CN106997933B - 电化学单元及电化学单元的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明题为电化学单元及电化学单元的制造方法。提供能量密度高的小型圆筒形的电化学单元。电池具备：电极体；外装体，由层叠膜构成的第1片及第2片以将电极体夹在中间的状态叠合，并且在电极体的周围熔敷，从而将电极体气密密封；以及正极端子及负极端子，从电极体延伸出并从外装体的内部引出到外部的。外装体具备容纳电极体的容纳部以及设在容纳部的周围的周缘部。周缘部具备在第1片与第2片之间保持正极端子及负极端子的端子保持部。周缘部之中从端子保持部以外的部分的外周缘到容纳部的外周缘为止的距离，小于从端子保持部的外周缘到容纳部的外周缘为止的距离。
Description
技术领域
本发明涉及电化学单元及电化学单元的制造方法。
背景技术
作为非水电解质二次电池、双电层电容器等的电化学单元，有形成为小型圆筒形（例如纽扣形、硬币形等）的电化学单元。小型圆筒形的电化学单元利用于各种器件的电源等。作为小型圆筒形的电化学单元的一种方式，例如提出如下述专利文献1那样的电池。
在专利文献1中，公开了兼带负极端子的金属制的负极外壳和兼带正极端子的金属制的正极外壳经由绝缘垫片嵌合的结构。具体而言，专利文献1中，通过铆接加工，正极外壳经由绝缘垫片嵌合到负极外壳。在由正极外壳及负极外壳划分的内侧空间，与非水电解质一起包含有电极体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－298803号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，在通过铆接加工来密封各外壳间的情况下，为了提高机械气密性，需要使负极外壳及正极外壳具有能够承受铆接负荷的强度。因此，增大负极外壳及正极外壳的厚度，减少了容纳电极体的有效体积，电化学单元相对于外装体的外形尺寸的能量密度变小。因而，现有的电化学单元在提高能量密度这一点上存在改善的余地。
因此本发明提供能量密度高的小型圆筒形的电化学单元及电化学单元的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明的电化学单元，其特征在于，具备：电极体，包含正极体及负极体；外装体，由包含金属材料及树脂材料的层叠膜构成的第1部件及第2部件以将所述电极体夹在中间的状态叠合，并且在所述电极体的周围熔敷，从而将所述电极体气密密封；以及电极端子，从所述电极体延伸出，并从所述外装体的内部引出到外部，所述外装体具备容纳所述电极体的容纳部以及设在所述容纳部的周围的周缘部，所述周缘部具备在所述第1部件与所述第2部件之间保持所述电极端子的端子保持部，所述周缘部之中从所述端子保持部以外的部分的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离，小于从所述端子保持部的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离。
依据本发明，外装体的内部通过熔敷第1部件及第2部件而被气密密封，因此与外装体的内部通过铆接加工来密封的结构相比，能够减薄第1部件及第2部件。由此，能够确保外装体的内部的体积较大，从而能够提高电化学单元的能量密度。
进而，由于周缘部之中从端子保持部以外的部分的外周缘到容纳部的外周缘为止的距离小于从端子保持部的外周缘到容纳部的外周缘为止的距离，所以能够将端子保持部中的外装体的从外部到内部的路径的距离确保为较大，并且充分地减少周缘部之中端子保持部以外的部分的宽度。由此，不会降低端子保持部上的气密性，而能够减小从第1部件及第2部件的叠合方向观看的外装体的外形。因而，能得到能量密度高的小型圆筒形的电化学单元。
上述电化学单元中，优选所述容纳部由形成在所述第1部件的有底筒状的第1外壳和形成在所述第2部件的第2外壳形成，其中所述第2外壳朝向所述第1外壳的开口部而开口，并且闭塞所述第1外壳的开口部。
一般，在对层叠膜进行拉深加工而形成有底筒状的外壳的情况下，为了抑制层叠膜的强度下降，需要限制外壳的深度。
依据本发明，由形成在第1部件的第1外壳和形成在第2部件的第2外壳形成容纳部，因此与由形成在第1部件及第2部件之中任一个的有底筒状的外壳形成容纳部的结构相比，能够维持外装体的强度，并且更大地形成容纳部。因而，能得到可靠性高的大容量的小型圆筒形的电化学单元。
上述电化学单元中，优选所述容纳部由形成在所述第1部件及所述第2部件之中任一个部件的有底筒状的一侧外壳和形成在另一个部件并且闭塞所述一侧外壳的开口部的平板部形成。
依据本发明，由于容纳部由形成在第1部件及第2部件之中任一个部件的外壳、和形成在另一个部件并且闭塞外壳的开口部的平板部形成，所以能够削减对于层叠膜的拉深加工的工时数，并能制成低成本的电化学单元。另外，由于容纳部形成为小型，所以适合具备小型的电极体的电化学单元。
上述电化学单元中，优选所述周缘部在所述容纳部的外表面上沿着所述第1部件及所述第2部件的叠合方向而延伸。
依据本发明，从第1部件及第2部件的叠合方向来看，能够抑制周缘部从容纳部的突出量，因此可以减小从第1部件及第2部件的叠合方向观看的外装体的外形。因而，能够提高电化学单元的能量密度。
上述电化学单元中，优选所述端子保持部及所述电极端子从所述第1部件及所述第2部件的叠合方向来看配置在与所述容纳部重叠的位置。
依据本发明，从与第1部件及第2部件的叠合方向正交的方向来看，能够抑制端子保持部及电极端子从容纳部的突出量，因此可以减小从与第1部件及第2部件的叠合方向正交的方向观看的外装体的外形。因而，能够提高电化学单元的能量密度。
上述电化学单元中，优选具备容纳所述外装体并且至少内表面由绝缘材料形成的外壳体。
依据本发明，能够由外壳体覆盖第1部件及第2部件的端面中露出的层叠膜的金属层及电极端子。而且，外壳体的内表面由绝缘材料形成，因此能够容易防止层叠膜的金属层或电极端子的短路。因而，能够提高电化学单元的可靠性。
本发明的电化学单元的制造方法是上述电化学单元的制造方法，其特征在于，具备：密封工序，在所述电极体的周围遍及全周而将形成所述第1部件的第1膜及形成所述第2部件的第2膜熔敷，从而形成所述容纳部及包围所述容纳部的周围的熔敷部，其中所述第1膜及所述第2膜将所述电极体夹在中间而叠合；以及切断工序，切断所述熔敷部而形成所述周缘部，在所述切断工序中，以使所述周缘部之中从成为所述端子保持部以外的部分的部分的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离小于从成为所述端子保持部的部分的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离的方式切断所述熔敷部。
依据本发明，在密封工序中形成熔敷部后，在切断工序中切断熔敷部而形成周缘部，因此与在切断第1膜及第2膜后进行熔敷而形成容纳部及周缘部的方法相比，能够确保第1膜和第2膜所熔敷的部分的面积较大。由此，能够保持外装体的内部的气密性，而且容易将第1膜和第2膜熔敷。因而，能够容易制造能量密度高的小型圆筒形的电化学单元。
上述电化学单元的制造方法中，优选在所述切断工序之后，具备利用加热单元来加热所述周缘部，并且以沿着所述容纳部的外表面的方式进行折弯的折弯工序，在所述折弯工序中，使所述外装体通过设于所述加热单元的孔部，从而将所述周缘部夹入所述容纳部的所述外表面与所述孔部的内表面之间而折弯。
依据本发明，仅使外装体通过加热单元的孔部，就能够容易成批地将周缘部的全周沿着容纳部的外表面的方式折弯配置。由此，能够抑制周缘部从容纳部的突出量，因此可以减小从第1部件及第2部件的叠合方向观看的外装体的外形。因而，能够容易制造能量密度高的小型圆筒形的电化学单元。
发明效果
依据本发明，通过熔敷第1部件及第2部件来气密密封外装体的内部，因此，与利用铆接加工来密封外装体的内部的结构相比，能够减薄第1部件及第2部件。由此，能够确保外装体的内部的体积较大，并且能够提高电化学单元的能量密度。
进而，周缘部之中从端子保持部以外的部分的外周缘到容纳部的外周缘为止的距离小于从端子保持部的外周缘到容纳部的外周缘为止的距离，因此能够确保端子保持部中的外装体的从外部到内部的路径的距离较大，并且充分地减小周缘部之中端子保持部以外的部分的宽度。由此，不降低端子保持部上的气密性，而能够减小从第1部件及第2部件的叠合方向观看的外装体的外形。因而，能得到能量密度高的小型圆筒形的电化学单元。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的电池的侧面图。
图2是第1实施方式所涉及的电池的平面图。
图3是第1实施方式所涉及的电极体及电极端子的立体图。
图4是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的流程图。
图5是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图6是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图7是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图8是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图9是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图10是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图11是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。
图12是第1实施方式的第1变形例所涉及的电池的侧面图。
图13是第1实施方式的第1变形例所涉及的电池的制造方法的说明图。
图14是第1实施方式的第2变形例所涉及的电池的平面图。
图15是第1实施方式的第2变形例所涉及的电池的立体图。
图16是第2实施方式所涉及的电池的侧面图。
图17是第2实施方式所涉及的电池的平面图。
图18是第2实施方式所涉及的电极体及电极端子的立体图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，作为小型圆筒形的电化学单元，举例说明非水电解质二次电池的一种即锂离子二次电池（以下，仅称为“电池”。）。
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
首先，对第1实施方式的电池1进行说明。
图1是第1实施方式所涉及的电池的侧面图。图2是第1实施方式所涉及的电池的平面图。图3是第1实施方式所涉及的电极体及电极端子的立体图。
如图1至图3所示，电池1是所谓的小型圆筒形的电池。电池1主要具备：包含正极体11及负极体12的电极体10；容纳有电极体10的外装体20；以及从电极体10延伸出的电极端子（正极端子13及负极端子14）。
如图3所示，电极体10形成为圆柱状。具体而言，电极体10具有带状的正极体11及负极体12以隔着未图示的隔离物层叠的状态绕着卷绕轴P卷绕的构造。也可以在电极体10的最外周配置正极体11、负极体12及隔离物之中那一个。此外，以下，将沿着卷绕轴P的方向称为轴方向、绕着卷绕轴P环绕的方向称为周方向、与卷绕轴P正交的方向称为径向。
正极端子13及负极端子14（以下，称为“各电极端子13、14”。）形成为从外装体20的内部引出到外部的带状。正极端子13与正极体11的正极集电体一体形成，并与正极体11导通。负极端子14与负极体12的负极集电体一体形成，并与负极体12导通。各电极端子13、14从正极体11及负极体12的外周部之中中间夹着卷绕轴P而在径向对置的位置向互相分离的方向突出。各电极端子13、14从电极体10向轴方向一侧分别突出后，向轴方向另一侧折回而沿着电极体10的外周面延伸，进而向径向外侧折弯而向径向外侧延伸。各电极端子13、14的前端部向外装体20的外部突出（参照图1及图2）。
如图1及图2所示，外装体20通过第1片21（第1部件）及第2片22（第2部件）以将电极体10夹在中间的状态沿轴方向叠合而形成。外装体20在电极体10的周围热熔敷，从而将电极体10气密密封。外装体20具备：内部容纳有电极体10的圆筒状的容纳部23；以及设于容纳部23的周围并叠合第1片21与第2片22的周缘部24。
第1片21及第2片22是通过具有金属箔、设在叠合面（内侧面）的树脂制的热粘接层、和设在外侧面的树脂制的保护层的层叠膜形成的。金属箔例如使用不锈钢、铝等的截断外气或水蒸气的金属材料形成，能够预先对金属箔与热粘接层之间实施防锈处理。叠合面的热粘接层例如使用聚烯烃的聚乙烯或聚丙烯等的热塑性树脂形成。作为聚烯烃，能够使用例如高压法低密度聚乙烯（LDPE）或低压法高密度聚乙烯（HDPE）、吹胀（inflation）聚丙烯（IPP）膜、无延伸聚丙烯（CPP）膜、双轴延伸聚丙烯（OPP）膜、直链状短链分支聚乙烯（L－LDPE，茂金属催化剂规格）的任一种材质，特别优选聚丙烯树脂。外侧面的保护层例如使用上述聚烯烃、或聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯、尼龙等形成。叠合面的热粘接层及外侧面的保护层分别在与金属箔之间隔着接合层，利用热热粘接或粘接剂接合。
在第1片21形成有以有底圆筒状形成的第1外壳25和从第1外壳25的开口缘朝着其径向外侧突出的第1凸缘部26。第1片21以使上述的层叠膜的热粘接层位于第1外壳25的内表面的方式形成。第1外壳25的内径大于电极体10的外径。
在第2片22形成有以有底圆筒状形成并且朝着第1外壳25开口的第2外壳27和从第2外壳27的开口缘朝着其径向外侧突出的第2凸缘部28。第2片22以使上述的层叠膜的热粘接层位于第2外壳27的内表面的方式形成。第2外壳27与第1片21的第1外壳25同轴配置。第2外壳27形成为比第1外壳25浅。第2外壳27的内径与第1外壳25的内径相等。第2凸缘部28的外形与第1凸缘部26的外形大致一致。第2片22以使第2凸缘部28与第1凸缘部26叠合的方式热熔敷在第1片21。此外，第2外壳27既可以形成为与第1外壳25相同深度，也可以形成为比第1外壳25深。
容纳部23由第1外壳25及第2外壳27形成。在容纳部23的内部，以使卷绕轴P（参照图3）与容纳部23的中心轴大致一致的状态配置有电极体10。
周缘部24使第1凸缘部26及第2凸缘部28叠合而形成。周缘部24从径向的外侧遍及全周而包围容纳部23之中第1外壳25及第2外壳27的开口缘。周缘部24从容纳部23沿着径向而突出并且沿着周方向而延伸。周缘部24具备：在第1片21与第2片22之间分别保持各电极端子13、14的一对端子保持部31A、31B；以及设在周方向的一对端子保持部31A、31B间并且宽度比端子保持部31A、31B窄的窄幅部32。
各端子保持部31A、31B形成为同一形状，夹着容纳部23分别设在径向对置的位置。端子保持部31A、31B从轴方向观看，形成为向从容纳部23分离的方向突出的矩形状。在端子保持部31A，正极端子13被夹入第1片21及第2片22。端子保持部31A在周方向上形成为比正极端子13大，在周方向的中央部夹入正极端子13。在端子保持部31B，负极端子14被夹入第1片21及第2片22。端子保持部31B在周方向上形成为比负极端子14大，在周方向的中央部夹入负极端子14。因而，各电极端子13、14中的周方向的两端部分别被端子保持部31A、31B包覆。
窄幅部32是周缘部24之中上述的端子保持部31A、31B以外的部分。即，窄幅部32在周方向上连接端子保持部31A中的周方向一端部及端子保持部31B中的周方向另一端部彼此，并且在周方向上连接端子保持部31A中的周方向另一端部及端子保持部31B中的周方向一端部彼此。窄幅部32的外周缘形成为以卷绕轴P为中心的圆弧状。从窄幅部32的外周缘到容纳部23的外周缘为止的距离D1，小于从各端子保持部31A、31B的外周缘到容纳部23的外周缘为止的距离D2。
容纳部23的内部被以在周缘部24叠合的第1凸缘部26及第2凸缘部28夹着各电极端子13、14及后述的密封剂膜（sealant film）40而熔敷的状态气密密封。作为第1片21和第2片22的熔敷方法，能够适用超声波熔敷或利用加热器等的熔敷等的热熔敷，也能根据需要组合适用。
在第1凸缘部26及第2凸缘部28与各电极端子13、14之间，分别隔着包覆各电极端子13、14的密封剂膜40。密封剂膜40是例如由聚烯烃或聚乙烯、聚丙烯等的热塑性树脂构成的膜材料。密封剂膜40通过一对所述膜材料，分别从轴方向的两侧夹入各电极端子13、14。各密封剂膜40分别从端子保持部31A或端子保持部31B遍及周方向两侧的窄幅部32而配置。另外，密封剂膜40中的径向的外侧端部比周缘部24更向径向的外侧伸出，覆盖各电极端子13、14之中从外装体20引出的部分的基端部。密封剂膜40熔敷到第1片21及第2片22而固定。
以下，对本实施方式的电池1的制造方法进行说明。此外，关于以下说明中的电池1的各构成部件的标号，请参照图1及图2。
图4是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的流程图。从图5到图11是示出第1实施方式所涉及的电池的制造方法的工序图。此外，图5到图11中，为了便于理解，对后述的熔敷第1膜51及第2膜52的区域加了阴影。
如图4所示，电池1的制造方法具备：电极体配置工序S10；第1密封工序S20；电解液注入工序S30；第2密封工序S40；化学转化处理工序S50；脱气工序S60；第3密封工序S70（密封工序）；以及切断工序S80。
首先，进行电极体配置工序S10。如图5及图6所示，在电极体配置工序S10中，在形成第1片21的第1膜51与形成第2片22的第2膜52之间配置电极体10。
具体而言，电极体配置工序S10是按照以下的顺序进行的。首先，准备形成有第1外壳25的长方形状的第1膜51和形成有第2外壳27的长方形状的第2膜52。各膜51、52通过层叠膜俯视下形成为同一形状。第1外壳25及第2外壳27通过对各膜51、52进行拉深加工而形成。在本实施方式中，第1外壳25及第2外壳27形成在偏靠各膜51、52的长度方向的一侧的位置。
接着，如图5所示，在第1外壳25内配置电极体10。此时，电极体10配置成为使与电极体10连接的各电极端子13、14对于第1膜51的长边直角相交。此外，成为矩形状的密封剂膜40通过熔敷等而密合并粘合到各电极端子13、14之中前端部以外的部分的两面的状态。密封剂膜40配置成为在俯视下比第1膜51更从外侧起遍及各电极端子13、14和电极体10的连接部，且配置成为宽度比各电极端子13、14宽。
接着，如图6所示，使第2膜52叠合到第1膜51上，成为将电极体10配置在第1外壳25与第2外壳27之间的状态。此时，使第1膜51和第2膜52叠合成为俯视下一致。
接着，进行第1密封工序S20。在第1密封工序S20中，熔敷第1膜51及第2膜52的外周部，形成为一部分开口的袋状。
具体而言，将叠合的各膜51、52的外周部之中3个边熔敷而形成俯视为U字状的第1熔敷部54。在本实施方式中，将各膜51、52的外周部之中靠近第1外壳25及第2外壳27的3个边与密封剂膜40一起熔敷。在各膜51、52的外周部之中未熔敷的剩余1个边，形成由各膜51、52及第1熔敷部54划分的开口部58。此外，作为熔敷方法，能够适用超声波熔敷或利用加热器等的熔敷等的热熔敷（以下的进行熔敷的工序也同样）。
在此准备的各部件在放入电解液之前需要充分干燥。干燥能够通过适当组合加热及减压而有效地进行。
接着，进行电解液注入工序S30。在电解液注入工序S30中，通过开口部58向第1膜51与第2膜52之间注入电解液。电解液注入工序S30为了防止水分混入到电解液，在干燥室或真空环境下进行。
接着，进行第2密封工序S40。如图7所示，在第2密封工序S40中，以关闭由第1密封工序S20形成的开口部58的方式熔敷各膜51、52的外周部之中未熔敷的1个边而形成第2熔敷部55。通过第1熔敷部54及第2熔敷部55，第1膜51与第2膜52之间被气密密封。此外，第2密封工序S40优选接着电解液注入工序S30，并在干燥室或真空环境下进行。
接着，进行化学转化处理工序S50。在化学转化处理工序S50中，对电极体10进行充电。由此，在负极体12的表面形成固体电解质覆膜（SEI：Solid Electrolyte Interphase），抑制在充放电时产生气体而能够使电池长寿命化。
接着，进行脱气工序S60。如图8及图9所示，在脱气工序S60中，脱气并气密密封第1膜51与第2膜52之间。
具体而言，脱气工序S60是按照以下的顺序进行的。首先，如图8所示，在真空环境下，在比第1熔敷部54或第2熔敷部55（参照图7）更靠内侧切断各膜51、52的一部分，并使第1膜51与第2膜52之间与其外部连通。在本实施方式中，沿着各膜51、52的外周部之中与第1外壳25及第2外壳27最远的1个边（即第2熔敷部55）进行切断。由此，能够排出存在于第1膜51与第2膜52之间的气体。
另外，在比第1熔敷部54或第2熔敷部55（参照图7）更靠内侧对各膜51、52的一部分进行开孔也可以进行脱气。
接着，如图9所示，同样地在真空环境下，熔敷各膜51、52的切断的部分而形成第3熔敷部56，再次将第1膜51与第2膜52之间气密密封。由此，完成第1膜51与第2膜52之间的脱气。
接着，进行第3密封工序S70。如图10所示，在第3密封工序S70中，在电极体10的周围，即在第1外壳25及第2外壳27的周围遍及全周而熔敷各膜51、52，形成容纳部23及包围容纳部23的周围的第4熔敷部57（熔敷部）。第4熔敷部57的宽度成为比在后续形成的周缘部24的窄幅部32的宽度D1（参照图2）宽。第4熔敷部57覆盖密封剂膜40之中比被第1熔敷部54覆盖的部分更靠径向内侧的部分。
接着，进行切断工序S80。如图11所示，在切断工序S80中，沿着切断线L切断第1熔敷部54及第4熔敷部57，从而形成周缘部24。
具体而言，在切断工序S80中，以使从成为窄幅部32的部分的外周缘到容纳部23的外周缘为止的距离D1小于从成为端子保持部31A、31B的部分的外周缘到容纳部23的外周缘为止的距离D2的方式，切断第1熔敷部54及第4熔敷部57。由此，形成外装体20。另外，在切断工序S80中，将位于比外装体20更靠外侧的密封剂膜40照着外装体20及各电极端子13、14的外形进行切断。
通过以上方式，完成电池1的制造。
此外，在本实施方式的制造方法中，脱气工序S60是在真空环境下进行的，但是也可以在干燥室进行。
另外，也可以在第3密封工序S70以后，对电极体10进行充放电，并进行电池的容量分选。
另外，在本实施方式的制造方法中，通过1块块的各膜51、52制造1个电池1，但是并不限定于此，也可以通过1块块的第1膜及第2膜同时制造多个电池1。在该情况下，在将电池1分别单片化之前，进行上述的容量分选，从而能够统一设置（set）进行容量分选的检查装置等，因此能够提高制造效率。
另外，在本实施方式的制造方法中，另行形成第1膜51及第2膜52，但是并不限定于此，也可以折弯1块层叠膜而作为第1膜及第2膜。
这样，依据本实施方式，通过熔敷第1片21及第2片22而气密密封外装体20的内部，因此与利用铆接加工来密封外装体的内部的结构相比，能够减薄第1片21及第2片22。由此，能够确保外装体20的内部的体积较大，并能提高电池1的能量密度。
进而，由于从窄幅部32的外周缘到容纳部23的外周缘为止的距离D1小于从端子保持部31A、31B的外周缘到容纳部23的外周缘为止的距离D2，所以能够确保端子保持部31A、31B中的外装体20的从外部到内部的路径的距离较大，并且充分地减小窄幅部32的宽度。由此，不用降低端子保持部31A、31B上的气密性，而能够减小从轴方向观看的外装体20的外形。因而，能得到能量密度高的小型圆筒形的电池1。
另外，在本实施方式中，容纳部23采用由形成在第1片21的第1外壳25及形成在第2片22的第2外壳27形成的结构。
一般，在对层叠膜进行拉深加工而形成有底筒状的外壳的情况下，为了抑制层叠膜的强度降低，需要限制外壳的深度。
依据本实施方式，与通过在第1片及第2片之中任一个上形成的有底筒状的外壳而形成容纳部的结构相比，能够维持外装体20的强度，而且更大地形成容纳部23。因而，能得到可靠性高的大容量的小型圆筒形的电池1。
另外，在本实施方式中，由于在各电极端子13、14与第1片21及第2片22之间隔着密封剂膜40，所以通过熔敷密封剂膜40与第1片21及第2片22，能够使之密合。由此，能够防止在各电极端子13、14与第1片21及第2片22之间形成间隙。因而，能够提高端子保持部31A、31B上的气密性。
而且，与端子保持部31A、31B分别对应地分别配置密封剂膜40。因此，与密封剂膜遍及周缘部24的全周而配置的结构相比，能够确保层叠膜彼此（即第1片21及第2片22）直接熔敷的区域较大。由此，能够提高窄幅部32上的气密性。
另外，依据本实施方式的制造方法，在第3密封工序S70中形成第4熔敷部57之后，在切断工序S80中切断第4熔敷部57而形成周缘部24，因此与在切断第1膜及第2膜后进行熔敷而形成容纳部23及周缘部24的方法相比，能够确保第1膜51和第2膜52熔敷的部分的面积较大。由此，能够保持外装体20的内部的气密性，而且容易熔敷第1膜51和第2膜52。因而，能够容易制造能量密度高的小型圆筒形的电池1。
[第1实施方式的第1变形例]
接着，以下对第1实施方式的第1变形例的电池101进行说明。
图12是第1实施方式的第1变形例所涉及的电池的侧面图。
在图1及图2所示的第1实施方式中，周缘部24形成为从容纳部23沿着径向突出。相对于此，在图12所示的第1实施方式的第1变形例中，在周缘部24在容纳部23的外表面（本变形例中第2外壳27的外表面）上沿着轴方向延伸这一点上，与第1变形例不同。此外，对于与上述的第1实施方式同样的结构，标注同一标号并省略详细的说明。
如图12所示，周缘部24在其基端部遍及全周而直角折弯。此外，在本实施方式中，从径向观看端子保持部31A、31B的前端部及各电极端子13、14的前端部成为从容纳部23沿轴方向突出的形状。
以下，对本变形例的电池101的制造方法进行说明。此外，对于以下说明中的电池101的各构成部件的标号，请参照图12。
图13是第1实施方式的第1变形例所涉及的电池的制造方法的说明图。
电池101的制造方法，在上述的第1实施方式的切断工序S80之后，进行折弯工序S90。即，电池101是通过对第1实施方式中的电池1进行折弯工序S90而形成。如图13所示，折弯工序S90中，利用加热器60（加热单元），加热周缘部24，并且以使周缘部24沿着容纳部23的外表面的方式折弯。
具体而言，折弯工序S90是按照以下的顺序进行的。首先，通过支撑部件61、62从轴方向两侧支撑外装体20。支撑部件61、62分别从轴方向观看，形成为与容纳部23同一形状。支撑部件61、62之中与电池1接触的部分，分别形成为照着容纳部23的轴方向两端面的形状。
接着，使保持外装体20的支撑部件61、62通过设在加热的加热器60的孔部63。孔部63形成为具有比容纳部23的外径稍大的内径的圆孔状。孔部63的内表面上的入口端部成为从开口端向内侧直径逐渐缩小的倾斜面。从该孔部63的入口端部侧，以使孔部63的中心轴和卷绕轴P一致的状态，将外装体20从第1片21侧插入。这样，从容纳部23沿径向突出的周缘部24抵接到孔部63的入口端部的开口缘。进而从孔部63的入口端部侧向出口端部侧插入外装体20时，周缘部24被加热器60加热而软化，并且夹入容纳部23（第2外壳27）的外表面与孔部63的内表面之间。由此，周缘部24主要照着孔部63的内表面而沿轴方向折弯。其结果，成为周缘部24在容纳部23的外表面上沿着轴方向延伸的状态。接着，从孔部63的出口端部抽出外装体20，并将加热而软化的外装体20冷却而使之硬化。
通过以上方式，完成电池101的制造。
这样，依据本变形例，周缘部24在容纳部23的外表面上沿着轴方向延伸，因此从轴方向观看，能够抑制周缘部24从容纳部23的突出量，并能减小从轴方向观看的外装体20的外形。因而，能够提高电池101的能量密度。
另外，在本变形例的制造方法中，仅仅使外装体20通过加热器60的孔部63，就能容易地以使周缘部24的全周沿着容纳部23的外表面的方式统一折弯而配置。由此，能够抑制周缘部24从容纳部23的突出量，因此能够减小从外装体的轴方向观看的外形。因而，能够容易制造能量密度高的小型圆筒形的电池101。
[第1实施方式的第2变形例]
接着，对第1实施方式的第2变形例的电池201进行说明。
图14是第1实施方式的第2变形例所涉及的电池的平面图。图15是第1实施方式的第2变形例所涉及的电池的立体图。此外，在图14中，为了便于理解，省略了后述的外壳体70的图示。
在图12所示的第1实施方式的第1变形例中，从径向观看端子保持部31A、31B的前端部及各电极端子13、14的前端部从容纳部23沿轴方向突出。相对于此，在图14所示的第1实施方式的第2变形例中，端子保持部31A、31B及各电极端子13、14在容纳部23的外表面上以沿着径向的方式配置，在这一点上与第1变形例不同。另外，如图15所示，在第1实施方式的第2变形例中，在具备容纳外装体20的外壳体70这一点上与第1变形例不同。此外，对于与上述的第1实施方式的第1变形例同样的结构，标注同一标号并省略详细的说明。
如图14所示，端子保持部31A、31B及各电极端子13、14从轴方向观看配置在与容纳部23重叠的位置。具体而言，端子保持部31A、31B从与容纳部23的连接部在第2外壳27的外周面上沿着轴方向延伸，在第2外壳27的外周面中的与第1外壳25相反侧的端部中，朝着径向内侧而折弯。由此，外装体20的外形成为圆柱状。
各电极端子13、14以沿着第2外壳27的底面的方式从各端子保持部31A、31B沿着径向延伸出。各电极端子13、14的前端部配置在彼此不接触的位置。此外，优选在容纳部23的外表面之中与各电极端子13、14接触的部分粘贴绝缘带。由此，通过使各电极端子13、14与容纳部23接触，能够防止容纳部23的外表面受伤。
在各电极端子13、14的前端部分别连接有引线34。一对引线34与配置在其前端部的芯线的焊锡一起分别对各电极端子13、14的前端部超声波熔敷。
如图15所示，外装体20容纳于外壳体70。外壳体70由具有绝缘性的树脂材料形成。外壳体70形成为有底圆筒状。外壳体70的内形形成为比外装体20的外形稍大。在外壳体70的周壁71中的底壁72侧的端部，形成有贯通孔73。
在外壳体70的内部，以使各电极端子13、14（参照图14）与底壁72对置的状态，配置有外装体20。在外壳体70的贯通孔73中插入通过一对引线34。外装体20和外壳体70例如通过涂敷在各电极端子13、14的前端部附近的粘接剂来互相固定。
这样，依据本变形例，端子保持部31A、31B及各电极端子13、14配置在从轴方向观看与容纳部23重叠的位置，因此从径向观看，能够抑制端子保持部31A、31B及各电极端子13、14从容纳部23的突出量。由此，能够减小从径向观看的外装体20的外形。因而，能够提高电池201的能量密度。
另外，由于具备容纳外装体20的外壳体70，所以能够由外壳体70覆盖第1片21及第2片22的端面中露出的层叠膜的金属箔（金属层）及各电极端子13、14。而且，外壳体70由绝缘材料形成，因此能够容易防止层叠膜的金属箔或各电极端子13、14的短路。因而，能够提高电池201的可靠性。
此外，本变形例中，外壳体70整体由具有绝缘性的树脂材料形成，但并不限于此，至少由绝缘材料形成外壳体的内表面，从而能够起到上述的作用效果。
[第2实施方式]
接着，对第2实施方式的电池301进行说明。
图16是第2实施方式所涉及的电池的侧面图。图17是第2实施方式所涉及的电池的平面图。图18是第2实施方式所涉及的电极体及电极端子的立体图。
在图1及图2所示的第1实施方式中，容纳部23通过第1外壳25及第2外壳27形成。相对于此，在图16及图17所示的第2实施方式中，容纳部323通过形成在第1片321的第1外壳325（一侧外壳）及形成在第2片322的平板部327形成，在这一点上与第1实施方式不同。此外，对于与上述的第1实施方式同样的结构，标注同一标号并省略详细的说明。
如图16及图17所示，电池301主要具备：电极体10；容纳有电极体10的外装体320；以及从电极体10延伸出的正极端子313及负极端子314。
正极端子313及负极端子314形成为从外装体320的内部引出到外部的带状。如图18所示，正极端子313与正极体11的正极集电体整体地形成，并与正极体11导通。负极端子314与负极体12的负极集电体整体地形成，并与负极体12导通。各电极端子313、314从正极体11及负极体12的外周部之中中间夹着卷绕轴P而在径向对置的位置朝着互相分离的方向突出。各电极端子313、314从电极体10的轴方向上的一个端面朝着径向外侧延伸。
如图16及图17所示，外装体320通过使第1片321（第1部件）及第2片322（第2部件）以将电极体10夹在中间的状态沿轴方向叠合而形成。外装体320在电极体10的周围热熔敷，从而将电极体10气密密封。外装体320具备：在内部容纳电极体10的圆筒状的容纳部323；以及在容纳部323的周围叠合了第1片321和第2片322的周缘部324。
在第1片321，形成有以有底圆筒状形成的第1外壳325、和从第1外壳325的开口缘朝着其径向外侧突出的第1凸缘部326。
第2片322形成为俯视下与第1片321同一形状的平板状。第2片322具有：设在其中心部并且闭塞第1外壳325的开口部的平板部327；以及设在平板部327的周围的叠合部328。平板部327形成为俯视下与第1片321的第1外壳325同一形状。叠合部328以与第1实施方式中的第2凸缘部28同样地形成。第2片322以使叠合部328与第1凸缘部326叠合的方式热熔敷在第1片321。
容纳部323由第1外壳325及平板部327形成。
周缘部324以与第1实施方式中的周缘部24同样地形成。
容纳部323的内部以使周缘部324中叠合的第1凸缘部326及叠合部328夹着各电极端子313、314及密封剂膜40而熔敷的状态被气密密封。
这样，依据本实施方式，容纳部323由形成在第1片321的第1外壳325及形成在第2片322并闭塞第1外壳325的开口部的平板部327形成，因此能够削减对于层叠膜的拉深加工的工时数，并且能够制成低成本的电池301。另外，由于容纳部323形成为小型，所以适合小型的具有电极体的电池。
此外，本发明并不局限于参照附图进行说明的上述实施方式，在该技术范围内可考虑各种变形例。
例如，在上述实施方式中，作为小型圆筒形的电化学单元的一个例子，举例说明了非水电解质二次电池，但是并不局限于该情况，能够在双电层电容器或一次电池等适用上述的结构。
另外，在上述各实施方式中，各电极端子13、14隔着密封剂膜40被第1片21及第2片22夹住，但不限于此。各电极端子13、14也可以直接被第1片21及第2片22夹住。关于各电极端子313、314也同样。
此外，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以适当地将上述的实施方式中的构成要素置换为众所周知的构成要素。
标号说明
1、101、201、301 电池（电化学单元）；10 电极体；11 正极体；12 负极体；13、313 正极端子（电极端子）；14、314 负极端子（电极端子）；20、320 外装体；21、321 第1片（第1部件）；22、322 第2片（第2部件）；23、323 容纳部；24、324 周缘部；25 第1外壳；27 第2外壳；31A、31B 端子保持部；51 第1膜；52 第2膜；57 第4熔敷部（熔敷部）；60加热器（加热单元）；63 孔部；70 外壳体；325 第1外壳（一侧外壳）；327 平板部。
Claims (8)
1.一种电化学单元，其特征在于，具备：
电极体，包含正极体及负极体；
外装体，由包含金属材料及树脂材料的层叠膜构成的第1部件及第2部件以将所述电极体夹在中间的状态叠合，并且在所述电极体的周围熔敷，从而将所述电极体气密密封；以及
第一电极端子及第二电极端子，分别从所述正极体及负极体延伸出，并从所述外装体的内部引出到外部，
所述外装体具备：
容纳所述电极体的容纳部；以及
设在所述容纳部的周围的周缘部，
所述周缘部具备：在所述第1部件与所述第2部件之间分别保持所述第一电极端子及第二电极端子的第一端子保持部及第二端子保持部；以及
设在周方向的所述第一端子保持部及第二端子保持部间并且宽度比所述第一端子保持部及第二端子保持部窄的窄幅部，
所述周缘部之中从所述第一端子保持部及第二端子保持部以外的部分的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离，小于从所述第一端子保持部及第二端子保持部的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离。
2.如权利要求1所述的电化学单元，其特征在于，
所述容纳部由形成在所述第1部件的有底筒状的第1外壳和形成在所述第2部件的第2外壳形成，其中所述第2外壳朝向所述第1外壳的开口部而开口，并且闭塞所述第1外壳的开口部。
3.如权利要求1所述的电化学单元，其特征在于，
所述容纳部由形成在所述第1部件及所述第2部件之中任一个部件的有底筒状的一侧外壳和形成在另一个部件并且闭塞所述一侧外壳的开口部的平板部形成。
4.如权利要求1至3的任一项所述的电化学单元，其特征在于，
所述周缘部在所述容纳部的外表面上沿着所述第1部件及所述第2部件的叠合方向而延伸。
5.如权利要求1至3的任一项所述的电化学单元，其特征在于，
所述第一端子保持部、第二端子保持部及所述第一电极端子、第二电极端子从所述第1部件及所述第2部件的叠合方向来看配置在与所述容纳部重叠的位置。
6.如权利要求1至3的任一项所述的电化学单元，其特征在于，
具备容纳所述外装体并且至少内表面由绝缘材料形成的外壳体。
7.一种电化学单元的制造方法，是权利要求1～6的任一项所述的电化学单元的制造方法，其特征在于，具备：
密封工序，在所述电极体的周围遍及全周而将形成所述第1部件的第1膜及形成所述第2部件的第2膜熔敷，从而形成所述容纳部及包围所述容纳部的周围的熔敷部，其中所述第1膜及所述第2膜将所述电极体夹在中间而叠合；以及
切断工序，切断所述熔敷部而形成所述周缘部，
在所述切断工序中，以使所述周缘部之中从成为所述第一端子保持部及第二端子保持部以外的部分的部分的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离小于从成为所述第一端子保持部及第二端子保持部的部分的外周缘到所述容纳部的外周缘为止的距离的方式切断所述熔敷部。
8.如权利要求7所述的电化学单元的制造方法，其特征在于，
在所述切断工序之后，具备利用加热单元来加热所述周缘部，并且以沿着所述容纳部的外表面的方式进行折弯的折弯工序，
在所述折弯工序中，使所述外装体通过设于所述加热单元的孔部，从而将所述周缘部夹入所述容纳部的所述外表面与所述孔部的内表面之间而折弯。
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