CN112701387A - 电化学原电池 - Google Patents

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Abstract

电化学原电池(1)具备：电极体(2)，具有沿电池轴(O)方向彼此层叠的多个电极；封装体(3)，具有第一层压部件(30)和第二层压部件(40)，在内部容纳电极体。封装体具备：容纳部(50)，在内部容纳电极体；密封部(51)，第一层压部件和第二层压部件在重合的状态下彼此接合，将容纳部的内部密封。容纳部具备：顶壁部(55)和底壁部(56)，夹着电极体沿电池轴方向相对；和筒状的周壁部(57)，从径向方向的外侧包围电极体。密封部以沿着周壁部弯折并且从径向方向的外侧遍及整周而包围周壁部的筒状形成，而且相对于周壁部从径向方向的外侧接触。

Description

电化学原电池
技术领域
本发明涉及电化学原电池(cell)。
本申请基于在2019年10月7日申请的日本特愿2019-184458号而主张优先权，将其内容引用于此。
背景技术
一直以来，作为智能手机、可穿戴设备、助听器等小型设备的电源，广泛地灵活使用锂离子二次电池、电化学电容器等电化学原电池。近年来，作为这种电化学原电池，已知有将层压膜使用于在内部容纳电极体的封装体的所谓的层压型电化学原电池。该层压型电化学原电池已知为小型且形状自由度高、而且导致高容量化的电化学原电池。
例如，在下述专利文献1中公开了电化学原电池，该电化学原电池具备：电极体；和封装体，具有第一层压部件和第二层压部件，在第一层压部件与第二层压部件之间容纳电极体。封装体具备容纳电极体的容纳部和沿着容纳部的外周弯折的密封部。利用成形用金属模具将第一层压部件和第二层压部件的焊接部以沿着容纳部的外周的方式弯折成形，从而形成密封部。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-85214号公报。
发明内容
发明要解决的课题
上述现有的层压型电化学原电池为封装体的密封部以沿着容纳部的外周的方式弯折的硬币型，因而与以俯视矩形状形成的层压电池相比而小型化，可谋求体积效率的提高化。此外，体积效率是指电极相对于电池整体的体积所占据的体积的比例，即“电极部分体积/电池整体体积”。
然而，密封部通过利用成形用金属模具的弯折成形而形成，因而在成形用金属模具的构造上，在容纳部的外周与密封部之间形成有环状的间隙空间。因此，与间隙空间的间隔相应地大直径化，因而难以谋求进一步的小直径化，存在改善的余地。
本发明是考虑到这样的情况而作出的，其目的是提供层压型电化学原电池，该层压型电化学原电池能够谋求小直径化，能够导致体积效率的进一步的提高化。
用于解决课题的方案
(1) 本发明涉及的电化学原电池具备：电极体，具有沿电池轴方向彼此层叠的多个电极；和封装体，具有第一层压部件和第二层压部件，在内部容纳前述电极体。前述封装体具备：容纳部，是前述第一层压部件和前述第二层压部件夹着前述电极体沿前述电池轴方向配置从而形成的，在内部容纳前述电极体；和密封部，前述第一层压部件和前述第二层压部件在重合的状态下彼此接合，将前述容纳部的内部密封。前述容纳部具备：顶壁部和底壁部，夹着前述电极体沿前述电池轴方向相对；和筒状的周壁部，从径向方向的外侧包围前述电极体。前述密封部的特征在于，以沿着前述周壁部弯折并且从径向方向的外侧遍及整周而包围前述周壁部的筒状形成，而且相对于前述周壁部从径向方向的外侧接触。
依据本发明涉及的电化学原电池，使将容纳部的内部密封的密封部以沿着容纳部中的周壁部弯折并且从径向方向的外侧遍及整周而包围周壁部的筒状形成，而且相对于周壁部从径向方向的外侧接触。由此，不会在与周壁部之间隔开环状的间隙，而是能够使密封部以包围周壁部的方式配置。因此，能够省略上述间隙，相应地与现有技术相比而能够谋求电化学原电池整体的小直径化。特别地，能够不改变容纳电极体的容纳部的大小而谋求电化学原电池整体的小直径化，因而能够提高电极体相对于电化学原电池整体的体积所占据的体积比率。因此，能够导致体积效率的提高化。
另外，由于利用厚度薄的第一层压部件和第二层压部件来形成封装体，因而能够使周壁部和密封部的厚度本身为薄壁。在这点上，也易于谋求电化学原电池的小直径化。而且，能够通过利用例如热焊接等将这些第一层压部件和第二层压部件接合从而构成密封部，继而沿着周壁部弯折密封部。因此，能够有效地防止尘埃或水分等干扰通过第一层压部件与第二层压部件之间从外部侵入至容纳部内。因此，能够为工作可靠性稳定的电化学原电池。
(2) 也可以是，在前述密封部形成有折皱部，该折皱部遍及前述密封部的整周而重复朝向径向方向外侧的突出和朝向径向方向内侧的突出，同时沿周向方向延伸。
在此情况下，能够利用折皱部吸收在密封部弯折时产生的应力应变等，因而能够例如通过拉拔成形而形成密封部。因此，能够遍及密封部的整周施加均等的外力同时进行弯折，并使密封部的整体相对于周壁部一样地接触。因此，能够进一步导致电化学原电池的小直径化。
(3) 也可以是，前述折皱部以折皱深度朝向前述密封部中的开口端侧变深的方式形成。
在此情况下，即使在沿着电池轴方向的密封部的长度(高度)长的情况下，也能够例如通过拉拔成形恰当地形成密封部，不会在周壁部与密封部之间产生间隙，而是易于使密封部相对于周壁部接触。
发明的效果
依据本发明，能够为如下的层压型电化学原电池：能够谋求小直径化，并且能够导致体积效率的进一步的提高化。因此，能够为如下的高性能的电化学原电池：能够谋求小直径化、小型化、轻质化，并且体积容量密度高。
附图说明
图1是示出本发明涉及的二次电池(电化学原电池)的实施方式的立体图。
图2是沿着图1所示的A-A线的二次电池的纵截面图。
图3是将由图2所示的假想圆B包围的部分放大的二次电池的纵截面图。
图4是图2所示的二次电池的分解立体图。
图5是沿着图4所示的C-C线的电极体的纵截面图。
图6是图5所示的正极电极的缠绕前的展开图。
图7是图5所示的负极电极的缠绕前的展开图。
图8是示出图1所示的二次电池的制造途中的一个工序的图，是在将密封部弯折成形之前的成形前电池的立体图。
图9是从另一视点观察图8所示的成形前电池的立体图。
图10是示出将图8所示的成形前电池设置于成形用金属模具的第一金属模具的状态的截面图。
图11是示出在图10所示的状态之后，将成形前电池的密封部夹入并固定于第一金属模具与第二金属模具之间的状态的截面图。
图12是示出在图11所示的状态之后，使凸模部上升的状态的截面图。
图13是示出在图12所示的状态之后，利用凸模部的成形部将密封部弯折成形的状态的截面图。
图14是示出在图13所示的状态之后，将弯折成形有密封部的成形后电池从成形用金属模具取出的状态的截面图。
图15是示出在图14所示的状态之后，将成形后电池设置于拉拔成形用金属模具的状态的截面图。
图16是示出在图15所示的状态之后，将成形后电池的密封部拉拔成形的状态的截面图。
图17是示出本发明涉及的二次电池的变形例的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明涉及的电化学原电池的实施方式进行说明。在本实施方式中，作为电化学原电池，举例说明作为非水电解质二次电池的一种的锂离子二次电池(以下，简称为二次电池)。
如图1至图4所示，本实施方式的二次电池1是所谓的硬币型(纽扣型)电池，主要具备：电极体2，具有沿着电池轴O方向彼此层叠的多个电极，即正极电极10和负极电极20；以及封装体3，由层压膜形成，在内部容纳电极体2。此外，在各附图中，将电极体2适当简化而图示。
在本实施方式中，将通过电极体2的中心沿着上下方向延伸的轴线称为电池轴O。另外，在从电池轴O方向观察的俯视下，将与电池轴O交叉的方向称为径向方向，将围绕电池轴O绕转的方向称为周向方向。
如图4和图5所示，电极体2为正极电极10和负极电极20夹着未图示的隔离膜层叠的所谓的层叠型电极。电极体2形成为在俯视下外形成为圆形状。但是，电极体2的外形形状不限定于此情况，也可以是其它的形状，例如椭圆状、长圆形状或菱形状等，可以适当变更。
本实施方式的正极电极10和负极电极20夹着隔离膜缠绕，从而彼此交替地层叠。但是，不限定于此情况。例如，正极电极10和负极电极20也可以通过从彼此交叉的方向分别被折叠成羊肠小道形状，从而彼此交替地层叠。而且，也可以为在隔离膜的两面具备正极电极10和负极电极20的所谓的片型电极体。
对电极体2的构造简单地说明。如图6所示，正极电极10具备：正极集电体11，在缠绕前的展开状态下以沿着第一方向L1延伸的带状形成；和未图示的正极活性物质层，形成于正极集电体11的两面。
正极集电体11由例如铝、不锈钢等金属材料以厚度薄的薄板状形成，具备多个正极主体12和多个正极连接片13。正极主体12以圆板状形成，以沿第一方向L1并排成一列的方式隔开间隔而配置。在图示的示例中，正极主体12的数量为8个。但是，正极主体12的数量不限定于8个，可以适当变更。
正极连接片13配置于沿第一方向L1邻接的正极主体12之间，将邻接的正极主体12彼此连接。因此，在图示的示例中，正极连接片13的数量为7个。此外，正极连接片13在俯视下沿着与第一方向L1正交的第二方向L2的宽度比正极主体12的沿着第二方向L2的宽度更短地形成。
正极连接片13的外缘在俯视下以向内侧凹陷的圆弧状形成，并且以平滑地联结至正极主体12中的圆弧状的外缘的方式连续设置。但是，正极连接片13的外缘不一定必须是圆弧状，也可以例如以直线状形成。特别地，越是在缠绕状态下的电极体2中配置于外周侧的正极连接片13，各正极连接片13中的沿着第一方向L1的尺寸就越大。由此，越是在缠绕状态下位于外周侧，在展开状态下沿第一方向L1相邻的一对正极主体12彼此的间隔就越大。
在多个正极主体12中的位于第一方向L1上的一端位置的正极主体12(即，在缠绕状态下配置于最外周的正极主体12)，以朝向第一方向L1的外侧进一步延伸的方式形成有正极端子接线片14。此外，在本实施方式中，将位于第一方向L1上的另一端位置的正极主体12称为第一级正极主体12。而且，朝向形成有正极端子接线片14的正极主体12，按顺序称为第二级、第三级、第四级、第五级、第六级、第七级、第八级正极主体12。因此，形成有正极端子接线片14的正极主体12相当于第八级正极主体12。
正极活性物质层形成于除正极端子接线片14以外的正极集电体11的两面。正极活性物质层含有正极活性物质、导电辅助剂、结合剂和增粘剂等，由例如钴酸锂、镍酸锂等复合金属氧化物形成。作为导电辅助剂，列举例如炭黑类、碳材料和金属细粉等。作为结合剂，列举例如聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)和聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料。作为增粘剂，列举例如羧甲基纤维素(CMC)等树脂材料。
如图7所示，负极电极20具备：负极集电体21，在缠绕前的展开状态下以沿着第一方向L1延伸的带状形成；和未图示的负极活性物质层，形成于负极集电体21的两面。负极集电体21由例如铜、镍和不锈钢等金属材料以厚度薄的薄板状形成，具备多个负极主体22和多个负极连接片23。负极主体22与正极主体12同样地以圆板状形成，以沿第一方向L1并排成一列的方式隔开间隔而配置。在图示的示例中，负极主体22的数量与正极主体12的数量对应而为8个。但是，负极主体22的数量不限定于8个，可以与正极主体12的数量对应地适当变更。
负极连接片23配置于沿第一方向L1邻接的负极主体22之间，将邻接的负极主体22彼此连接。因此，在图示的示例中，负极连接片23的数量为7个。此外，负极连接片23在俯视下沿着与第一方向L1正交的第二方向L2的宽度比负极主体22的沿着第二方向L2的宽度更短地形成。
负极连接片23的外缘在俯视下以向内侧凹陷的圆弧状形成，并且以平滑地联结至负极主体22中的圆弧状的外缘的方式连续设置。但是，负极连接片23的外缘不一定必须是圆弧状，也可以例如以直线状形成。特别地，越是在缠绕状态下的电极体2中配置于外周侧的负极连接片23，各负极连接片23中的沿着第一方向L1的尺寸就越大。由此，越是在缠绕状态下位于外周侧，在展开状态下沿第一方向L1相邻的一对负极主体22彼此的间隔就越大。
在多个负极主体22中的位于第一方向L1上的一端位置的负极主体22(即，在缠绕状态下配置于最外周的负极主体22)，以朝向第一方向L1的外侧进一步延伸的方式形成有负极端子接线片24。此外，在本实施方式中，将位于第一方向L1上的另一端位置的负极主体22称为第一级负极主体22。而且，朝向形成有负极端子接线片24的负极主体22，按顺序称为第二级、第三级、第四级、第五级、第六级、第七级、第八级负极主体22。因此，形成有负极端子接线片24的负极主体22相当于第八级负极主体22。
如上所述地构成的负极电极20，外形形状为相对于前述的正极电极10的外形形状而同等的相似形状。但是，正极电极10的外形大小比负极电极20的外形大小略小(小一圈)地形成。
负极活性物质层形成于除负极端子接线片24以外的负极集电体21的两面。负极活性物质层含有负极活性物质、导电辅助剂、结合剂和增粘剂等，由例如石墨等碳材料形成。作为导电辅助剂，列举例如炭黑类、碳材料和金属细粉等。作为结合剂，列举例如聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)和聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料。作为增粘剂，列举例如羧甲基纤维素(CMC)等树脂材料。
如上所述地构成的正极电极10和负极电极20如前所述地通过夹着隔离膜缠绕而彼此交替地层叠。具体而言，在将图6所示的正极电极10和图7所示的负极电极20以例如正极端子接线片14和负极端子接线片24配置于彼此相反侧的方式沿着第一方向L1配置的状态下，使第一级正极主体12和第一级负极主体22重合。接着，以彼此重合的第一级正极主体12和负极主体22为起点，将正极电极10和负极电极20沿同一方向重复地缠绕。由此，能够将正极主体12和负极主体22以交替地重合的方式沿电池轴O方向层叠，能够为图5所示的电极体2。此外，在图5中省略隔离膜的图示。
通过上述的缠绕而得到的电极体2如图5所示，形成有正极端子接线片14的第八级正极主体12位于最上级，形成有负极端子接线片24的第八级负极主体22位于最下级。因此，电极体2以配置成正极端子接线片14朝向上方且负极端子接线片24朝向下方的状态容纳于封装体3内。
此外，在图5所示的电极体2中，如果着眼于正极电极10，则以正极主体12从上方朝向下方按照第八级、第六级、第四级、第二级、第一级、第三级、第五级、第七级的顺序沿电池轴O方向彼此平行地并排的方式，缠绕正极电极10。与此相对，如果着眼于负极电极20，则以负极主体22从上方朝向下方按照第七级、第五级、第三级、第一级、第二级、第四级、第六级、第八级的顺序沿电池轴O方向彼此平行地并排的方式，缠绕负极电极20。
如图1至图4所示，封装体3具备由层压膜形成的第一层压部件30和第二层压部件40。封装体3具备：容纳部50，是第一层压部件30和第二层压部件40将电极体2夹在中间并沿电池轴O方向配置而形成的，在内部容纳电极体2；和密封部51，第一层压部件30和第二层压部件40在重合的状态下彼此接合，将容纳部50的内部密封。由此，封装体3将电极体2以密封的状态容纳于容纳部50的内部。未图示的电解质溶液填充于容纳部50的内部。
容纳部50具备：顶壁部55和底壁部56，夹着电极体2而沿电池轴O方向相对；和环状的周壁部57，从径向方向的外侧包围电极体2。密封部51沿着周壁部57弯折，并且以从径向方向的外侧遍及整周而包围周壁部57的环状形成，而且相对于周壁部57从径向方向的外侧接触。
以下，对具备容纳部50和密封部51的封装体3详细地说明。如图2和图3所示，第一层压部件30是主要从上方覆盖电极体2的部件。第一层压部件30具有金属层31以及遮覆金属层31的两面的内侧树脂层32和外侧树脂层33。内侧树脂层32和外侧树脂层33经由未图示的接合层相对于金属层31的两面例如通过热熔接或粘接等而分别紧密地接合。此外，在各附图中，适当省略这些金属层31、内侧树脂层32和外侧树脂层33的图示。
金属层31由适合于外部气体或水蒸气的隔绝的金属材料(例如，不锈钢、铝等)形成。内侧树脂层32使用例如聚烯烃的聚乙烯或聚丙烯等热塑性树脂来形成。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)、吹胀聚丙烯(IPP)膜、未拉伸聚丙烯(CPP)膜、双向拉伸聚丙烯(OPP)膜、直链状短链分支聚乙烯(L-LDPE，茂金属催化剂规格)中的任一种材质。特别地，聚丙烯树脂是优选的。外侧树脂层33使用例如上述的聚烯烃或聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、尼龙等来形成。
第一层压部件30以有顶的双层筒状形成，具备：俯视圆形状的顶壁部35，从上方覆盖电极体2；筒状的周壁部36，从顶壁部35的外周缘部朝向下方延伸，并且从径向方向的外侧包围电极体2；以及筒状的第一密封部37，从径向方向的外侧包围周壁部36。在图示的示例中，第一密封部37的上端开口端的高度位置与顶壁部35的高度位置同等。由此，第一密封部37形成为不比顶壁部35更向上方突出。
第二层压部件40是主要从下方覆盖电极体2的部件。第二层压部件40具有金属层41以及遮覆金属层41的两面的内侧树脂层42和外侧树脂层43。内侧树脂层42和外侧树脂层43经由未图示的接合层相对于金属层41的两面通过例如热熔接或粘接等而分别紧密地接合。此外，金属层41、内侧树脂层42和外侧树脂层43的材质等与第一层压部件30中的金属层31、内侧树脂层32和外侧树脂层33相同。另外，在各附图中，适当省略这些金属层41、内侧树脂层42和外侧树脂层43的图示。
第二层压部件40以有底筒状形成，具备：底壁部45，从下方覆盖电极体2；和筒状的第二密封部46，从底壁部45的外周缘部朝向上方延伸，并且从径向方向的外侧进一步包围第一密封部37。在图示的示例中，第二密封部46的上端开口端的高度位置与第一密封部37的上端开口端的高度位置同等。
由如上所述地构成的第一层压部件30和第二层压部件40构成封装体3。具体而言，第一层压部件30中的顶壁部35和周壁部36分别充当作为容纳部50的顶壁部55和周壁部57起作用。另外，第二层压部件40中的底壁部45充当作为容纳部50的底壁部56起作用。而且，第一层压部件30中的第一密封部37和第二层压部件40中的第二密封部46作为密封部51起作用。
作为密封部51起作用的第一密封部37和第二密封部46彼此一体地接合，由此将容纳部50的内部密封成密闭状态。具体而言，第一密封部37中的内侧树脂层32和第二密封部46中的内侧树脂层42彼此通过例如超声波焊接或热焊接而一体地接合。但是，作为接合方法，不限定于超声波焊接或热焊接，也可以是例如高频焊接或利用粘接剂的粘接等。
特别地，第一密封部37和第二密封部46是通过以下形成的：在彼此一体地接合之后，通过后述的成形用金属模具70弯折成形，接着通过后述的拉拔成形用金属模具80以缩小直径的方式拉拔成形。由此，由第一密封部37和第二密封部46构成的密封部51相对于周壁部57的外周面遍及整周以从径向方向的外侧紧密地推压的密合状态接触。
此外，第一密封部37的下端部与周壁部36的下端部的连接部分作为通过拉拔成形产生的内侧弯折部52起作用。另外，第二密封部46的下端部与底壁部45的外周缘部的连接部分作为通过拉拔成形产生的外侧弯折部53起作用。
而且，在密封部51形成有折皱部58，该折皱部58重复朝向径向方向外侧的突出和朝向径向方向内侧的突出，同时沿周向方向延伸。折皱部58以沿径向方向交替地重复凹凸的方式遍及密封部51的整周而形成。此外，折皱部58形成为：从内侧弯折部52侧和外侧弯折部53侧朝向密封部51的开口端侧，折皱深度变深。因此，折皱部58如图2所示，主要集中地形成于密封部51中的开口端侧。
而且，本实施方式的二次电池1如图2和图4所示地具备第一电极板60和第二电极板61、第一电极端子板62和第二电极端子板63、以及第一密封剂膜64和第二密封剂膜65。这些第一电极板60、第二电极板61、第一电极端子板62、第二电极端子板63、第一密封剂膜64和第二密封剂膜65与电极体2一起容纳于封装体3中的容纳部50的内部。
第一电极板60、第一电极端子板62和第一密封剂膜64配设于电极体2与第一层压部件30中的顶壁部35之间。第二电极板61，第二电极端子板63和第二密封剂膜65配设于电极体2与第二层压部件40中的底壁部45之间。
第一电极板60以俯视圆形状形成，一体地连接至电极体2中的正极电极10。第一电极板60由例如铝或不锈钢等金属材料以比电极体2更小的直径形成，配置于与电池轴O相同的轴上。第一电极板60与电极体2中的正极电极10的第八级正极主体12重叠地配置，并且在朝向电极体2侧的下表面，通过例如超声波焊接等而焊接有正极端子接线片14。由此，第一电极板60一体地连接至正极电极10。
第一电极端子板62由例如镍等金属材料以比第一电极板60更小的直径的俯视圆形状形成，与第一电极板60中的朝向第一层压部件30侧的上表面重叠地配置。然后，第一电极端子板62通过基于例如电阻焊接等的焊接等而一体地固接于第一电极板60的上表面。第一电极端子板62作为正极电极10的外部连接端子起作用。
在第一层压部件30的顶壁部35，形成有使第一电极端子板62露出于外部的俯视圆形状的第一贯通孔35a。第一贯通孔35a形成为将顶壁部35中的中央部上下贯通，形成于与电池轴O相同的轴上。
第一密封剂膜64以从径向方向外侧包围第一电极端子板62的环状形成，在包围第一电极端子板62的状态下，在第一电极端子板62与第一层压部件30的顶壁部35之间配置于与电池轴O相同的轴上。第一密封剂膜64相对于第一层压部件30中的顶壁部35的内侧树脂层32和第一电极板60的上表面分别被热焊接。由此，第一电极板60经由第一密封剂膜64相对于第一层压部件30的顶壁部35被热焊接。此外，第一密封剂膜64由例如聚烯烃的聚乙烯或聚丙烯等热塑性树脂、或者以无纺织布增强的聚丙烯形成。
由于如上所述地形成有第一电极板60、第一电极端子板62和第一密封剂膜64，因而第一电极端子板62通过第一贯通孔35a而整面向上方露出。
如图2和图4所示，第二电极板61、第二电极端子板63和第二密封剂膜65与上述的第一电极板60、第一电极端子板62和第一密封剂膜64同样地形成，以及同样地配置。
第二电极板61以俯视圆形状形成，一体地连接至电极体2中的负极电极20。第二电极板61由例如铜等金属材料以比电极体2更小的直径形成，配置于与电池轴O相同的轴上。第二电极板61与电极体2中的负极电极20的第八级负极主体22重叠地配置，并且在朝向电极体2侧的上表面，通过例如超声波焊接等而焊接有负极端子接线片24。由此，第二电极板61一体地连接至负极电极20。
第二电极端子板63由例如镍等金属材料以比第二电极板61更小的直径的俯视圆形状形成，配置于第二电极板61中的朝向第二层压部件40侧的下表面上。然后，第二电极端子板63通过基于例如电阻焊接等的焊接等而一体地固接于第二电极板61的下表面。第二电极端子板63作为负极的外部连接端子起作用。
在第二层压部件40的底壁部45，形成有使第二电极端子板63露出于外部的俯视圆形状的第二贯通孔45a。第二贯通孔45a形成为将底壁部45中的中央部上下贯通，形成于与电池轴O相同的轴上。
第二密封剂膜65以从径向方向外侧包围第二电极端子板63的环状形成，在包围第二电极端子板63的状态下，在第二电极端子板63与第二层压部件40的底壁部45之间配置于与电池轴O相同的轴上。第二密封剂膜65相对于第二层压部件40中的底壁部45的内侧树脂层42和第二电极板61的下表面分别被热焊接。由此，第二电极板61经由第二密封剂膜65相对于第二层压部件40的底壁部45被热焊接。此外，第二密封剂膜65与第一密封剂膜64同样地由例如聚烯烃的聚乙烯或聚丙烯等热塑性树脂或者以无纺织布增强的聚丙烯形成。
由于如上所述地形成有第二电极板61、第二电极端子板63和第二密封剂膜65，因而第二电极端子板63通过第二贯通孔45a而整面向下方露出。
(二次电池的制造方法)
接着，对当制造如上所述地构成的二次电池1时将密封部51弯折和拉拔成形的方法进行说明。首先，进行如下的工序：如图8和图9所示，在将电极体2容纳于封装体3中的容纳部50内且填充电解质溶液的状态下，通过超声波焊接等而将第一密封部37和第二密封部46一体地接合。
由此，第一密封部37和第二密封部46一体地接合，从而能够得到具备以环状形成的密封部51的成形前电池1A。此外，在此阶段，第一电极端子板62通过第一贯通孔35a而整面向上方露出。另外，第二电极端子板63通过第二贯通孔45a而整面向下方露出。
接着，进行利用图10所示的成形用金属模具70将密封部51弯折成形的工序。作为成形用金属模具70，具备：第一金属模具71，支撑成形前电池1A；第二金属模具72，配置于第一金属模具71的上方，能够相对于第一金属模具71沿电池轴O方向接近分离；以及凸模部73，以能够相对于第一金属模具71和第二金属模具72沿电池轴O方向相对移动的方式配置。
在第一金属模具71，形成有沿电池轴O方向贯通该第一金属模具71的第一成形孔71a。第一成形孔71a以俯视圆形状形成，与电池轴O同轴地配置。第一金属模具71中的上表面成为支撑密封部51的承载面75。在第二金属模具72，形成有沿电池轴O方向贯通该第二金属模具72的第二成形孔72a。第二成形孔72a以与第一金属模具71相同的直径的俯视圆形状形成，与电池轴O同轴地配置。第二金属模具72中的下表面成为能够从上方将密封部51压入至与承载面75之间的按压面76。
凸模部73比第一金属模具71更配置于下方，并且相对于第一金属模具71和第二金属模具72上升，从而能够从下方进入至第一成形孔71a内和第二成形孔72a内。凸模部73具备：圆柱状的凸模部主体77，具有比第一成形孔71a和第二成形孔72a的内径更小的外径；和环状成形部78，形成为从凸模部主体77的上表面朝向上方突出。成形部78形成为：内径与容纳部50的外径相同，外径比凸模部主体77的外径更小。另外，成形部78的突出长度(沿着电池轴O方向的长度)与容纳部50的高度相同。
在利用如上所述地构成的成形用金属模具70进行密封部51的弯折成形的情况下，首先如图10所示，在使容纳部50朝向凸模部73侧的状态下，将成形前电池1A承载于第一金属模具71。由此，在第一成形孔71a内配置有容纳部50，环状的密封部51被承载于承载面75上。
接着，如图11所示，使第二金属模具72相对于第一金属模具71从上方接近移动，使密封部51位于中间而使第二金属模具72相对于第一金属模具71沿电池轴O方向重合。由此，能够将密封部51夹入并固定于第一金属模具71的承载面75与第二金属模具72的按压面76之间。
接着，如图12所示，使凸模部73相对于彼此组合的第一金属模具71和第二金属模具72从第一金属模具71的下方上升移动。由此，能够使凸模部73在进入至第一成形孔71a内之后进一步上升移动，能够使成形部78相对于密封部51从下方接触。然后，通过凸模部73的进一步的上升移动，能够如图13所示，利用成形部78将密封部51举起，能够利用第二成形孔72a的内表面和成形部78的外表面将密封部51弯折成形为圆筒状。
另外，凸模部主体77的上端缘比第二成形孔72a的下端缘更向上方移动，从而能够在上端缘与下端缘之间将密封部51切断，能够将密封部51中的夹在承载面75与按压面76之间的部分切离。
由此，如图14所示，能够得到密封部51以包围容纳部50的方式弯折成圆筒状的成形后电池1B。但是，该成形后电池1B出于利用凸模部73的成形部78将密封部51弯折成形的关系，在容纳部50与密封部51之间界定环状的间隙部S。
接着，进行如下的工序：利用图15所示的拉拔成形用金属模具80将密封部51向径向方向的内侧拉拔成形，填埋上述的环状间隙部S。拉拔成形用金属模具80具备：第一拉拔金属模具81；第二拉拔金属模具82，能够相对于第一拉拔金属模具81沿电池轴O方向相对移动；以及可动夹具83，能够将成形后电池1B沿电池轴O方向夹入并固定于与第二拉拔金属模具82之间，并且与第二拉拔金属模具82一起沿电池轴O方向移动。
在第一拉拔金属模具81，形成有沿着电池轴O方向贯通该第一拉拔金属模具81的拉拔孔81a。拉拔孔81a以俯视圆形状形成，与电池轴O同轴地配置。拉拔孔81a的内径相当于容纳部50的外径加上密封部51的厚度的2倍的大小。
第二拉拔金属模具82以具有比拉拔孔81a的内径更小的外径的圆柱状形成，与电池轴O同轴地配置。第二拉拔金属模具82的上表面成为承载成形后电池1B的承载面82a。可动夹具83能够从上方插入至拉拔孔81a的内侧，能够通过例如螺旋弹簧等偏压部件84所导致的偏压力，将承载于承载面82a的成形后电池1B以既定的应力夹入并固定于与第二拉拔金属模具82之间。此外，可动夹具83能够维持将成形后电池1B固定的状态，同时与第二拉拔金属模具82一起沿电池轴O方向移动。
在利用如上所述地构成的拉拔成形用金属模具80进行密封部51的拉拔成形的情况下，如图15所示，在将成形后电池1B承载于第二拉拔金属模具82的承载面82a之后，通过可动夹具83将成形后电池1B夹入并固定于与第二拉拔金属模具82之间。接着，如图16所示，使第二拉拔金属模具82和可动夹具83相对于第一拉拔金属模具81上升移动。由此，能够使成形后电池1B进入至拉拔孔81a内，能够利用拉拔孔81a的内表面将密封部51拉拔成形，同时使成形后电池1B移动以便通过拉拔孔81a的内侧。
其结果是，能够对密封部51赋予如该密封部51的整体向径向方向内侧缩小直径那样的外力，能够将密封部51的整体拉拔成形。因此，能够填埋上述的环状的间隙部S，能够使密封部51相对于容纳部50中的周壁部57从径向方向的外侧紧密地接触，能够得到图1所示的二次电池1。
此外，通过上述的拉拔成形，在密封部51遍及整周而形成有折皱部58。另外，由于在拉拔成形时，越是朝向密封部51的开口端侧，就越深地拉拔成形，因而以折皱深度朝向开口端侧变深的方式形成有折皱部58。另外，即使在沿着电池轴O方向的密封部51的长度(高度)长的情况下，也能够通过拉拔成形恰当地形成密封部51，不会在周壁部57与密封部51之间产生间隙，而是易于使密封部51相对于周壁部57接触。
(二次电池的作用)
依据如上所述地构成的二次电池1，如图2所示，固接于第一电极板60的第一电极端子板62露出于外部，固接于第二电极板61的第二电极端子板63露出于外部。因此，能够分别使第一电极端子板62和第二电极端子板63作为外部连接端子起作用。由此，能够利用第一电极端子板62和第二电极端子板63来使用二次电池1。
特别地，在本实施方式的二次电池1中，使将容纳部50的内部密封的密封部51沿着容纳部50中的周壁部57弯折，并且相对于周壁部57从径向方向的外侧接触。由此，不会在与周壁部57之间隔开环状的间隙部S(参照图15)，而是能够使密封部51以包围周壁部57的方式配置。因此，能够省略上述间隙部S，相应地与现有技术相比而能够谋求二次电池1整体的小直径化。
而且，由于能够不改变容纳电极体2的容纳部50的大小而谋求二次电池1整体的小直径化，因而能够提高电极体2相对于二次电池1整体的体积所占据的体积比率。因此，能够导致体积效率的提高化。此外，由于利用厚度薄的第一层压部件30和第二层压部件40来形成封装体3，因而能够使周壁部57和密封部51的厚度本身为薄壁。在这点上，也易于谋求二次电池1的小直径化。
如以上所说明的，依据本实施方式的二次电池1，能够为如下的层压型二次电池：能够谋求小直径化，并且能够导致体积效率的进一步的提高化。因此，能够为如下的高性能的二次电池1：能够谋求小直径化、小型化、轻质化，并且体积容量密度高。
而且，由于通过例如热焊接等将第一层压部件30和第二层压部件40接合从而构成密封部51，而且沿着周壁部57弯折密封部51，因而能够有效地防止尘埃或水分等干扰通过第一层压部件30与第二层压部件40之间从外部侵入至容纳部50内。因此，能够为工作可靠性稳定的二次电池1。
而且，由于能够利用折皱部58吸收在密封部51的弯折时产生的应力应变等，因而能够通过拉拔成形而形成密封部51。因此，能够遍及密封部51的整周施加均等的外力，同时进行弯折，并且能够使密封部51的整体相对于周壁部57一样地接触。因此，能够进一步导致二次电池1的小直径化。
以上，说明了本发明的实施方式，但这些实施方式是作为示例提出的，并不旨在限定发明的范围。实施方式能够以其它各种各样的方式实施，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。在实施方式或其变形例中，包括例如本领域技术人员能够容易设想的、实质上相同的、均等范围的示例等。
例如，在上述实施方式中，作为电化学原电池的一个示例，举例说明了二次电池1，但不限定于此情况，也可以是例如电容器(例如锂离子电容器等)或一次电池。
而且，在上述实施方式中，使第二电极板61为铜制，但也可以例如为镍制。在此情况下，也能够省略第二电极端子板63。即，对于负极侧，电极端子板不一定是必需的，也可以不具备。在此情况下，能够使第二电极板61本身作为负极侧的外部连接端子起作用。而且，没必要由层压膜形成封装体3的整体，至少由层压膜形成密封部51即可。
而且，在上述实施方式中，举例说明了俯视圆形状的二次电池1，但二次电池1的形状可以适当变更。例如，也可以作为在俯视下直线部和半圆部组合的长圆形状的二次电池。此外，在此情况下，将电极体2的形状与二次电池的外形对应地在俯视下以长圆形状构成即可。
而且，在上述实施方式中，使第一层压部件30的周壁部36充当作为容纳部50的周壁部57起作用，但不限定于此情况。例如，也可以如图17所示，将二次电池90构成为：以具有周壁部47的方式形成第二层压部件40，由该周壁部47和第一层压部件30的周壁部36构成容纳部50的周壁部57。在此情况下，将由第一密封部37和第二密封部46构成的密封部51以从径向方向的外侧遍及整周而包围第一层压部件30的周壁部36的方式形成，而且相对于周壁部36从径向方向的外侧接触即可。在如此构成的二次电池90的情况下，也能够起到同样的作用效果。
产业上的可利用性
依据本发明，能够为如下的高性能的电化学原电池：能够谋求小直径化、小型化、轻质化，并且体积容量密度高。因此，具有产业上的可利用性。
符号说明
O……电池轴
1、90……二次电池(电化学原电池)
2……电极体
3……封装体
10……正极电极(电极)
20……负极电极(电极)
30……第一层压部件
40……第二层压部件
50……容纳部
51……密封部
55……顶壁部
56……底壁部
57……周壁部
58……折皱部。

Claims (3)

1. 一种电化学原电池，其特征在于，具备：
电极体，具有沿电池轴方向彼此层叠的多个电极；和
封装体，具有第一层压部件和第二层压部件，在内部容纳所述电极体，
所述封装体具备：
容纳部，是所述第一层压部件和所述第二层压部件夹着所述电极体沿所述电池轴方向配置从而形成的，在内部容纳所述电极体；和
密封部，所述第一层压部件和所述第二层压部件在重合的状态下彼此接合，将所述容纳部的内部密封，
所述容纳部具备：顶壁部和底壁部，夹着所述电极体沿所述电池轴方向相对；和筒状的周壁部，从径向方向的外侧包围所述电极体，
所述密封部以沿着所述周壁部弯折并且从径向方向的外侧遍及整周而包围所述周壁部的筒状形成，而且相对于所述周壁部从径向方向的外侧接触。
2.根据权利要求1所述的电化学原电池，其特征在于，
在所述密封部形成有折皱部，所述折皱部遍及所述密封部的整周而重复朝向径向方向外侧的突出和朝向径向方向内侧的突出，同时沿周向方向延伸。
3.根据权利要求2所述的电化学原电池，其特征在于，
所述折皱部以折皱深度朝向所述密封部中的开口端侧变深的方式形成。
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