JP2012124007A - Secondary battery, and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery having a smaller curvature of an electrode lead, and a low incidence of trouble of minute short circuit.SOLUTION: The secondary battery comprises: an electrode group which has a wound material formed by winding a stack of positive and negative electrodes and a separator sandwiched between the positive and negative electrodes, a positive electrode lead connected with the positive electrode, and a negative electrode lead connected with the negative electrode; and a conductive housing case which has an enclosure having a housing hole for housing the electrode group and a bottom face intersecting with a winding axis of the electrode group, and which has a seal member sealing up the housing hole, and having an electrode terminal. In the secondary battery, one of the positive and negative electrode leads is connected to the inside face of the housing hole, and the other is connected to the electrode terminal.

Description

本発明は、二次電池およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a secondary battery and a method for manufacturing the same.

近年、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池、リチウム電池、リチウムイオン電池などの二次電池が携帯電子機器等に広く使用されつつある。このような二次電池は3〜4Vの高い起電力を有するという特徴があり、その優れた性能が注目されている(例えば特許文献1)。   In recent years, secondary batteries such as nickel metal hydride batteries, nickel cadmium batteries, lithium batteries, and lithium ion batteries are being widely used in portable electronic devices and the like. Such secondary batteries are characterized by having a high electromotive force of 3 to 4 V, and their excellent performance has attracted attention (for example, Patent Document 1).

このような二次電池の製造方法は:シート状の正極および負極と、正極および負極間に配置されたセパレータとからなる積層物を渦巻状に捲回し、電極群を形成するステップと;電極群を筐体内に収容するステップと;電極群の一方の電極から導出されたリードを筐体の底部に溶接するステップと;電極群の他方の電極から導出されたリードを封口蓋に溶接するステップと;筐体の開口部に封口蓋を取り付けるステップとを有する(例えば特許文献2参照)。   A method of manufacturing such a secondary battery includes: winding a laminate composed of a sheet-like positive electrode and a negative electrode and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode in a spiral shape to form an electrode group; A step of welding a lead derived from one electrode of the electrode group to the bottom of the case; and a step of welding a lead derived from the other electrode of the electrode group to the sealing lid; Attaching a sealing lid to the opening of the housing (see, for example, Patent Document 2).

図1A〜Cは特許文献2に開示された二次電池の製造方法の一部を示す。図1Aは電極群5を形成するステップを示す。図1Aに示されるように電極群5は、正極1と、負極2と、正極1および負極2の間に配置されたセパレータ3とからなる積層物が捲回することで形成される。また、電極群5からは、正極1に接続した正極リード1aと、負極2に接続した負極リード2aとが突出する。   1A to 1C show a part of a method for manufacturing a secondary battery disclosed in Patent Document 2. FIG. FIG. 1A shows a step of forming the electrode group 5. As shown in FIG. 1A, the electrode group 5 is formed by winding a laminate composed of the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the separator 3 disposed between the positive electrode 1 and the negative electrode 2. Further, a positive electrode lead 1 a connected to the positive electrode 1 and a negative electrode lead 2 a connected to the negative electrode 2 protrude from the electrode group 5.

図1Bは、電極群5を筐体7に挿入するステップを示す。図1Bに示されるように、電極群5が筐体7に挿入されると、負極リード2aがL字型に折れ曲がる。   FIG. 1B shows a step of inserting the electrode group 5 into the housing 7. As shown in FIG. 1B, when the electrode group 5 is inserted into the housing 7, the negative electrode lead 2a is bent into an L shape.

図1Cは、負極リード2aを、筐体7の底部内面に溶接するステップを示す。図1Cに示されるように負極リード2aは、筐体7の底部の外側からレーザを照射することで筐体7の底部内面に溶接される。   FIG. 1C shows the step of welding the negative electrode lead 2 a to the bottom inner surface of the housing 7. As shown in FIG. 1C, the negative electrode lead 2 a is welded to the bottom inner surface of the housing 7 by irradiating a laser from the outside of the bottom of the housing 7.

特開2003−109655号公報JP 2003-109655 A 特開平08−293299号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-293299

しかしながら、特許文献2に開示されたように負極リードなどの電極リードが屈曲すると、二次電池の使用中、電極リードが屈曲点で発熱し、二次電池の性能を低下させることがある。   However, if an electrode lead such as a negative electrode lead is bent as disclosed in Patent Document 2, the electrode lead may generate heat at the bending point during use of the secondary battery, which may deteriorate the performance of the secondary battery.

また、特許文献2に開示されるように、筐体の外側からレーザを照射することで、電極リードと、筐体の内面とを接合する方法では、筐体の内部に微小短絡不良の原因となる火花が発生し、微小短絡不良(OCV不良)が発生するおそれがある。また、筐体の外側からレーザを照射することで、電極リードと、筐体の内面とを接合する方法では、レーザ出力の調整が難しい。例えば、電極リードと筐体との接合強度を確保しようとレーザの出力を上げると、筐体に貫通穴が生じてしまうことがある。   Further, as disclosed in Patent Document 2, in the method of joining the electrode lead and the inner surface of the casing by irradiating the laser from the outside of the casing, the cause of the micro short-circuit failure is caused inside the casing. There is a risk that a small short-circuit failure (OCV failure) may occur. Further, it is difficult to adjust the laser output by the method of joining the electrode lead and the inner surface of the casing by irradiating the laser from the outside of the casing. For example, when the laser output is increased in order to ensure the bonding strength between the electrode lead and the housing, a through hole may be formed in the housing.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電極リードの屈曲が小さく、かつ微小短絡不良の発生率が低い二次電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a secondary battery in which the bending of electrode leads is small and the incidence of minute short-circuit defects is low.

本発明の第1は、以下に示される二次電池に関する。
[1]正極および負極と、前記正極と前記負極とにはさまれたセパレータとの積層物の捲回物と、かつ前記正極に接続した正極リードと、前記負極に接続した負極リードとを有する電極群と、前記電極群を収容する収容穴および前記電極群の捲回軸と交差する底面を有する筐体と、前記収容穴を塞ぎ、電極端子を有する封口部材と、を有する導電性の収容ケースと、を有する二次電池であって、前記正極リードおよび前記負極リードのうち、一方は前記収容穴の内側面に接合され、他方は、前記電極端子に接合される二次電池。
[2]前記収容穴の内側面に接合された前記正極リードまたは前記負極リードは、前記電極群の外周近傍から突出する[1]に記載の二次電池。
[3]前記収容穴の内側面に接合された前記正極リードまたは前記負極リードは、前記電極群から前記封口部材側に突出し、前記電極群と、前記封口部材との間の前記収容穴の内側面に接合される、[1]または[2]に記載の二次電池。
[4]前記封口部材は、前記電極端子が貫通する貫通穴を有する封口プレートをさらに有し、前記電極端子は、前記貫通穴を挟むように括れを有する、[3]に記載の二次電池。
[5]前記正極リードが前記収容穴の内側面に接合され、前記筐体はアルミニウムを含む、[1]〜[4]のいずれか一つに記載の二次電池。
The first of the present invention relates to the secondary battery shown below.
[1] A wound product of a laminate of a positive electrode and a negative electrode, a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, a positive electrode lead connected to the positive electrode, and a negative electrode lead connected to the negative electrode Conductive accommodation comprising an electrode group, a housing having a housing hole for housing the electrode group and a bottom surface intersecting a winding axis of the electrode group, and a sealing member for closing the housing hole and having an electrode terminal A secondary battery having a case, wherein one of the positive electrode lead and the negative electrode lead is joined to an inner surface of the accommodation hole, and the other is joined to the electrode terminal.
[2] The secondary battery according to [1], wherein the positive electrode lead or the negative electrode lead bonded to the inner surface of the accommodation hole protrudes from the vicinity of the outer periphery of the electrode group.
[3] The positive electrode lead or the negative electrode lead joined to the inner surface of the housing hole protrudes from the electrode group toward the sealing member, and the inside of the housing hole between the electrode group and the sealing member The secondary battery according to [1] or [2], which is bonded to a side surface.
[4] The secondary battery according to [3], wherein the sealing member further includes a sealing plate having a through hole through which the electrode terminal passes, and the electrode terminal has a constriction so as to sandwich the through hole. .
[5] The secondary battery according to any one of [1] to [4], wherein the positive electrode lead is bonded to an inner surface of the accommodation hole, and the housing includes aluminum.

本発明の第2は、以下に示される二次電池の製造方法に関する。
[6][1]〜[5]にいずれか一つに記載の二次電池を製造する方法であって、前記収容穴を有する筐体を準備するステップと、前記収容穴に前記電極群を挿入するステップと、前記収容穴の内側面に前記正極リードまたは前記負極リードを接合するステップと、前記収容穴を前記封口部材で塞ぐステップと、を有する、二次電池の製造方法。
[7]前記正極リードまたは前記負極リードは、前記収容穴の内側面にウェッジボンド、攪拌接合または超音波接合で接合される[6]に記載の二次電池の製造方法。
2nd of this invention is related with the manufacturing method of the secondary battery shown below.
[6] A method for manufacturing the secondary battery according to any one of [1] to [5], comprising: preparing a housing having the accommodation hole; and placing the electrode group in the accommodation hole. A method for manufacturing a secondary battery, comprising: inserting, joining the positive electrode lead or the negative electrode lead to an inner surface of the accommodation hole, and closing the accommodation hole with the sealing member.
[7] The method for manufacturing a secondary battery according to [6], wherein the positive electrode lead or the negative electrode lead is bonded to the inner surface of the accommodation hole by wedge bonding, stirring bonding, or ultrasonic bonding.

本発明の二次電池では、収容ケースの筐体に接合した電極リードの屈曲が小さい。このため本発明の二次電池では、使用時に筐体に接合した電極リードの発熱が少ない。また、本発明の二次電池では、火花が発生しない方法で電極リードを筐体に接合しているので、微小短絡不良の発生率が低い。また、本発明では、レーザ溶接を用いないので、筐体に貫通穴が生じるおそれが少ない。   In the secondary battery of the present invention, the bending of the electrode lead joined to the housing of the housing case is small. For this reason, in the secondary battery of this invention, there is little heat_generation | fever of the electrode lead joined to the housing | casing at the time of use. Further, in the secondary battery of the present invention, since the electrode lead is joined to the casing by a method that does not generate sparks, the incidence of micro short circuit failure is low. Moreover, in this invention, since laser welding is not used, there is little possibility that a through-hole will arise in a housing | casing.

特許文献2に開示された二次電池の製造フローを示す図。The figure which shows the manufacturing flow of the secondary battery disclosed by patent document 2. FIG. 実施の形態1の二次電池の断面図Sectional drawing of the secondary battery of Embodiment 1 実施の形態1の電極群の斜視図The perspective view of the electrode group of Embodiment 1 実施の形態1の電極群の断面図Sectional drawing of the electrode group of Embodiment 1 実施の形態1の二次電池の製造フローを示す図The figure which shows the manufacturing flow of the secondary battery of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2の二次電池の断面図Sectional drawing of the secondary battery of Embodiment 2 実施の形態3の二次電池の断面図Sectional drawing of the secondary battery of Embodiment 3.

本発明の二次電池は、電極群、電極群を収容する収容ケースを有する。また本発明の二次電池は、電解液を有する。以下それぞれの構成部材について説明する。   The secondary battery of the present invention has an electrode group and a housing case for housing the electrode group. Moreover, the secondary battery of this invention has electrolyte solution. Each component will be described below.

1)収容ケース
収容ケースは、電極群と電解液とを収容する収容穴を有する筐体と、筐体の収容穴を塞ぐ封口部材と、有する。収容ケースは、筐体を通して電気が取り出せるように一部または全部が動電性である。筐体が有する収容穴の数は1つであってもよいし(実施の形態1、2参照)、複数であってもよい(実施の形態3参照)。筐体が複数の収容穴を有する場合、各収容穴に電極群および電解液が収容される。また筐体は、後述する電極群の捲回軸と交差する底面を有する。
1) Housing Case The housing case includes a housing having a housing hole for housing the electrode group and the electrolytic solution, and a sealing member that closes the housing hole of the housing. The housing case is partly or entirely electrodynamic so that electricity can be taken out through the housing. The housing may have one accommodation hole (see Embodiments 1 and 2) or a plurality of accommodation holes (see Embodiment 3). When the housing has a plurality of housing holes, the electrode group and the electrolytic solution are housed in each housing hole. The housing has a bottom surface that intersects a winding axis of an electrode group described later.

収容穴の形状は、収容される電極群の形状によって適宜選択される。例えば、電極群が円柱の場合、収容穴も円柱状であり;電極群が角柱である場合、収容穴も角柱状である。   The shape of the accommodation hole is appropriately selected depending on the shape of the electrode group to be accommodated. For example, when the electrode group is a cylinder, the accommodation hole is also cylindrical; when the electrode group is a prism, the accommodation hole is also prismatic.

筐体の材料の例には、アルミニウムや、マグネシウム、鉄、ニッケル、カーボン、銅およびこれらの合金などが含まれる。また、筐体の材料は、後述する正極リードまたは負極リードのいずれが筐体に接合されるかによって適宜選択される。例えば正極リードが筐体に接合される場合、筐体の材料はアルミニウムやアルミニウムの合金が好ましい。負極リードが筐体に接合される場合、筐体の材料は、鉄やニッケル、銅などが好ましい。二次電池の軽量化の観点からは、筐体の材料は、アルミニウムやアルミニウムの合金であることが好ましい。   Examples of the housing material include aluminum, magnesium, iron, nickel, carbon, copper, and alloys thereof. The material of the housing is appropriately selected depending on whether a positive electrode lead or a negative electrode lead described later is bonded to the housing. For example, when the positive electrode lead is joined to the housing, the housing material is preferably aluminum or an aluminum alloy. When the negative electrode lead is joined to the casing, the casing material is preferably iron, nickel, copper, or the like. From the viewpoint of reducing the weight of the secondary battery, the housing material is preferably aluminum or an aluminum alloy.

筐体の側部と底部とは一体的に作製されてもよいし(実施の形態1および2参照)、筐体の側部と、筐体の底部とを別々に作製した後、筐体の側部と、筐体の底部とを接合してもよい(実施の形態3参照)。   The side part and the bottom part of the casing may be manufactured integrally (see Embodiments 1 and 2), or after the side part of the casing and the bottom part of the casing are separately manufactured, You may join a side part and the bottom part of a housing | casing (refer Embodiment 3).

筐体の作製方法は特に限定されないが、例えば押し出し成形やインパクト成形、しぼり加工などで作製される。押し出し成形とは、加熱したビレットをダイス金型を通して押し出すことで、材料の形状を成形する方法である。押し出し成形によれば低コストで筐体を作製することができる。押出し成形によって作製された部材は、押出形材とも称される。   The manufacturing method of the housing is not particularly limited, but it is manufactured by, for example, extrusion molding, impact molding, or squeezing. Extrusion molding is a method of molding a material shape by extruding a heated billet through a die die. Extrusion molding can produce a housing at low cost. A member produced by extrusion molding is also referred to as an extruded profile.

封口部材は、電極端子と、封口プレートとを有する。電極端子には、後述する正極リードまたは負極リードのいずれか一方が接合される。したがって、電極端子は正極または負極端子として機能する。封口プレートは、電極端子が貫通する貫通穴を有する。封口部材で、収容穴を塞ぐには、封口プレートを筐体に溶接すればよい。   The sealing member has an electrode terminal and a sealing plate. Either a positive electrode lead or a negative electrode lead described later is bonded to the electrode terminal. Therefore, the electrode terminal functions as a positive electrode or a negative electrode terminal. The sealing plate has a through hole through which the electrode terminal passes. In order to close the accommodation hole with the sealing member, the sealing plate may be welded to the housing.

電極端子の材料は、電極端子が正極端子または負極端子として機能するかに応じて適宜選択される。例えば、電極端子が正極端子として機能する場合、電極端子の材料の例にはアルミニウムが含まれる。一方、電極端子が負極端子として機能する場合、電極端子の材料の例には、鉄やニッケル、銅などが含まれる。   The material of the electrode terminal is appropriately selected depending on whether the electrode terminal functions as a positive electrode terminal or a negative electrode terminal. For example, when an electrode terminal functions as a positive electrode terminal, aluminum is contained in the example of the material of an electrode terminal. On the other hand, when the electrode terminal functions as a negative electrode terminal, examples of the material of the electrode terminal include iron, nickel, copper, and the like.

電極端子は、筐体と絶縁されている。後述するように本発明では、筐体が正極または負極端子として機能するので、電極端子と筐体とが電気的に接続していると、二次電池がショートするからである。   The electrode terminal is insulated from the housing. As will be described later, in the present invention, since the casing functions as a positive electrode or a negative electrode terminal, the secondary battery is short-circuited when the electrode terminal and the casing are electrically connected.

電極端子と筐体とを絶縁するには、封口プレートを非導電材としてもよいし、封口プレートを導電材とし、電極端子と封口プレートとの間に絶縁材を介在させてもよい(図2参照)。
封口部材の構造は特に限定されないが、電極端子が、封口プレートの貫通孔の縁を挟むように括れを有することが好ましい(図2参照)。このように電極端子が、封口プレートの貫通孔の縁を挟むことで、封口プレートと電極端子との間から電解液が漏れにくくなり、収容穴から電解液が漏れ出すことを防止できる。一方、電極端子が、封口プレートの貫通孔の縁を挟むように括れを有する場合、封口部材と、電極群との間に隙間が形成される(図2参照)。
In order to insulate the electrode terminal from the housing, the sealing plate may be a non-conductive material, or the sealing plate may be a conductive material, and an insulating material may be interposed between the electrode terminal and the sealing plate (FIG. 2). reference).
Although the structure of a sealing member is not specifically limited, It is preferable that an electrode terminal has a constriction so that the edge of the through-hole of a sealing plate may be pinched | interposed (refer FIG. 2). Thus, an electrode terminal pinches | interposes the edge of the through-hole of a sealing plate, It becomes difficult to leak electrolyte solution from between a sealing plate and an electrode terminal, and it can prevent that electrolyte solution leaks out from an accommodation hole. On the other hand, when the electrode terminal has a constriction so as to sandwich the edge of the through hole of the sealing plate, a gap is formed between the sealing member and the electrode group (see FIG. 2).

また電極端子は、電極群の捲回軸に沿った貫通孔を有していてもよい(実施の形態2、図6参照)。電極端子が電極群の捲回軸に沿った貫通孔を有すると、電極端子に接合される電極リードを電極端子の貫通孔の内側面に接合することができ、電極端子に接合する電極リードを短くし、かつ電極リードの屈曲を小さくすることができる(図6参照)。また、電極端子が貫通孔を有する場合、電極端子の貫通孔を通して後述する電解液を注入することができる。電極端子が貫通孔を有する場合、電極端子に、貫通孔を塞ぐキャップが被せられる(図6参照)。   The electrode terminal may have a through-hole along the winding axis of the electrode group (see Embodiment 2, FIG. 6). When the electrode terminal has a through hole along the winding axis of the electrode group, the electrode lead joined to the electrode terminal can be joined to the inner surface of the through hole of the electrode terminal, and the electrode lead joined to the electrode terminal It is possible to shorten the length and reduce the bending of the electrode lead (see FIG. 6). Moreover, when an electrode terminal has a through-hole, the electrolyte solution mentioned later can be inject | poured through the through-hole of an electrode terminal. When the electrode terminal has a through hole, the electrode terminal is covered with a cap that closes the through hole (see FIG. 6).

2)電極群
電極群は、正極と、負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータとからなる積層物の捲回物を有する(図3参照)。また電極群は、正極に接続した正極リードと、負極に接続した負極リードとを有する。正極リードおよび負極リードは電極群から捲回軸方向に突出する。電極群は柱状であれば、円柱状であっても、角柱状であってもよい。
2) Electrode group The electrode group has a laminate of a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode (see FIG. 3). The electrode group also includes a positive electrode lead connected to the positive electrode and a negative electrode lead connected to the negative electrode. The positive electrode lead and the negative electrode lead protrude in the winding axis direction from the electrode group. The electrode group may be columnar or prismatic as long as it is columnar.

正極は、正極集電体および正極集電体上に配置された正極合剤層を有する。負極は、負極集電体および負極集電体上に配置された負極合剤層を有する。   The positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode mixture layer disposed on the positive electrode current collector. The negative electrode has a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer disposed on the negative electrode current collector.

正極集電体および負極集電体は、正極合剤層または負極合剤層を保持するとともに集電機能を有する電極基体である。正極集電体および負極集電体は、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔などの金属箔などからユニットの種類に応じて適宜選択される。例えば、ユニットがリチウムイオン電池として機能する場合、正極集電体はアルミニウム箔であり、負極集電体は銅箔である。一般的には、正極集電体としては厚さ5〜30μmのアルミニウム箔やアルミニウム合金箔が用いられ、負極集電体としては厚さ5〜25μmの銅箔が用いられることが多い。   The positive electrode current collector and the negative electrode current collector are electrode substrates that retain the positive electrode mixture layer or the negative electrode mixture layer and have a current collecting function. The positive electrode current collector and the negative electrode current collector are appropriately selected from metal foils such as aluminum foil, copper foil, and nickel foil, depending on the type of unit. For example, when the unit functions as a lithium ion battery, the positive electrode current collector is an aluminum foil and the negative electrode current collector is a copper foil. Generally, an aluminum foil or aluminum alloy foil having a thickness of 5 to 30 μm is used as the positive electrode current collector, and a copper foil having a thickness of 5 to 25 μm is often used as the negative electrode current collector.

正極合剤層は、正極活物質の粒子を結着材で結着させて形成された層である。結着材は、集電体と活物質との間および活物質間を結着させる。正極合剤層は、導電材を含み、さらに他の物質を含んでいてもよい。また、正極合剤層は一般的に、図4に示されたように、正極集電体の両方の面上に配置されている。   The positive electrode mixture layer is a layer formed by binding particles of a positive electrode active material with a binder. The binder binds between the current collector and the active material and between the active materials. The positive electrode mixture layer includes a conductive material and may further include other substances. The positive electrode mixture layer is generally disposed on both surfaces of the positive electrode current collector, as shown in FIG.

正極活物質の粒子の材料は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物や、FeS、TiSなどの遷移金属硫化物、ポリアニリン、ポリピロールなどの有機化合物、これらの化合物を部分的に元素置換したものなどである。正極活物質の粒子の平均粒径は、1〜100μmである。 Material of the positive electrode active material particles, for example, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium transition metal oxides such as lithium manganate and, FeS, transition metal sulfides such as TiS 2, polyaniline, organic compounds such as polypyrrole, These compounds are partially substituted with elements. The average particle diameter of the positive electrode active material particles is 1 to 100 μm.

結着材の材料は、特に限定されないが、例えば、フッ素原子を含む樹脂やアクリレート単位を有するゴム粒子結着材などの熱可塑性樹脂である。フッ素原子を含む樹脂の例には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)やポリフッ化ビニリデンの変性体、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などが含まれる。結着材の材料には、さらに反応性官能基が導入されたアクリレートモノマー、またはアクリレートオリゴマーが含まれていてもよい。   The material of the binder is not particularly limited, and is, for example, a thermoplastic resin such as a resin containing a fluorine atom or a rubber particle binder having an acrylate unit. Examples of the resin containing a fluorine atom include polyvinylidene fluoride (PVdF), a modified polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like. The binder material may further contain an acrylate monomer or an acrylate oligomer into which a reactive functional group has been introduced.

導電材の例には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラックおよびサーマルブラックなどのカーボンブラック、ならびに各種グラファイトが含まれる。   Examples of the conductive material include acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, carbon black such as lamp black and thermal black, and various graphites.

負極合剤層は、負極活物質の粒子を結着材で結着して形成された層である。負極合剤層は、導電材を含み、さらに他の物質を含んでいてもよい。また、負極合剤層は一般的に、図4に示されたように、負極集電体の両方の面上に配置されている。   The negative electrode mixture layer is a layer formed by binding particles of a negative electrode active material with a binder. The negative electrode mixture layer contains a conductive material and may further contain other substances. Moreover, the negative mix layer is generally arrange | positioned on both surfaces of the negative electrode collector, as FIG. 4 showed.

負極活物質の材料は、例えば、グラファイトやコークスなどの炭素系活物質、金属リチウム、リチウム遷移金属窒化物、またはシリサイドなどのシリコン系複合材料である。
負極合剤層に含まれる結着材の材料の例には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)およびその変性体、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子(SBR)およびその変性体などが含まれる。また負極合剤層に含まれる導電材は、正極合剤層に含まれる導電材と同じであってよい。
The material of the negative electrode active material is, for example, a carbon-based active material such as graphite or coke, a silicon-based composite material such as metal lithium, lithium transition metal nitride, or silicide.
Examples of the binder material contained in the negative electrode mixture layer include polyvinylidene fluoride (PVDF) and modified products thereof, styrene-butadiene copolymer rubber particles (SBR) and modified products thereof, and the like. Further, the conductive material contained in the negative electrode mixture layer may be the same as the conductive material contained in the positive electrode mixture layer.

セパレータは、正極と負極とを絶縁し、かつ正極と負極との間のイオン伝導性を確保する部材である。セパレータの材料は、電源装置の使用時に安定な素材であれば特に限定されず、例えば、絶縁性の高分子多孔フィルムである。セパレータは、例えば、アルミナシリカ、酸化マグネシウム、酸化チタン、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの無機物粒子や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドなどの有機物粒子、前記無機物粒子と有機物粒子との混合物、結着材、溶媒、各種添加剤などを混合したものを、塗布し、乾燥させ、圧延することにより作製することができる。セパレータの厚みは、特に限定されないが、例えば10〜25μmである。   The separator is a member that insulates the positive electrode from the negative electrode and ensures ionic conductivity between the positive electrode and the negative electrode. The material of the separator is not particularly limited as long as it is a stable material when the power supply device is used, and is, for example, an insulating polymer porous film. The separator is, for example, inorganic particles such as alumina silica, magnesium oxide, titanium oxide, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyimide. It can be produced by applying, drying and rolling a mixture of organic particles such as the above, a mixture of inorganic particles and organic particles, a binder, a solvent, various additives and the like. Although the thickness of a separator is not specifically limited, For example, it is 10-25 micrometers.

正極リードおよび負極リードは、電極群から突出した導電性部材である。正極リードの材料は例えばアルミなどが含まれる。一方負極リードの材料は例えば鉄や、ニッケル、銅などである。電極リードの形状は特に限定されないが、例えば短冊形状であることが好ましい。   The positive electrode lead and the negative electrode lead are conductive members protruding from the electrode group. The material of the positive electrode lead includes, for example, aluminum. On the other hand, the material of the negative electrode lead is, for example, iron, nickel, copper or the like. The shape of the electrode lead is not particularly limited, but for example, a strip shape is preferable.

正極リードおよび負極リードの一方は、電極端子に接合し、他方は、筐体に接合する。本発明では、筐体に接合する電極リード(正極リードまたは負極リード)が、筐体の収容穴の内側面に接合されることを特徴とする。このため、本発明では、筐体が正極または正極と電気的に接続し、筐体が正極または負極として機能する。   One of the positive electrode lead and the negative electrode lead is bonded to the electrode terminal, and the other is bonded to the housing. In the present invention, an electrode lead (positive electrode lead or negative electrode lead) to be bonded to the housing is bonded to the inner surface of the housing hole of the housing. For this reason, in this invention, a housing | casing electrically connects with a positive electrode or a positive electrode, and a housing | casing functions as a positive electrode or a negative electrode.

収容穴の内側面に接合された電極リード(以下「接合リード」とも称する)は、電極群の外周近傍から突出していることが好ましい。具体的には、電極群の外周面から15μm〜150μm以内に配置されていることが好ましい。接合リードを、電極群の外周近傍に配置することで、接合リードと、収容穴の内側面との距離を小さくし、接合リードの屈曲を小さくすることができる。一方で接合リードが電極群の捲回軸付近から突出していると、接合リードと収容穴の内側面との距離が遠くなり、接合リードを収容穴の内側面に接合したときに、電極リードの屈曲が大きくなってしまう。   It is preferable that an electrode lead (hereinafter also referred to as “joining lead”) joined to the inner surface of the housing hole protrudes from the vicinity of the outer periphery of the electrode group. Specifically, it is preferably disposed within 15 μm to 150 μm from the outer peripheral surface of the electrode group. By disposing the joining lead in the vicinity of the outer periphery of the electrode group, the distance between the joining lead and the inner surface of the accommodation hole can be reduced, and the bending of the joining lead can be reduced. On the other hand, if the bonding lead protrudes from the vicinity of the winding axis of the electrode group, the distance between the bonding lead and the inner surface of the receiving hole becomes longer, and when the bonding lead is bonded to the inner surface of the receiving hole, Bending becomes large.

また、接合リードは、筐体の底面または封口部材に接触することは好ましくない。接合リードが、筐体の底面または封口部材に接触すると、接合リードの屈曲が大きくなるからである(図1B参照)。   Further, it is not preferable that the joining lead contacts the bottom surface of the casing or the sealing member. This is because when the bonding lead comes into contact with the bottom surface of the casing or the sealing member, the bending of the bonding lead increases (see FIG. 1B).

このように、本発明では、電極群の側面の近傍から突出した結合リードを収容穴の内側面のみに接合するので、接合リードの屈曲が小さい。ここで「結合リードの屈曲が小さい」とは、結合リードが全く屈曲しないか、または結合リードの屈曲部の曲率半径が結合リードの板厚以上であることを意味する。例えばリードの板厚が0.15mmの場合は、結合リード曲率半径は0.15mm以上である。このように本発明では接合リードの屈曲が小さいので、二次電池の使用時に接合リードが発熱しにくい。   As described above, in the present invention, since the coupling lead protruding from the vicinity of the side surface of the electrode group is bonded only to the inner side surface of the accommodation hole, the bending of the bonding lead is small. Here, “the bending of the coupling lead is small” means that the coupling lead does not bend at all, or that the radius of curvature of the bending portion of the coupling lead is equal to or greater than the plate thickness of the coupling lead. For example, when the plate thickness of the lead is 0.15 mm, the combined lead curvature radius is 0.15 mm or more. As described above, in the present invention, since the bending of the joining lead is small, the joining lead hardly generates heat when the secondary battery is used.

また、電極群における接合リードの接合部が電極群の際外周面に露出していることは好ましくない。接合リードが電極群の外周面に露出していると、電極群を収容穴に挿入する際に、接合リードが筐体に引っかかったり、電極群が傷ついたりする恐れがあるからである。   Moreover, it is not preferable that the joint portion of the joint lead in the electrode group is exposed on the outer peripheral surface in the case of the electrode group. This is because if the bonding lead is exposed on the outer peripheral surface of the electrode group, the bonding lead may be caught by the casing or the electrode group may be damaged when the electrode group is inserted into the accommodation hole.

接合リードは、筐体の底面側に突出してもよいし、封口部材側に突出してもよい。接合リードが封口部材側に突出する場合、接合リードは、電極群と封口部材との間の収容穴の内側面に接合される。一方、接合リードが筐体の底面側に突出する場合、接合リードは、電極群と底面との間の収容穴の内側面に接合される。   The joining lead may protrude toward the bottom surface side of the housing or may protrude toward the sealing member side. When the joining lead protrudes toward the sealing member, the joining lead is joined to the inner side surface of the accommodation hole between the electrode group and the sealing member. On the other hand, when the joining lead protrudes to the bottom surface side of the housing, the joining lead is joined to the inner surface of the accommodation hole between the electrode group and the bottom surface.

また、接合リードが、電極群と封口部材との間の収容穴の内側面に接合される場合、電極群と封口部材との間には、接合リードが収容穴の内側面に接合するための隙間が形成される。そして、接合リードが、電極群と底面との間の収容穴の内側面に接合される場合、電極群と底面との間には、接合リードが収容穴の内側面に接合するための隙間が形成される。   Further, when the joining lead is joined to the inner surface of the accommodation hole between the electrode group and the sealing member, the joining lead is joined to the inner surface of the accommodation hole between the electrode group and the sealing member. A gap is formed. When the joining lead is joined to the inner surface of the accommodation hole between the electrode group and the bottom surface, a gap for joining the joining lead to the inner surface of the accommodation hole is provided between the electrode group and the bottom surface. It is formed.

このように、本発明では、接合リードを収容穴の内側面に接合するために、電極群と、筐体の底面または封口部材との間に隙間が形成されることが要求される。このため、収容穴の空間使用効率が低下することも考えられる。しかし、上述したように封口プレートの貫通孔の縁を挟むように括れた電極端子を有する封口部材で、収容穴を塞ぐ場合、接合リードを電極群と封口部材との間の収容穴の内側面に接合することで、筐体のスペースを有効活用することができる。封口プレートの貫通孔の縁を挟むように括れた電極端子を有する封口部材で、収容穴を塞いだときに形成される封口部材と電極群との間の隙間(図2、符号G参照)に、接合リードを接合できるからである。   Thus, in the present invention, in order to join the joining lead to the inner side surface of the accommodation hole, it is required that a gap be formed between the electrode group and the bottom surface of the housing or the sealing member. For this reason, it is conceivable that the space use efficiency of the accommodation hole is lowered. However, as described above, in the case of closing the accommodation hole with the sealing member having the electrode terminal confined so as to sandwich the edge of the through hole of the sealing plate, the joining lead is connected to the inner surface of the accommodation hole between the electrode group and the sealing member. By joining to the housing, the space of the housing can be effectively utilized. A sealing member having an electrode terminal confined so as to sandwich the edge of the through hole of the sealing plate, and a gap between the sealing member and the electrode group formed when the accommodation hole is closed (see reference numeral G in FIG. 2) This is because the joining lead can be joined.

接合リードを収容穴の内側面に接合する方法は特に限定されないが、ウェッジボンド、攪拌接合または超音波接合が好ましい。ウェッジボンド、攪拌接合または超音波接合で接合リードを接合する場合、微小短絡不良の原因となる火花が発生しないからである。   A method for joining the joining lead to the inner surface of the accommodation hole is not particularly limited, but wedge bonding, stirring joining or ultrasonic joining is preferable. This is because when a bonding lead is bonded by wedge bonding, stir bonding, or ultrasonic bonding, a spark that causes a micro short-circuit failure does not occur.

3)電解液
電解液は、溶媒と、電解質とを含む。
3) Electrolytic solution The electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte.

溶媒は、二次電池の種類によって適宜選択される。例えば二次電池がリチウムイオン電池として機能する場合、溶媒は非水系溶媒である。非水系溶媒の例には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γーブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、1,2−ジメトキエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、γーブチロラクトンなどが含まれる。これらの非水系溶媒は、単独で使用されてもよいし、2種以上を混合して使用されてもよい。   The solvent is appropriately selected depending on the type of secondary battery. For example, when the secondary battery functions as a lithium ion battery, the solvent is a non-aqueous solvent. Examples of non-aqueous solvents include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, sulfolane, acetonitrile, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, diethyl ether , Tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, γ-butyrolactone, and the like. These non-aqueous solvents may be used alone or in combination of two or more.

一方、二次電池がニッケル−水素電池や、ニッケル−カドミウム電池、空気亜鉛電池、リチウム空気電池などとして機能する場合、溶媒は水である。   On the other hand, when the secondary battery functions as a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, an air zinc battery, a lithium air battery, or the like, the solvent is water.

電解質も、二次電池の種類によって適宜選択される。例えば二次電池がリチウムイオン電池として機能する場合、電解質の例は、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、ホウフッ化リチウム(LiBF)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF)、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCFSO)、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CFSO]などのリチウム塩を含む。 The electrolyte is also appropriately selected depending on the type of secondary battery. For example, when the secondary battery functions as a lithium ion battery, examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), and arsenic hexafluoride. Lithium salts such as lithium (LiAsF 6 ), lithium trifluorometasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ] are included.

一方、二次電池がニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池、空気亜鉛電池として機能する場合、電解質の例は、水酸化カリウムなどを含む。   On the other hand, when the secondary battery functions as a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, or an air zinc battery, examples of the electrolyte include potassium hydroxide.

以下、本発明を図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、本発明は図示された実施の形態に限定されない。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the illustrated embodiments.

[実施の形態1]
図2は、実施の形態1の二次電池100の断面図である。図2に示されるように、二次電池100は、収容ケース110と、電極群120と、を有する。
[Embodiment 1]
FIG. 2 is a cross-sectional view of secondary battery 100 of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the secondary battery 100 includes a housing case 110 and an electrode group 120.

収容ケース110は、収容穴111を有する筐体113と、封口部材130とを有する。筐体113は、例えばアルミからなる導電性部材である。また、筐体113は1つの収容穴111を有する。収容穴111には、電極群120が収容されている。また電極群120からは、封口部材130側に正極リード140と、負極リード150とが突出している。   The housing case 110 includes a housing 113 having a housing hole 111 and a sealing member 130. The housing 113 is a conductive member made of, for example, aluminum. The housing 113 has one accommodation hole 111. The electrode group 120 is accommodated in the accommodation hole 111. Further, a positive electrode lead 140 and a negative electrode lead 150 protrude from the electrode group 120 toward the sealing member 130 side.

図3は、電極群120の分解斜視図である。図3に示されるように電極群120は、円柱状である。電極群120は、積層物127を捲回することで形成される。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the electrode group 120. As shown in FIG. 3, the electrode group 120 has a cylindrical shape. The electrode group 120 is formed by winding the laminate 127.

図4は、図3の積層物127の一点鎖線Aによる断面図である。図4に示されるように、積層物127は、シート状の正極121、シート状の負極123およびシート状のセパレータ125からなる。また。正極121は、正極集電体121aと正極集電体121aを挟む正極合剤層121bとからなり;負極123は、負極集電体123aと負極集電体123aを挟む負極合剤層123bとからなる。   4 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line A of the laminate 127 of FIG. As shown in FIG. 4, the laminate 127 includes a sheet-like positive electrode 121, a sheet-like negative electrode 123, and a sheet-like separator 125. Also. The positive electrode 121 is composed of a positive electrode current collector 121a and a positive electrode mixture layer 121b sandwiching the positive electrode current collector 121a; the negative electrode 123 is composed of a negative electrode current collector 123a and a negative electrode mixture layer 123b sandwiching the negative electrode current collector 123a. Become.

また、本実施の形態では、正極121の集電体121aがセパレータ125および負極123よりも長くされていることが好ましい。このように正極121の集電体121aをセパレータ125および負極123よりも長くすることで、電極群120の外周を、強度の低い合剤層ではなく、比較的強度の高い正極121の集電体121aで覆うことができる。   In this embodiment, it is preferable that the current collector 121 a of the positive electrode 121 is longer than the separator 125 and the negative electrode 123. By making the current collector 121a of the positive electrode 121 longer than the separator 125 and the negative electrode 123 in this way, the outer periphery of the electrode group 120 is not a low-strength mixture layer but a relatively high-strength positive electrode 121 current collector. It can be covered with 121a.

次に、再び図2を参照しながら正極リード140および負極リード150について説明する。   Next, the positive electrode lead 140 and the negative electrode lead 150 will be described with reference to FIG. 2 again.

電極群120から突出した正極リード140は、筐体113の収容穴111の内側面に接合される。また、正極リード140のうち、電極群120から突出した領域の長さLは、1〜3mmであり、約2mmであることが好ましい。   The positive electrode lead 140 protruding from the electrode group 120 is joined to the inner side surface of the housing hole 111 of the housing 113. Moreover, the length L of the area | region which protruded from the electrode group 120 among the positive electrode leads 140 is 1-3 mm, and it is preferable that it is about 2 mm.

また、正極リード140は屈曲していない。このようの本実施の形態では、正極リード140の屈曲が小さいので、二次電池の使用中に正極リード140が発熱することを抑制することができる。   Further, the positive electrode lead 140 is not bent. In this embodiment, since the positive electrode lead 140 is less bent, the positive electrode lead 140 can be prevented from generating heat during use of the secondary battery.

電極群120から突出した負極リード150は、封口部材130の電極端子(負極端子)131に接合されている。   The negative electrode lead 150 protruding from the electrode group 120 is joined to the electrode terminal (negative electrode terminal) 131 of the sealing member 130.

封口部材130は、筐体113の収容穴111を塞ぐ部材である。図2に示されるように封口部材130は、貫通孔を有する封口プレート133と、封口プレート133の貫通孔を貫通する電極端子131とを有する。電極端子131は、封口プレート133の貫通孔の縁を挟むように括れている。また、電極端子131と、プレート133との間には、絶縁部材135が配置される。これにより、電極端子131と、筐体113とが絶縁される。   The sealing member 130 is a member that closes the accommodation hole 111 of the housing 113. As shown in FIG. 2, the sealing member 130 includes a sealing plate 133 having a through hole and an electrode terminal 131 that passes through the through hole of the sealing plate 133. The electrode terminal 131 is bundled so as to sandwich the edge of the through hole of the sealing plate 133. An insulating member 135 is disposed between the electrode terminal 131 and the plate 133. Thereby, the electrode terminal 131 and the housing | casing 113 are insulated.

封口部材130と電極群120との間には、隙間Gが形成されている。正極リード140は、封口部材130と電極群120との間の収容穴111の内側面に接合されている。   A gap G is formed between the sealing member 130 and the electrode group 120. The positive electrode lead 140 is bonded to the inner surface of the accommodation hole 111 between the sealing member 130 and the electrode group 120.

次に、本実施の形態の二次電池100の製造方法について、図5A〜図5Dを参照しながら説明する。   Next, a method for manufacturing secondary battery 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 5D.

二次電池100の製造方法は、例えば、1)筐体113を準備する第1ステップ(図5A参照)と、2)筐体113の収容穴111に、電極群120を挿入する第2ステップ(図5B)と、3)電極群120から突出した正極リード140を、筐体113の収容穴111の内側面に接合する第3ステップ(図5C参照)と、4)封口部材130で収容穴111を塞ぐ第4ステップ(図5D)と、を有する。以下それぞれのステップについて説明する。   The manufacturing method of the secondary battery 100 includes, for example, 1) a first step of preparing the housing 113 (see FIG. 5A), and 2) a second step of inserting the electrode group 120 into the accommodation hole 111 of the housing 113 ( 5B), 3) a third step (see FIG. 5C) for joining the positive electrode lead 140 protruding from the electrode group 120 to the inner surface of the housing hole 111 of the housing 113, and 4) the housing hole 111 by the sealing member 130. And a fourth step (FIG. 5D). Each step will be described below.

図5Aは、第1ステップを示す。図5Aに示されるように第1ステップでは、筐体113を準備する。筐体113は、例えば、絞り加工や、インパクト成形で作製すればよい。   FIG. 5A shows the first step. As shown in FIG. 5A, in the first step, the housing 113 is prepared. The housing 113 may be manufactured by drawing or impact molding, for example.

図5Bは、第2ステップを示す。図5Bに示されるように第2ステップでは、筐体113の収容穴111に、電極群120を挿入する。電極群120は電極群120の捲回軸に沿って収容穴111に挿入される。電極群120からは、正極リード140および負極リード150が突出している。図5Bに示されるように、負極リード150は、予め封口部材130の電極端子131に接合されていてもよい。   FIG. 5B shows the second step. As shown in FIG. 5B, in the second step, the electrode group 120 is inserted into the accommodation hole 111 of the housing 113. The electrode group 120 is inserted into the accommodation hole 111 along the winding axis of the electrode group 120. A positive electrode lead 140 and a negative electrode lead 150 protrude from the electrode group 120. As shown in FIG. 5B, the negative electrode lead 150 may be bonded to the electrode terminal 131 of the sealing member 130 in advance.

図5Cは、第3ステップを示す。図5Cに示されるように第3ステップでは、電極群120から突出した正極リード140を、筐体113の収容穴111の内側面に接合する。   FIG. 5C shows the third step. As shown in FIG. 5C, in the third step, the positive electrode lead 140 protruding from the electrode group 120 is joined to the inner surface of the housing hole 111 of the housing 113.

正極リード140を、筐体113の収容穴111の内側面に接合するには、正極リード140を、収容穴111の内側面に超音波接合すればよい。より具体的には、筐体113および正極リード140を、超音波ヘッドの、ホーン160と、アンビル161とで挟むことで、正極リード140を収容穴111の内側面に押し当て;ホーン160を振動させることで、正極リード140を収容穴111の内側面に接合すればよい。   In order to join the positive electrode lead 140 to the inner surface of the housing hole 111 of the housing 113, the positive electrode lead 140 may be ultrasonically bonded to the inner surface of the housing hole 111. More specifically, the casing 113 and the positive electrode lead 140 are sandwiched between the horn 160 and the anvil 161 of the ultrasonic head, thereby pressing the positive electrode lead 140 against the inner surface of the accommodation hole 111; By doing so, the positive electrode lead 140 may be joined to the inner surface of the accommodation hole 111.

このように、本実施の形態では、微小短絡不良の原因となる火花が発生しない超音波接合で、正極リード140を、収容穴111の内側面に接合しているので、微小短絡不良の発生率が低い。このため、出力が高い二次電池が得られる。   As described above, in the present embodiment, since the positive electrode lead 140 is bonded to the inner surface of the accommodation hole 111 by ultrasonic bonding that does not generate a spark that causes a micro short-circuit failure, the occurrence rate of the micro short-circuit failure. Is low. For this reason, a secondary battery with a high output is obtained.

図5Dは、第4ステップを示す。図5Dに示されるように第4ステップでは、封口部材130で収容穴111を塞ぐ。封口部材130で収容穴111を塞ぐには、封口部材130を筐体113に溶接すればよい。封口部材130を筐体113に溶接する手段には、レーザ溶接、熱溶着、ロウ付け、プレス、摩擦接などが含まれる。   FIG. 5D shows the fourth step. As shown in FIG. 5D, in the fourth step, the accommodation hole 111 is closed with the sealing member 130. In order to close the accommodation hole 111 with the sealing member 130, the sealing member 130 may be welded to the housing 113. Means for welding the sealing member 130 to the housing 113 include laser welding, heat welding, brazing, pressing, friction welding, and the like.

また、第3ステップと第4ステップの間に、筐体113の収容穴111に電解液が注入される。   In addition, the electrolytic solution is injected into the accommodation hole 111 of the housing 113 between the third step and the fourth step.

[実施の形態2]
実施の形態1では、封口部材の電極端子が貫通孔を有さない形態について説明した。実施の形態2では、封口部材の電極端子が貫通孔を有する形態について説明する。
[Embodiment 2]
In Embodiment 1, the electrode terminal of the sealing member has been described as having no through hole. In Embodiment 2, a mode in which the electrode terminal of the sealing member has a through hole will be described.

図6は、実施の形態2の二次電池200の断面図である。実施の形態1の二次電池100と同一の構成部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。   FIG. 6 is a cross-sectional view of secondary battery 200 of the second embodiment. The same components as those of the secondary battery 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図6に示されるように、二次電池200は、封口部材230を有する。封口部材230は、電極端子231およびキャップ239を有する。電極端子231は貫通孔237を有する。貫通孔237の内側面には負極リード150が接合されている。   As shown in FIG. 6, the secondary battery 200 has a sealing member 230. The sealing member 230 has an electrode terminal 231 and a cap 239. The electrode terminal 231 has a through hole 237. A negative electrode lead 150 is joined to the inner surface of the through hole 237.

キャップ239は、貫通孔237の外部側の開口を閉じる部材である。キャップ239は、貫通孔237の外部側の開口を閉じることで、筐体113内の電解液が外部に漏れ出すことが防止される。キャップ239は、封口部材230で収容穴111を塞ぎ、負極リード150を貫通孔237の内側面に接合した後に、貫通孔237の外部側の開口に接合されればよい。   The cap 239 is a member that closes the opening on the outside of the through hole 237. The cap 239 prevents the electrolyte in the housing 113 from leaking outside by closing the opening on the outside of the through hole 237. The cap 239 may be bonded to the opening on the outer side of the through hole 237 after closing the housing hole 111 with the sealing member 230 and bonding the negative electrode lead 150 to the inner surface of the through hole 237.

このように、本実施の形態では、電極端子231に貫通孔237を形成し、貫通孔237の内側面に負極リード150を接合することで、負極リード150の屈曲を低減することができる。これにより、実施の形態1の効果に加えて、二次電池の使用中に負極リード150が発熱することを防止することができる。   As described above, in the present embodiment, by forming the through hole 237 in the electrode terminal 231 and joining the negative electrode lead 150 to the inner surface of the through hole 237, the bending of the negative electrode lead 150 can be reduced. Thereby, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to prevent the negative electrode lead 150 from generating heat during use of the secondary battery.

[実施の形態3]
実施の形態1および2では、筐体が1つの収容穴を有する形態について説明した。実施の形態3では、筐体が複数の収容穴を有する形態について説明する。
[Embodiment 3]
In Embodiments 1 and 2, the case where the housing has one accommodation hole has been described. In Embodiment 3, the case where the housing has a plurality of receiving holes will be described.

図7は、実施の形態3の二次電池300の断面図である。図7に示されるように、二次電池300は、収容ケース310および電極群120を有する。   FIG. 7 is a cross-sectional view of secondary battery 300 of the third embodiment. As shown in FIG. 7, the secondary battery 300 includes a housing case 310 and an electrode group 120.

収容ケース310は、複数の収容穴111を有する筐体313を有する。各収容穴111には、電極群120が収容されている。このように、本実施の形態では収容ケース310は、複数の電極群120を収容する。   The housing case 310 includes a housing 313 having a plurality of housing holes 111. The electrode group 120 is accommodated in each accommodation hole 111. Thus, in the present embodiment, the housing case 310 houses the plurality of electrode groups 120.

また、筐体313は、底板311を有する。このような筐体313は、貫通孔を有する側部に底板311を接合することで形成される。また、底板311には、防爆弁が形成されていてもよい。   The housing 313 has a bottom plate 311. Such a housing | casing 313 is formed by joining the baseplate 311 to the side part which has a through-hole. The bottom plate 311 may be formed with an explosion-proof valve.

電極群120から突出した正極リード140は、収容穴111の内側面に接合されている。また、電極群120から突出した負極リード150は、電極端子231の貫通孔237の内側面に接合されている。   The positive electrode lead 140 protruding from the electrode group 120 is joined to the inner surface of the accommodation hole 111. Further, the negative electrode lead 150 protruding from the electrode group 120 is joined to the inner surface of the through hole 237 of the electrode terminal 231.

このように、1つの収容ケースに複数の電極群を収容することで、実施の形態1の効果に加えて、より容量の大きい二次電池を提供することができる。   Thus, by accommodating a plurality of electrode groups in one accommodation case, in addition to the effects of the first embodiment, a secondary battery having a larger capacity can be provided.

本発明の二次電池は発熱が少なく、かつ高い出力を有するので、電気自動車などの車両用二次電池、電子機器のバックアップ二次電池および家庭用の二次電池として好適に用いることができる。   Since the secondary battery of the present invention generates little heat and has a high output, it can be suitably used as a secondary battery for vehicles such as an electric vehicle, a backup secondary battery for electronic equipment, and a secondary battery for home use.

100、200、300 二次電池
110、310 収容ケース
111 収容穴
113、313 筐体
120 電極群
121 正極
121a 正極集電体
121b 正極合剤層
123 負極
123a 負極集電体
123b 負極合剤層
125 セパレータ
130、230 封口部材
131、231 電極端子
133 封口プレート
135 絶縁部材
140 正極リード
150 負極リード
160 ホーン
161 アンビル
237 貫通孔
239 キャップ
311 底板


100, 200, 300 Secondary battery 110, 310 Housing case 111 Housing hole 113, 313 Housing 120 Electrode group 121 Positive electrode 121a Positive electrode current collector 121b Positive electrode mixture layer 123 Negative electrode 123a Negative electrode collector 123b Negative electrode mixture layer 125 Separator 130, 230 Sealing member 131, 231 Electrode terminal 133 Sealing plate 135 Insulating member 140 Positive electrode lead 150 Negative electrode lead 160 Horn 161 Anvil 237 Through hole 239 Cap 311 Bottom plate


Claims (7)

正極および負極と、前記正極と前記負極とにはさまれたセパレータとの積層物の捲回物と、かつ前記正極に接続した正極リードと、前記負極に接続した負極リードとを有する電極群と、
前記電極群を収容する収容穴および前記電極群の捲回軸と交差する底面を有する筐体と、前記収容穴を塞ぎ、電極端子を有する封口部材と、を有する導電性の収容ケースと、
を有する二次電池であって、
前記正極リードおよび前記負極リードのうち、一方は前記収容穴の内側面に接合され、
他方は、前記電極端子に接合される二次電池。
An electrode group having a positive electrode and a negative electrode, a wound product of a laminate of the positive electrode and the separator sandwiched between the negative electrode, a positive electrode lead connected to the positive electrode, and a negative electrode lead connected to the negative electrode; ,
A conductive housing case having a housing hole for housing the electrode group and a casing having a bottom surface intersecting with a winding axis of the electrode group, and a sealing member for closing the housing hole and having an electrode terminal;
A secondary battery having
One of the positive electrode lead and the negative electrode lead is joined to the inner surface of the accommodation hole,
The other is a secondary battery joined to the electrode terminal.
前記収容穴の内側面に接合された前記正極リードまたは前記負極リードは、前記電極群の外周近傍から突出する請求項1に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode lead or the negative electrode lead joined to the inner surface of the accommodation hole protrudes from the vicinity of the outer periphery of the electrode group. 前記収容穴の内側面に接合された前記正極リードまたは前記負極リードは、前記電極群から前記封口部材側に突出し、前記電極群と、前記封口部材との間の前記収容穴の内側面に接合される、請求項1に記載の二次電池。   The positive electrode lead or the negative electrode lead bonded to the inner surface of the housing hole protrudes from the electrode group toward the sealing member, and is bonded to the inner surface of the housing hole between the electrode group and the sealing member. The secondary battery according to claim 1. 前記封口部材は、前記電極端子が貫通する貫通穴を有する封口プレートをさらに有し、
前記電極端子は、前記貫通穴を挟むように括れを有する、請求項3に記載の二次電池。
The sealing member further includes a sealing plate having a through hole through which the electrode terminal passes,
The secondary battery according to claim 3, wherein the electrode terminal has a constriction so as to sandwich the through hole.
前記正極リードが前記収容穴の内側面に接合され、
前記筐体はアルミニウムを含む、請求項1に記載の二次電池。
The positive electrode lead is bonded to the inner surface of the accommodation hole;
The secondary battery according to claim 1, wherein the housing includes aluminum.
請求項1の二次電池を製造する方法であって、
前記収容穴を有する筐体を準備するステップと、
前記収容穴に前記電極群を挿入するステップと、
前記収容穴の内側面に前記正極リードまたは前記負極リードを接合するステップと、
前記収容穴を前記封口部材で塞ぐステップと、
を有する、二次電池の製造方法。
A method for manufacturing the secondary battery according to claim 1, comprising:
Preparing a housing having the accommodation hole;
Inserting the electrode group into the receiving hole;
Bonding the positive electrode lead or the negative electrode lead to the inner surface of the accommodation hole;
Closing the accommodation hole with the sealing member;
A method for producing a secondary battery, comprising:
前記正極リードまたは前記負極リードは、前記収容穴の内側面にウェッジボンド、攪拌接合または超音波接合で接合される請求項6に記載の二次電池の製造方法。




The method of manufacturing a secondary battery according to claim 6, wherein the positive electrode lead or the negative electrode lead is bonded to the inner surface of the accommodation hole by wedge bonding, stirring bonding, or ultrasonic bonding.




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