，該電極體(7)所產生電能可從一對電極端子，朝向外部輸出，其特征在于該方法包括下述步驟通過下述方式制作電極體(7)，該方式為使正極(71)和負極(73)分別沿寬度方向與分隔件(72)錯開，將它們相互疊合，將它們呈螺旋狀卷繞，正極(71)和負極(73)中的各芯體的端緣(78)朝向分隔件(72)的端緣的外側突出；按照下述方式制作集電板，該方式為在具有導電性的平板狀主體上，形成多條凸部，該多條凸部的截面呈圓弧狀，或呈四邊形以上的多邊形突出；焊接集電板的步驟，即以覆蓋方式將集電板壓靠于在集電板(7)的各端部突出的芯體端緣(78)上，在將集電板的凸部與芯體端緣(78)嵌合的狀態(tài)，對該凸部照射激光束或電子束，將集電板焊接于芯體端緣(78)上；連接步驟，即將焊接有集電板的集電體(7)接納于電池筒(1)的內部，將各集電板與各電極端子連接。19．根據權利要求18所述的方法，其特征在于集電板的凸部的寬度為激光束或電子束的光點直徑的0.8倍以上。20．根據權利要求18或19所述的方法，其特征在于在集電板的平板狀主體的外周部，在凸部的附近位置，設置芯體壓靠部(106)，該芯體壓靠部(106)將電極體(7)的芯體(77)的前端部朝向電極體(7)的內側壓靠。21．根據權利要求18～20中的任何一項所述的方法，其特征在于上述芯體壓靠部(106)相對芯體(77)的壓靠面，與集電板的平板狀主體的表面之間的夾角在30°～45°的范圍內。全文摘要一種非水電解液二次蓄電池,其在密封筒內,接納有分別在正極與負極之間設置有分隔件的卷繞電極體,在卷繞電極體的兩個端部接合有負極集電板和正極集電板,在電極體的兩個端部的內部,在一個端部上突出有負極的端緣,在該端緣上接合有負極集電極。負極集電板具有雙層結構,包括銅層部和鎳層部,銅層部由銅或以銅為主體的合金形成,鎳層部由鎳或以鎳為主體的合金形成,使該銅層部與負極的端緣相接觸,通過激光方式進行焊接。文檔編號H01M2/26GK1283879SQ0012275公開日2001年2月14日申請日期2000年8月9日優(yōu)先權日1999年8月10日發(fā)明者中西直哉,佐藤廣一,能間俊之,米津育郎申請人:三洋電機株式會社