JP2012124009A - Secondary battery and manufacturing method thereof - Google Patents

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善夫 金田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a secondary battery capable of promptly impregnating an electrode group with an electrolytic solution.SOLUTION: A manufacturing method of a secondary battery comprises: a step of preparing a housing having a housing hole; a step of inserting an electrode group into the housing hole; a step of setting a sealing member without a cap in the housing hole and passing either of a positive electrode lead and a negative electrode lead through a cylinder of an electrode terminal; a step of bonding the either of the positive electrode lead and negative electrode lead to an inner surface of the cylinder of the electrode terminal; a step of setting an electrolyte solution injection member in the electrode terminal and bringing an adhesion part into tight contact with a flange; a step of reducing the pressure in the housing hole by exhausting air in the housing hole through a pressure reducing path; a step of impregnating the electrode group in the housing hole with the electrolytic solution by injecting the electrolytic solution into the housing hole through an injection path; and a step of blocking an opening on an external side of the secondary battery of the cylinder by bonding the cap to the flange.

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。   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 a secondary battery is characterized by having a high electromotive force of 3 to 4 V, and its excellent performance has attracted attention.

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シート状の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突出したリードを筐体の底部に接合するステップと;筐体に電解液を注入するステップ(例えば特許文献1参照)と;電極群の他方の電極から突出したリードを封口部材に接合するステップと;筐体の開口部に封口部材を取り付けるステップとを有する。   A manufacturing method of such a secondary battery includes: winding a laminate composed of a sheet-like positive electrode and a negative electrode and a sheet-like separator disposed between the positive electrode and the negative electrode in a spiral shape to form an electrode group; A step of housing the electrode group in the case; a step of joining a lead protruding from one electrode of the electrode group to the bottom of the case; and a step of injecting an electrolyte into the case (see, for example, Patent Document 1) Bonding a lead protruding from the other electrode of the electrode group to the sealing member; and attaching the sealing member to the opening of the housing.

図1は、特許文献1に開示された筐体に電解液を注入する方法を示す。特許文献1に開示された方法では、圧力調整口3を有する漏斗部材4を、電極群7が収容された筐体1にセットするステップと、筐体1内の空気を漏斗部材4の圧力調整口3から排気し、筐体1内を減圧するステップと、傾いた筐体1を立てながら、漏斗部材4から筐体1に電解液を注入し、電極群7に電解液を浸透させるステップと(図1)を有する。   FIG. 1 shows a method of injecting an electrolytic solution into a casing disclosed in Patent Document 1. In the method disclosed in Patent Document 1, the step of setting the funnel member 4 having the pressure adjusting port 3 to the housing 1 in which the electrode group 7 is accommodated, and adjusting the pressure of the funnel member 4 using the air in the housing 1. Evacuating from the mouth 3 and depressurizing the inside of the housing 1, injecting the electrolyte from the funnel member 4 into the housing 1 while standing the tilted housing 1, and infiltrating the electrolyte into the electrode group 7. (FIG. 1).

また、電極群から突出したリードを封口部材に接合する手法としては、超音波接合が知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, ultrasonic bonding is known as a technique for bonding a lead protruding from an electrode group to a sealing member (see, for example, Patent Document 2).

特開平11−126597号公報JP-A-11-126597 特開平06−187968号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-187968

しかしながら、特許文献1に開示されたような方法では、漏斗部材と筐体との接合部の密着性が充分でなく、漏斗部材と筐体との接合部から、減圧された筐体内に、空気が流入することがあった。このため、筐体内を充分に減圧できなかった。筐体内の減圧が充分でないと、電解液の浸透に時間がかかったり、電解液を注入する工程の途中で、筐体内を繰り返し減圧する必要があったりする。電解液を注入する工程の途中で、筐体内を繰り返し減圧すると、既に筐体に注入された電解液が蒸発してしまう恐れがある。また、漏斗部材と筐体との接合部の密着性が充分でないと、漏斗部材と筐体との接合部から電解液が漏れ出す恐れがあった。   However, in the method as disclosed in Patent Document 1, the adhesiveness of the joint portion between the funnel member and the housing is not sufficient, and air is released from the joint portion between the funnel member and the housing into the decompressed housing. Sometimes flowed in. For this reason, the inside of the housing could not be sufficiently depressurized. If the pressure inside the casing is not sufficient, it may take time for the electrolyte to penetrate, or it may be necessary to repeatedly reduce the pressure in the casing during the process of injecting the electrolyte. If the pressure inside the casing is repeatedly reduced during the process of injecting the electrolyte, the electrolyte already injected into the casing may evaporate. Moreover, if the adhesiveness of the junction between the funnel member and the casing is not sufficient, the electrolyte solution may leak out from the junction between the funnel member and the casing.

また、特許文献1に開示されたように、電極リードが封口部材に接合される前に、筐体に電解液を注入する方法では、電極リードが電解液で濡れ、電極リードが変性する恐れがある。変性した電極リードは、電極端子に接合することが困難になる。このため、許文献1に開示されたように、電極リードが封口部材に接合される前に、筐体に電解液を注入する方法では、電極リードと電極端子との接合の信頼性が低かった。   Further, as disclosed in Patent Document 1, in the method of injecting the electrolytic solution into the housing before the electrode lead is joined to the sealing member, the electrode lead may be wetted with the electrolytic solution and the electrode lead may be denatured. is there. It becomes difficult to join the modified electrode lead to the electrode terminal. For this reason, as disclosed in Permitted Document 1, in the method of injecting the electrolytic solution into the housing before the electrode lead is joined to the sealing member, the reliability of joining the electrode lead and the electrode terminal is low. .

本発明の第1の目的は、電解液を迅速に電極群に浸透させることができる二次電池の製造方法を提供することである。また、本発明の第2の目的は、電極リードが封口部材に接合される前に電解液によって変性することを防止することである。   A first object of the present invention is to provide a method for manufacturing a secondary battery that can rapidly infiltrate an electrolyte solution into an electrode group. A second object of the present invention is to prevent the electrode lead from being modified by the electrolytic solution before being joined to the sealing member.

本発明の第1は、以下に示す二次電池に関する。
[1]正極および負極と、前記正極および前記負極にはさまれたセパレータとの積層物の捲回物と、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、前記収容穴を塞ぐ封口部材と、を有する収容ケースと、を有する二次電池であって、前記封口部材は、貫通穴を有する封口プレートと、前記封口プレートの貫通穴を跨ぎ、かつ前記電極群の捲回軸に沿った軸を有する無底の筒体および前記筒体の端部のうち二次電池の外側の端部にフランジを有する電極端子と、前記フランジに接合され、前記筒体の二次電池の外部側の開口部を塞ぐキャップと、を有し、前記正極リードおよび前記負極リードの一方は、前記筒体の内側面に接合される、二次電池。
[2]前記フランジのフランジシール面の幅は、0.5〜5mmである、[1]に記載の二次電池。
[3]前記正極リードおよび前記負極リードの一方は、前記キャップと、前記封口プレートとの間の前記筒体の内側面に接合される、[1]または[2]に記載の二次電池。
[4]前記筒体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、前記電極群から突出し、前記電極群から前記筒体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が突出した位置は、前記捲回軸に沿って、前記筒体の開口部に重なる、[1]〜[3]のいずれか一つに記載の二次電池。
[5]前記電極端子の筒体は、前記封口プレートの貫通穴の縁を挟むように括れる、[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] An electrode group having 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 A housing case having a housing hole for housing the electrode group and a bottom surface intersecting a winding axis of the electrode group, and a sealing case for closing the housing hole. The sealing member includes a sealing plate having a through hole, a bottomless cylinder having an axis along the winding axis of the electrode group and straddling the through hole of the sealing plate, and an end of the cylindrical body An electrode terminal having a flange at the outer end of the secondary battery, and a cap joined to the flange and closing an opening on the outside of the secondary battery of the cylindrical body, and the positive electrode lead and One of the negative electrode leads is the cylindrical body It is joined to the inner surface, the secondary battery.
[2] The secondary battery according to [1], wherein a width of a flange seal surface of the flange is 0.5 to 5 mm.
[3] The secondary battery according to [1] or [2], wherein one of the positive electrode lead and the negative electrode lead is joined to an inner surface of the cylindrical body between the cap and the sealing plate.
[4] The positive electrode lead or the negative electrode lead joined to the inner side surface of the cylindrical body protrudes from the electrode group, and the positive electrode lead or the negative electrode lead joined from the electrode group to the inner side surface of the cylindrical body. The protruding position is the secondary battery according to any one of [1] to [3], wherein the protruding position overlaps the opening of the cylindrical body along the winding axis.
[5] The secondary battery according to any one of [1] to [4], wherein the cylindrical body of the electrode terminal is bundled so as to sandwich an edge of the through hole of the sealing plate.

本発明の第2は、以下に示す二次電池の製造方法に関する。
[6][1]〜[5]の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、前記キャップを有さない前記封口部材を前記収容穴にセットし、かつ前記電極端子の筒体に前記正極リードおよび負極リードの一方を通過させるステップと、前記正極リードおよび負極リードの一方を、前記電極端子の筒体の内側面に接合するステップと、前記収容穴に電解液を注入する注入パスと、前記収容穴から空気を排気する減圧パスと、前記フランジに密着する密着部と、を有する電解液注入部材を前記電極端子にセットし、前記密着部を前記フランジに密着させるステップと、前記収容穴内の空気を前記減圧パスから排気し、前記収容穴内を減圧するステップと、前記注入パスから前記収容穴に電解液を注入し、前記収容穴内の電極群に前記電解液を浸透させるステップと、前記キャップを前記フランジに接合し、前記筒体の二次電池の外部側の開口部を塞ぐステップと、を有する二次電池の製造方法。
[7]前記収容穴を減圧するステップにおいて、前記収容穴内の気圧を100Torr以下とする、[6]に記載の二次電池の製造方法。
[8]前記密着部の前記フランジとの接触面は、弾性部材から構成される、[6]または[7]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. Inserting the sealing member without the cap into the accommodation hole, and passing one of the positive electrode lead and the negative electrode lead through the cylindrical body of the electrode terminal, and the positive electrode lead and the negative electrode lead. One of the electrode terminal and the inner surface of the cylindrical body of the electrode terminal, an injection path for injecting an electrolyte into the accommodation hole, a decompression path for exhausting air from the accommodation hole, and a close contact with the flange A step of setting an electrolyte injection member having a contact portion on the electrode terminal, and closely contacting the contact portion with the flange; and exhausting the air in the accommodation hole from the decompression path to decompress the interior of the accommodation hole. A step of injecting an electrolyte solution into the accommodation hole from the injection path and infiltrating the electrolyte solution into an electrode group in the accommodation hole; and joining the cap to the flange; And a step of closing the opening on the outside.
[7] The method for manufacturing a secondary battery according to [6], wherein in the step of reducing the pressure of the housing hole, the air pressure in the housing hole is set to 100 Torr or less.
[8] The method for manufacturing a secondary battery according to [6] or [7], wherein a contact surface of the contact portion with the flange is formed of an elastic member.

本発明の二次電池の製造方法によれば、短時間で、電解液を速やかに電極群に浸透させることができるため、電解液の注入速度を上げ、電解液注入工程の時間を減らすことができる。また、本発明の二次電池の製造方法によれば、電極リードが封口部材に接合される前に電解液によって変性することがない。   According to the method for manufacturing a secondary battery of the present invention, the electrolyte solution can be rapidly infiltrated into the electrode group in a short time, so that the injection rate of the electrolyte solution can be increased and the time of the electrolyte solution injection step can be reduced. it can. Further, according to the method for manufacturing a secondary battery of the present invention, the electrode lead is not denatured by the electrolytic solution before being joined to the sealing member.

特許文献1に開示された二次電池の製造方法の一部を示す図The figure which shows a part of manufacturing method of the secondary battery disclosed by patent document 1 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.

1.本発明の二次電池
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。
1. Secondary Battery of the Present Invention The secondary battery of the present invention has an electrode group and a housing case that houses 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、を有する。収容ケースは、電気が取り出せるように一部または全部が導電性である。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 has 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 partially or entirely conductive so that electricity can be taken out. 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.

筐体は、少なくとも一部が導電体であることが好ましい。このような、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、後述するように、筐体には正極リードおよび負極リードの一方が接合されることが好ましく、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。   It is preferable that at least a part of the housing is a conductor. Examples of such housing materials include aluminum, magnesium, iron, nickel, carbon, copper, and alloys thereof. Further, as described later, it is preferable that one of a positive electrode lead and a negative electrode lead is bonded to the housing, and the material of the housing depends on whether a positive electrode lead or a negative electrode lead described later is bonded to the housing. It is selected appropriately. 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.

封口部材は、封口プレートと、電極端子と、キャップとを有する。封口プレートは、貫通穴を有する板状の部材である。封口プレートは、筐体に接合することで、筐体の収容穴を塞ぐ。封口プレートは導電性であっても、非導電性であってもよい。   The sealing member has a sealing plate, an electrode terminal, and a cap. The sealing plate is a plate-like member having a through hole. The sealing plate closes the housing hole of the housing by joining to the housing. The sealing plate may be conductive or non-conductive.

電極端子は、無底の筒体と、フランジとを有する導電性部材である。筒体は、封口プレートの貫通穴を跨ぐ。電極端子の筒体の内側面には、後述する正極リードおよび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。   The electrode terminal is a conductive member having a bottomless cylindrical body and a flange. The cylinder straddles the through hole of the sealing plate. One of a positive electrode lead and a negative electrode lead, which will be described later, is joined to the inner side surface of the cylinder of the electrode terminal. Therefore, the electrode terminal functions as a positive electrode or a negative electrode terminal.

フランジは、筒体の二次電池の外側の端部に設けられている。フランジは、電極端子のうちキャップに接合される領域である。フランジのキャップと接合される面(以下、「フランジシール面」とも証する)の幅は、0.5〜5mmであることが好ましい。このように、本発明では、電極端子にキャップと接合するためのフランジを設けることで、キャップと電極端子との接合を強固にすることができる。   The flange is provided at the outer end of the secondary battery of the cylindrical body. A flange is an area | region joined to a cap among electrode terminals. The width of the surface joined to the flange cap (hereinafter also referred to as “flange seal surface”) is preferably 0.5 to 5 mm. Thus, in this invention, the flange for joining with a cap to an electrode terminal can be provided, and joining of a cap and an electrode terminal can be strengthened.

電極端子(筒体およびフランジ)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 (cylinder and flange) is appropriately selected depending on whether the electrode terminal functions as a positive terminal or a negative 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.

本発明は、正極リードおよび負極リードのいずれか一方が、筒体の内側面に接合されることを特徴とする。   The present invention is characterized in that either one of the positive electrode lead and the negative electrode lead is joined to the inner surface of the cylindrical body.

キャップは電極端子の筒体の開口部を塞ぐ導電性の板である。より具体的には、キャップは、電極端子のフランジに接合することで、電極端子の筒体の開口部のうち、二次電池の外側の開口部を塞ぐ。このようにキャップが電極端子の筒体の開口部を塞ぐことで、収容穴に収容された電解液が漏れ出すことを防止する。上述のように本発明では、キャップと電極端子のフランジとの結合の信頼性が高いので、収容穴に収容された電解液が漏れ出すことを確実に防止できる。   The cap is a conductive plate that closes the opening of the cylinder of the electrode terminal. More specifically, the cap closes the opening outside the secondary battery among the openings of the cylindrical body of the electrode terminal by joining to the flange of the electrode terminal. In this manner, the cap blocks the opening of the cylindrical body of the electrode terminal, thereby preventing the electrolytic solution accommodated in the accommodation hole from leaking. As described above, in the present invention, since the reliability of the coupling between the cap and the flange of the electrode terminal is high, it is possible to reliably prevent the electrolytic solution accommodated in the accommodation hole from leaking.

封口部材の構造は特に限定されないが、電極端子の筒体が、封口プレートの貫通穴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)。このように筒体が、封口プレートの貫通穴の縁を挟むことで、封口プレートと電極端子の筒体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。   Although the structure of a sealing member is not specifically limited, It is preferable that the cylinder of 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, the cylindrical body sandwiches the edge of the through hole of the sealing plate, so that the electrolytic solution is difficult to leak from between the sealing plate and the cylindrical body of the electrode terminal, and the electrolytic solution can be prevented from leaking from the accommodation hole. .

また、電極端子の筒体は封口プレートの貫通穴を跨ぐので、封口プレートと電極群との間および封口プレートとキャップとの間には、隙間が形成される(図2参照)。   Moreover, since the cylindrical body of the electrode terminal straddles the through hole of the sealing plate, a gap is formed between the sealing plate and the electrode group and between the sealing plate and the cap (see FIG. 2).

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.

正極合剤層に含まれる結着材の材料は、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 contained in the positive electrode mixture layer 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、電極群の捲回軸に沿って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(図3参照)。   The positive electrode lead and the negative electrode lead are conductive members that protrude from the electrode group along the winding axis of 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 is preferably, for example, a strip shape (see FIG. 3).

上述したように本発明では、電極端子に接合する電極リード(正極リードまたは負極リード)が、電極端子の筒体の内側面に接合されることを特徴とする。この構成により、キャップを有さない封口部材を収容穴にセットした後に、正極リードおよび負極リードの一方を、電極端子の筒体の内側面に接合することができる(図5D参照)。このように、本発明では、封口部材で収容穴を塞いだ後に、正極リードおよび負極リードの一方を、電極端子の筒体の内側面に接合できるので、電極端子に接合する正極リードまたは負極リード(以下「端子接合リード」とも称する)を短くし、かつ端子接合リードの屈曲を小さくすることができる(図2参照)。   As described above, the present invention is characterized in that the electrode lead (positive electrode lead or negative electrode lead) bonded to the electrode terminal is bonded to the inner surface of the cylindrical body of the electrode terminal. With this configuration, after setting the sealing member having no cap in the accommodation hole, one of the positive electrode lead and the negative electrode lead can be joined to the inner surface of the cylindrical body of the electrode terminal (see FIG. 5D). As described above, in the present invention, after the accommodation hole is closed with the sealing member, one of the positive electrode lead and the negative electrode lead can be bonded to the inner side surface of the cylindrical body of the electrode terminal. (Hereinafter also referred to as “terminal bonding lead”) can be shortened, and the bending of the terminal bonding lead can be reduced (see FIG. 2).

ここで「端子結合リードの屈曲が小さい」とは、端子結合リードが全く屈曲しないか、または端子結合リードの屈曲部の曲率半径が端子結合リードの板厚以上であることを意味する。例えば端子結合リードの板厚が0.15mmの場合は、端子結合リードの曲率半径は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。   Here, “the bending of the terminal coupling lead is small” means that the terminal coupling lead is not bent at all, or the radius of curvature of the bent portion of the terminal coupling lead is equal to or greater than the plate thickness of the terminal coupling lead. For example, when the plate thickness of the terminal coupling lead is 0.15 mm, the radius of curvature of the terminal coupling lead 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、端子接合リードの突出位置は、筒体の開口部と、電極群の捲回軸に沿って重なることが好ましい。端子接合リードの突出位置を電極端子の筒体の開口部に重ねることで、端子接合リードの屈曲をより小さくすることができる(図2参照)。   Moreover, it is preferable that the protruding position of the terminal bonding lead overlaps the opening of the cylindrical body along the winding axis of the electrode group. By overlapping the protruding position of the terminal bonding lead over the opening of the cylindrical body of the electrode terminal, the bending of the terminal bonding lead can be further reduced (see FIG. 2).

一方、正極リードおよび負極リードのうち、電極端子に接合しない他方は、筐体に接合されることが好ましい。筐体に接合した正極リードまたは負極リード(以下「筐体接合リード」とも称する)は、筐体の収容穴の内側面に結合されてもよいし(図2参照)、底面に接合されてもよい。   On the other hand, the other of the positive electrode lead and the negative electrode lead that is not bonded to the electrode terminal is preferably bonded to the housing. A positive electrode lead or a negative electrode lead (hereinafter also referred to as a “casing bonding lead”) bonded to the housing may be coupled to the inner side surface of the housing accommodation hole (see FIG. 2) or may be bonded to the bottom surface. Good.

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.

2.本発明の二次電池の製造方法
上述された本発明の二次電池の製造方法は、例えば1)筐体を準備する第1ステップと、2)筐体の収容穴に電極群を挿入する第2ステップと、3)キャップを有さない封口部材を収容穴にセットする第3ステップと、4)端子接合リードを、電極端子の筒体の内側面に接合する第4ステップと、5)電解液注入部材を電極端子にセットする第5ステップと、6)収容穴内を減圧する第6ステップと、7)収容穴内に電解液を注入する第7ステップと、8)キャップで電極端子の筒体の二次電池の外部側の開口部を塞ぐ第8ステップと、を有する。以下、それぞれのステップについて説明する。
2. The secondary battery manufacturing method of the present invention includes, for example, 1) a first step of preparing a housing, and 2) inserting an electrode group into a housing hole of the housing. 2 steps, 3) a third step in which a sealing member without a cap is set in the accommodation hole, 4) a fourth step in which the terminal joining lead is joined to the inner surface of the cylindrical body of the electrode terminal, and 5) electrolysis. A fifth step of setting the liquid injection member on the electrode terminal, 6) a sixth step of reducing the pressure in the accommodation hole, 7) a seventh step of injecting the electrolyte into the accommodation hole, and 8) a cylinder of the electrode terminal with the cap. And an eighth step of closing the opening on the outside of the secondary battery. Hereinafter, each step will be described.

1)第1ステップでは、筐体を準備する。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。   1) In the first step, a housing is prepared. 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.

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).

2)第2ステップでは、筐体の収容穴に電極群を挿入する。筐体の収容穴に電極群を挿入するには、電極群の捲回軸に沿って、電極群を収容穴に挿入すればよい。   2) In the second step, the electrode group is inserted into the housing hole of the housing. In order to insert the electrode group into the housing hole of the housing, the electrode group may be inserted into the housing hole along the winding axis of the electrode group.

3)第3ステップでは、キャップを有さない封口部材を収容穴にセットする。具体的には、封口部材の封口プレートを筐体に接合する。また、本ステップでは、端子接合リードが電極端子の筒体を通過するように、封口部材を収容穴にセットする。   3) In the third step, a sealing member having no cap is set in the accommodation hole. Specifically, the sealing plate of the sealing member is joined to the housing. In this step, the sealing member is set in the accommodation hole so that the terminal joining lead passes through the cylindrical body of the electrode terminal.

4)第4ステップでは、筒体を通過する端子接合リードを、筒体の内側面に接合する。端子接合リードを電極端子の筒体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端子接合リードを接合する場合、微小短絡不良(OCV不良)の原因となる火花が発生しないからである。   4) In the fourth step, the terminal joining lead that passes through the cylindrical body is bonded to the inner surface of the cylindrical body. The method for joining the terminal joining lead to the inner surface of the cylindrical body of the electrode terminal is not particularly limited, but wedge bonding, stirring joining or ultrasonic joining is preferable. This is because when a terminal bonding lead is bonded by wedge bonding, stir bonding, or ultrasonic bonding, a spark that causes a micro short circuit failure (OCV failure) does not occur.

また、端子接合リードを電極端子の筒体の内側面に超音波接合した場合、端子接合リードは、キャップと封口プレートとの間の筒体の内側面に接合される(図5D参照)。   Further, when the terminal bonding lead is ultrasonically bonded to the inner surface of the electrode terminal cylinder, the terminal bonding lead is bonded to the inner surface of the cylinder between the cap and the sealing plate (see FIG. 5D).

また、電解液を収容穴に注入する前に、端子接合リードを電極端子に接合すれば、端子接合リードが電極端子に接合される前に、端子接合リードが電解液によって変性することはない。このため、電解液を収容穴に注入する前に、端子接合リードを電極端子に接合すれば、端子接合リードと電極端子との接合の信頼性が高くなる。このため、本発明では、端子接合リードを、電極端子の筒体の内側面に接合する第4ステップは、電解液注入部材を電極端子にセットする第5ステップの前に行われることが好ましいが、第4ステップは、電解液を注入する第7ステップの後に行われてもよい。   Further, if the terminal joining lead is joined to the electrode terminal before the electrolytic solution is injected into the accommodation hole, the terminal joining lead is not denatured by the electrolyte before the terminal joining lead is joined to the electrode terminal. For this reason, if the terminal bonding lead is bonded to the electrode terminal before the electrolyte is injected into the accommodation hole, the reliability of bonding between the terminal bonding lead and the electrode terminal is increased. Therefore, in the present invention, it is preferable that the fourth step of bonding the terminal bonding lead to the inner surface of the electrode terminal cylinder is performed before the fifth step of setting the electrolyte injection member to the electrode terminal. The fourth step may be performed after the seventh step of injecting the electrolytic solution.

また、本発明では、キャップを有さない封口部材を収容穴にセットした後に、端子接合リードを、電極端子の筒体の内側面に接合できるので、端子接合リードを短くし、かつ端子接合リードの屈曲を小さくすることができる(図2参照)。   In the present invention, since the terminal joining lead can be joined to the inner side surface of the cylindrical body of the electrode terminal after the sealing member having no cap is set in the accommodation hole, the terminal joining lead is shortened and the terminal joining lead is provided. Can be reduced (see FIG. 2).

5)第5ステップでは、電解液注入部材を電極端子にセットする。電解液注入部材は、収容穴に電解液を注入する注入パスと、収容穴から空気を排気する減圧パスと、電極端子のフランジに密着する密着部と、を有する。電解液注入部材を電極端子にセットするには、電解液注入部材の密着部を電極端子のフランジに密着させればよい。密着部とフランジとの密着を確実にするため、密着部のフランジと接触面は、例えばゴムなどの弾性部材から構成されていてもよい。このように、電解液注入部材を電極端子にセットすることで、注入パスと減圧パスとが、電極端子の筒体を介して、収容穴と連通する。また、電解液注入部材の密着部を電極端子のフランジに密着させることで、収容穴と筒体と減圧パスおよび注入パスとからなる空間が密閉される。   5) In the fifth step, the electrolyte injection member is set on the electrode terminal. The electrolyte solution injection member includes an injection path for injecting the electrolyte solution into the accommodation hole, a decompression path for exhausting air from the accommodation hole, and a close contact portion that is in close contact with the flange of the electrode terminal. In order to set the electrolyte injection member to the electrode terminal, the contact portion of the electrolyte injection member may be brought into close contact with the flange of the electrode terminal. In order to ensure the close contact between the close contact portion and the flange, the flange and the contact surface of the close contact portion may be made of an elastic member such as rubber, for example. Thus, by setting the electrolytic solution injection member to the electrode terminal, the injection path and the decompression path communicate with the accommodation hole through the cylindrical body of the electrode terminal. Moreover, the space which consists of an accommodation hole, a cylinder, a pressure reduction path | pass, and an injection | pouring path | pass is sealed by closely_contact | adhering the contact | adherence part of an electrolyte injection member to the flange of an electrode terminal.

6)第6ステップでは、収容穴内を減圧する。収容穴内を減圧するには、収容穴内の空気を、電解液注入部材の減圧パスを通して排気すればよい。上述したように本発明では、電解液注入部材の密着部をフランジに密着させることで、収容穴と筒体と減圧パスおよび注入パスとからなる空間を密閉しているので、外部から空気が収容穴内に流入しにくい。これにより収容穴内の気圧を100Torr以下とすることができる。例えば、減圧後の収容穴の気圧は、10〜100Torrであり、約50Torrである。   6) In the sixth step, the inside of the accommodation hole is depressurized. In order to decompress the inside of the accommodation hole, the air in the accommodation hole may be exhausted through the decompression path of the electrolyte injection member. As described above, in the present invention, the space formed by the accommodation hole, the cylindrical body, the decompression path, and the injection path is sealed by bringing the contact portion of the electrolyte injection member into close contact with the flange. Difficult to flow into the hole. Thereby, the atmospheric | air pressure in an accommodation hole can be 100 Torr or less. For example, the pressure in the accommodation hole after decompression is 10 to 100 Torr, which is about 50 Torr.

7)第7ステップでは、収容穴内に電解液を注入し、収容穴に収容されている電極群に電解液を浸透させる。電解液は、電解液注入部材の注入パスを通して、収容穴に注入される。上述のように収容穴内の気圧は、極めて低く保たれているため、電解液は、収容穴内の電極群に速やかに浸透できる。したがって、本発明では、収容穴に必要な量の電解液を速やかに注入することができる。   7) In the seventh step, an electrolytic solution is injected into the accommodation hole, and the electrolytic solution is permeated into the electrode group accommodated in the accommodation hole. The electrolytic solution is injected into the accommodation hole through the injection path of the electrolytic solution injection member. As described above, since the atmospheric pressure in the accommodation hole is kept extremely low, the electrolytic solution can quickly penetrate into the electrode group in the accommodation hole. Therefore, in the present invention, it is possible to quickly inject a necessary amount of electrolyte into the accommodation hole.

また、上述のように収容穴と、筒体と、減圧パスおよび注入パスとからなる空間は、電解液注入部材の密着部とフランジとによって密閉されていることから、減圧された収容穴内に外部から空気が流入することがない。このため、電解液の注入中の収容穴内の気圧が上昇することはなく、収容穴内を繰り返し減圧する必要がない。また、収容穴と、筒体と、減圧パスおよび注入パスとからなる空間は、電解液注入部材の密着部とフランジとによって密閉されていることから、電解液が外部に漏れ出すことはない。   Further, as described above, the space composed of the accommodation hole, the cylinder, the decompression path, and the injection path is sealed by the close contact portion and the flange of the electrolyte injection member, so that the external space is provided in the decompressed accommodation hole. Air will not flow in. For this reason, the atmospheric pressure in the accommodation hole during the injection of the electrolyte does not increase, and there is no need to repeatedly reduce the pressure in the accommodation hole. Further, the space composed of the accommodation hole, the cylinder, the decompression path, and the injection path is sealed by the contact portion and the flange of the electrolyte injection member, so that the electrolyte does not leak outside.

8)第8ステップでは、キャップで電極端子の筒体の二次電池の外部側の開口部を塞ぐ。キャップで電極端子の開口部を塞ぐには、キャップを電極端子のフランジに接合すればよい。キャップをフランジに接合する手段には、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。このように、本発明では、キャップを電極端子のフランジに接合することから、キャップと電極端子との接合の信頼性が高く、電解液が漏れにくい。   8) In the eighth step, the opening on the outside of the secondary battery of the cylindrical electrode terminal is closed with a cap. To close the opening of the electrode terminal with the cap, the cap may be joined to the flange of the electrode terminal. Means for joining the cap to the flange include laser welding, thermal welding, brazing, pressing, friction welding, and the like. Thus, in this invention, since a cap is joined to the flange of an electrode terminal, the reliability of joining with a cap and an electrode terminal is high, and electrolyte solution does not leak easily.

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]
実施の形態1では端子結合リードが負極リードである形態について説明する。
[Embodiment 1]
In the first embodiment, a mode in which the terminal coupling lead is a negative electrode lead will be described.

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。   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、例えばアルミニウム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。   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.

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、貫通穴134を有する封口プレート133と、キャップ139と、電極端子131とを有する。電極端子131は、封口プレートの貫通穴134を跨ぐ無底の筒体131aと、筒体131aの二次電池の外側の端部に設けられたフランジ131bとを有する。筒体131aの内側面には負極リード150が接合されている。フランジ131bのフランジシール面の幅Wは、例えば0.5〜5mmである。   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 134, a cap 139, and an electrode terminal 131. The electrode terminal 131 has a bottomless cylinder 131a straddling the through-hole 134 of the sealing plate, and a flange 131b provided at the outer end of the secondary battery of the cylinder 131a. A negative electrode lead 150 is joined to the inner surface of the cylindrical body 131a. The width W of the flange seal surface of the flange 131b is, for example, 0.5 to 5 mm.

また、電極端子131の筒体131aは、封口プレート133の貫通穴134の縁を挟むように括れている。筒体131aの括れ132は封口プレート133に包囲されている。また、筒体131a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。   Further, the cylindrical body 131 a of the electrode terminal 131 is wrapped so as to sandwich the edge of the through hole 134 of the sealing plate 133. The constriction 132 of the cylindrical body 131 a is surrounded by the sealing plate 133. Further, an insulating member 135 is disposed between the cylinder 131a and the plate 133. Thereby, the electrode terminal 131 and the housing | casing 113 are insulated.

キャップ139は、筒体131aの二次電池の外側の開口部を閉じる部材である。キャップ139は、電極端子131のフランジ131bに接合されることで、筒体131aの二次電池の外側の開口部を閉じる。キャップ139が筒体を閉じることで、筐体113内の電解液が外部に漏れ出すことが防止される。   The cap 139 is a member that closes the outer opening of the secondary battery of the cylindrical body 131a. The cap 139 is joined to the flange 131b of the electrode terminal 131 to close the opening of the cylindrical body 131a outside the secondary battery. Since the cap 139 closes the cylindrical body, the electrolytic solution in the housing 113 is prevented from leaking outside.

封口プレート133と電極群120との間および封口プレート133とキャップ139との間には、隙間が形成されている。   Gaps are formed between the sealing plate 133 and the electrode group 120 and between the sealing plate 133 and the cap 139.

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の捲回物を有する。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。負極リード150のうち電極群120から突出した領域の長さ150Lは、例えば6〜15mmである。   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 includes a wound product of the laminate 127. Further, a positive electrode lead 140 and a negative electrode lead 150 protrude from the electrode group 120 toward the sealing member 130 side. The length 150L of the region of the negative electrode lead 150 protruding from the electrode group 120 is, for example, 6 to 15 mm.

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. The positive electrode 121 includes a positive electrode current collector 121a and a positive electrode mixture layer 121b that sandwiches the positive electrode current collector 121a; the negative electrode 123 includes a negative electrode current collector 123a and a negative electrode mixture layer 123b that sandwiches the negative electrode current collector 123a. Consists of.

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。   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.

電極群120から突出した負極リード150は、電極端子131の筒体131aの内側面に接合される。また、負極リード150の突出位置は、電極端子131の筒体131aの開口部と、電極群120の捲回軸に沿って重なる。また、負極リード150は、封口プレート133とキャップ139との間の筒体131aの内側面に接合される。   The negative electrode lead 150 protruding from the electrode group 120 is joined to the inner surface of the cylinder 131 a of the electrode terminal 131. The protruding position of the negative electrode lead 150 overlaps the opening of the cylinder 131 a of the electrode terminal 131 along the winding axis of the electrode group 120. Further, the negative electrode lead 150 is joined to the inner side surface of the cylindrical body 131 a between the sealing plate 133 and the cap 139.

このように、本実施の形態では、負極リード150の屈曲が小さいので、二次電池の使用中に負極リード150が発熱することを抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, since the negative electrode lead 150 is less bent, the negative electrode lead 150 can be prevented from generating heat during use of the secondary battery.

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および図6A〜図6C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 and FIGS. 6A to 6C.

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)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)キャップ139を有さない封口部材130を収容穴111にセットする第3ステップ(図5C)と、4)負極リード150を、筒体131aの内側面に接合する第4ステップ(図5D)と、5)電解液注入部材170を電極端子131にセットする第5ステップ(図6A)と、6)収容穴111内を減圧する第6ステップ(図6A)と、7)収容穴111内に電解液177を注入する第7ステップ(図6B)と、8)電解注入部材170を電極端子131から外す第8ステップと、9)キャップ139で筒体131aの二次電池の外部側の開口部を塞ぐ第9ステップ(図6C)と、を有する。   The manufacturing method of the secondary battery 100 includes, for example, 1) a first step of preparing the housing 113 (FIG. 5A), and 2) a second step of inserting the electrode group 120 into the accommodation hole 111 of the housing 113 (FIG. 5B). 3) A third step (FIG. 5C) for setting the sealing member 130 without the cap 139 in the accommodation hole 111, and 4) a fourth step for joining the negative electrode lead 150 to the inner surface of the cylindrical body 131a (FIG. 5D), 5) a fifth step (FIG. 6A) for setting the electrolyte injection member 170 to the electrode terminal 131, 6) a sixth step (FIG. 6A) for depressurizing the interior of the accommodation hole 111, and 7) an accommodation hole. A seventh step (FIG. 6B) for injecting the electrolytic solution 177 into 111; 8) an eighth step for removing the electrolytic injection member 170 from the electrode terminal 131; and 9) an external side of the secondary battery of the cylinder 131a with the cap 139. To close the opening of the A step (FIG. 6C), the.

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。   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.

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、キャップ139を有さない封口部材130を収容穴111にセットする。より具体的には、負極リード150が筒体131aを通過するように、キャップ139を有さない封口部材130を収容穴111にセットする。   FIG. 5C shows the third step. As shown in FIG. 5C, in the third step, the sealing member 130 without the cap 139 is set in the accommodation hole 111. More specifically, the sealing member 130 without the cap 139 is set in the accommodation hole 111 so that the negative electrode lead 150 passes through the cylindrical body 131a.

また、第2ステップと第3ステップとの間に電極群120から突出した正極リード140を、例えば超音波接合で筐体113の収容穴111の内側面に接合してもよい。   Further, the positive electrode lead 140 protruding from the electrode group 120 between the second step and the third step may be bonded to the inner surface of the housing hole 111 of the housing 113 by, for example, ultrasonic bonding.

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、負極リード150を電極端子131の筒体131aの内側面に接合する。   FIG. 5D shows the fourth step. As shown in FIG. 5D, in the fourth step, the negative electrode lead 150 is joined to the inner surface of the cylindrical body 131 a of the electrode terminal 131.

負極リード150を、筒体131aの内側面に接合するには、負極リード150を、筒体131aの内側面に超音波接合すればよい。より具体的には、筒体131aのうち、封口プレート133から突出した領域および負極リード150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、負極リード150を筒体131aの内側面に押し当て;ホーン160を振動させることで、負極リード150を筒体131aの内側面に接合すればよい。   In order to join the negative electrode lead 150 to the inner surface of the cylinder 131a, the negative electrode lead 150 may be ultrasonically bonded to the inner surface of the cylinder 131a. More specifically, a region protruding from the sealing plate 133 and the negative electrode lead 150 in the cylindrical body 131a are sandwiched between the horn 160 and the anvil 161 of the ultrasonic head, whereby the negative electrode lead 150 is connected to the cylindrical body 131a. The negative electrode lead 150 may be bonded to the inner surface of the cylinder 131a by pressing against the inner surface; and vibrating the horn 160.

図5Dに示されるように、超音波ヘッドの、ホーン160およびアンビル161は、封口プレート133が障害となって、封口プレート133よりも電極群120側の筒体131aを挟むことができない。このため負極リード150を超音波接合で筒体131aに接合する場合、負極リード150は、封口プレート133から二次電池の外側に突出した筒体131aの内側面に接合される。   As shown in FIG. 5D, the horn 160 and the anvil 161 of the ultrasonic head cannot sandwich the cylinder 131 a closer to the electrode group 120 than the sealing plate 133 because the sealing plate 133 becomes an obstacle. For this reason, when the negative electrode lead 150 is bonded to the cylinder 131a by ultrasonic bonding, the negative electrode lead 150 is bonded to the inner surface of the cylinder 131a protruding from the sealing plate 133 to the outside of the secondary battery.

このように本実施の形態では、電解液を収容穴111に注入する前に、負極リード150を電極端子131に接合しているので、負極リード150が電極端子131に接合される前に、負極リード150が電解液によって変性することはない。   As described above, in the present embodiment, since the negative electrode lead 150 is joined to the electrode terminal 131 before the electrolyte is injected into the accommodation hole 111, the negative electrode lead 150 is joined to the electrode terminal 131 before the negative electrode lead 150 is joined. The lead 150 is not modified by the electrolytic solution.

また、本実施の形態では、封口部材130で、収容穴111を塞いだ後で、負極リード150を筒体131aの内側面に接合しているので、負極リード150を短くすることができる。このように負極リード150を短くすることで、負極リード150の屈曲を小さくすることができる。   In the present embodiment, the negative electrode lead 150 can be shortened because the negative electrode lead 150 is joined to the inner surface of the cylindrical body 131a after the sealing member 130 closes the housing hole 111. By thus shortening the negative electrode lead 150, the bending of the negative electrode lead 150 can be reduced.

また、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、負極リード150を、筒体131a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。   In the present embodiment, since the negative electrode lead 150 is bonded to the inner surface of the cylinder 131a 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6Aは、第5ステップを示す。図6Aに示されるように、第5ステップでは、電解液注入部材170を電極端子131にセットする。電解液注入部材170は、注入パス171と、減圧パス173と、密着部175とを有する。注入パス171は、収容穴111に電解液を注入するための流路である。減圧パス173は、収容穴111から空気を排気するための流路である。密着部175は、電極端子131のフランジ131bに密着する部分である。   FIG. 6A shows the fifth step. As shown in FIG. 6A, in the fifth step, the electrolyte solution injection member 170 is set on the electrode terminal 131. The electrolyte injection member 170 includes an injection path 171, a decompression path 173, and a close contact portion 175. The injection path 171 is a flow path for injecting the electrolytic solution into the accommodation hole 111. The decompression path 173 is a flow path for exhausting air from the accommodation hole 111. The contact portion 175 is a portion that is in close contact with the flange 131 b of the electrode terminal 131.

電解液注入部材170を電極端子131にセットするには、電解液注入部材170の密着部175をフランジ131bに密着させる。このように本実施の形態では、フランジ131bに電解液注入部材170の一部を密着させることで、収容穴111と筒体131aと、注入パス171および減圧パス173とからなる空間が密閉される。   In order to set the electrolyte injection member 170 to the electrode terminal 131, the contact portion 175 of the electrolyte injection member 170 is brought into close contact with the flange 131b. As described above, in this embodiment, a part of the electrolyte solution injection member 170 is brought into close contact with the flange 131b, so that the space including the accommodation hole 111, the cylinder body 131a, the injection path 171 and the decompression path 173 is sealed. .

また、電解液注入部材170を電極端子131にセットすることで、電解液注入部材170の注入パス171および減圧パス173が、筒体131aを介して収容穴と連通する。   In addition, by setting the electrolyte injection member 170 to the electrode terminal 131, the injection path 171 and the decompression path 173 of the electrolyte injection member 170 communicate with the accommodation hole via the cylindrical body 131a.

第6ステップでは、収容穴111内を減圧する。収容穴111内を減圧するには、電解液注入部材170の減圧パス173から、収容穴111内を空気を排気すればよい。上述したように、本実施の形態では、電解液注入部材170と電極端子131との接触部のシール性が高いので、電解液注入部材170と電極端子131との接触部から収容穴111に空気が浸入する恐れが少ない。この結果、本実施の形態では、収容穴111内の気圧を100Torr以下とすることができる。   In the sixth step, the inside of the accommodation hole 111 is depressurized. In order to decompress the inside of the accommodation hole 111, the inside of the accommodation hole 111 may be exhausted from the decompression path 173 of the electrolyte injection member 170. As described above, in this embodiment, since the sealing property of the contact portion between the electrolyte solution injection member 170 and the electrode terminal 131 is high, air is introduced into the accommodation hole 111 from the contact portion between the electrolyte solution injection member 170 and the electrode terminal 131. Is less likely to enter. As a result, in the present embodiment, the atmospheric pressure in the accommodation hole 111 can be set to 100 Torr or less.

図6Bは、第7ステップを示す。図6Bに示されるように第7ステップでは、収容穴111内に電解液177を注入する。収容穴111内に電解液177を注入するには、電解液注入部材170の注入パス171を通して、電解液177を収容穴111内に注入する。上述のように、収容穴111と筒体131aと、注入パス171および減圧パス173とからなる空間は、外部から密閉されているので、減圧された収容穴111内に外部から空気が流入することがない。このため、電解液177の注入中の収容穴111内の気圧が上昇することはなく、収容穴111内を繰り返し減圧する必要がない。   FIG. 6B shows the seventh step. As shown in FIG. 6B, in the seventh step, the electrolytic solution 177 is injected into the accommodation hole 111. In order to inject the electrolyte 177 into the accommodation hole 111, the electrolyte 177 is injected into the accommodation hole 111 through the injection path 171 of the electrolyte injection member 170. As described above, since the space including the accommodation hole 111, the cylinder 131a, the injection path 171 and the decompression path 173 is sealed from the outside, air flows into the decompressed accommodation hole 111 from the outside. There is no. For this reason, the air pressure in the accommodation hole 111 during the injection of the electrolytic solution 177 does not increase, and there is no need to repeatedly reduce the pressure in the accommodation hole 111.

第8ステップでは、電極端子131から電解液注入部材170を取り外す。   In the eighth step, the electrolyte solution injection member 170 is removed from the electrode terminal 131.

図6Cは、第9ステップを示す。図6Cに示されるように第9ステップでは、キャップ139で電極端子131の筒体131aの二次電池外側の開口部を塞ぐ。キャップ139で電極端子131の筒体131aの開口部を塞ぐには、キャップ139を電極端子131のフランジ131bに接合すればよい。   FIG. 6C shows the ninth step. As shown in FIG. 6C, in the ninth step, the cap 139 closes the opening of the cylindrical body 131a of the electrode terminal 131 outside the secondary battery. In order to close the opening of the cylindrical body 131 a of the electrode terminal 131 with the cap 139, the cap 139 may be joined to the flange 131 b of the electrode terminal 131.

[実施の形態2]
実施の形態1では、端子接合リード(負極リード150)の一部が屈曲を有する形態について説明した。実施の形態2では、端子接合リード(負極リード150)が屈曲を有さない形態について説明する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the form in which a part of the terminal bonding lead (the negative electrode lead 150) is bent has been described. In the second embodiment, a mode in which the terminal bonding lead (negative electrode lead 150) does not have a bend will be described.

図7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. 7 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7に示されるように、二次電池200の封口部材230は、電極端子231を有する。電極端子231は、筒体231aとフランジ131bとを有する。筒体231aは、キャップ139と封口プレート133との間に、封口プレートによって囲まれた括れ132と同じ内径を有する領域232を有する。   As shown in FIG. 7, the sealing member 230 of the secondary battery 200 has an electrode terminal 231. The electrode terminal 231 has a cylindrical body 231a and a flange 131b. The cylindrical body 231a has a region 232 having the same inner diameter as the constriction 132 surrounded by the sealing plate between the cap 139 and the sealing plate 133.

このように、キャップ139と封口プレート133との間の電極端子231の筒体231aに括れ132と同じ内径を有する領域232を設けることで、負極リード150が屈曲することなく電極端子231に接合されることができる。   Thus, by providing the region 232 having the same inner diameter as the constriction 132 in the cylindrical body 231a of the electrode terminal 231 between the cap 139 and the sealing plate 133, the negative electrode lead 150 is joined to the electrode terminal 231 without bending. Can.

このように本実施の形態では、実施の形態1よりも端子接合リードの屈曲がさらに小さいので、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が発熱することをより効果的に防止することができる。   As described above, in this embodiment, since the bending of the terminal joint lead is further smaller than that in the first embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the negative electrode lead 150 generates heat during use of the secondary battery. It can prevent more effectively.

[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8は、実施の形態3の二次電池300の断面図である。図8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. 8 is a cross-sectional view of secondary battery 300 of the third embodiment. As shown in FIG. 8, 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.

また、本実施の形態では、各封口部材130のキャップが連結し、連結キャップ339を構成する。このように、各封口部材130のキャップが連結し、連結キャップ339を構成することで、各封口部材130の電極端子131(筒体131a)の開口部を塞ぐ工程を簡略化することができる。   In the present embodiment, the caps of the sealing members 130 are connected to form a connection cap 339. As described above, the caps of the sealing members 130 are connected to form the connection cap 339, so that the process of closing the opening of the electrode terminal 131 (cylinder 131a) of each sealing member 130 can be simplified.

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
131a、231a 筒体
131b フランジ
133 封口プレート
134 貫通穴
135 絶縁部材
139 キャップ
140 正極リード
150 負極リード
160 ホーン
161 アンビル
170 電解液注入部材
171 注入パス
173 減圧パス
175 密着部
177 電解液
339 連結キャップ

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 131a, 231a Tube 131b Flange 133 Sealing plate 134 Through hole 135 Insulating member 139 Cap 140 Positive electrode lead 150 Negative electrode lead 160 Horn 161 Anvil 170 Electrolyte injection member 171 Injection path 173 Decompression path 175 Adhering part 177 Electrolytic solution 339 Connection cap

Claims (8)

正極および負極と、前記正極および前記負極にはさまれたセパレータとの積層物の捲回物と、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、前記収容穴を塞ぐ封口部材と、を有する収容ケースと、
を有する二次電池であって、
前記封口部材は、
貫通穴を有する封口プレートと、
前記封口プレートの貫通穴を跨ぎ、かつ前記電極群の捲回軸に沿った軸を有する無底の筒体および前記筒体の端部のうち二次電池の外側の端部にフランジを有する電極端子と、
前記フランジに接合され、前記筒体の二次電池の外部側の開口部を塞ぐキャップと、を有し、
前記正極リードおよび前記負極リードの一方は、前記筒体の内側面に接合される、二次電池。
An electrode group having 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;
A housing case having a housing hole for housing the electrode group and a casing having a bottom surface intersecting a winding axis of the electrode group, and a sealing member for closing the housing hole;
A secondary battery having
The sealing member is
A sealing plate having a through hole;
An electrode having a flange at the outer end of the secondary battery among the endless portion of the cylindrical body and the end of the cylindrical body that has an axis along the winding axis of the electrode group and straddling the through hole of the sealing plate A terminal,
A cap that is joined to the flange and closes an opening on the outside of the secondary battery of the cylindrical body,
One of the said positive electrode lead and the said negative electrode lead is a secondary battery joined to the inner surface of the said cylinder.
前記フランジのフランジシール面の幅は、0.5〜5mmである、請求項1に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein a width of a flange seal surface of the flange is 0.5 to 5 mm. 前記正極リードおよび前記負極リードの一方は、前記キャップと、前記封口プレートとの間の前記筒体の内側面に接合される、請求項1に記載の二次電池。   2. The secondary battery according to claim 1, wherein one of the positive electrode lead and the negative electrode lead is bonded to an inner surface of the cylindrical body between the cap and the sealing plate. 前記筒体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、前記電極群から突出し、
前記電極群から前記筒体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が突出した位置は、前記捲回軸に沿って、前記筒体の開口部に重なる、請求項1に記載の二次電池。
The positive electrode lead or the negative electrode lead joined to the inner surface of the cylindrical body protrudes from the electrode group,
The position where the said positive electrode lead or the said negative electrode lead joined to the inner surface of the said cylindrical body from the said electrode group overlaps with the opening part of the said cylindrical body along the said winding axis | shaft. Secondary battery.
前記電極端子の筒体は、前記封口プレートの貫通穴の縁を挟むように括れる、請求項1に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the cylindrical body of the electrode terminal is bundled so as to sandwich an edge of the through hole of the sealing plate. 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、
前記キャップを有さない前記封口部材を前記収容穴にセットし、かつ前記電極端子の筒体に前記正極リードおよび負極リードの一方を通過させるステップと、
前記正極リードおよび負極リードの一方を、前記電極端子の筒体の内側面に接合するステップと、
前記収容穴に電解液を注入する注入パスと、前記収容穴から空気を排気する減圧パスと、前記フランジに密着する密着部と、を有する電解液注入部材を前記電極端子にセットし、前記密着部を前記フランジに密着させるステップと、
前記収容穴内の空気を前記減圧パスから排気し、前記収容穴内を減圧するステップと、
前記注入パスから前記収容穴に電解液を注入し、前記収容穴内の電極群に前記電解液を浸透させるステップと、
前記キャップを前記フランジに接合し、前記筒体の二次電池の外部側の開口部を塞ぐステップと、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;
Setting the sealing member without the cap in the accommodation hole, and passing one of the positive electrode lead and the negative electrode lead through the cylindrical body of the electrode terminal;
Bonding one of the positive electrode lead and the negative electrode lead to the inner surface of the cylindrical body of the electrode terminal;
An electrolyte solution injection member having an injection path for injecting an electrolyte solution into the accommodation hole, a decompression path for exhausting air from the accommodation hole, and a close contact portion in close contact with the flange is set on the electrode terminal, and the close contact Attaching the part to the flange;
Exhausting the air in the accommodation hole from the decompression path, and reducing the pressure in the accommodation hole;
Injecting an electrolyte from the injection path into the accommodation hole, and infiltrating the electrolyte into an electrode group in the accommodation hole;
Joining the cap to the flange, and closing an opening of the cylindrical body on the outside of the secondary battery.
前記収容穴を減圧するステップにおいて、前記収容穴内の気圧を100Torr以下とする、請求項6に記載の二次電池の製造方法。   The method for manufacturing a secondary battery according to claim 6, wherein, in the step of reducing the pressure of the accommodation hole, the atmospheric pressure in the accommodation hole is set to 100 Torr or less. 前記密着部の前記フランジとの接触面は、弾性部材から構成される、請求項6に記載の二次電池の製造方法。


The method for manufacturing a secondary battery according to claim 6, wherein a contact surface of the contact portion with the flange is formed of an elastic member.


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