疊層金屬箔的制造方法、包含疊層金屬箔的制造方法的密封型電池的制造方法以及密封 ...的制作方法
【專利說明】疊層金屬箔的制造方法、包含疊層金屬箔的制造方法的密封型電池的制造方法以及密封型電池
[0001]關(guān)聯(lián)申請
[0002]本申請主張2013年I月16日在日本提出申請的日本特愿2013-005432的優(yōu)先權(quán)，并引用其全部內(nèi)容以便通過參照而構(gòu)成本申請的一部分。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及通過電阻焊接將疊層的金屬箔接合的疊層金屬箔的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]以往，作為像鋰離子電池那樣的密封型電池，例如公知有通過將涂敷有正極活性物質(zhì)的鋁箔與涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)的銅箔的金屬箔以及隔膜卷繞多次來形成電極體的方法。在這樣的疊層的金屬箔中，未涂敷電極活性物質(zhì)的部位(未涂敷部)成為與電極端子的接合部(焊接部位)，而被用作集電部。
[0005]此外，在鋰離子電池中，要求電池的高容量化并且避免電池外裝的大型化。這種情況下，作為不改變電池外裝的大小而提高容量效率的方式而舉例說明如下:通過使金屬箔中的電極活性物質(zhì)的未涂敷部的寬度減小，而使電極活性物質(zhì)的涂敷面積增大。
[0006]另一方面，由于在鋁表面上存在有堅固的絕緣性的氧化皮膜(氧化鋁)，因此，在以往，公知有在例如使用穿孔針在構(gòu)成正極箔的疊層鋁箔上設(shè)置小孔之后進(jìn)行電阻焊接的方法(例如，專利文獻(xiàn)I)。通過設(shè)置小孔來去除鋁箔的氧化皮膜，制作電流的通道，而使電阻焊接時的通電性提高。
[0007]另一方面，在構(gòu)成負(fù)極箔的疊層銅箔中，銅箔包括軋制銅箔以及電解銅箔這2種，軋制銅箔通常是通過反復(fù)對電解銅進(jìn)行軋制/退火而使其成為箔狀而制造的。電解銅箔是通過將不銹鋼等旋轉(zhuǎn)鼓作為陰極并對硫酸銅槽通電而使銅析出(電解沉積)在旋轉(zhuǎn)鼓上之后，將析出的銅卷繞為卷狀而制造的。
[0008]從上述銅箔的各種制造方法來看，在軋制銅箔中箔長度存在限制，但是在電解銅箔中則不存在那樣的限制。因此，在鋰離子電池中，為了應(yīng)對高容量化，作為銅箔期望箔長度沒有限制，近年來，對于鋰離子電池的電極材料大多使用電解銅箔。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-326622號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]但是，伴隨著以增加電池容量等為目的的金屬箔的疊層張數(shù)增加，通過電阻焊接將金屬箔接合于集電部變得困難。特別地，在與近年來的高容量要求相符的多層疊層結(jié)構(gòu)中，電阻焊接更加困難。另外，雖然在疊層數(shù)增加的電極基材的疊層體中，為了可靠地進(jìn)行電阻焊接可以一邊施加高電壓一邊進(jìn)行電阻焊接，但是如果這樣的話，便需要產(chǎn)生高電壓的結(jié)構(gòu)(電源裝置等)，存在與之相應(yīng)地帶來制造成本的增加、裝置結(jié)構(gòu)的大型化的問題。
[0014]此外，在專利文獻(xiàn)I中，由于電阻焊接的電阻發(fā)熱，而在疊層鋁箔的焊接部位形成有以通過穿孔針而設(shè)置的小孔為中心的圓形的熔核(合金層)。這種情況下的熔核面積取決于以小孔為中心的直徑。即，通過電阻焊接而得到的熔核面積取決于熔核形成容許區(qū)域(焊接部位)的寬度方向的大小。因此，如果疊層鋁箔中的活性物質(zhì)的未涂敷寬度減小，則不能確保充分的熔核面積。這一問題在疊層銅箔的情況下也是同樣的。
[0015]為了增大熔核面積，也設(shè)想過使用多個穿孔針，沿未涂敷部的長度方向形成多個小孔來進(jìn)行電阻焊接，但是存在下述情況:在將多個穿孔針刺入疊層金屬箔而形成貫通的小孔之后，即使想拔出該穿孔針，但由于在重疊的各金屬箔上形成有小孔因而難以拔出，而在產(chǎn)品的批量生產(chǎn)時成為障礙。
[0016]另一方面，在電解銅箔的電阻焊接中，為使與銅箔連接的其他導(dǎo)電體與銅箔的密合性提高，而在電解銅箔的表面實施了粗化處理(輕度的蝕刻處理)，但是在通過粗化處理而在銅箔表面上形成的微小凹部中會殘留若干作為絕緣體的蝕刻液。在將表面上殘留有那樣的絕緣體的電解銅箔疊層而得到的疊層體中，電流難以沿其疊層方向流動，電阻焊接變得更困難。
[0017]此外，在電解銅箔的疊層體中，在為了可靠地進(jìn)行電阻焊接而實施施加高電壓的情況下，在高電壓施加狀態(tài)下，電流選擇性地流向電阻小的部位，但是在電解銅箔中，由于在隨機(jī)形成的微小凹部中殘留有蝕刻液(絕緣體)，因此低電阻部位也是隨機(jī)產(chǎn)生的，因此，電流容易向偏離焊接預(yù)定部位的部位流動，焊接部位的形成位置精度變差。進(jìn)而，由于只在低電阻部位流過高電流，因此也存在產(chǎn)生爆炸、對電氣特性等產(chǎn)生不良影響的灰塵散落在焊接部位的周圍的可能性。
[0018]本發(fā)明的目的在于提供金屬箔的制造方法、包含該金屬箔的制造方法的密封型電池的制造方法以及密封型電池，能夠解決上述的問題點，能夠容易且可靠地對疊層的金屬箔進(jìn)行電阻焊接，并且能夠確保充分的電阻焊接的熔核(合金層)面積。
[0019]用于解決課題的手段
[0020]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)的金屬箔的制造方法包含:第I工序，在疊層的金屬箔的焊接部位，借助縱截面形狀為大致V字狀的刀具切出沿疊層方向貫通且俯視為線狀的切縫，而使所述金屬箔彼此在所述線狀的切縫端部處在疊層方向上密合；以及第2工序，將電阻焊接用的電極壓接在所述焊接部位上之后，經(jīng)由該電極對所述焊接部位通電而對疊層金屬箔進(jìn)行電阻焊接。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于刀具為大致V字狀，因此線狀的切縫的寬度從疊層下層至上層逐漸變大，因此在拔出刀具時，阻礙刀具的拔出的疊層的金屬箔切縫端部的阻力變小，而容易將刀具從疊層的金屬箔的切縫拔出。因此，能夠在第I工序中借助刀具在疊層的金屬箔上形成線狀的切縫，并且容易地將刀具從切縫拔出。并且，在第2工序中，經(jīng)由切縫對疊層金屬箔可靠地進(jìn)行電阻焊接，并且，即使焊接部位的寬度方向的大小較小，也能夠沿著切縫確保橢圓形狀且充分的電阻焊接的熔核(合金層)面積。
[0022]在本發(fā)明中，優(yōu)選上述刀具的刃尖角度為10°以上。因此，大致V字狀的刀具的拔出變得容易，能夠容易地實施第I工序。
[0023]此外，在本發(fā)明的所述第2工序中，在將電極端子進(jìn)一步疊層在所述疊層的金屬箔的焊接部位上的狀態(tài)下，使電阻焊接用的電極壓接在所述電極端子上，并在該狀態(tài)下經(jīng)由所述電極對所述焊接部位與所述電極端子通電，而對所述疊層的金屬箔與所述電極端子進(jìn)行電阻焊接。因此，能夠容易且可靠地通過電阻焊接來制造具有疊層的金屬箔與電極端子的電極體。
[0024]優(yōu)選，在所述第2工序中，通過形成熔核而將所述疊層的金屬箔與所述電極端子接合，所述熔核圍繞由所述刀具形成的線狀的切縫的周圍，且為橢圓形狀。這種情況下，能夠確保橢圓形狀且充分的熔核面積，而將疊層的金屬箔與上述電極端子接合。
[0025]本發(fā)明的其他的結(jié)構(gòu)，是包含上述疊層金屬箔的制造方法的密封型電池的制造方法，其中，所述疊層的金屬箔是多張疊層的鋁箔以及銅箔，所述疊層的鋁箔是所述密封型電池中包含的正電極箔，所述電極端子是所述密封型電池中包含的正電極端子，所述疊層的銅箔是所述密封型電池中包含的電極箔，所述電極端子是所述密封型電池中包含的負(fù)電極端子。
[0026]優(yōu)選所述銅箔是電解銅箔。因此，在適用于密封型電池的情況下，能夠使卷繞的箔長度變長，能夠?qū)崿F(xiàn)高容量化。
[0027]優(yōu)選通過上述密封型電池的制造方法而得到密封型電池。此外優(yōu)選該密封型電池具備將電極箔疊層而成的電極體以及固定在所述電極體上且向外側(cè)突出的電極端子，其中，作為所述電極箔的焊接部位的集電部與所述電極端子通過由電阻焊接形成的熔核而在所述電極端子的長度方向上延伸而接合，所述熔核形成為以所述長度方向為長軸的橢圓形狀。這種情況下，即使焊接部位的寬度方向的大小較小，通過確保充分的熔核面積而對疊層的金屬箔與電極端子進(jìn)行電阻焊接，能夠?qū)崿F(xiàn)電池的高容量化，并且避免電池外裝的大型化。
[0028]權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少兩種結(jié)構(gòu)的任意組合都包含于本發(fā)明。尤其是權(quán)利要求書中的各權(quán)利要求的2個以上的任意組合都包含于本發(fā)明。
【附圖說明】
[0029]通過參照添加的附圖對以下的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行說明，而能夠更加清楚地理解本發(fā)明。但是，實施方式以及附圖只是用于圖示以及說明，而并不用于限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由添加的權(quán)利要求書來限定。在添加的附圖中，多個附圖中的相同部件標(biāo)號不出相同部分。
[0030]圖1中的(A)是示出本發(fā)明的一個實施方式的疊層金屬箔的制造方法的剖視主視圖，圖1中的(B)是示出刀具的立體圖。
[0031]圖2是示出疊層金屬箔的制造方法的剖視主視圖。
[0032]圖3是示出疊層金屬箔的制造方法的剖視主視圖，圖3中的(A)是端面剖視主視圖，圖3中的(B)是主要部分放大端面剖視主視圖。
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