JP2014179293A - 電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法 - Google Patents

電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014179293A
JP2014179293A JP2013053830A JP2013053830A JP2014179293A JP 2014179293 A JP2014179293 A JP 2014179293A JP 2013053830 A JP2013053830 A JP 2013053830A JP 2013053830 A JP2013053830 A JP 2013053830A JP 2014179293 A JP2014179293 A JP 2014179293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet portion
opening
sheet
longitudinal direction
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013053830A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimi Sugano
佳実 菅野
Kazumi Tanaka
和美 田中
Tsuneaki Tamachi
恒昭 玉地
Shunji Watanabe
俊二 渡邊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2013053830A priority Critical patent/JP2014179293A/ja
Priority to CN201410093351.1A priority patent/CN104051680A/zh
Publication of JP2014179293A publication Critical patent/JP2014179293A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【課題】熱融着によるシワの発生を抑制した電気化学セルを提供する。
【解決手段】電気化学セルの製造方法は、長手方向を有する第1開口(8a)が設けられた第1シート部(8)と、第2開口(9a)が設けられた第2シート部(9)とを重ねるとともに、第1シート部と第2シート部との間に、正極および負極を含む電極体(2)を配置する配置工程と、第1シート部と第2シート部との間に電極体を封止する封止工程とを含む。配置工程は、第1開口と第2開口とに第1ピンを挿通し、長手方向に交差する短手方向における第1シート部と第2シート部との相対位置を第1ピンの位置で固定するとともに、長手方向における第1シート部と第2シート部との相対位置を第1ピンの位置で可変にする工程を含む。封止工程は、長手方向に沿って第1シート部と第2シート部とを熱融着する工程を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法に関する。
非水電解質二次電池、電気二重層キャパシタなどの電気化学セルは、各種デバイスの電源などに利用されている。電気化学セルの1つの形態として、例えば下記の特許文献1のような電池が提案されている。
特許文献1の電池は、ラミネートフィルムからなる外装体で電極体を密封した構造である。この電池は、板状の電極体の表裏両面にラミネートフィルムを配置し、電極体の周囲のラミネートフィルムを熱融着することで、製造される。特許文献1では、電極体の表面側のラミネートフィルムと裏面側のラミネートフィルムとを、ワークテーブルに設けられた円柱状の固定ピンに通すことで位置決めした状態で、熱融着している。
特開2006−134604号公報
ところで、電極体の表裏両面のラミネートフィルムを、円柱状の固定ピンに通した状態で互いに熱融着すると、熱融着した熱融着部にシワが発生することがある。熱融着部にシワがあると、外装体による密封性が低下し、例えば電解液の漏れや外気の侵入などを招くおそれがある。本発明は、上述の事情に鑑み成されたものであって、熱融着によるシワの発生を抑制した電気化学セル、及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様の電気化学セルの製造方法は、長手方向を有する第1開口が設けられた第1シート部と、第2開口が設けられた第2シート部とを重ねるとともに、第1シート部と第2シート部との間に、正極および負極を含む電極体を配置する配置工程と、電極体の周囲において第1シート部と第2シート部とを熱融着し、第1シート部と第2シート部との間に電極体を封止する封止工程と、を含み、配置工程は、第1開口と第2開口とに第1ピンを挿通し、長手方向に交差する短手方向における第1シート部と第2シート部との相対位置を第1ピンの位置で固定するとともに、長手方向における第1シート部と第2シート部との相対位置を第1ピンの位置で可変にするアライメント工程を含み、封止工程は、長手方向に沿って第1シート部と第2シート部とを熱融着する工程を含む。
第1の態様の電気化学セルの製造方法において、電極体と電気的に接続された電極端子は、第1シート部と第2シート部とを含む外装体の長手方向における周縁部から外部へに引き出され、第1開口と第2開口は、短手方向において、周縁部の第1シート部と第2シート部を熱融着する範囲を避けて、配置されてもよい。
第1の態様の電気化学セルの製造方法において、第1シート部は、長手方向において第1開口と並ぶ第3開口を有し、第2シート部は、第1シート部と重ねられた状態で第3開口と連通する第4開口を有し、アライメント工程は、第3開口と第4開口とに第2ピンを挿通し、短手方向における第1シート部と第2シート部との相対位置を第2ピンの位置で固定する工程を含んでいてもよい。
第1の態様の電気化学セルの製造方法は、長手方向における第3開口と第4開口のそれぞれの内寸は、長手方向における第2ピンの外寸と実質的に同じであり、アライメント工程において、長手方向における第1シート部と第2シート部との相対位置を第2ピンの位置で固定してもよい。
第1の態様の電気化学セルの製造方法は、封止工程において、長手方向に沿って第1シート部と第2シート部とを、第2ピンから第1ピンへの向きに熱融着してもよい。
第1の態様の電気化学セルの製造方法において、長手方向における第2開口の内寸は、長手方向における1ピンの外寸と実質的に同じであり、封止工程では、第2シート部を支持しつつ、第1シート部と第2シート部とを熱融着してもよい。
本発明の第2の態様の電気化学セルは、正極と負極とを含む電極体と、電極体を収納する外装体と、を備え、外装体は、長手方向を有する第1開口が設けられた第1シート部と、第1シート部に重ねられ、第1開口と連通するとともに長手方向に交差する短手方向において第1開口と位置決めされた第2開口が設けられ、電極体の周囲において第1シート部と熱融着した第2シート部と、を含み、第1シート部と第2シート部との熱融着部は、長手方向に沿って延びる部分を含む。
本発明によれば、熱融着によるシワの発生を抑制した電気化学セル、及びその製造方法を提供することができる。
本実施形態の電気化学セルを示す、(a)は平面図、(b)は断面図である。 熱融着部を示す断面図である。 本実施形態における外装体を平面に展開して示す図である。 本実施形態の電気化学セルの製造方法を示す工程図である。 第1変形例における外装体を平面に展開して示す図である。 第2変形例における外装体を平面に展開して示す図である。
本実施形態に係る電気化学セルについて説明し、次に、この電気化学セルの製造方法について説明する。
図1は、本実施形態の電気化学セル1を示す図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。この電気化学セル1は、外形が概ね板状であり、例えばリチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。電気化学セル1は、電極体2、及び電極体2を収納する外装体3を備える。
以下、図1などに示すXYZ直交座標系を適宜参照して、電気化学セル1の各部の位置関係などを説明する。このXYZ直交座標系において、Z軸方向は電気化学セル1の厚み方向であり、X軸方向およびY軸方向は、それぞれZ軸方向に直交し、互いに直交する方向である。
電極体2は、セパレータを介して互いに積層された正極および負極を含む。本実施形態において、電極体2は、いわゆる巻回型であり、セパレータを介して互いに積層された大判の正極および負極を巻き回したものである。
電極体2の正極および負極は、電解液などの非水電解質に接している。電極体2は、正極と負極の一方から他方へリチウムイオンが移動することにより、電荷を蓄積(充電)したり電荷を放出(放電)したりすることができる。
電極体2の正極は、例えば、金属箔などの集電体に正極活物質を付着させたものである。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムなどのように、リチウムと遷移金属とを含む複酸化物である。電極体2の負極は、金属箔などの集電体に負極活物質を付着させたものである。負極活物質は、例えば、グラファイト、ハードカーボン、シリコン酸化物、チタン酸リチウム、LiAl等である。電極体2のセパレータは、リチウムイオンを通す特性を有する。セパレータは、大きなイオン透過度を有し、かつ、機械的強度を有する絶縁膜が用いられる。セパレータとしては、非水電解質二次電池のセパレータに用いられるフィルム状のものを適宜適用できる。セパレータは、例えば、電池の異常による加熱により空孔の閉塞によるシャットダウン機能をもったポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン、ポリアミド、あるいはポリエチレン/ポリプロピレン複合膜のいずれかであってもよい。
電気化学セル1は、電極体2の正極と電気的に接続された電極端子4aと、電極体2の負極と電気的に接続された電極端子4bとを備える。電極端子4aおよび電極端子4bは、それぞれ、外装体3の内部において電極体2と電気的に接続されており、外装体3の周縁から外部に引き出されている。電極端子4aおよび電極端子4bは、例えば、集電体の一部であってもよいし、集電体に接合されたリードなどであってもよい。
外装体3は、電極体2および非水電解質を気密に収納する。本実施形態における外装体3は、概ね板状であり、電極体2の厚み方向(Z軸方向)から見た外形が概ね矩形である。
外装体3は、電極端子4aと交差する第1辺Laと、第1辺Laに交差する第2辺Lbとを有する。本実施形態において、電極端子4bは、電極端子4aと同じ向きに引き出されており、外装体3の第1辺Laと交差している。
本実施形態における外装体3は、2つ折りにされた矩形状のラミネートフィルムを、その折り目Lcを除く3辺に沿って熱融着することで、閉じた袋状に形成されている。外装体3は、熱融着により形成された熱融着部7を有し、熱融着部7と折り目Lcとで電極体2を矩形枠状に囲んでいる。
熱融着部7は、電極体2を囲む矩形枠状の領域の一辺に沿う第1熱融着部7aと、この矩形枠状の領域の他辺に沿う第2熱融着部7bと、第1熱融着部7aの対辺に配置された第3熱融着部7cとを含む。
第1熱融着部7aは、外装体3の第1辺Laとほぼ平行である。すなわち、第1熱融着部7aは、電極端子4aと電極端子4bのそれぞれと交差する方向(X軸方向)に延びている。第2熱融着部7bは、外装体3の第2辺Lbとほぼ平行であり、外装体3の角で第1熱融着部7aと連続している。第3熱融着部7cは、外装体3の第3辺Ldとほぼ平行であり、外装体3の角で第2熱融着部7bと連続している。
図1(b)は、図1のA−A’線に対応する断面図である。図1(b)に示すように、外装体3は、ラミネートフィルムのうち折り目Lcを境目とする片側の部分に相当する第1シート部8と、折り目Lcを境目とするもう片側の部分に相当する第2シート部9とを含む。以下の説明において、外装体3の片面を上面3a、もう片面を下面3bという。
第1シート部8は、外装体3の上面3aを含む部分であり、第2シート部9は、外装体3の下面3bを含む部分である。外装体3は、電極体2の周囲において第1シート部8と第2シート部9とを熱融着することで、形成されている。本実施形態において、第1シート部8および第2シート部9は、1枚のラミネートフィルムを二つ折りにした片側ともう片側であるので、積層構造が同じである。
図2は、熱融着部7の断面図である。第1シート部8と第2シート部9は、それぞれ、芯材11と、芯材11の片面に設けられた熱融着層12と、芯材11のもう片面に設けられた保護層13とを備える。第2シート部9の熱融着層12の少なくとも一部は、第1シート部8の熱融着層12の少なくとも一部と熱融着により一体化されており、熱融着部7になっている。
熱融着層12は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン−メタクリレート共重合樹脂などの熱可塑性樹脂からなる。芯材11は、例えばアルミニウムなどの光を遮断する金属材料からなる。保護層13は、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹脂からなる。
図1の説明に戻り、第1シート部8において、第2熱融着部7bよりも第2辺Lb側には、第1開口8aが設けられている。第1開口8aは、長円状であり、その長手方向は、第2熱融着部7bに沿う方向(Y軸方向)である。第1開口8aの短手方向は、外装体3の第1辺Laにほぼ平行である。
図1(b)に示すように、第2シート部9は、第1シート部8の第1開口8aと連通する第2開口9aを有する。第1開口8aの短手方向(X軸方向)における第2開口9aの内寸は、第1開口8aの短手方向の内寸とほぼ同じである。第1シート部8と第2シート部9は、互いに重ねられる際に第1開口8aと第2開口9aとにピンを通すことによって、位置決めされている。すなわち、第2開口9aは、第1開口8aと位置決めされており、第1開口8aの短手方向(X軸方向)において第1開口8aとほぼ同じ位置に配置されている。
図3は、外装体3を平面に展開して示す図であり、第1シート部8および第2シート部9を含むラミネートフィルム10の平面図に相当する。図3に示すように、本実施形態において、第2シート部9の第2開口9aは、第1シート部8の第1開口8aと形状および寸法がほぼ同じである。
本実施形態において、第1シート部8は、第1開口8aの長手方向において第1開口8aと並ぶ第3開口8bを有する。第3開口8bは、第1開口8aと同様の長円状であり、その長手方向が第2熱融着部7b(図1(a)参照)とほぼ平行である。また、第2シート部9は、第1開口8aの長手方向において第2開口9aと並ぶ第4開口9bを有する。第4開口9bは、第1シート部8と第2シート部9とが互いに重ねられた状態(図1(a)参照)で、第3開口8bと連通する。
第1シート部8と第2シート部9は、互いに重ねられる際に第3開口8bと第4開口9bとにもピンを通して、位置決めされている。すなわち、第4開口9bは、第3開口8bと位置決めされており、第1開口8aの短手方向(X軸方向)において第4開口9bとほぼ同じ位置に配置されている。
次に、図4を参照しつつ、電気化学セル1の製造方法について説明する。図4(a)〜(d)は、電気化学セル1の製造方法を示す工程図である。なお、図4(a)〜(d)は、Y軸方向から見た断面図であり、図4(e)は、図4(c)あるいは図4(d)の状態をX軸方向から見た断面図である。
電気化学セル1を製造するには、図4(a)に示すように、第1シート部8および第2シート部9を含むラミネートフィルム10を、ワークテーブルWT上に配置する。ワークテーブルWTは、ラミネートフィルム10を支持する支持面WTaと、支持面WTaから突出する第1ピンP1及び第2ピンP2(図4(e)参照)と、を備える。ここでは、第2シート部9の第2開口9aに第1ピンP1を通すように、ラミネートフィルム10をワークテーブルWTの支持面WTaに配置する。
第1ピンP1は、円柱状のピンである。第1ピンP1の外寸(外径)は、図3に示した第2開口9aの短手方向の内寸と実質的に同じであるが、第2開口9aに第1ピンP1を通すことができるように、第2開口9aの短手方向の内寸よりもわずかに小さい。なお、第2開口9aは長円状であり、第2開口9aの長手方向の内寸は、第1ピンP1の外寸(外径)よりも大きい。
第2ピンP2(図4(e)参照)は、第1ピンP1と同様の形状および寸法であり、第2開口9aを第1ピンP1に通す際に、第2ピンP2が第4開口9bを通るように、配置されている。すなわち、第2ピンは、X軸方向において第1ピンP1と同じ座標に配置されており、Y軸方向において第1ピンP1の+Y側に配置されている。
このように、ラミネートフィルム10における第2シート部9の第2開口9aを第1ピンP1に通すとともに、第2シート部9の第4開口9b(図3参照)を第2ピンP2に通すことにより、ワークテーブルWT上のラミネートフィルム10の位置がX軸方向において規制される。また、ラミネートフィルム10は、ワークテーブルWTの支持面WTaによって支持される。
次に、図4(b)に示すように、ワークテーブルWTに支持されているラミネートフィルム10上に電極体2を配置する。そして、図4(c)に示すように、ラミネートフィルム10における第1シート部8の第1開口8aを第1ピンP1に通すように、第1シート部8を第2シート部9に向けて折り返す。なお、ラミネートフィルム10の第1シート部8の第3開口8b(図4(e)参照)には、第2ピンP2が挿通される。
第2開口9aのX軸方向の内寸は、第1ピンP1の外寸とほぼ同じであるので、X軸方向における第2シート部9とワークテーブルとの相対位置は、第1ピンP1の位置で固定される。同様に、第1開口8aのX軸方向の内寸は、第2開口9aとほぼ同じであるので、X軸方向における第1シート部8と第2シート部9との相対位置は、第1ピンP1の位置で固定される。
また、第2開口9aのY軸方向の内寸(図4(e)参照)は、第1ピンP1の外寸よりも大きいので、Y軸方向における第2シート部9とワークテーブルとの相対位置は、第1ピンP1の位置で可変である。同様に、第1開口8aのY軸方向の内寸は、第1ピンP1の外寸よりも大きいので、Y軸方向における第1シート部8と第2シート部9との相対位置は、第1ピンP1の位置で可変である。
以上のようにして、第1シート部8と第2シート部9との間に電極体2を配置する配置工程を行った後に、図4(d)に示すように、電極体2の周囲において第1シート部8と第2シート部9をヒーターHによって熱融着し、第1シート部8と第2シート部9との間に電極体2を封止する。
本実施形態においては、まず、第1熱融着部7aと第2熱融着部7bとを含むL字状の部分を熱融着することにより、ラミネートフィルム10を、第1辺Laの対辺である第3辺Ld側に開口を有する袋状にする。そして、この開口からラミネートフィルム10の内側に電解液を注入した後に、ラミネートフィルム10の第3辺Ldに沿う部分を熱融着することで第3熱融着部7cを形成する。このようにして、第1熱融着部7a、第2熱融着部7b、及び第3熱融着部7cを含む熱融着部7を形成する。なお、第1熱融着部7aおよび第2熱融着部7bを形成してから第3熱融着部7cを形成するまでの間に、予備充電を行うとともに発生したガスを逃がす処理を行ってもよい。
ところで、一般的に、ラミネートフィルムのうち互いに重なる部分の位置を固定して熱融着すると、熱融着部の幅方向に延びるシワが発生することがある。このようなシワは、電極体が封止される空間の気密性の低下につながり、例えば、電気化学セルからの電解液の漏れ、電気化学セルの内部への外気の侵入を招くおそれがある。
上述のシワの発生には様々な要因が考えられる。ここで、仮に第1〜第4開口がいずれも円形であるとする。第1〜第4開口の位置が形成誤差などによってずれていると、ラミネートフィルムがゆがんで固定されてシワが発生する。また、第1〜第4開口が正確な位置に形成されている場合であっても、熱融着時に熱融着層が流動化してその一部が流れ出すことにより、熱融着部の厚みが不均一になりシワが発生することがありえる。また、熱融着時に第1シート部と第2シート部とで膨張率が異なる場合にも、シワが発生することがありえる。
本実施形態の電気化学セルの製造方法にあっては、第2熱融着部7bに沿う方向(Y軸方向)において、第1シート部8と第2シート部9との相対位置が可変な状態(図4(e)参照)で熱融着を行う。そのため、第1シート部8と第2シート部9の一方または双方のたるみを逃がすことができ、第2熱融着部7bにおけるシワの発生を抑制できる。
また、本実施形態においては、第2熱融着部7bに交差する方向(X軸方向)において、第1シート部8と第2シート部9との相対位置を固定しているので、X軸方向における第2熱融着部7bの位置精度を確保することができる。また、本実施形態においては、X軸方向における第1シート部8と第2シート部9との相対位置を、第1ピンP1の位置と第2ピンP2の位置とで固定しているので、X軸方向における第1シート部8と第2シート部9との位置ずれを格段に抑制できる。
また、本実施形態において、図1に示した第2熱融着部7bのY軸方向の寸法(長さ)は、第1熱融着部7aのX軸方向の寸法(長さ)よりも大きい。一般的に、熱融着部の長さが長くなるほどシワが発生しやすいと考えられるが、本実施形態においては、熱融着部7の長手方向(Y軸方向)と、第1開口8aの長手方向すなわち第1シート部8と第2シート部材との相対位置が可変である方向とを一致させているので、シワの発生を効果的に抑制できる。
また、第1〜第4開口が配置される開口配置部は、X軸方向において、外装体3のうち電極端子4aおよび電極端子4bが引き出される周縁部(第1熱融着部7a)を避けて、配置されている。そのため、電極端子4a、電極端子4bを電気化学セル1の外部の装置と接続する際に、外部の装置と開口配置部とが干渉しにくい。
上述したような方法で製造された本実施形態の電気化学セル1は、熱融着部7におけるシワの発生が抑制されているので、例えば電解液の漏れ、外装体3の内部への外気の侵入などが抑制される。結果として、電気化学セル1は、例えば信頼性が高く、耐久性に優れるものになる。
次に、第1変形例について説明する。図5は、第1変形例による外装体3を平面に展開して示す図である。図5に示す外装体3は、第1シート部8と第2シート部9とを含むラミネートフィルム10に相当する。第1変形例において、第2シート部9は、図4(d)を参照して説明した封止工程において、ワークテーブルWTに支持される部分であり、第2開口9aと第4開口9bは、円形である。
第1変形例において、ラミネートフィルム10を図4(a)に示したようにワークテーブルWTに配置すると、第2シート部9の第2開口9aと第4開口9bが円形であるので、ラミネートフィルム10とワークテーブルWTとの相対位置がX軸方向およびY軸方向において固定される。そのため、ワークテーブルWT上のラミネートフィルム10の位置精度が高くなり、例えば図4(b)に示した電極体2を配置する際の電極体2の位置精度、図4(d)に示した第2熱融着部7bを形成する際のヒーターHの位置精度などを高めることができる。
第1変形例においても、第1シート部8の第1開口8aと第3開口8bが長円状であるので、第1シート部8と第2シート部9の相対位置はY軸方向において可変であり、シワの発生を抑制できる。
次に、第2変形例について説明する。図6は、第2変形例による外装体3を平面に展開して示す図である。図6に示す外装体3は、第1シート部8と第2シート部9とを含むラミネートフィルム10に相当する。
第2変形例において、第1シート部8の第3開口8bと、第2シート部9の第4開口9bは、円形である。そのため、第1シート部8と第2シート部9とを重ねる際(図4(c)参照)に、第1シート部8の第3開口8bと、第2シート部9の第4開口9bとを第2ピンP2に通すと、Y軸方向における第1シート部8と第2シート部9との相対位置が第2ピンP2の位置で固定される。結果として、ワークテーブルWT上のラミネートフィルム10の位置精度が高くなる。
また、第2変形例においては、第1シート部8の第1開口8aと、第2シート部9の第2開口9aは、図3を参照して説明したように長円状である。そのため、Y軸方向における第1シート部8と第2シート部9との相対位置は、第2ピンP2の位置で可変である。第2変形例においては、第1シート部8と第2シート部9とを熱融着する際(図4(d)参照)に、第2ピンP2から第1ピンP1への向きに順に熱融着する。このようにすれば、第1シート部8あるいは第2シート部9にたるみが生じた場合でも、このたるみを第1ピンP1から第2ピンP2に向けて逃がすことができ、第2熱融着部7bにおけるシワの発生を抑制できる。
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態あるいは変形例に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態あるいは変形例で説明した要素の1つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態あるいは変形例で説明した要素は、適宜組み合わせることができる。
なお、上述の実施形態において、電気化学セル1の1つの形態として、リチウムイオン二次電池について説明したが、電気化学セル1は、リチウムイオン二次電池以外の二次電池であってもよく、例えばナトリウム系の二次電池でもよい。また、電気化学セル1は、一次電池であってもよいし、電気二重層キャパシタであってもよい。
なお、上述の実施形態における電極体2は、巻回型であるが、積層型であってもよい。積層型の電極体2は、複数の正極と複数の負極とを含み、正極と負極とがセパレータを介して繰り返し積層された構造である。また、電極端子4bは、外装体3から引き出される位置が電極端子4bと別の辺、例えば第3辺Ldに配置されていてもよい。
上述の実施形態において、外装体3は、2つ折りにしたラミネートフィルムの3辺を熱融着したものであるが、2枚のラミネートフィルムで電極体2を挟み込み、電極体2を枠状に囲む部分を熱融着したものでもよい。また、ラミネートフィルムは、ラミネートフィルムにおける電極体の配置スペースに、電極体2が収められる凹部がプレス加工などで予め形成されたものでもよい。
上述の実施形態において、第1〜第4開口は、熱融着部7の外周の外側に配置されているが、熱融着部7の内周(封止空間)よりも外側に配置されていればよく、例えば、熱融着部7を貫通するように配置されていてもよい。この場合には、図4(d)に示したヒーターHに第1ピンP1を通す孔部、第2ピンP2を通す孔部を設けておき、これら孔部を、第1ピンP1あるいは第2ピンP2の逃げ部として利用すればよい。
なお、図1などにおいて、第1熱融着部7a、第2熱融着部7b、第3熱融着部7c、折り目Lcのそれぞれと電極体2との間は、熱融着していない未熱融着部である。第1熱融着部7a、第2熱融着部7b、第3熱融着部7c、折り目Lcの少なくとも1つは、電極体2の外周に近接する位置に設けられていてもよい。また、図1において、外装体3の折り目Lcは、電極端子4aおよび電極端子4bと交差する第1辺Laの隣の辺に配置されているが、第1辺Laの対辺である第3辺Ldに配置されていてもよい。
上述の実施形態の電気化学セル1の製造方法において、第1〜第4開口を他の処理に利用してもよく、例えば第1〜第4開口にピンを通して電気化学セル1を搬送してもよい。また、封止工程の後に、熱融着部7の外周の外側において第1〜第4開口が配置されている開口配置部を、熱融着部7に向けて折り曲げてもよいし、切り取って外装体3から除去してもよい。これにより、電気化学セル1を小型にできる。
1 電気化学セル、2 電極体、3 外装体、4a 電極端子、4b 電極端子、7 熱融着部、8 第1シート部、8a 第1開口、8b 第3開口、9 第2シート部、9a 第2開口、9b 第4開口、P1 第1ピン、P2 第2ピン

Claims (7)

  1. 長手方向を有する第1開口が設けられた第1シート部と、第2開口が設けられた第2シート部とを重ねるとともに、前記第1シート部と前記第2シート部との間に、正極および負極を含む電極体を配置する配置工程と、
    前記電極体の周囲において前記第1シート部と前記第2シート部とを熱融着し、前記第1シート部と前記第2シート部との間に前記電極体を封止する封止工程と、を含み、
    前記配置工程は、前記第1開口と前記第2開口とに第1ピンを挿通し、前記長手方向に交差する短手方向における前記第1シート部と前記第2シート部との相対位置を前記第1ピンの位置で固定するとともに、前記長手方向における前記第1シート部と前記第2シート部との相対位置を前記第1ピンの位置で可変にするアライメント工程を含み、
    前記封止工程は、前記長手方向に沿って前記第1シート部と前記第2シート部とを熱融着する工程を含む電気化学セルの製造方法。
  2. 前記電極体と電気的に接続された電極端子は、前記第1シート部と前記第2シート部とを含む外装体の前記長手方向における周縁部から外部へに引き出され、
    前記第1開口と前記第2開口は、前記短手方向において、前記周縁部の前記第1シート部と前記第2シート部を熱融着する範囲を避けて、配置される
    請求項1に記載の電気化学セルの製造方法。
  3. 前記第1シート部は、前記長手方向において前記第1開口と並ぶ第3開口を有し、
    前記第2シート部は、前記第1シート部と重ねられた状態で前記第3開口と連通する第4開口を有し、
    前記アライメント工程は、前記第3開口と前記第4開口とに第2ピンを挿通し、前記短手方向における前記第1シート部と前記第2シート部との相対位置を前記第2ピンの位置で固定する工程を含む
    請求項1または2に記載の電気化学セルの製造方法。
  4. 前記長手方向における前記第3開口と前記第4開口のそれぞれの内寸は、前記長手方向における前記第2ピンの外寸と実質的に同じであり、
    前記アライメント工程において、前記長手方向における前記第1シート部と前記第2シート部との相対位置を前記第2ピンの位置で固定する
    請求項3に記載の電気化学セルの製造方法。
  5. 前記封止工程において、前記長手方向に沿って前記第1シート部と前記第2シート部とを、前記第2ピンから第1ピンへの向きに熱融着する
    請求項4に記載の電気化学セルの製造方法。
  6. 前記長手方向における前記第2開口の内寸は、前記長手方向における前記1ピンの外寸と実質的に同じであり、
    前記封止工程では、前記第2シート部を支持しつつ、前記第1シート部と前記第2シート部とを熱融着する
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
  7. 正極と負極とを含む電極体と、
    前記電極体を収納する外装体と、を備え、
    前記外装体は、
    長手方向を有する第1開口が設けられた第1シート部と、
    前記第1シート部に重ねられ、前記第1開口と連通するとともに前記長手方向に交差する短手方向において前記第1開口と位置決めされた第2開口が設けられ、前記電極体の周囲において前記第1シート部と熱融着した第2シート部と、を含み、
    前記第1シート部と前記第2シート部との熱融着部は、前記長手方向に沿って延びる部分を含む電気化学セル。
JP2013053830A 2013-03-15 2013-03-15 電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法 Pending JP2014179293A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013053830A JP2014179293A (ja) 2013-03-15 2013-03-15 電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法
CN201410093351.1A CN104051680A (zh) 2013-03-15 2014-03-14 电化学电池和电化学电池的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013053830A JP2014179293A (ja) 2013-03-15 2013-03-15 電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014179293A true JP2014179293A (ja) 2014-09-25

Family

ID=51504278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013053830A Pending JP2014179293A (ja) 2013-03-15 2013-03-15 電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014179293A (ja)
CN (1) CN104051680A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
CN104051680A (zh) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5541514B2 (ja) 積層型二次電池
JP2019500734A (ja) 二次電池用パウチ外装材、それを用いたパウチ型二次電池及びその製造方法
JP5169166B2 (ja) 積層型二次電池
KR20170049014A (ko) 테이핑을 이용하는 벤팅 구조의 전지셀
CN103460487B (zh) 电池、电池制造方法及装袋电极
JP5287255B2 (ja) 袋状セパレータ、電極セパレータアセンブリ及び電極セパレータアセンブリの製造方法
KR20130105549A (ko) 비대칭 구조의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
JP2018120818A (ja) 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP2018195393A (ja) フィルム外装電池の製造方法およびフィルム外装電池
JP6126418B2 (ja) 電気化学セルの製造方法
US20240120587A1 (en) Sealed battery
WO2018123503A1 (ja) 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2017228381A (ja) 電池及び電池の製造方法
KR102824443B1 (ko) 파우치셀 커팅 장치 및 파우치셀 제조 방법
TWI791747B (zh) 薄型電池
JP2019003842A (ja) フィルム外装電池およびその製造方法
KR102792207B1 (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
JP2014179293A (ja) 電気化学セル、及び電気化学セルの製造方法
JP5842742B2 (ja) 電極収納セパレータ及び蓄電装置
JP2016001574A (ja) ラミネート外装電池
JP2019129070A (ja) バイポーラ電池の製造方法及びバイポーラ電池
CN223785207U (zh) 电池
JP6497994B2 (ja) 電気化学セルの製造方法
JP7495917B2 (ja) 二次電池
JP2025157933A (ja) 電池及びその製造方法