JP2011077501A - 電気化学セル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】収納容器10と蓋部材11とを有する外装体2と、外装体内に収納された発電要素3と、発電要素を浸漬させる非水電解液Mと、絶縁部材12を介して外装体に固定された芯線5と、金属製の第1接続部15と、該第1接続部とは材料特性が異なる金属材料から形成された第2接続部16と、を有し、第1接続部が正極3b及び負極3cの集電体に溶接されると共に、第2接続部が芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する接続部材6と、を備えている電気化学セル1を提供する。
【選択図】図1
Description
ところで、電気化学セルにおいて、基板実装や組電池の作製の際に外装体を小型化する場合には、内部抵抗や容量等の電気的特性を向上させるために、限られた内部容積に対して発電要素を最大化することが求められている。そのため、発電要素と端子とを接続する部材や、それらの接続箇所の占める空間をできるだけ小さくすることが特に必要とされている。
従って、リード端子をいずれの金属材料で形成したとしても、正極リードとの接続部が強度的に脆く、溶接剥がれ等の欠陥が生じる可能性があった。しかも、ステンレスを採用した場合には、上述したように溶接性が特に悪いので、欠陥が生じる可能性が高かった。
特に、基板実装を可能とさせるような小型のセルの場合には、セルの内部において発電要素が占めるスペース(体積)をできるだけ確保し、限られたセルの内容積の範囲内で電気的特性の向上化を図ることが求められている。そのためには、無駄なスペースを極力省くことが必要であり、その1つとして、接続部の長さをできるだけ短くすることが望まれている。
しかしながら、上述したように、接続長さを短くすることは困難であるため、小型化と電気的特性の向上化とを両立させることが難しいものであった。
本発明に係る電気化学セルは、有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する一対の芯線と、金属製の第1接続部と、該第1接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第2接続部と、を有し、第1接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第2接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする。
特に、第1接続部を集電体に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能であるので、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第1接続部と集電体とを強固に接続することができる。この工程により、発電要素と一対の接続部材とを組み合わせることができる。
特に、局所的に溶接するので、外装体にできるだけ近づけながら第2接続部を芯線に溶接することができる。これにより、外装体と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素のサイズを大きくすることができる。
また、第1接続部とは材料特性の異なる金属材料を第2接続部の材料として選択できるので、芯線に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能である。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第2接続部と芯線とをやはり強固に接続することができる。
その結果、外装体の内部に非水電解液に漬浸された状態で発電要素が収納された電気化学セルを得ることができる。
また、第1接続部及び第2接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
即ち、第2の溶接工程の際、絶縁部材を介して一対の芯線を蓋部材に固定した後、これら一対の芯線に一対の接続部材の第2接続部をそれぞれ局所的に溶接する。これにより、蓋部材を貫通するように固定された一対の芯線を介して、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせることができる。特に、上記局所的な溶接によって、蓋部材と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素のサイズを大きくすることができる。よって、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気化学セルとすることができる。
また、第1接続部及び第2接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
加えて、収納容器外で主要な溶接を先に行い、最後に蓋部材の溶接を行う工程順序であるので、効率良く組み立て作業を行うことができ、組立性に非常に優れている。従って、低コストで効率良く大量生産することが可能である。
特に、第1接続部を集電体に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能であるので、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第1接続部と集電体とを強固に接続することができる。この工程により、発電要素と一対の接続部材とを組み合わせることができる。
また、第1接続部とは材料特性が異なる金属材料を第2接続部の材料として選択できるので、芯線や外装体に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能である。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第2接続部と、芯線及び外装体とをやはり強固に接続することができる。
その結果、外装体の内部に非水電解液に漬浸された状態で発電要素が収納された電気化学セルを得ることができる。
また、第1接続部及び第2接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
即ち、第2の溶接工程の際、絶縁部材を介して芯線を蓋部材に固定した後、一方の接続部材の第2接続部を蓋部材に固定された芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の第2接続部を蓋部材に局所的に溶接する。これにより、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせることができる。特に、上記局所的な溶接によって、蓋部材と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素のサイズを大きくすることができる。よって、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気化学セルとすることができる。
また、第1接続部及び第2接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
加えて、収納容器外で主要な溶接を先に行い、最後に蓋部材の溶接を行う工程順序であるので、効率良く組み立て作業を行うことができ、組立性に非常に優れている。従って、低コストで効率良く大量生産することが可能である。
特に、突起部が芯線と同じ長さだけ発電要素側に突出しているので、一方の接続部材の第2接続部と他方の接続部材の第2接続部とを同じタイミングで溶接することができ、溶接作業をより効率良く行うことができる。
以下、本発明に係る第1実施形態を、図1から図10を参照して説明する。なお、本実施形態では、電気化学セルの一例として、電気二重層キャパシタを例に挙げて説明する。
本実施形態の電気二重層キャパシタ1は、図1及び図2に示すように、外観が略直方体の箱型形状とされた小型のキャパシタであり、外装体2と、発電要素3と、非水電解液Mと、一対の芯線5と、一対の接続部材6と、で主に構成されている。
収納容器10は、高さLが約10mm〜30mm、横幅Wが約8mm〜15mm、奥行Sが約2mm〜4mm、厚みTが約0.2mm〜0.4mmという小型な容器とされており、上部に開口部が形成されている。
このように構成された一対の芯線5は、発電要素3の外部接続端子として機能するものであり、一方の芯線5が正極側の端子、他方の芯線5が負極側の端子として機能する。
正極3b及び負極3cは、非水電解液Mに対して耐腐食性を有する材料から形成された集電体3dに、図示しない正極活物質及び負極活物質が担持されたものである。なお、本実施形態の集電体3dは、アルミニウムより形成されている。また、正極活物質及び負極活物質としては、例えば、活性炭(フェノール樹脂による活性炭とヤシガラによる活性炭とを組み合わせたものを含む)である。
この非水電解液Mは、非水溶媒に電解質を溶解することにより調整され、予め水分が除去された有機溶媒である。
また、LiS/SiS2/Li4SiO4の無機固体電解質を用いることもできる。更に、ピリジン系や脂環式アミン系、脂肪族アミン系のイオン性液体やアミジン系等の常温溶融塩を用いても構わない。
ところで、本実施形態の正極3b及び負極3cの集電体3dには、可撓性を有するシート状のリード17が溶接により接続されている。このリード17は、集電体3dと同一材料であるアルミニウムより形成されている。そして、このリード17に第1接続部15がやはり溶接により接続されている。つまり、本実施形態では、集電体3dと第1接続部15とがリード17を介して接続されるように設計されている。
この電気二重層キャパシタ1は、携帯電話、PDA、携帯用ゲーム機等の各種小型電子機器において、主電源、主電源の補助用電源、メモリや時計機能のバックアップ用電源等として好適に用いられる。
本実施形態の製造方法は、第1の溶接工程(S10)と、第2の溶接工程(S20)と、収納工程(S30)と、封止工程(S40)と、を備えている。これら各工程について、詳細に説明する。
まず、一対の接続部材6を作製して用意する(S11)。具体的には、ステンレスの板材にアルミニウムの板材を部分的に重ね合わせた後、両板材を圧接して組み合わせる。そして、圧接した2つの板材をプレスによる打ち抜き加工する。これにより、図3に示す第1接続部15及び第2接続部16を有する接続部材6を得ることができる。
特に、ホーン22の先端に取り付けられたチップ22aの振動をリード17に対して有効に加えることができるので、確実な接続を行うことができる。また、リード17は、第1接続部15と同じアルミニウムであるので熱伝導率が等しい。そのため、リード17と第1接続部15とを良好に接続することができる。
特に、リード17と集電体3dとに関しても同じアルミニウムであるので熱伝導率が等しい。そのため、リード17と集電体3dとを良好に接続することができる。
この時点で、第1の溶接工程(S10)が終了する。
まず、絶縁部材12を介して一対の芯線5を蓋部材11にそれぞれ固定する工程を行う(S21)。これにより、一対の芯線5は、蓋部材11を貫通するように固定される。そして、蓋部材11に固定された一対の芯線5に、一対の接続部材6の第2接続部16をそれぞれレーザスポット溶接によって局所的に溶接する工程を行う(S22)。
なお、この溶接条件は一例であり、第2接続部16と芯線5とが外れない程度の溶接強度を確保し、且つ、溶接によってハーメチックシールにクラック等の熱影響が発生してしまうことを避けることができる範囲で、波長、出力や照射条件等を選択すれば良い。
また、第2接続部16は、芯線5と同じステンレスであるので熱伝導率が等しい。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第2接続部16と芯線5とをやはり強固に接続することができる。
続いて、収納容器10内への非水電解液Mの注入と、収納容器10と蓋部材11との溶接と、を行って、内部に非水電解液Mに漬浸された発電要素3が収納された外装体2を作製する封止工程(S40)を行う。
まず、本実施形態では、収納容器10と蓋部材11との溶接を先に行う。即ち、開口部を塞いだ蓋部材11と収納容器10とをシーム溶接して外装体2を作製する(S41)。続いて、底面に形成された電解液注入孔から外装体2の内部に所定量の非水電解液Mを注入する(S42)。これにより、発電要素3は、非水電解液Mに漬浸された状態となる。そして、最後に、電解液注入孔を封止用部材で塞いだ後、封止用部材の外周をシーム溶接により封止する(S43)。
その結果、外装体2の内部に非水電解液Mに漬浸された状態で発電要素3が収納された図1及び図2に示す電気二重層キャパシタ1を得ることができる。
更に、収納容器10外で主要な溶接を先に行い、最後に蓋部材11の溶接を行う工程順序であるので、効率良く組み立て作業を行うことができ、組立性に非常に優れている。従って、低コストで効率良く大量生産することが可能である。
即ち、第1の溶接工程(S10)を行う際、可撓性を有するリード17を先に第1接続部15に溶接し、その後、正極3b及び負極3cの集電体3dに溶接している。そのため、第1接続部15を直接集電体3dに溶接する場合よりも容易に溶接することができ、効率良く組み立て作業を行うことができる。
なお、図7は、電気二重層キャパシタ30の外観斜視図である。図8は、図7に示す矢印B−B線に沿った電気二重層キャパシタ30の縦断面図である。
このように構成された場合の電気二重層キャパシタ30であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、リード17が不要となるので部品点数を削減することができる。
つまり、2つの芯線5は、外装体2に固定されていれば良く、蓋部材11であっても収納容器10であっても構わない。
図9に示すように、この電気二重層キャパシタ35の収納容器10は、厚みが薄く、蓋部材11の平面方向に長い横長の有底筒状に形成されており、側壁部に一対の芯線5が絶縁部材12を介して固定されている。そして、この収納容器10を有する外装体2内に発電要素3が横向き状態で収納され、リード17及び接続部材6を介して芯線5に接続されている。
続いて、絶縁部材12を介して一対の芯線5を収納容器10に固定すると共に、第2接続部16を一対の芯線5にそれぞれ局所的に溶接して、収納容器10と一対の接続部材6とを組み合わせる第2の溶接工程(S60)を行う。
この製造方法であっても、第2の溶接工程の際、収納容器10と接続部材6との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素3のサイズを大きくすることができ、外装体2の内部における発電要素3の占める割合を極力大きくして、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気二重層キャパシタ35を得ることができる。
次に、本発明に係る第2実施形態を、図11から図20を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、芯線5が2つ設けられ、それぞれが正極3b及び負極3cの外部接続端子として機能していたが、第2実施形態では、芯線5が1つだけ設けられ、この芯線5と外装体2自身とが正極3b及び負極3cの外部接続端子としてそれぞれ機能する点である。
なお、図11は、電気二重層キャパシタ40の外観斜視図である。図12は、図11に示す矢印C−C線に沿った電気二重層キャパシタ40の縦断面図。図13は、図12に示す矢印D−D線に沿った断面図である。
これにより、蓋部材11を含む外装体2は、外部接続端子として機能するようになっている。
本実施形態の製造方法は、第1の溶接工程(S10)と、第2の溶接工程(S50)と、収納工程(S30)と、封止工程(S40)と、を備えている。これら各工程について、詳細に説明する。
まず、絶縁部材12を介して芯線5を蓋部材11に固定する工程を行う(S51)。これにより、芯線5は、蓋部材11を貫通するように固定される。そして、蓋部材11に固定された芯線5に、一方の接続部材6の第2接続部16をレーザスポット溶接によって局所的に溶接する(S52)と共に、他方の接続部材6の第2接続部16を蓋部材11の下面にレーザスポット溶接によって局所的に溶接する(S53)。
また、第2接続部16は、芯線5及び蓋部材11と同じステンレスであるので熱伝導率が等しい。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第2接続部16と芯線5及び蓋部材11とをやはり強固に接続することができる。
なお、図15は、電気二重層キャパシタ40の断面図である。図16は、図15に示す矢印E−E線に沿った断面図である。
この場合には、第2の溶接工程(S50)の際、まず、芯線5と同じ長さだけ蓋部材11から発電要素3側に突出するように突起部41を形成する形成工程を行う。具体的には、蓋部材11の作製の際に突起部41を該蓋部材11と一体的に形成しても構わないし、蓋部材11を作製した後に溶接等により突起部41を接続しても構わない。
つまり、芯線5及び接続部材6の両方が収納容器10に固定・溶接されていても良いし、いずれか一方のみが収納容器10に固定・溶接されていても良い。
これら図17から図19に示すように、この電気二重層キャパシタ45は、収納容器10の側壁部に芯線5が絶縁部材12を介して固定されていると共に、接続部材6が局所的に溶接されている。なお、芯線5及び接続部材6は、収納容器10の同じ側壁部に固定されている必要はなく、異なる側壁部に固定されていても構わない。
この場合の製造方法は、まず、発電要素3と一対の接続部材6とを組み合わせる第1の溶接工程(S10)を行う。この工程については、先に述べた第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
なお、上記の場合において、芯線5を固定する位置、及び接続部材6を溶接する位置を、蓋部材11から離間させるほど、収納容器10と蓋部材11とをシーム溶接する際の熱による影響を受け難くさせることが可能であり、好ましい。
なお、リチウム二次電池とする場合には、正極活物質として、リチウム含有マンガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有チタン酸化物等、従来から知られているものを用いることができる。同様に、負極活物質として、炭素、リチウム合金、遷移金属酸化物、シリコン酸化物等、従来から知られているものを用いることができる。
但し、第1接続部側に露出する第2接続部の露出面は、芯線との溶接のスポット径よりも大きくなるように少なくとも1mm以上あることが好ましい。
また、上記各実施形態では、接続部材の一例として、第1接続部が第2接続部に部分的に圧接されたクラッド材を例に挙げて説明したが、クラッド材に限定されるものではない。例えば、第2接続部となるステンレス板上に、メッキや蒸着やスパッタ等によってアルミニウムを部分的に成膜して第1接続部としても構わない。この場合であっても、クラッド材と同様の作用効果を奏することができる。
また、芯線を上述したステンレスとした場合、第2接続部を同じステンレスとすることが溶接性の観点から好ましいが、ステンレスの構成元素であるFe、NiやCrで第2接続部を形成したり、これらを主成分とする合金(例えば、Ni系合金、Cr系合金、CrNi系合金、FeNi系合金、FeCrNi系合金等)で第2接続部を形成したりしても構わない。
まず、溶接性の観点からステンレスの融点に近い金属材料を選択することが好ましい。特に、ステンレスの融点で蒸発するような低融点金属は使用することが難しい。また、やはり、溶接性の観点からステンレスの熱伝導率に略等しいものが好ましい。熱伝導率に差がつきすぎると、溶接し難いためである。
次に、溶接時の熱や酸素の存在下で酸化し易い金属材料は使用することが難しい。また、ステンレスを構成する元素との間で、金属間化合物を形成するような金属材料は使用することが難しい。更に、非水電解液に対して腐食し易い金属材料は使用することが難しい。このような点を考慮して、第2接続部の金属材料を決定すれば良い。
また、集電体及びリードをアルミニウムとしたが、非水電解液を用いた電気化学セルで一般的に用いられている銅や、銅やアルミニウムの合金を用いても構わない。
また、ハーメチックシールを利用して芯線を蓋部材に固定したが、他の絶縁部材、例えば絶縁性樹脂等を用いても構わない。但し、耐熱性が求められる場合には、ハーメチックシールが好適である。
第2接続部も同様に、芯線や外装体と同じステンレスとしたが、必ずしも同材質に限定されるものではなく、芯線や外装体の金属材料に対して略等しい熱伝導率を有する材料で形成されていれば構わない。
この方法で局所的な溶接を行う場合には、まず、溶接対象物を真空雰囲気中に配置した後、溶接する箇所に電子ビームを照射しながら走査する。すると、この電子ビームの照射により電子の運動エネルギーが熱エネルギーに変換されるので、照射された部分が加熱されて局所的な溶接が行われる。
1、30、35、40、45…電気二重層キャパシタ(電気化学セル)
2…外装体
3…発電要素
3a…セパレータ
3b…正極
3c…負極
5…芯線
6…接続部材
10…収納容器
11…蓋部材
15…第1接続部
16…第2接続部
17…リード
41…突起部
50…真空チャンバー
51…電子銃
S10…第1の溶接工程
S20、S50、S60、S70…第2の溶接工程
S30…収納工程
S40…封止工程
Claims (22)
- 有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する一対の芯線と、
金属製の第1接続部と、該第1接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第2接続部と、を有し、第1接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第2接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする電気化学セル。 - 有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記蓋部材に固定され、該蓋部材を貫通する一対の芯線と、
金属製の第1接続部と、該第1接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第2接続部と、を有し、第1接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第2接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする電気化学セル。 - 有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する金属製の外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する芯線と、
金属製の第1接続部と、該第1接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第2接続部と、を有し、第1接続部が前記正極及び前記負極の集電体にそれぞれ溶接される一対の接続部材と、を備え、
前記一対の接続部材のうち一方の接続部材は、前記第2接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、前記集電体と芯線とを間接的に接続し、
前記一対の接続部材のうち他方の接続部材は、前記第2接続部が前記外装体に局所的に溶接されて、前記集電体と外装体とを間接的に接続していることを特徴とする電気化学セル。 - 有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する金属製の外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記蓋部材に固定され、該蓋部材を貫通する芯線と、
金属製の第1接続部と、該第1接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第2接続部と、を有し、第1接続部が前記正極及び前記負極の集電体にそれぞれ溶接される一対の接続部材と、を備え、
前記一対の接続部材のうち一方の接続部材は、前記第2接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、前記集電体と芯線とを間接的に接続し、
前記一対の接続部材のうち他方の接続部材は、前記第2接続部が前記蓋部材に局所的に溶接されて、前記集電体と前記外装体とを間接的に接続していることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
前記第1接続部と前記第2接続部とは、熱伝導率の異なる材料から形成されていることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項4に記載の電気化学セルにおいて、
前記蓋部材の内面には、該蓋部材と熱伝導率が略等しい材料から形成され、前記芯線と同じ長さだけ前記発電要素側に突出した突起部が形成され、
前記他方の接続部材は、前記突起部に溶接され、該突起部を介して前記蓋部材に接続されていることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
前記集電体と前記第1接続部とは、集電体と熱伝導率が略等しい材料から形成され、両者に対して溶接されたリードを介して接続されていることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
前記接続部材は、前記第1接続部を前記第2接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材であることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1又は2に記載の電気化学セルにおいて、
前記集電体は、アルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成され、
前記芯線は、ステンレスで形成されていることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項3又は4に記載の電気化学セルにおいて、
前記集電体は、アルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成され、
前記芯線及び前記外装体は、ステンレスで形成されていることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
前記第2接続部は、レーザスポット溶接により溶接されていることを特徴とする電気化学セル。 - 請求項1に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第1接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第1の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記一対の芯線を前記外装体に固定すると共に、前記第2接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接して、外装体と前記一対の接続部材とを組み合わせる第2の溶接工程と、
前記2つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項2に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第1接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第1の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記一対の芯線を前記蓋部材に固定した後、前記第2接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接して、蓋部材と前記一対の接続部材とを組み合わせる第2の溶接工程と、
前記2つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項3に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第1接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第1の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記芯線を前記外装体に固定した後、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材の前記第2接続部を芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の前記第2接続部を外装体に局所的に溶接して、該外装体と一対の接続部材とを組み合わせる第2の溶接工程と、
前記2つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項4に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第1接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第1の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記芯線を前記蓋部材に固定した後、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材の前記第2接続部を芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の前記第2接続部を蓋部材に局所的に溶接して、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせる第2の溶接工程と、
前記2つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項12から15のいずれか1項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記接続部材として、前記第1接続部と前記第2接続部とが熱伝導率の異なる材料から形成されたものを用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項15に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第2の溶接工程の際、前記蓋部材の内面に、該蓋部材と熱伝導率が略等しい材料を利用して前記芯線と同じ長さだけ前記発電要素側に突出する突起部を形成する形成工程を備え、
前記形成工程後、前記他方の接続部材の前記第2接続部を、前記突起部に溶接することを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項12から17のいずれか1項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第1の溶接工程の際、前記第1接続部に前記集電体と熱伝導率が略等しい材料から形成されたリードを溶接した後、該リードを前記集電体に溶接し、リードを介して第1接続部と集電体とを接続することを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項12から18のいずれか1項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記接続部材として、前記第1接続部を前記第2接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材を用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項12又は13に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記発電要素として、前記集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されたものを用い、
前記芯線として、ステンレスで形成されたものを用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項14又は15に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記発電要素として、前記集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されたものを用い、
前記芯線及び前記外装体として、ステンレスで形成されたものを用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。 - 請求項12から21のいずれか1項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第2の溶接工程の際、前記第2接続部をレーザスポット溶接により溶接することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013024542A1 (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 円筒形二次電池 |
JP2016001580A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 三井化学株式会社 | 二次電池の製造方法及び二次電池 |
CN109950429A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 丰田自动车株式会社 | 全固体电池及其制造方法 |
JPWO2020066241A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2021-08-30 | パナソニック株式会社 | 二次電池 |
WO2022085578A1 (ja) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | Line株式会社 | 端末のプログラム、情報処理方法、端末、サーバ |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0251849A (ja) * | 1988-08-16 | 1990-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JPH02301116A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-13 | Nec Corp | 固体電解コンデンサ |
JPH06120080A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
JPH0845795A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-16 | Asahi Glass Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
JPH10154490A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-09 | Sony Corp | 電池の負極リード |
JP2002042774A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Gs-Melcotec Co Ltd | 安全性に優れた電池 |
JP2002260670A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Toyota Motor Corp | 電池およびその製造方法 |
JP2005135634A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2006019221A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電池の製造方法 |
JP2007026945A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Toyota Motor Corp | 電池とその製造方法 |
JP2007103352A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 非水電解質二次電池および組電池 |
JP2008270167A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型電池 |
-
2010
- 2010-07-12 JP JP2010157815A patent/JP2011077501A/ja active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0251849A (ja) * | 1988-08-16 | 1990-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JPH02301116A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-13 | Nec Corp | 固体電解コンデンサ |
JPH06120080A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
JPH0845795A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-16 | Asahi Glass Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
JPH10154490A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-09 | Sony Corp | 電池の負極リード |
JP2002042774A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Gs-Melcotec Co Ltd | 安全性に優れた電池 |
JP2002260670A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Toyota Motor Corp | 電池およびその製造方法 |
JP2005135634A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2006019221A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電池の製造方法 |
JP2007026945A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Toyota Motor Corp | 電池とその製造方法 |
JP2007103352A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 非水電解質二次電池および組電池 |
JP2008270167A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型電池 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013024542A1 (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 円筒形二次電池 |
JP2016001580A (ja) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 三井化学株式会社 | 二次電池の製造方法及び二次電池 |
CN109950429A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 丰田自动车株式会社 | 全固体电池及其制造方法 |
CN109950429B (zh) * | 2017-12-20 | 2022-01-18 | 丰田自动车株式会社 | 全固体电池及其制造方法 |
US11302969B2 (en) | 2017-12-20 | 2022-04-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid-state battery and production method therefor |
US11611110B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-03-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid-state battery and production method therefor |
JPWO2020066241A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2021-08-30 | パナソニック株式会社 | 二次電池 |
JP7288456B2 (ja) | 2018-09-25 | 2023-06-07 | パナソニックホールディングス株式会社 | 二次電池 |
WO2022085578A1 (ja) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | Line株式会社 | 端末のプログラム、情報処理方法、端末、サーバ |
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