專利名稱::二次電池及其制造方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及具備無接頭(tabless)結構的電極組的二次電池,特別涉及高輸出、壽命特性優(yōu)良的二次電池及其制造方法。
背景技術:
:近年來,作為驅動用電源使用的電化學元件作為重要的關鍵器件之一,一直對其進行開發(fā)。其中,鎳氫蓄電池和鋰離子二次電池由于重量輕、小型且能量密度高,因而被廣泛用于以便攜式電話為代表的從民用設備到電動汽車及電動工具的驅動用電源等領域。最近,特別是鋰離子二次電池作為驅動用電源引人注目,正在積極進行面向高容量化及高輸出化的開發(fā)。作為驅動用電源使用的二次電池要求大的輸出電流。因此,提出了在二次電池的結構上、尤其在集電結構上下了工夫的二次電池。例如,為了擴大電極面積,所采用的集電結構是巻繞通過隔膜分隔的正極板和負極板,然后采用焊接等方法,經(jīng)由集電接頭將正極板和負極板接合在集電板上。但是,這樣的集電結構由于集電接頭的電阻大、集電效率差,因而難以與要求大的輸出電流的驅動用電源相適應。另一方面,遍及整個表面而將正極板和負極板接合在集電板上的無接頭集電結構由于能夠減小電阻,因而適合大電流放電,但是,為了進行無接頭集電,必須采用焊接等方法將正極板和負極板的端部接合在集電板上。圖7是表示專利文獻1中記載的無接頭集電結構的俯視圖。如圖7所示,隔著隔膜(未圖示)巻繞而成的電極組100的極板端部101在接合部位102被焊接在十字形狀(其它如Y字形狀、I字形狀等)的集電板103上。如此形成的集電結構能夠在接合部位102將極板端部101切實地焊接在集電板103上。此外,通過使集電板103呈十字形狀,除了能夠容易確認接合位置之外,還能夠容易檢查接合狀態(tài),因而能夠得到可靠性高的集電結構。再者,由于集電板103沒有接合部位102以外的剩余部分,因此能夠謀求電池的輕量化,而且由于電極組100的大部分極板端部101不被集電板103覆蓋而露出,因此在填充電解液時,能夠快速將電解液填充到電極組100中。專利文獻1中記載的方法由于電極組的極板端部在集電板上的焊接作業(yè)可靠且容易,因此,在能夠提高可靠性、進而能夠同時謀求輕量化方面是有效的,但本發(fā)明人等進行了各種研究,結果發(fā)現(xiàn)存在以下的課題。也就是說,極板端部在集電板上的焊接通過對集電板的接合部位照射激光等能量、從而使該部位的集電板熔化來進行,但在照射能量時,熔化部件的一部分有時飛濺,從而再附著于沒有被集電板覆蓋而露出的電極組上。在此情況下,在電極組中有可能產(chǎn)生內部短路,從而成為使電池的可靠性降低的主要原因。此外,由于使集電板呈十字形狀,因此不能遍及整個端部而將極板焊接在集電板上,接合部位只限于配置有集電板的十字形狀的部位。如果接合部位少,則也存在內部電阻增加的問題(在專利文獻1中,為了抑制內部電阻的增加,通過按每個巻繞單位將設置1處以上的接合部位的巻繞單位數(shù)規(guī)定在總巻繞數(shù)的70%以上來抑制內部電阻的增加),除此以外,沿著電極組的巻繞方向的接合部位的間距越靠近巻繞的電極組的內周側越減小,越靠近外周側越加大,起因于該不均勻的接合間距,存在極板中的電流分布出現(xiàn)偏差的問題。其結果是,有可能使電極活性物質的劣化局部進行,從而成為使電池壽命降低的主要原因。專利文獻1:特開2004-247192號公報
發(fā)明內容本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的,其主要目的在于提供一種具備可靠性及壽命特性優(yōu)良的無接頭集電結構的二次電池及其制造方法。本發(fā)明中的二次電池的集電結構所采用的構成是以覆蓋電極組的整個極板端部的方式配置集電板,而且以使從極板流向集電板的電流均勻分布的方式將極板端部的接合部位離散地配置在集電板的面內。也就是說,本發(fā)明涉及一種二次電池,其具備由通過多孔質絕緣層分隔的正極板和負極板巻繞而成的電極組,該二次電池的特征在于至少一個極性的極板的端部以從多孔質絕緣層突出的狀態(tài)與集電板抵接,并且集電板被配置為覆蓋電極組的整個極板端部,與集電板抵接的極板端部的一部分在集電板面內的離散的接合部位被焊接在集電板上,以使從極板流向集電板的電流均勻分布的方式將接合部位離散地配置在集電板的面內。根據(jù)這樣的構成,即使焊接時熔化部件的一部分飛濺,也由于用集電板覆蓋電極組的整個極板端部,因而能夠防止在電極組上的再附著,由此,能夠防止因熔化部件在電極組上的附著而產(chǎn)生的內部短路。此外,通過以使從極板流向集電板的電流均勻分布的方式配置接合部位,能夠抑制起因于電流分布偏差的局部的電活性物質的劣化。加之由于將接合部位離散地配置在集電板的面內,因此還能夠有效地抑制焊接時的能量照射造成的集電板的溫度上升。其結果是,可獲得具有可靠性及壽命特性優(yōu)良的集電結構的二次電池。這里,優(yōu)選上述接合部位的寬度具有包含與集電板抵接的極板端部中的至少巻繞2圈以上的極板端部的尺寸。根據(jù)這樣的構成,即使接合部位上的集電板熔化,也由于至少巻繞2圈以上的極板端部與接合部位抵接,因此熔化部件不會從集電板上落下,而是可通過表面張力保持在極板間的間隙間。其結果是,在接合部位能夠切實將極板端部焊接在集電板上。此外,上述極板端部優(yōu)選沿著電極組的巻繞方向按均勻的間距焊接在集電板上。由此,能夠使從極板流向集電板的電流分布均勻。此外,上述接合部位優(yōu)選按照用設定在集電板面內的極坐標(r,e)(以電極組的巻繞中心為原點,以集電板的徑向為極軸,朝與極軸成角度e的方向距離原點為r的點)表示的位置來進行配置。根據(jù)這樣的構成,即使不能用肉眼觀察到被集電板覆蓋的電極組,基于設在集電板面內的假想的坐標軸,也能容易控制接合部位的位置,從而能夠正確且有效地進行焊接作業(yè)。此外,優(yōu)選上述極坐標(r,e)用下式表示。(r,6)=(ns,2mTi/n)(s為接合部位的寬度,n為1以上的自然數(shù),m為滿足l《m《n的自然數(shù))根據(jù)這樣的構成,能夠沿著電極組的巻繞方向以均勻的間距配置接合部位。本發(fā)明涉及一種二次電池的制造方法,該二次電池具備由通過多孔質絕緣層分隔的正極板和負極板巻繞而成的電極組,所述制造方法的特征在于,具有工序(a),其準備以至少一個極性的極板的端部從多孔質絕緣層突出的狀態(tài)由通過多孔質絕緣層分隔的正極板和負極板巻繞而成的電極組;工序(b),其以覆蓋電極組的整個極板端部的方式將集電板配置在電極組上,使極板端部與集電板抵接;工序(c),其將與集電板抵接的極板端部的一部分在集電板面內的離散的接合部位焊接在集電板上;其中,在工序(c)中,接合部位按照用設定在集電板面內的極坐標(r,e)(以電極組的巻繞中心為原點,以集電板的徑向為極軸,朝與極軸成角度8的方向距離原點為r的點)表示的位置來進行配置。根據(jù)本發(fā)明,能夠實現(xiàn)具備可靠性及壽命特性優(yōu)良的無接頭集電結構的二次電池。圖1是示意表示本發(fā)明的實施方式中的電極組的結構的圖,(a)是正極板的俯視圖,(b)是負極板的俯視圖,(c)是電極組的立體圖。圖2是示意表示本發(fā)明的實施方式中的集電結構的圖,(a)是表示正極板的端部與正極集電板接合的狀態(tài)的俯視圖,(b)是正極集電板的剖視圖。圖3是本實施方式中的集電結構的局部剖視圖,(a)是表示焊接前的狀態(tài)的圖,(b)是表示焯接后的狀態(tài)的圖。圖4是示意表示本實施方式中的二次電池的結構的剖視圖。圖5是示意表示本實施方式的巻繞成扁平狀的電極組中的集電結構的俯視圖。圖6是表示實施例及比較例中的二次電池的循環(huán)特性的曲線圖。圖7是表示以往的無接頭集電結構的俯視圖。符號說明-1正極板la正極板端部(正極合劑未涂敷部)lb正極合劑涂敷部2負極板2a負極板端部(負極合劑未涂敷部)2b負極合劑涂敷部4電極組5正極集電板6、6a、6b接合部位7負極集電板8電池殼體9正極引線10封口板11墊圈具體實施例方式以下,參照附圖就本發(fā)明的實施方式進行說明。在以下的附圖中,為了簡化說明,對于實質上具有同一功能的構成要素用同一參照符號表示。另外,本發(fā)明并不局限于以下的實施方式。圖1(a)(c)是示意表示本實施方式中的電極組4的結構的圖,(a)是正極板l的俯視圖,(b)是負極板2的俯視圖,(c)是電極組4的立體圖。如圖1(a)所示,正極板1在正極集電體的寬度方向具有將含有活性物質的正極合劑涂敷成帶狀的涂敷部lb、和未涂敷部(正極集電體的露出端)la。此外,如圖1(b)所示,負極板2在負極集電體的寬度方向具有將含有活性物質的負極合劑涂敷成帶狀的涂敷部2b、和未涂敷部(負極集電體的露出端)2a。再者,如圖1(c)所示,電極組4所采用的構成是以各自的端部從多孔質絕緣層(未圖示)突出的狀態(tài),由通過多孔質絕緣層分隔的正極板1和負極板2巻繞而成。這里,多孔質絕緣層既可以是由樹脂構成的微多孔薄膜,也可以是由金屬氧化物等填料構成的多孔質絕緣層,還可以是微多孔薄膜和多孔質絕緣層的層疊體。圖2(a)、(b)是示意表示本實施方式中的集電結構的圖,(a)是表示正極板的端部la與正極集電板5接合的狀態(tài)的俯視圖,(b)是正極集電板5的剖視圖。此外,由于本發(fā)明能夠不加區(qū)別地適用于正負極性,因此在以下的說明中,不標明極性,只標記"極板"、"集電板"等,此外,在附圖中只附加正極用部件所使用的符號。當然,本發(fā)明也包括只用于一方的極性的情況。如圖2(a)所示,極板端部la以從多孔質絕緣層(未圖示)突出的狀態(tài)與集電板5抵接,并且集電板5以覆蓋電極組的整個極板端部la的方式配置在電極組上。而且,與集電板5抵接的極板端部la的一部分在集電板5的面內的離散的接合部位6被焊接在集電板5上。這里,以均勻分布從極板流向集電板5的電流的方式將接合部位6離散地配置在集電板5的面內。這樣,通過采用由集電板5覆蓋電極組的整個極板端部la的構成,即使焊接時熔化的集電板5的一部分飛濺,也能夠防止在電極組上的再附著。由此,能夠有效地防止由熔化部件在電極組上的再附著引起的內部短路的發(fā)生。此外,通過以均勻分布從極板流向集電板5的電流的方式配置接合部位6,能夠抑制起因于電流分布偏差的局部的電活性物質的劣化。并且,由于將接合部位6離散地配置在集電板5的面內,因此還可得到抑制焊接時的能量照射造成的集電板5的溫度上升的效果。通過采用如此的集電結構,可實現(xiàn)可靠性及壽命特性優(yōu)良的二次電池。這里,如圖3(a)所示,接合部位6的寬度優(yōu)選具有包含與集電板5抵接的極板端部la中的至少巻繞2圈以上的極板端部la的尺寸(在圖中包括巻繞3圈的極板端部la)。由此,在用激光等照射接合部位6而將極板端部la焊接在集電板5上時,如圖3(b)所示,即使集電板5熔化,也有至少巻繞2圈以上的極板端部la與接合部位6抵接,因此熔化部件不會從集電板5上落下,可通過表面張力保持在極板la間的間隙間。其結果是,在接合部位6能夠切實將極板端部la焊接在集電板5上。在本發(fā)明中,為了使從極板流向集電板5的電流分布均勻,優(yōu)選沿著電極組4的巻繞方向,按均勻的間距將極板端部la焊接在集電板5上。這里,所謂"均勻的間距"未必表示相同的間距,也包括以從極板流向集電板5的電流分布在不產(chǎn)生局部的電活性物質的劣化這種程度的范圍內的方式相互離散地配置的間距。接著,再次參照圖2(a)對將接合部位6按均勻的間距配置在集電板5的面內的具體方法進行說明。另外,這里所示的方法只是一個例子,本發(fā)明并不局限于此。如圖2(a)所示,在集電板5的面內,將接合部位6配置在用以下的極坐標表示的位置P(r,e)上。(r,6)=(ns,2nm/n)(s為接合部位的寬度,n為1以上的自然數(shù),m為滿足l《m《n的自然數(shù))這里,極坐標(r,e)表示以電極組的巻繞中心O為原點,以集電板5的徑向為極軸OA,朝與極軸OA成角度9的方向距離原點O為r的點。這樣,通過基于設在集電板5的面內的假想的坐標軸而配置接合部位,即使不能用肉眼觀察到被集電板5覆蓋的電極組,也能夠容易控制接合部位6的位置,能夠正確且有效地進行焊接作業(yè)。此外,通過將接合部位6的位置設定在用上述極坐標(r,0)的式子表示的位置上,能夠沿著電極組的巻繞方向以均勻的間隔配置接合部位6。這里,如圖2(a)所示,在將電極組的內徑設為v、將外徑設為w時,要配置在集電板5的面內的接合部位6能夠按以下表示。(r,e)=(ns,2m兀/n)(s為接合部位的寬度,n為1以上且滿足v〈ns〈w的自然數(shù),m為滿足1《m《n的自然數(shù))另外,如圖3(a)、(b)所示,在將多個極板端部la接合在接合部位6上時,在該多個極板上,接合間距越是靠近外周側的極板越是增大,但接合間距與巻繞的極板間的距離相比大得多,因此該接合間距之差小到可以忽略的程度。圖4是表示將利用上述方法形成的集電結構收容在電池殼體8中而完成的二次電池的結構的剖視圖。負極集電板7連接在電池殼體8的底部上,正極集電板5經(jīng)由正極引線9連接在封口板10上。此外,向電池殼體8中注入非水電解液,然后經(jīng)由墊圈11用封口板10進行密封。在本發(fā)明的集電結構中,用正極集電板5覆蓋巻繞的電極組,但通過事先在正極集電板5的中央部設置貫通孔,在注入電解液時,能夠經(jīng)由貫通孔快速地向電極組中填充電解液。這里,通常在將極板巻裝在巻芯上而形成電極組后拔出巻芯,因而電極組的中心形成空隙。因此,如果使設在正極集電板5的中央部的貫通孔的尺寸小于電極組的空隙的直徑,則電極組不會從正極集電板5露出。另外,負極板2的極板端部2a與負極集電板7的焊接能夠采用與正極板1的極板端部la與正極集電板5的焊接相同的方法來進行。可是,如圖2(a)所示,在電極組是圓筒狀的情況下,通過采用規(guī)定的極坐標來設定配置在集電板5的面內的接合部位6的位置,能夠得到均勻的接合間距,但在電極組是扁平狀的情況下不太適合。圖5是示意表示巻繞成扁平狀的電極組中的集電結構的俯視圖,是表示將極板端部la接合在集電板5上的狀態(tài)的圖。如圖5所示,集電板5以覆蓋電極組的整個極板端部la的方式配置在電極組上。而且,在集電板5的面內,在電極組的短軸方向(圖中的y軸方向),從電極組的中心以一定間隔且連續(xù)地配置接合部位6a,在電極組的長軸方向(圖中的x軸方向),在形成電極組的折返部分的圓弧狀的區(qū)域以一定間隔且連續(xù)地配置接合部位6b。根據(jù)這樣的構成,能夠沿著電極組的巻繞方向以均勻的間距配置接合部位6a、6b。此外,即使不能用肉眼觀察到被集電板5覆蓋的電極組,基于設在集電板5的面內的假想的坐標軸(短軸、長軸),也能容易控制接合部位6a、6b的位置,能夠正確且有效地進行焊接作業(yè)。另外,在電極組的折返部分,接合間距越是靠近外周側越是增大,但電極組的長軸與短軸相比長得多,因此這樣的接合間距之差小到可以忽略的程度。這里,如圖5所示,將集電板5形成為矩形狀,但只要能覆蓋電極組,無論怎樣的形狀都可以,例如,也可以是與扁平狀的電極組相似的形狀。實施例以下,對將本發(fā)明用于鋰離子二次電池的實施例進行說明。1.鋰離子二次電池的制作方法(實施例1)(1)正極板的制作首先,作為正極活性物質準備85重量份的鈷酸鋰粉末,作為導電劑準備10重量份的碳粉末,作為粘結劑準備5重量份的聚偏氟乙烯(PVDF)。然后,將準備的正極活性物質、導電劑及粘結劑混合,制成正極合劑。接著,在將正極合劑涂布于厚為15um、寬為56mm的由鋁箔構成的正極集電體的兩面上后,使正極合劑干燥。然后,對涂布了正極合劑的部分(正極合劑涂敷部)進行壓延,制成厚為150Hm的正極板。此時的正極合劑涂敷部的寬度為50mm、正極合劑未涂敷部(露出部)的寬度為6mm。(2)負極板的制作首先,作為負極活性物質準備95重量份的人造石墨粉末,作為粘結劑準備5重量份的PVDF。然后,將準備的負極活性物質及粘結劑混合,制成負極合劑。接著,在將負極合劑涂布于厚為10um、寬為7mm的由銅箔構成的負極集電體的兩面上后,使負極合劑干燥。然后,對涂布了負極合劑的部分(負極合劑涂敷部)進行壓延,制成厚為160ym的負極板。此時的負極合劑涂敷部的寬度為52mm、負極合劑未涂敷部(露出部)的寬度為5mm。(3)電極組的制作在正極合劑涂敷部和負極合劑涂敷部之間,夾入寬為53mm、厚為25Pm的由聚丙烯樹脂制微多孔薄膜構成的隔膜。然后,將正極、負極及隔膜巻繞成螺旋狀,制成電極組。此時,所制成的電極組的內徑為6mm,夕卜徑為24mm。(4)集電板的制作在將厚為0.5mm、50mm見方的鋁板沖壓成形為直徑25mm的圓盤狀后,用沖壓機對圓盤的中央進行沖孔,制成具有直徑為5mm的貫通孔的正極集電板。此外,用同樣的方法制成厚為0.2mm的鎳制負極集電板。(5)集電結構的制作在使正極板的端部與正極集電板抵接的狀態(tài)下,通過激光焊接將正極板的端部焊接在正極集電板上,然后使電極組上下反轉,同樣地,在使負極板的端部與負極集電板抵接的狀態(tài)下,通過激光焊接將負極板的端部焊接在負極集電板上。這里,關于激光焊接的條件,在焊接于正極集電板上時,將電流值設定為125A、將焊接時間設定為2.4ms,在焊接于負極集電板上時,將電流值設定為IOOA、將焊接時間設定為2.6ms。另外,焊點直徑都設定為lmm。將利用激光焊的焊接部位(接合部位)設定為集電板面內的用以下極坐標(r,0)(坐標軸與圖2(a)所示的相同)表示的位置。(r,0)=(3,2兀/3)、(3,4兀/3)、(3,2兀)、(4,tc/2)、(4,兀)、(4,3兀/2)、(4,2兀)、......(n,2m7u/n)(n為滿足3《n《12的自然數(shù),m為滿足m《n的所有自然數(shù))(6)圓筒形鋰離子二次電池的制作將如上述那樣制作的集電結構插入到只單側開口的圓筒形的金屬殼體中。然后,在采用電阻焊將負極集電部板焊接在金屬殼體上之后,將絕緣板配置在中間,經(jīng)由鋁制的正極引線而采用激光焊將正極集電部板和封口板焊接在金屬殼體上。此外,作為非水溶劑可通過按體積比i:i混合碳酸亞乙酯和碳酸甲乙酯來調配,將該非水溶劑溶解于六氟磷酸鋰(LiPF6)的溶質中,制成非水電解液。然后,加熱金屬殼體而使其干燥,然后往金屬殼體中注入上述非水電解液。然后,經(jīng)由墊圈而在金屬殼體上對封口板進行斂縫,制成直徑為26mm、高為65mm的圓筒形鋰離子二次電池。該電池的容量為2600mAhc(實施例2)除了將利用激光焊的焊接部位(接合部位)設定為集電板面內的用以下極坐標(r,e)表示的位置之外,與實施例1同樣地進行制作。(r,0)=(3,7t)、(3,2兀)、(4,2兀/3)、(4,4;c/3)、(4,2tc)、(5,兀/2)、(5,tO、(5,3兀/2)、(5,2兀)、......(n,2(m-Otc/(n—1))(n為滿足3《n《12的自然數(shù),m為滿足2《m《n的所有自然數(shù))(實施例3)(1)正極板的制作準備與實施例1相同的正極合劑,將其涂布在厚為15um、寬為83mm的由鋁箔構成的正極集電體的兩面上。在使正極合劑干燥后,對正極合劑涂敷部進行壓延,制成厚為83um的正極板。此時的正極合劑涂敷部的寬度為77mm、正極合劑未涂敷部的寬度為6mm。(2)負極板的制作準備與實施例1相同的負極合劑,將其涂布在厚為10um、寬為85mm的由銅箔構成的負極集電體的兩面上。在使負極合劑干燥后,對負極合劑涂敷部進行壓延,制成厚為100um的負極板。此時的負極合劑涂敷部的寬度為80mm、負極合劑未涂敷部的寬度為5mm。(3)電極體的制作在正極合劑涂敷部和負極合劑涂敷部之間,夾入寬為81mm、厚為25um的由聚丙烯樹脂制微多孔薄膜構成的隔膜。然后,將正極、負極及隔膜巻繞成扁平狀,制成電極組。此時,電極組的長軸的長度為54mm,短軸的長度為7mm。(4)集電板的制作沖壓加工厚為0.5mm、寬為8mm、長為55mm的鋁板,制成正極集電板。此外,用同樣的方法,制成厚為0.2mm的由鎳板構成的負極集電板。(5)集電結構的制作在與實施例1相同的焊接條件下,分別將正極端部及負極端部焊接在正極集電板及負極集電板上。將焊接部位(接合部位)設定為集電板面內的用以下坐標(x,y)(坐標軸與圖5所示的相同)表示的位置。(x,y)=(0,0)、(0,±1)、(0,±2)、(0,±3)、(±25,0)、(±26,0)、(±27,0)(6)扁平形鋰離子二次電池的制作在正極集電板及負極集電板從開口突出的狀態(tài)下,將如上述那樣制作的集電結構插入到兩側開口的方形的金屬殼體中。接著,釆用電阻焊將負極集電板焊接在成為金屬殼體的底板的平板上,折疊負極集電板,將其收納在金屬殼體內。然后,采用激光焊將底板焊接在金屬殼體上,從而使金屬殼體的底部得以密封。同樣,采用激光焊將正極集電板焊接在封口板上,折疊正極集電板,將其收納在金屬殼體內。然后,采用激光焊將封口板焊接在金屬殼體上,并將封口板安裝在金屬殼體的上方開口處。此時,在封口板上形成有注液孔,但不密封該注液孔。然后,在采用電阻焊將負極集電部板焊接在金屬殼體上后,將絕緣板配置在中間,經(jīng)由鋁制的正極引線而釆用激光焊將正極集電部板和封口板焊接在金屬殼體上。接著,加熱金屬殼體而使其干燥,然后往金屬殼體中注入與實施例1相同的非水電解液,然后密封注液孔。由此,制成厚為10mm、寬為58mm、高為100mm的扁平形鋰離子二次電池。該電池的容量為2600mAhc(比較例1)除了將利用激光焊的焊接部位(接合部位)設定為集電板面內的用以下極坐標(r,e)表示的位置之外,與實施例1同樣地進行制作。(r,0)=(3,0)、(3,兀/2)、(3,兀)、(3,3兀/2)、(4,0)、(4,兀/2)、(4,兀)、(4,3兀/2)......(n,m兀/2)(n為滿足3《n《12的自然數(shù),m為滿足1《m《4的所有自然數(shù))另外,用上述極坐標(r,e)表示的焊接部位與采用專利文獻1中記載的十字形狀的集電板進行的焊接部位實質上相同。(比較例2)除了將利用激光焊的焊接部位(接合部位)設定為集電板面內的用以下極坐標(x,y)表示的位置之外,與實施例3同樣地進行制作。(x,y)=(0,0)、(0,±1)、(0,±2)、(0,±3)、(±25,0)、(士25,±1)、(±25,±2)、(±25,土3)2.鋰離子二次電池的評價方法對于如上述那樣制作的實施例13、比較例1、2的鋰離子二次電池各準備50個,進行了以下的評價。(極板端部和集電板的接合部的外觀檢查)從制成的鋰離子二次電池的金屬殼體中取出電極組,展開巻繞著的電極板,用肉眼觀察接合部,并求出接合間距。表1中就圓筒形鋰離子電池(實施例1、2,比較例1)分別示出了從電極組的巻繞中心分別位于3mm、6mm、9mm、12mm的距離上的接合部的接合間距(相鄰的接合部的中心間的距離)的值。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表1所示,在實施例1中,接合間距的偏差(標準偏差)非常小,接合間距大致均勻。此外,在實施例2中,接合間距雖有最大2mm左右的差值,但是偏差較小。與此相對照,在比較例1中,內周側的接合間距和外周側的接合間距之差較大,偏差也非常大。表2中就扁平形鋰離子電池(實施例3、比較例2)分別示出了接合間距的最小值及最大值。表2實施例3比較例2最小接合間距23.5mm1.1mm最大接合間距28.9mm23.5mm標準偏差1.6138.360如表2所示,在實施例3中,接合間距在內周側最小,在外周側最大??梢哉J為這是電極組的長軸方向的折返部分上的極板長度之差造成的,但偏差(標準偏差)較小。與此相對照,在比較例2中,接合間距在電極組的折返部分最小、在電極組的平面部分最大,其偏差非常大。(電池的循環(huán)試驗)對實施例13及比較例1、2實施了循環(huán)試驗。具體地說,首先,對各試樣反復進行了在以12.5A的恒電流充電到4.2V后、以12.5A的恒電流放電到3.0V的充放電循環(huán)。此時,按每個循環(huán)測定放電容量,求出了相對于循環(huán)數(shù)的容量維持率(將初期的放電容量設定為100%)。圖6是表示上述結果的圖,橫軸為循環(huán)數(shù),縱軸為容量維持率。如圖6所示,在實施例13(圖中的A、B、C所示的曲線)的任何電池中都顯示出良好的循環(huán)特性,與此相對照,在比較例1、2(圖中的D、E所示的曲線)的電池中循環(huán)特性下降。一般認為其原因在于如果接合間距均勻,且極板中的電流分布均勻,就不會產(chǎn)生局部的電活性物質的劣化,其結果是,可得到良好的循環(huán)特性。另一方面,如果接合間距的偏差較大,且極板中的電流分布的偏差較大,則產(chǎn)生局部的電活性物質的劣化,其結果是,循環(huán)特性的劣化加快。以上通過優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了說明,但是如此的敘述并不是限定事項,當然可以進行各種變更。例如,在上述實施方式中,通過激光焊接進行極板端部與集電板的焊接,但本發(fā)明并不局限于此,例如,也可以采用TIG(鎢極惰性氣體保護焊)焊接、電子束焊接等來進行。此外,作為適用本發(fā)明的二次電池,其種類沒有特別的限制,除了鋰離子二次電池以外,也能夠適用于鎳氫蓄電池等。此外,即使適用于具有與本發(fā)明相同的集電結構的電化學元件(例如,電容器等),也能得到同樣的效果。正如以上所說明的那樣,本發(fā)明對于具有適合高輸出電流的集電結構的二次電池是有用的,例如,能夠在要求高輸出的電動工具及電動汽車等的驅動用電源、大容量的備用電源、蓄電用電源等中應用。權利要求1、一種二次電池,其具備由通過多孔質絕緣層分隔的正極板和負極板卷繞而成的電極組,該二次電池的特征在于至少一個極性的所述極板的端部以從所述多孔質絕緣層突出的狀態(tài)與集電板抵接,并且所述集電板被配置為覆蓋所述電極組的整個極板端部,與所述集電板抵接的所述極板端部的一部分在所述集電板面內的離散的接合部位被焊接在所述集電板上,以使從所述極板流向所述集電板的電流均勻分布的方式將所述接合部位離散地配置在所述集電板的面內。2、根據(jù)權利要求l所述的二次電池,其中,所述接合部位的寬度具有包含與所述集電板抵接的所述極板端部中的至少巻繞2圈以上的極板端部的尺寸。3、根據(jù)權利要求1所述的二次電池,其中,所述極板端部沿著所述電極組的巻繞方向按均勻的間距焊接在所述集電板上。4、根據(jù)權利要求l所述的二次電池,其中,所述接合部位按照用設定在所述集電板面內的極坐標(r,e)表示的位置來進行配置,所述極坐標(r,6)表示以所述電極組的巻繞中心為原點,以所述集電板的徑向為極軸,朝與極軸成角度e的方向距離原點為r的點。5、根據(jù)權利要求4所述的二次電池,其中,所述極坐標(r,6)用下式表示;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>式中,s為所述接合部位的寬度,n為l以上的自然數(shù),m為滿足l《m《n的自然數(shù)。6、根據(jù)權利要求1所述的二次電池,其中,所述電極組形成為巻繞成扁平狀的結構,所述接合部位在所述集電板的面內被配置為在所述電極組的短軸方向,從該電極組的中心以一定間隔且連續(xù)地進行配置,在所述電極組的長軸方向,在形成所述電極組的折返部分的圓弧狀的區(qū)域,以一定間隔且連續(xù)地進行配置。7、一種二次電池的制造方法,該二次電池具備由通過多孔質絕緣層分隔的正極板和負極板巻繞而成的電極組,所述制造方法的特征在于,具有工序(a),其準備以至少一個極性的所述極板的端部從所述多孔質絕緣層突出的狀態(tài)由通過多孔質絕緣層分隔的所述正極板和所述負極板巻繞而成的電極組;工序(b),其以覆蓋所述電極組的整個極板端部的方式將集電板配置在所述電極組上,使所述極板端部與所述集電板抵接;以及工序(C),其將與所述集電板抵接的所述極板端部的一部分在所述集電板面內的離散的接合部位焊接在所述集電板上;其中,在所述工序(c)中,所述接合部位按照用設定在所述集電板面內的極坐標(r,0)表示的位置來進行配置,所述極坐標(r,e)表示以所述電極組的巻繞中心為原點,以所述集電板的徑向為極軸,朝與極軸成角度e的方向距離原點為r的點。8、根據(jù)權利要求7所述的二次電池的制造方法,其中,所述極坐標(r,e)用下式表示;(r,0)=(ns,2m兀/n),式中,s為所述接合部位的寬度,n為l以上的自然數(shù),m為滿足1《m《n的自然數(shù)。9、根據(jù)權利要求7所述的二次電池的制造方法,其中,在所述工序(c)中,所述接合部位的寬度具有包含與所述集電板抵接的所述極板端部中的至少巻繞2圈以上的極板端部的尺寸。10、根據(jù)權利要求7所述的二次電池的制造方法,其中,在所述工序(c)中,通過對所述接合部位局部地照射能量,將與所述集電板抵接的所述極板端部的一部分焊接在所述集電板上。全文摘要本發(fā)明提供一種二次電池,其具備由通過多孔質絕緣層分隔的正極板(1)和負極板(2)卷繞而成的電極組(4),極板端部(1a)以從多孔質絕緣層突出的狀態(tài)與集電板(5)抵接,并且集電板(5)以覆蓋電極組(4)的所有極板端部(1a)的方式配置在電極組(4)上。與集電板(5)抵接的極板端部(1a)的一部分在集電板(5)面內的離散的接合部位(6)被焊接在集電板(5)上,以從極板(1)流向集電板(5)的電流均勻分布的方式將接合部位(6)離散地配置在集電板(5)的面內。文檔編號H01M10/04GK101578722SQ20088000141公開日2009年11月11日申請日期2008年10月17日優(yōu)先權日2007年11月5日發(fā)明者岡田行廣,和田直之,神月清美,藤田秀明申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社