JP2016225014A - Cylindrical secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒形二次電池に関する。 The present invention relates to a cylindrical secondary battery.
シート状の正極電極とシート状の負極電極とがセパレータを介して渦巻状に捲回されてなる円筒状の捲回電極群(巻回電極体)、および非水電解液が、シート外装体(ラミネートフィルム外装体)に収容されてなるリチウムイオン二次電池が知られている(特許文献1参照)。 A cylindrical wound electrode group (a wound electrode body) in which a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode are wound in a spiral shape through a separator, and a non-aqueous electrolyte solution is a sheet outer body ( A lithium ion secondary battery housed in a laminate film outer package is known (see Patent Document 1).
特許文献1の二次電池では、ナイロンフィルム等で構成された外装樹脂層と、アルミニウムフィルム等で構成された金属層と、変性ポリオレフィンフィルム等で構成された熱溶着性樹脂層からなる三層構造のラミネートフィルムで構成された外装体が用いられている。この二次電池は、シート外装体の両端の溶着封止部において、ラミネートフィルムが溶着されることで、封止されている。 In the secondary battery of Patent Document 1, a three-layer structure comprising an exterior resin layer made of nylon film or the like, a metal layer made of aluminum film or the like, and a heat-weldable resin layer made of modified polyolefin film or the like The exterior body comprised by the laminate film of this is used. The secondary battery is sealed by welding a laminate film at the welding and sealing portions at both ends of the sheet outer package.
特許文献1に記載の二次電池では、外部端子が、シート外装体の内部において、捲回電極群を構成するシート状電極と、直接またはリード体などを介して接続されており、捲回電極群がシート外装体の両端から外部に取り出される外部端子によって保持されている。しかしながら、このような構成では、二次電池に振動が作用したときに、シート外装体内で捲回電極群が振動するおそれがある。 In the secondary battery described in Patent Document 1, the external terminal is connected to the sheet-like electrode constituting the wound electrode group directly or via a lead body or the like inside the sheet exterior body. The group is held by external terminals that are taken out from both ends of the sheet outer package. However, in such a configuration, when the vibration acts on the secondary battery, the wound electrode group may vibrate within the sheet outer package.
請求項1に記載の円筒形二次電池は、軸芯に電極およびセパレータを捲回した捲回電極群を有する円筒形二次電池であって、軸芯の一端に固定された第1蓋部材と、軸芯の他端に固定された第2蓋部材と、第1蓋部材および第2蓋部材に固着され、捲回電極群の外周を覆うように配置されるシート外装体とで、捲回電極群を収容する密閉空間を形成し、シート外装体は、金属箔に樹脂が積層された積層構造とされている。 The cylindrical secondary battery according to claim 1 is a cylindrical secondary battery having a wound electrode group in which an electrode and a separator are wound around an axial core, the first lid member being fixed to one end of the axial core. And a second lid member fixed to the other end of the shaft core, and a sheet exterior body fixed to the first lid member and the second lid member and arranged to cover the outer periphery of the wound electrode group, A sealed space for accommodating the rotating electrode group is formed, and the sheet outer package has a laminated structure in which a resin is laminated on a metal foil.
本発明によれば、シート外装体内での捲回電極群の振動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress vibration of the wound electrode group in the sheet outer package.
以下、図面を参照して、本発明を円筒形のリチウムイオン二次電池(以下、単に二次電池と記す)に適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a cylindrical lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as a secondary battery) will be described with reference to the drawings.
図1は本実施の形態に係る二次電池の外観を示す模式図であり、図2は本実施の形態に係る二次電池の断面模式図である。本実施の形態に係る二次電池10は、円筒状であり、二次電池10の中心軸方向(図示上下方向)の一端に正極外部端子が設けられ、他端に負極外部端子が設けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the appearance of the secondary battery according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic sectional view of the secondary battery according to the present embodiment. The
図2に示すように、二次電池10は、両端に開口を有する円筒状のシート外装体200と、シート外装体200内に配置される発電ユニット100とを備えている。以下、説明の便宜上、図示するように上下方向を規定し、正極外部端子133を備える上部蓋ユニット130が配置される側を二次電池10の上側、負極外部端子145を備える下部蓋ユニット140が配置される側を二次電池10の下側として説明する。
As shown in FIG. 2, the
図3は、発電ユニット100の構成を示す分解模式図である。図3に示すように、発電ユニット100は、充放電要素である捲回電極群110と、捲回電極群110の軸芯115の上端に固着される上部蓋ユニット130と、捲回電極群110の軸芯115の下端に固着される下部蓋ユニット140とを備えている。
FIG. 3 is an exploded schematic view showing the configuration of the
図2に示すように、シート外装体200の上端開口は上部蓋ユニット130により塞がれ、シート外装体200の下端開口は下部蓋ユニット140により塞がれている。つまり、シート外装体200ならびに上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140は、円柱状の密閉空間を形成するための密閉容器として構成されており、この密閉容器内に非水電解液(以下、単に電解液105と記す)が収容されている。電解液105の一例として、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液が挙げられる。
As shown in FIG. 2, the upper end opening of the sheet
図1に示すように、シート外装体200は、ステンレス製の金属箔と、絶縁性の樹脂シートを積層させたラミネートフィルムを円筒状に丸めた後、ラミネートフィルムの端部同士を重ねた部分である重なり部201がレーザ溶接されることで形成される。シート外装体200を構成するラミネートフィルムには、たとえば50〜200μm程度の厚みを有し、樹脂シートの両面に粘着層を介して金属箔を設けた三層構造、あるいは樹脂シートの片面に粘着層を介して金属箔を設けた二層構造のラミネートフィルムを採用できる。その他、四層以上の多層構造としてもよい。
As shown in FIG. 1, the sheet
シート外装体200の素材であるラミネートフィルムは、金属箔の厚みよりも厚い樹脂シートを金属箔に積層させた構造であり、樹脂シート主体の柔軟な構造であり、成形性がよい。円筒状のシート外装体200は、上端部がレーザ溶接により、後述の上部蓋ユニット130における外装リング144の外周側面に固着され、下端部がレーザ溶接により、後述の下部蓋ユニット140における外装リング148の外周側面に固着される。
The laminate film that is the material of the sheet
図4は、捲回電極群110の一部を切断した状態の斜視図である。図4に示すように、捲回電極群110は、上下方向に延在する軸芯115と、軸芯115の周囲に、正極電極111、負極電極112、第1セパレータ113および第2セパレータ114が捲回された構造を有している。
FIG. 4 is a perspective view of a state where a part of the
軸芯115は、たとえば、ポリプロピレン(PP)などの絶縁性を有する樹脂材料からなり、中空部115cを有する細長い円筒状とされている。軸芯115は、捲回電極群110の捲回中心軸に平行な方向(以下、軸方向と記す)の両端部のそれぞれにおいて、嵌合部151が設けられている。軸芯115は、両端の嵌合部151の間に、正極電極111および負極電極112が捲回される捲回部150が設けられている。
The
軸芯115の捲回部150には、第1セパレータ113、負極電極112、第2セパレータ114および正極電極111が積層され、捲回されている。最内周の負極電極112の内側には第1セパレータ113および第2セパレータ114が数周(図4では、1周)捲回されている。第1セパレータ113および第2セパレータ114は、それぞれ、たとえば、厚さ40μmのポリエチレン製多孔膜などの絶縁性の多孔質体で形成されている。
A
最内周(軸芯115側)では、負極電極112が正極電極111よりも内周側に捲回されており、負極電極112の捲き始めが正極電極111の捲き始めよりも周方向に延出されている。最外周(シート外装体200側)では負極電極112が正極電極111よりも外周側に捲回されており、負極電極112の捲き終わりが正極電極111の捲き終わりよりも周方向に延出されている。最外周の負極電極112の外周に第1セパレータ113が捲回されている。最外周の第1セパレータ113の終端が接着テープ119で止められる(図3参照)。なお、最外周で第1セパレータ113および第2セパレータ114が数回、捲回された後、接着テープ119で止められることもある。
In the innermost periphery (
正極電極111は、アルミニウム箔により形成され長尺状の正極金属箔111aと、この正極金属箔111aの両面に正極合剤が塗布された正極合剤層111bを有する。正極金属箔111aの長手方向(つまり捲回方向)に延在する上方側の側縁は、正極合剤が塗布されず正極金属箔111aが露出した正極箔露出部111cとなっている。この正極箔露出部111cには、軸方向に沿って上方に突き出す多数の正極集電タブ(以下、正極タブ116と記す)が、正極金属箔111aの長手方向に沿って、等間隔に一体的に形成されている。
The
正極合剤は正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質としては、コバルト、マンガン、ニッケル等のリチウム酸化物が挙げられる。正極バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ素ゴムなどが挙げられる。 The positive electrode mixture includes a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, and a positive electrode binder. Examples of the positive electrode active material include lithium oxides such as cobalt, manganese, and nickel. Examples of the positive electrode binder include polyvinylidene fluoride (PVDF) and fluororubber.
正極合剤を正極金属箔111aに塗布する方法の例としては、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。正極合剤に分散溶液を混練したスラリを、厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、プレスし、裁断する。正極合剤の塗布厚さの一例としては片側約40μmである。正極金属箔111aを裁断する際、正極タブ116を一体的に形成する。すべての正極タブ116の長さは、ほぼ同じである。
Examples of the method for applying the positive electrode mixture to the positive
負極電極112は、銅箔により形成され長尺状の負極金属箔112aと、この負極金属箔112aの両面に負極合剤が塗布された負極合剤層112bとを有する。負極金属箔112aの長手方向(つまり捲回方向)に延在する下方側の側縁は、負極合剤が塗布されず銅箔が露出した負極箔露出部112cとなっている。この負極箔露出部112cには、軸方向に沿って下方に突き出す多数の負極集電タブ(以下、負極タブ117と記す)が、負極金属箔112aの長手方向に沿って、等間隔に一体的に形成されている。
The
負極合剤は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極活物質としては、黒鉛炭素が挙げられる。負極合剤を負極金属箔112aに塗布する方法の例としては、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。負極合剤に分散溶媒を混練したスラリを、厚さ10μmの圧延銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、裁断する。負極合剤の塗布厚さの一例としては片側約40μmである。負極金属箔112aをプレスにより裁断する際、負極タブ117を一体的に形成する。すべての負極タブ117の長さは、ほぼ同じである。
The negative electrode mixture includes a negative electrode active material, a negative electrode binder, and a thickener. An example of the negative electrode active material is graphite carbon. Examples of the method for applying the negative electrode mixture to the negative
第1セパレータ113、および第2セパレータ114の軸方向の長さは、負極電極112の負極合剤層112bの軸方向の長さよりも大きい。負極電極112の負極合剤層112bの軸方向の長さは、正極電極111の正極合剤層111bの軸方向の長さよりも大きい。負極合剤層112bの軸方向の長さおよび捲回方向の長さを正極合剤層111bの軸方向の長さおよび捲回方向の長さよりも大きくして、正極合剤層111bの全領域を負極合剤層112bで覆う構造とされている。
The axial lengths of the
リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透し、負極活物質に吸蔵される。この場合、負極側に負極活物質が形成されておらず負極金属箔112aが表出していると負極金属箔112aにリチウムが析出し、内部短絡が発生する原因となる。上記の如く、正極合剤層111bの全領域を負極合剤層112bで覆うことにより、このようなリチウム析出に伴う内部短絡を防止することができる。
In the case of a lithium ion secondary battery, lithium, which is a positive electrode active material, is ionized, penetrates the separator, and is occluded by the negative electrode active material. In this case, if the negative electrode active material is not formed on the negative electrode side and the negative
軸芯115の上端に設けられた嵌合部151は、後述の正極集電リング127(図5参照)に固着され、軸芯115の下端に設けられた嵌合部151は、後述の負極集電リング121(図6参照)に固着されている。本実施の形態では、軸芯115の上端と下端に設けられた嵌合部151は、同じ形状とされている。
A
嵌合部151は、先端に形成された鉤部153と、この鉤部153と捲回部150との間における外周面に設けられた環状の嵌合溝152とを有している。鉤部153は、先端部が先端側から嵌合溝152に向かうにしたがって径が大きくなる先細のテーパ状とされている。嵌合溝152の外径は、捲回部150の外径よりも小さく、かつ、鉤部153の外径の最大値よりも小さい。
The
図5は、上部蓋ユニット130の構成を示す断面模式図であって、図2の一部を拡大して示した図である。図5に示すように、軸芯115の上端の嵌合部151の鉤部153が後述の正極集電リング127の嵌合筒部127bの内側を貫通するように圧入されると、嵌合溝152が正極集電リング127の嵌合筒部127bに嵌合される。嵌合筒部127bは、鉤部153と捲回部150とによって挟まれ、上下方向の移動が規制される。これにより、正極集電リング127から軸芯115が抜けて外れることが防止され、正極集電リング127が軸芯115の上端の嵌合部151に固着される。なお、鉤部153は先細のテーパ状であるので、正極集電リング127の嵌合筒部127bに対する挿入性がよい。図4に示すように、鉤部153には、先端から捲回部150に向かって断面凹形状に切りかかれた切欠き154が設けられ、二股形状とされている。このため、嵌合筒部127bへ鉤部153を挿入する際に、切欠き154の両端から軸方向に延びる部分が軸方向内側に撓むので、さらに挿入性がよい。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
図5に示すように、軸芯115の上端の嵌合部151に設けられた切欠き154には、後述する正極リード部材139(図3参照)が配置される。つまり、軸芯115の上端の嵌合部151の切欠き154には、正極リード部材139と軸芯115との干渉を避ける機能もある。
As shown in FIG. 5, a positive electrode lead member 139 (see FIG. 3) to be described later is disposed in a
図6は、下部蓋ユニット140の構成を示す断面模式図であって、図2の一部を拡大して示した図である。図6に示すように、軸芯115の下端の嵌合部151の鉤部153が後述の負極集電リング121の嵌合筒部121bの内側を貫通するように圧入されると、嵌合溝152が負極集電リング121の嵌合筒部121bに嵌合される。嵌合筒部121bは、鉤部153と捲回部150とによって挟まれ、上下方向の移動が規制される。これにより、負極集電リング121から軸芯115が抜けて外れることが防止され、負極集電リング121が軸芯115の下端の嵌合部151に固着される。なお、鉤部153は先細のテーパ状であるので、負極集電リング121の嵌合筒部121bに対する挿入性がよい。図4に示すように、鉤部153には、先端から捲回部150に向かって断面凹形状に切りかかれた切欠き154が設けられ、二股形状とされている。このため、嵌合筒部127bへ鉤部153を挿入する際に、切欠き154の両端から軸方向に延びる部分が軸方向内側に撓むので、さらに挿入性がよい。
6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
図5に示すように、上部蓋ユニット130は、軸芯115の上端に嵌合固着される正極集電リング127と、リング形状をした絶縁板134と、絶縁板134の円形状の開口部134a(図3参照)に嵌入された接続板135と、正極集電リング127および接続板135のそれぞれに溶接により固定される正極リード部材139と、接続板135に溶接されるダイアフラム137と、ダイアフラム137にかしめと溶接により固定された正極外部端子133と、ガスケット143と、外装リング144とにより構成される。
As shown in FIG. 5, the
正極集電リング127は、たとえばアルミニウム系金属により形成される。図3および図5に示すように、正極集電リング127は、円板状の基部127aと、基部127aの中央部において下方に向かって突出する嵌合筒部127b(図3において不図示)と、基部127aの外周縁において上方に向かって突出する上部筒部127cと、上部筒部127cの外周縁から捲回電極群110の径方向外方に向かって延在する鍔部127dとを有する。上述のごとく、正極集電リング127は、図5に示すように、嵌合筒部127bが軸芯115の上端の嵌合部151に形成された嵌合溝152に圧入されることにより、軸芯115の上端部に固定、支持されている。
The positive electrode
図5に示すように、正極集電リング127の上部筒部127cの外周には、正極電極111に設けられた多数の正極タブ116および押え部材128が溶接されている。溶接方法としては、先ず、多数の正極タブ116を、正極集電リング127の上部筒部127cの外周に密着させておく。次いで、正極タブ116の外周に押え部材128をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で超音波溶接を行い、正極タブ116および押え部材128を上部筒部127cに接合する。
As shown in FIG. 5, a large number of
図3に示すように、正極集電リング127の基部127aには、開口部127eが形成されている。開口部127eは、後述のダイアフラム137が開裂した際に、電池内部で発生したガスが通過する通路となる。正極集電リング127の基部127aの上面には、正極リード部材139の一端部が溶接により接合されている。正極リード部材139は、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな導電部材である。
As shown in FIG. 3, an
絶縁板134は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、開口部134aおよび下方に突出する筒部134bを有している。図5に示すように、絶縁板134の筒部134bは、正極集電リング127の上部筒部127cの内側に嵌合され、絶縁板134の開口部134a内には接続板135が嵌合されている。接続板135の下面には、正極リード部材139の他端部が溶接により接合されている。
The insulating
接続板135は、アルミニウム系金属で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一な厚さで、かつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板135の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部135aが形成されている。図3に示すように、接続板135における突起部135aの周囲には、複数の開口部135bが形成されている。開口部135bは、後述のダイアフラム137が開裂した際に、電池内部で発生したガスが通過する通路となる。
The
図5に示すように、接続板135の突起部135aは、ダイアフラム137の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦攪拌接合により接合されている。電池の内圧が上昇すると、ダイアフラム137の中央部が上方に膨らむように変形する、すなわちダイアフラム137が上方に反る。電池の内圧が予め定められた電流遮断圧力に達すると、ダイアフラム137の変形によって、突起部135aとダイアフラム137との接続部が分断され、正極外部端子133と正極集電リング127との導通が遮断される。つまり、接続板135とダイアフラム137は、電流を遮断する電流遮断機構を構成している。
As shown in FIG. 5, the
ダイアフラム137は、アルミニウム系金属で形成される。図3および図5に示すように、ダイアフラム137は、ダイアフラム137の中心部を中心とする円形状の切込み137aを有する。切込み137aはプレスにより上面側をV字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。
ダイアフラム137は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇し、予め定められたガス排出圧力に達すると、切込み137aにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有するガス排出機構を構成している。なお、上述の電流遮断圧力は、ガス排出圧力よりも低い圧力に設定されており、電池の内圧が上昇すると、第1段階として電流遮断機構が作動し、第2段階としてガス排出機構が作動する。
The
図5に示すように、ダイアフラム137は、周縁部において正極外部端子133の周縁部にかしめ固定され、正極外部端子133と一体とされる。ダイアフラム137は、図3に示されるように、当初、周縁部において上方に向かって起立する側壁137bを有している。この側壁137b内に正極外部端子133を収容し、かしめ加工により、側壁137bを正極外部端子133の上面側に屈曲して固定することにより、ダイアフラム137が正極外部端子133に固定される。
As shown in FIG. 5, the
正極外部端子133は、炭素鋼等の鉄で形成され、表裏両面にニッケルめっきが施されている。図3および図5に示すように、正極外部端子133は、ダイアフラム137に接触する円環状の周縁部133aと、この周縁部133aの内周縁から上方に突出する円筒部およびこの円筒部の上部開口を塞ぐように設けられた円板部とからなる端子部133bを有するハット型を有する。端子部133bの円板部には、開口部133cが形成されている。開口部133cは、ダイアフラム137が開裂した際に、電池内部で発生したガスが通過する通路となる。正極外部端子133は、正極集電リング127と電気的に接続され、二次電池10における一方の電力出力端として機能する。
The positive
図5に示すように、ガスケット143は、ダイアフラム137と正極外部端子133との接続部であるかしめ固定部や、正極集電リング127の鍔部127dの外周縁部を覆うように設けられている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、正極外部端子133とダイアフラム137とのかしめ固定部と、絶縁板134と、正極集電リング127の鍔部127dとは、積層された状態で、ガスケット143を介して外装リング144の内側当接部144aと外側当接部144cとにより挟持され、一体となっている。
As shown in FIG. 5, the caulking fixing portion between the positive electrode
ガスケット143は、たとえば、フッ素系樹脂などの絶縁性を有するゴムで形成されている。ガスケット143には、図3に示されるように、当初、円環状の基部143aの外周縁から上方に向けてほぼ垂直に起立する外周壁部143bが設けられている。
The
外装リング144は、ステンレス材で形成されている。外装リング144には、当初、円環状の内側当接部144aの外周縁から上方に向かってほぼ垂直に起立する外周壁部144bが設けられている。
The
プレス等により、外装リング144の外周壁部144bとともに、ガスケット143の外周壁部143bを屈曲する、すなわち、かしめ加工を行う。これにより、図5に示すように、外周壁部144bの先端側は屈曲された後、外側当接部144cとなる。かしめ加工により、正極外部端子133、ダイアフラム137、絶縁板134、および正極集電リング127が、ガスケット143を介して外装リング144によって固定される。
By pressing or the like, the outer
図3および図6に示すように、下部蓋ユニット140は、軸芯115の下端に嵌合固着される負極集電リング121と、負極集電リング121に溶接により固定される負極外部端子145と、ガスケット147と、外装リング148とにより構成される。
As shown in FIGS. 3 and 6, the
負極集電リング121は、たとえば銅系金属により形成される。負極集電リング121は、円板状の基部121aと、基部121aの中央部において上方に向かって突出する嵌合筒部121bと、基部121aの外周縁において下方に向かって突出する下部筒部121cと、下部筒部121cの外周縁から捲回電極群110の径方向外方に向かって延在する鍔部121dとを有する。上述のごとく、負極集電リング121は、図6に示すように、嵌合筒部121bが軸芯115の下端の嵌合部151に形成された嵌合溝152に圧入されることにより、軸芯115の下端部に固定、支持されている。
The negative electrode
図3に示すように、負極集電リング121の基部121aには、軸芯115の中空部115cに注入された電解液105(図2参照)を捲回電極群110に浸透させるための開口部121eが形成されている。なお、この開口部121eは、後述の負極外部端子145が開裂した際に、電池内部で発生したガスが通過する通路にもなる。
As shown in FIG. 3, an opening for allowing the electrolyte solution 105 (see FIG. 2) injected into the
図6に示すように、負極集電リング121の下部筒部121cの外周には、負極電極112に設けられた多数の負極タブ117および押え部材122が溶接されている。溶接方法としては、先ず、多数の負極タブ117を、負極集電リング121の下部筒部121cの外周に密着させておく。次いで、負極タブ117の外周に押え部材122をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で超音波溶接を行い、負極タブ117および押え部材122を下部筒部121cに接合する。負極集電リング121の鍔部121dは、負極外部端子145に抵抗溶接やレーザ溶接等により接合されている。
As shown in FIG. 6, a large number of
負極外部端子145は、炭素鋼等の鉄で形成され、表裏両面にニッケルめっきが施されている。図3および図6に示すように、負極外部端子145は、円板状であり、中央部に容器内側に向かって窪んだ凹部145bが設けられている。凹部145bの底部には、電解液105を注入するための注液孔145cが穿設されている。負極外部端子145は、負極集電リング121と電気的に接続され、二次電池10における他方の電力出力端として機能する。
The negative
図6に示すように、注液孔145cは、電解液105の注入後、封止栓146により封止される。封止栓146は、凹部145bの底面に当接する基部146aと、基部146aから突出し、注液孔145cに嵌入される突起部146bとを備えている。封止栓146は、基部146aが凹部145bの底面に密着した状態でレーザ溶接されるため、スパッタが容器内部に侵入することが防止される。
As shown in FIG. 6, the
負極外部端子145は、負極外部端子145の中心部を中心とする円形状の切込み145aを有する。切込み145aはプレスにより下面側をV字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。負極外部端子145は、電池の内圧が上昇し、予め定められたガス排出圧力に達すると、切込み145aにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有するガス排出機構を構成している。なお、上述のダイアフラム137を開裂させるガス排出圧力と、負極外部端子145を開裂させるガス排出圧力とは、同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。少なくとも、ダイアフラム137および負極外部端子145のそれぞれの開裂のために設定されたガス排出圧力は、上述の電流遮断圧力よりも高い圧力に設定されている。
The negative
負極外部端子145と、負極集電リング121の鍔部121dとは、積層された状態で、ガスケット147を介して外装リング148の外側当接部148aと内側当接部148cとにより挟持され、一体となっている。
The negative electrode
ガスケット147は、たとえば、フッ素系樹脂などの絶縁性を有するゴムで形成されている。ガスケット147には、図3に示されるように、当初、円環状の基部147aの外周縁から上方に向けてほぼ垂直に起立する外周壁部147bが設けられている。
The
外装リング148は、ステンレス材で形成されている。外装リング148には、当初、円環状の外側当接部148aの外周縁から上方に向かってほぼ垂直に起立する外周壁部148bが設けられている。
The
プレス等により、外装リング148の外周壁部148bとともに、ガスケット147の外周壁部147bを屈曲する、すなわち、かしめ加工を行う。これにより、図6に示すように、外周壁部148bの先端側は屈曲された後、内側当接部148cとなる。かしめ加工により、負極外部端子145および負極集電リング121が、ガスケット147を介して外装リング148によって固定される。
The outer
図7は、二次電池を製造する方法を示すフローチャートである。図7を参照して、二次電池の製造方法の一例について説明する。図7に示すように、二次電池10は、シート外装体作製工程S100、捲回電極群作製工程S110、上部蓋ユニット作製工程S120、下部蓋ユニット作製工程S130、組立工程S140、シート外装体−外装リング溶接工程S150、注液工程S160および注液孔封止工程S170を経て作製される。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a secondary battery. With reference to FIG. 7, an example of the manufacturing method of a secondary battery is demonstrated. As shown in FIG. 7, the
−シート外装体作製工程−
シート外装体作製工程S100では、金属箔に樹脂シートが積層された矩形状のラミネートフィルムを準備する。ラミネートフィルムの長手方向の長さは、二次電池10の外周長に重なり部201の長さを加味した長さとされている。ラミネートフィルムの短手方向の長さは、二次電池10の高さ寸法と略同じ寸法とされている。
-Sheet exterior body manufacturing process-
In the sheet exterior body manufacturing step S100, a rectangular laminate film in which a resin sheet is laminated on a metal foil is prepared. The length of the laminate film in the longitudinal direction is a length obtained by adding the length of the overlapping
ラミネートフィルムを楕円柱状の治具(不図示)等を用いて円筒状に丸め、ラミネートフィルムの一端部の内周側の面と他端部の外周側の面とを当接させることで重なり部201を形成し、レーザ溶接を行う。レーザ溶接では、図1に示される重なり部201の内周側に上記治具を配置し、重なり部201の外周側からレーザを照射し、重なり部201の長手方向、すなわち軸方向に沿ってレーザを走査する。
The laminate film is rounded into a cylindrical shape using an elliptical columnar jig (not shown) and the like, and the overlapping portion is obtained by bringing the inner peripheral surface of one end of the laminate film into contact with the outer peripheral surface of the other end. 201 is formed and laser welding is performed. In laser welding, the jig is arranged on the inner peripheral side of the overlapping
図1に示される重なり部201に形成される溶接部210は、溶接面積が広いほど強度を向上できる。本実施の形態では、溶接幅が0.5mm以上となるようにレーザのスポット径を調整した。これにより、電池の内圧が上昇した際、電流遮断機構やガス排出機構が作動する前に、重なり部201の溶接部210に作用する剪断力に起因して溶接部210が損傷し、ラミネートフィルムの両端部が分断されてしまうことを防止できる。
The welded
重なり部201において、軸方向にレーザ溶接を施した後、図1に示すように、重なり部201における上端部および下端部のそれぞれをさらにレーザ溶接して、補強溶接部230を形成する。これにより、シート外装体200が作製される。
After performing laser welding in the overlapping
−捲回電極群作製工程−
図7に示す捲回電極群作製工程S110では、軸芯115の捲回部150に、正極電極111および負極電極112を、第1セパレータ113および第2セパレータ114を介して捲回することで捲回電極群110が作製される。
-Winding electrode group production process-
In the wound electrode group manufacturing step S110 shown in FIG. 7, the
−上部蓋ユニット作製工程−
上部蓋ユニット作製工程S120は、S121〜S125の工程を含む。工程S121では、正極集電リング127に正極リード部材139を溶接し、次工程へ進む。なお、正極リード部材139は、中央部を軸芯115の嵌合部151における切欠き154に配置することで、両端部を正極集電リング127に当接させることができる(図5参照)。仮に、切欠き154を設けなかった場合、正極リード部材139が嵌合部151上に配置され、正極リード部材139が接続板135の中央部で意図せずに接触してしまうおそれがある。
-Upper lid unit manufacturing process-
The upper lid unit manufacturing step S120 includes steps S121 to S125. In step S121, the positive
正極リード部材139の幅は、切欠き154の幅と同等か僅かに小さい寸法とすることが好ましい。なお、正極リード部材139の幅を小さくすると断面積が減少し、電気抵抗が増加するおそれがある。このため、正極リード部材139の幅を小さくする場合は、その分だけ正極リード部材139の厚みを増加させ、必要な断面積を確保すること好ましい。
The width of the positive
工程S122では、軸芯115の上端の嵌合部151に正極集電リング127を嵌合固定し、次工程S123へ進む。工程S123では、正極集電リング127の外周側にホーンを配置し、正極集電リング127の内周側にアンビル(受け部)を配置し、正極集電リング127と捲回電極群110の正極タブ116とを超音波溶接により接合し、次工程S124へ進む。なお、本工程S123では、ホーンとアンビルの配置スペースを確保する必要があるので、本工程S123は、後述する工程S124や工程S125よりも前に行う必要がある。
In step S122, the positive electrode
工程S124では、接続板135と正極リード部材139とを溶接し、次工程S125へ進む。工程S125では、外装リング144をガスケット143とともにかしめ、外装リング144によって正極外部端子133、ダイアフラム137、絶縁板134、正極集電リング127を一体として、上部蓋ユニット130が作製される。
In step S124, the
−下部蓋ユニット作製工程−
下部蓋ユニット作製工程S130は、S132〜S135の工程を含む。工程S132では、軸芯115の下端の嵌合部151に負極集電リング121を嵌合固定し、次工程S133へ進む。工程S133では、負極集電リング121の外周側にホーンを配置し、負極集電リング121の内周側にアンビル(受け部)を配置し、負極集電リング121と捲回電極群110の負極タブ117とを超音波溶接により接合し、次工程S135へ進む。なお、本工程S133では、ホーンとアンビルの配置スペースを確保する必要があるので、本工程S133は、後述する工程S135よりも前に行う必要がある。
-Lower lid unit manufacturing process-
The lower lid unit manufacturing step S130 includes steps S132 to S135. In step S132, the negative electrode
工程S135では、外装リング148をガスケット147とともにかしめ、外装リング144によって負極外部端子145および負極集電リング121を一体として、下部蓋ユニット140が作製される。
In step S135, the
上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140が作製されると、上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140が捲回電極群110の軸芯115に固着された発電ユニット100が作製される。なお、上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140のどちらを先に作製しても構わない。発電ユニット100が作製されると、次工程S140へ進む。
When the
−組立工程−
組立工程S140では、工程S100で作製された円筒状のシート外装体200の内側に発電ユニット100を挿入し、次工程S150における溶接のための位置決めを行う。これにより、シート外装体200が、捲回電極群110の外周を覆うように配置される。シート外装体200は柔軟性を有しており撓みやすいため、治具(不図示)等で円筒状を維持させた状態で、発電ユニット100を挿入する。
-Assembly process-
In the assembly step S140, the
−シート外装体−外装リング溶接工程−
シート外装体−外装リング溶接工程S150では、図1に示すように、外装リング144の外周側面とシート外装体200の上端部との重なり部において、レーザ溶接を行い溶接部220aを形成する。同様に、外装リング148(図6参照)の外周側面とシート外装体200の下端部との重なり部において、レーザ溶接を行い、溶接部220bを形成する。これにより、上部蓋ユニット130と、下部蓋ユニット140と、シート外装体200とで内部が捲回電極群110を収容する密閉空間とされる密閉容器が形成される。
-Sheet outer body-Exterior ring welding process-
In the sheet exterior body-exterior ring welding step S150, as shown in FIG. 1, laser welding is performed at the overlapping portion between the outer peripheral side surface of the
なお、本実施の形態では、シート外装体200の素材であるラミネートフィルムの両端部が重なる重なり部201が形成されているので、重なり部201の近傍におけるラミネートフィルムと外装リング144,148との間に僅かな隙間が形成される。しかしながら、本実施の形態では、予め補強溶接部230が形成されているため、重なり部201での溶け込みを確保することができ、電池内を密閉することができる。レーザ溶接は、重なり部201で開始し、周回した後に重なり部201でオーバーラップして終了する。これにより、重なり部201での溶け込み量を充分に確保でき、安定した溶接が可能となる。
In the present embodiment, since the overlapping
−注液工程−
図7に示す注液工程S160では、上部蓋ユニット130を下側、下部蓋ユニット140を上側に配置し、容器内部の減圧と電解液注入の2つの機能を持った注液用治具(不図示)を注液孔145cに取り付ける。容器内を減圧し、その後、所定量の電解液105を注入する。電解液105の注入が完了したら、次工程S170へ進む。
-Injection process-
In the liquid injection step S160 shown in FIG. 7, the
−注液孔封止工程−
注液孔封止工程S170では、封止栓146により注液孔145cを封止する。封止栓146は、レーザ溶接により、負極外部端子145に固定される。これにより、二次電池10が完成する。
-Injection hole sealing process-
In the liquid injection hole sealing step S170, the
図8は、二次電池10を保持する位置について説明する模式図である。図中、支持部Sを白抜きの三角(△)で示している。二次電池10は、たとえば、次のようにして支持することができる。図8(a)では、支持部Sを外装リング144,148に当接されるシート外装体200の軸方向両端部に配置し、二次電池10の径方向外方から外装リング144,148を支持している。図8(b)では、支持部Sを外装リング144,148に直接接触させ、二次電池10の軸方向外方から外装リング144,148を支持している。図8(c)では、二次電池10の径方向外方および軸方向外方から支持部Sにより二次電池10の外装リング144,148を支持している。つまり、図8(c)は、図8(a)の支持方法と図8(b)の支持方法を組み合わせた支持方法である。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a position where the
シート外装体200に比べて曲げ剛性の高い外装リング144,148を支持することで、支持体Sから直接、シート外装体200を変形させるような外力が作用することを防止できる。
By supporting the exterior rings 144 and 148 having higher bending rigidity than the sheet
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)軸芯115の上端に固定された上部蓋ユニット130と、軸芯115の下端に固定された下部蓋ユニット140と、上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140に固着され、捲回電極群110の外周を覆うように配置されるシート外装体200とで、捲回電極群110を収容する密閉空間を形成した。シート外装体200は、金属箔に樹脂が積層された積層構造とされている。これにより、上部蓋ユニット130と下部蓋ユニット140を支持することで(図8参照)、支持部分を介して二次電池10に振動や衝撃が作用した場合に、密閉空間内で捲回電極群110が振動することを抑制できる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The
特許文献1に記載の二次電池では、外部端子が、シート外装体の内部において、捲回電極群を構成するシート状電極と、直接またはリード体などを介して接続されており、捲回電極群がシート外装体の両端から外部に取り出される外部端子によって保持されている。このため、二次電池に振動や衝撃が作用すると、捲回電極群がシート外装体内で振動し、捲回電極群を構成するシート状電極と外部端子との接続部(あるいはシート状電極とリード体との接続部)が損傷するなど、二次電池が損傷してしまうおそれがある。これに対して、本実施の形態によれば、密閉空間内で捲回電極群110が振動することを抑制できるので、振動や衝撃に起因した二次電池の損傷のおそれを低減できる。つまり、本実施の形態によれば、耐振性に優れた二次電池10を提供できる。
In the secondary battery described in Patent Document 1, the external terminal is connected to the sheet-like electrode constituting the wound electrode group directly or via a lead body or the like inside the sheet exterior body. The group is held by external terminals that are taken out from both ends of the sheet outer package. For this reason, when a vibration or impact acts on the secondary battery, the wound electrode group vibrates in the sheet exterior body, and the connection portion between the sheet-like electrode and the external terminal constituting the wound electrode group (or the sheet-like electrode and the lead) There is a risk that the secondary battery may be damaged, such as damage to the connection part with the body. On the other hand, according to the present embodiment, since the
(2)上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140は、それぞれ、電極に形成された集電タブ116,117に接続される集電リング127,121と、集電リング127,121に接続される外部端子133,145と、シート外装体200が固着される外装リング144,148と、外装リング144,148と集電リング127,121および外部端子133,145との間に配置される絶縁体としてのガスケット143,147とを有している。集電リング127,121および外部端子133,145は、ガスケット143,147を介して、外装リング144,148をかしめることにより固定されている。このように、集電タブ116,117が集電リング127,121に接続される構成である場合、この接続部分が他の構成部材に比べて強度的に弱い部分となる。しかしながら、本実施の形態では、密閉空間内での捲回電極群110の振動を抑制することができるので、集電タブ116,117と集電リング127,121との接続部が損傷することを防止することができる。
(2) The
(3)シート外装体200の金属箔、および、外装リング144,148は、それぞれステンレス材からなる。このため、本実施の形態によれば、アルミニウム金属箔と樹脂シートからなるラミネートフィルムを用いてシート外装体200を形成する場合に比べて、強度の向上を図ることができる。これにより、電池の内圧が上昇した際、電流遮断機構やガス排出機構が作動する前に、シート外装体200の金属箔に作用する引張応力に起因して金属箔が破断することを防止できる。
(3) The metal foil of the sheet
(4)二次電池10は、上部蓋ユニット130に電流遮断機構が設けられている。少なくとも一方の蓋ユニットに電流遮断機構を設けることにより、容器内部の圧力が高くなったときに、充電あるいは放電を停止させて二次電池10を保護することができる。
(4) In the
(5)下部蓋ユニット140に注液孔145cが設けられている。少なくとも一方の蓋ユニットに注液孔145cを設けることにより、シート外装体200と上部蓋ユニット130と下部蓋ユニット140とによって、電解液105を収容可能な空間を画成した後、注液孔145cを介して電解液105を注入することができる。
(5) The
(6)上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140の双方にガス排出機構が設けられている。これにより、過充電等の異常により発熱してガスが発生し、容器内部の圧力が高くなったときに、上部蓋ユニット130および下部蓋ユニット140の双方あるいはいずれか一方のガス排出機構が作動することで、効果的に、内部からガスを排出し容器内の圧力を低減させることができる。
(6) A gas discharge mechanism is provided in both the
(7)特許文献1には、シート外装体が破壊される前の段階で、歪みゲージからの信号を受けて電流を遮断する構成が記載されている。しかしながら、このような構成では、信号配線が切断されているなどの不具合が生じると、電流の遮断が適切に実行されないおそれがある。 (7) Patent Document 1 describes a configuration in which a current is interrupted in response to a signal from a strain gauge before the sheet exterior body is destroyed. However, in such a configuration, if a problem such as the signal wiring being cut occurs, current interruption may not be performed properly.
これに対して、本実施の形態によれば、捲回電極群110を密閉空間内で強固に固定することができるので、制御によることなく機械的に電流の遮断やガスの排出を実現できる機構(電流遮断機構およびガス排出機構)を設けることができる。このため、本実施の形態では、シート外装体200が破壊される圧力よりも低い任意の圧力で、電流の遮断およびガスの排出を特許文献1の技術に比べて、より確実に実現することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the
(8)図7に示すように、円筒状のシート外装体200を予め作製し、シート外装体200に発電ユニット100を挿入して、シート外装体200と外装リング144とを溶接するようにした。このため、本実施の形態によれば、発電ユニット100にシート外装体200の素材であるラミネートフィルムを巻きつけてから重なり部201をレーザ溶接する場合に比べて、捲回電極群110に対する熱影響を低減できる。
(8) As shown in FIG. 7, a cylindrical sheet
(9)ラミネートフィルムの一端部の内周側の面と他端部の外周側の面とを当接させることで重なり部201を形成し、レーザ溶接を行うようにした。これにより、突合せ溶接に比べて、ラミネートフィルムの端部同士の接合強度の向上を図ることができる。
(9) The overlapping
(10)ところで、円筒形二次電池の場合、最近では電池の高容量化に対して、直径を広げて電極を多く捲回するよりも、放熱性の観点から軸方向に面積を増やした細長い形状の電池の要望が高まっている。しかしながら、深絞り加工などで金属製の電池缶を形成する場合、細長い形状に成形することが難しいという問題がある。本実施の形態では、厚みの薄い長尺状のラミネートフィルムを筒状に丸めればよいため、細長い形状の電池を容易に作製することができる。 (10) By the way, in the case of a cylindrical secondary battery, in recent years, in order to increase the capacity of the battery, rather than expanding the diameter and winding many electrodes, the elongated shape has an increased area in the axial direction from the viewpoint of heat dissipation. There is a growing demand for shaped batteries. However, when a metal battery can is formed by deep drawing or the like, there is a problem that it is difficult to form the battery can into an elongated shape. In this embodiment mode, a long and thin laminate film may be rolled into a cylindrical shape, so that an elongated battery can be easily manufactured.
(11)軸芯115の上端部には、上部蓋ユニット130の構成部材である正極集電リング127と嵌合する嵌合部151が設けられている。軸芯115の下端部には、下部蓋ユニット140の構成部材である負極集電リング121と嵌合する嵌合部151が設けられている。軸芯115の両端の嵌合部151のそれぞれの先端部は、先細のテーパ状に形成されている。これにより、上部蓋ユニット130と軸芯115とを容易に嵌合固定することができるとともに、下部蓋ユニット140と軸芯115とを容易に嵌合固定することができる。
(11) At the upper end portion of the
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
二次電池10の製造方法は、上述の実施の形態に限定されない。
(変形例1−1)
シート外装体作製工程S100において、ラミネートフィルムを丸めて円筒状にする際、両端部の内周面同士を張り合わせて溶接する方法を採用してもよい。しかしこの場合、張り合わされた溶接部分が耳として外側に飛び出るため、後工程上好ましくない場合がある。このため、上述した実施の形態のように、ラミネートフィルムの一端部の内周面を他端部の外周面に重ねて溶接することが好ましい。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification 1)
The manufacturing method of the
(Modification 1-1)
In the sheet exterior body manufacturing step S100, when the laminate film is rolled into a cylindrical shape, a method may be employed in which the inner peripheral surfaces of both end portions are bonded together and welded. However, in this case, the welded portion that has been pasted out protrudes to the outside as an ear, which may be undesirable in the subsequent process. For this reason, it is preferable to overlap and weld the inner peripheral surface of the one end part of a laminate film on the outer peripheral surface of the other end part like the embodiment mentioned above.
(変形例1−2)
シート外装体作製工程S100において、ラミネートフィルムを丸めて円筒状にする際、両端部の端面同士を突き合わせて溶接する方法を採用してもよい。上述した実施の形態のように、重なり部201で段差が形成されることがない。上述した実施の形態では、ラミネートフィルムの端部のうち、外周側に配置される端部の内周面と外装リング144,148との間に隙間が生じるが、本変形例によれば、この隙間が生じることを防止できる。その結果、本変形例によれば、シート外装体200と外装リング144,148との溶接強度の向上を図ることができる。
(Modification 1-2)
In the sheet exterior body manufacturing step S100, when the laminate film is rolled into a cylindrical shape, a method may be employed in which the end faces of both end portions are butted and welded. As in the above-described embodiment, no step is formed in the overlapping
(変形例2)
本明細書において、各構成部材の形状は、本願発明の効果を奏するように構成されていれば、種々の形状を採用することができる。たとえば、本明細書において、円筒状や円柱状、円形状、楕円柱状、矩形状とは、完全な円筒や円柱、円形、楕円柱、矩形に限らず、これとほぼ同一で、本願発明の効果を奏するような略円筒や略円柱、略円形、略楕円柱、略矩形を含む。
(Modification 2)
In the present specification, various shapes can be adopted as the shape of each constituent member as long as it is configured to achieve the effects of the present invention. For example, in the present specification, the cylindrical shape, the columnar shape, the circular shape, the elliptical columnar shape, and the rectangular shape are not limited to a complete cylindrical shape, a cylindrical shape, a circular shape, an elliptical columnar shape, and a rectangular shape. Including substantially cylinders, cylinders, circles, elliptic cylinders, and rectangles.
(変形例3)
上述した実施の形態では、正極側である上部蓋ユニット130に電流遮断機構を設け、負極側である下部蓋ユニット140に注液孔145cを設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。負極側である下部蓋ユニット140に電流遮断機構を設け、正極側である上部蓋ユニット130に注液孔145cを設けてもよい。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the example in which the current blocking mechanism is provided in the
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other embodiments conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.
10 二次電池、100 発電ユニット、105 電解液、110 捲回電極群、111 正極電極、111a 正極金属箔、111b 正極合剤層、111c 正極箔露出部、112 負極電極、112a 負極金属箔、112b 負極合剤層、112c 負極箔露出部、113 第1セパレータ、114 第2セパレータ、115 軸芯、115c 中空部、116 正極タブ、117 負極タブ、119 接着テープ、121 負極集電リング、121a 基部、121b 嵌合筒部、121c 下部筒部、121d 鍔部、121e 開口部、122 押え部材、127 正極集電リング、127a 基部、127b 嵌合筒部、127c 上部筒部、127d 鍔部、127e 開口部、128 押え部材、130 上部蓋ユニット、133 正極外部端子、133a 周縁部、133b 端子部、133c 開口部、134 絶縁板、134a 開口部、134b 筒部、135 接続板、135a 突起部、135b 開口部、137 ダイアフラム、137a 切込み、137b 側壁、139 正極リード部材、140 下部蓋ユニット、143 ガスケット、143a 基部、143b 外周壁部、144 外装リング、144a 内側当接部、144b 外周壁部、144c 外側当接部、145 負極外部端子、145a 切込み、145b 凹部、145c 注液孔、146 封止栓、146a 基部、146b 突起部、147 ガスケット、147a 基部、147b 外周壁部、148 外装リング、148a 外側当接部、148b 外周壁部、148c 内側当接部、150 捲回部、151 嵌合部、152 嵌合溝、153 鉤部、154 切欠き、200 シート外装体、201 重なり部、210 溶接部、220a 溶接部、220b 溶接部、230 補強溶接部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Secondary battery, 100 Electric power generation unit, 105 Electrolyte, 110 Winding electrode group, 111 Positive electrode, 111a Positive electrode metal foil, 111b Positive electrode mixture layer, 111c Positive electrode foil exposed part, 112 Negative electrode, 112a Negative electrode metal foil, 112b Negative electrode mixture layer, 112c negative electrode foil exposed portion, 113 first separator, 114 second separator, 115 axial core, 115c hollow portion, 116 positive electrode tab, 117 negative electrode tab, 119 adhesive tape, 121 negative electrode current collecting ring, 121a base, 121b fitting cylinder part, 121c lower cylinder part, 121d collar part, 121e opening part, 122 holding member, 127 positive current collecting ring, 127a base part, 127b fitting cylinder part, 127c upper cylinder part, 127d collar part, 127e opening part 128 Pressing member, 130 Upper lid unit, 133 Positive external terminal 133a Peripheral part, 133b Terminal part, 133c Opening part, 134 Insulating plate, 134a Opening part, 134b Tube part, 135 Connection plate, 135a Protruding part, 135b Opening part, 137 Diaphragm, 137a Notch, 137b Side wall, 139 Positive electrode lead member 140, lower lid unit, 143 gasket, 143a base, 143b outer wall, 144 exterior ring, 144a inner contact, 144b outer wall, 144c outer contact, 145 negative external terminal, 145a notch, 145b recess, 145c Injection hole, 146 sealing plug, 146a base, 146b protrusion, 147 gasket, 147a base, 147b outer wall, 148 exterior ring, 148a outer contact, 148b outer wall, 148c inner contact, 150 捲Kaito, 151 Engaging portion, 152 groove, 153 hook,-out 154 notches, 200 sheets exterior body, 201 overlapping portion, 210 weld 220a weld 220b weld 230 reinforcing welds
Claims (5)
前記軸芯の一端に固定された第1蓋部材と、前記軸芯の他端に固定された第2蓋部材と、前記第1蓋部材および前記第2蓋部材に固着され、前記捲回電極群の外周を覆うように配置されるシート外装体とで、前記捲回電極群を収容する密閉空間を形成し、
前記シート外装体は、金属箔に樹脂が積層された積層構造とされている、円筒形二次電池。 A cylindrical secondary battery having a wound electrode group in which an electrode and a separator are wound on a shaft core,
A first lid member fixed to one end of the shaft core; a second lid member fixed to the other end of the shaft core; and the wound electrode fixed to the first lid member and the second lid member With a sheet outer package disposed so as to cover the outer periphery of the group, a sealed space for accommodating the wound electrode group is formed,
The sheet outer package is a cylindrical secondary battery having a laminated structure in which a resin is laminated on a metal foil.
前記第1蓋部材および前記第2蓋部材は、それぞれ、前記電極に形成された集電タブに接続される集電リングと、前記集電リングに接続される外部端子と、前記シート外装体が固着される外装リングと、前記外装リングと前記集電リングおよび前記外部端子との間に配置される絶縁体とを有し、
前記集電リングおよび前記外部端子は、前記絶縁体を介して、前記外装リングをかしめることにより固定されている、円筒形二次電池。 The cylindrical secondary battery according to claim 1,
Each of the first lid member and the second lid member includes a current collecting ring connected to a current collecting tab formed on the electrode, an external terminal connected to the current collecting ring, and the sheet exterior body. An exterior ring to be fixed, and an insulator disposed between the exterior ring and the current collecting ring and the external terminal,
The current collector ring and the external terminal are fixed to each other by caulking the exterior ring via the insulator.
前記シート外装体の金属箔、および、前記外装リングは、それぞれステンレス材からなる、円筒形二次電池。 The cylindrical secondary battery according to claim 2,
The metal foil of the sheet exterior body and the exterior ring are each a cylindrical secondary battery made of a stainless material.
前記第1蓋部材および前記第2蓋部材のいずれか一方に電流遮断機構が設けられ、
前記第1蓋部材および前記第2蓋部材のいずれか他方に注液孔が設けられ、
前記第1蓋部材および前記第2蓋部材の双方にガス排出機構が設けられている、円筒形二次電池。 The cylindrical secondary battery according to any one of claims 1 to 3,
A current interrupting mechanism is provided in either one of the first lid member and the second lid member,
A liquid injection hole is provided in either one of the first lid member and the second lid member,
A cylindrical secondary battery in which a gas discharge mechanism is provided on both the first lid member and the second lid member.
前記軸芯の一端部に前記第1蓋部材の構成部材と嵌合する第1嵌合部が設けられ、
前記軸芯の他端部に前記第2蓋部材の構成部材と嵌合する第2嵌合部が設けられ、
前記第1嵌合部および前記第2嵌合部のそれぞれの先端部は、先細のテーパ状に形成されている、円筒形二次電池。 The cylindrical secondary battery according to any one of claims 1 to 4,
A first fitting portion that is fitted to a component of the first lid member is provided at one end of the shaft core,
A second fitting portion that is fitted to a constituent member of the second lid member is provided at the other end of the shaft;
Each tip part of the first fitting part and the second fitting part is a cylindrical secondary battery formed in a tapered shape.
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