JP5371563B2 - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば電池やキャパシタ等、電力を蓄える蓄電デバイスに関するものである。 The present invention relates to a power storage device that stores electric power, such as a battery or a capacitor.
従来、セパレータを正電極部及び負電極部で挟むことにより構成された積層体と、電解液に浸した状態で積層体を収容する外装材とを有する蓄電素子が知られている。積層体には、一対の板状端子が取り付けられている。各板状端子は、外装材内で溶接により積層体に接合されている。各板状端子の一部は、外装材外に露出されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power storage element is known that includes a laminated body that is configured by sandwiching a separator between a positive electrode portion and a negative electrode portion, and an exterior material that houses the laminated body in a state of being immersed in an electrolytic solution. A pair of plate terminals are attached to the laminate. Each plate-like terminal is joined to the laminate by welding in the exterior material. A part of each plate-like terminal is exposed outside the exterior material (see, for example, Patent Document 1).
また、従来、リードが接続された電池要素と、リードの一部を外部に露出させて電池要素を密封する外装フィルムとを有するフィルム外装電気デバイスも知られている。リードは、外装フィルム内で電池要素に超音波溶接により接合されている(例えば特許文献2参照)。 Conventionally, a film-covered electrical device having a battery element to which a lead is connected and an exterior film that seals the battery element by exposing a part of the lead to the outside is also known. The lead is joined to the battery element by ultrasonic welding in the exterior film (see, for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献1に示されている蓄電素子では、各板状端子と積層体とが外装材内で溶接により接合されているので、例えば溶接による接合が不十分であったり不均一であったりして溶接の状態に不具合が生じている場合には、接合部分で電気抵抗が増大したり、正電極部及び負電極部での発電反応の分布に偏りが生じたりしてしまうことがある。従って、蓄電素子のエネルギ効率が低下してしまうとともに、蓄電素子の信頼性も低下してしまう。また、外装材内に溶接部分が存在しているので、溶接部分を設けるスペースを外装材内に確保しなければならず、蓄電素子が大形化してしまう。
However, in the electric storage element shown in
また、特許文献2に示されているフィルム外装電気デバイスでも、リードと電池要素とが外装フィルム内で超音波溶接により接合されているので、特許文献1の蓄電素子と同様に、エネルギ効率の低下や信頼性の低下、大形化の問題が生じる。
Further, even in the film-clad electrical device shown in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エネルギ効率の低下を抑制することができるとともに信頼性の向上を図ることができ、小形化を図ることができる蓄電デバイスを得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is an electric storage device that can suppress a decrease in energy efficiency, improve reliability, and can be miniaturized. The purpose is to obtain.
この発明に係る蓄電デバイスは、第1の集電箔と第1の集電箔の一部である第1の集電箔露出部を避けて第1の集電箔に設けられた第1の電極とを含む第1の電極形成体と、第2の集電箔と第2の集電箔の一部である第2の集電箔露出部を避けて第2の集電箔に設けられた第2の電極とを含む第2の電極形成体と、第1及び第2の電極間に挟まれ、第1及び第2の電極間の短絡を防止するセパレータとを有する蓄電デバイス本体、及び蓄電デバイス本体を電解液に浸した状態で収容する外装材を備え、第1及び第2の集電箔露出部は、外装材外へ端子として露出している。 The electricity storage device according to the present invention includes a first current collector foil and a first current collector foil provided on the first current collector foil so as to avoid the exposed portion of the first current collector foil that is a part of the first current collector foil. A first electrode forming body including an electrode, a second current collecting foil, and a second current collecting foil that is a part of the second current collecting foil, and is provided on the second current collecting foil. A power storage device body comprising: a second electrode forming body including a second electrode; and a separator sandwiched between the first and second electrodes to prevent a short circuit between the first and second electrodes; An exterior material that accommodates the power storage device main body in a state of being immersed in an electrolytic solution is provided, and the first and second current collector foil exposed portions are exposed as terminals to the exterior of the exterior material.
この発明に係る蓄電デバイスでは、第1の集電箔の一部である第1の集電箔露出部が外装材外へ端子として露出され、第2の集電箔の一部である第2の集電箔露出部が外装材外へ端子として露出されているので、外装材内で積層体と端子とを接合する溶接部分をなくすことができる。従って、蓄電デバイスにおける電気抵抗の増大が抑制されてエネルギ効率の低下を抑制することができ、蓄電デバイスの信頼性の向上も図ることができる。また、外装材内での溶接部分のスペースが不要となるので、蓄電デバイスの小形化を図ることができる。 In the electricity storage device according to the present invention, the first current collector foil exposed portion, which is a part of the first current collector foil, is exposed as a terminal to the outside of the exterior material, and the second current collector foil is a part of the second current collector foil. Since the current collector foil exposed portion is exposed as a terminal to the outside of the exterior material, the welded portion for joining the laminate and the terminal in the exterior material can be eliminated. Accordingly, an increase in electrical resistance in the electricity storage device can be suppressed, and a decrease in energy efficiency can be suppressed, and reliability of the electricity storage device can be improved. Moreover, since the space of the welding part in an exterior material becomes unnecessary, size reduction of an electrical storage device can be achieved.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による蓄電デバイスの構成を示す断面図である。図において、蓄電デバイス1は、蓄電デバイス本体2と、電解液に浸した状態で蓄電デバイス本体2を収容する外装フィルム(外装材)3とを有している。この例では、蓄電デバイス1は電気二重層キャパシタとされている。
1 is a cross-sectional view showing a configuration of an electricity storage device according to
蓄電デバイス本体2は、第1の電極シート(第1の電極形成体)4と、第2の電極シート(第2の電極形成体)5と、第1及び第2の電極シート4,5間に挟まれた紙製のセパレータ6とを有している。
The power
ここで、図2は、図1の蓄電デバイス本体2を示す展開図である。また、図3は、図1の蓄電デバイス本体2の要部の構成を示す斜視図である。蓄電デバイス本体2は、長さ方向を一致させて互いに重ねられた帯状の第1の電極シート4、帯状の第2の電極シート5及び帯状のセパレータ6が第1及び第2の電極シート4,5の長さ方向についてまとめて巻かれることにより扁平状に構成されている。従って、蓄電デバイス本体2は、第1の電極シート4と第2の電極シート5との間にセパレータ6が介在した状態で第1の電極シート4及び第2の電極シート5が繰り返し重なった積層体となっている。
Here, FIG. 2 is a development view showing the electricity
第1の電極シート4は、帯状の第1の集電箔7と、第1の集電箔7の両面に設けられた第1の電極8とを有している。この例では、第1の集電箔7がアルミニウム製の金属箔とされ、第1の電極8が活性炭素電極とされている。
The
第1の電極8は、電極材料が第1の集電箔7に塗布されることにより第1の集電箔7の長さ方向に沿って形成されている。また、第1の電極8は、第1の集電箔7の一方の縁部(一部)である第1の集電箔露出部7aを避けて第1の集電箔7に設けられている。従って、第1の集電箔露出部7aは、第1の集電箔7がそのまま露出された部分となっている。また、第1の集電箔露出部7aは、第1の集電箔7の長さ方向に沿って延びている。
The
第2の電極シート5は、帯状の第2の集電箔9と、第2の集電箔9の両面に設けられた第2の電極10とを有している。この例では、第2の集電箔9がアルミニウム製の金属箔とされ、第2の電極10が活性炭素電極とされている。
The
第2の電極10は、電極材料が第2の集電箔9に塗布されることにより第2の集電箔9の長さ方向に沿って形成されている。また、第2の電極10は、第2の集電箔9の一方の縁部(一部)である第2の集電箔露出部9aを避けて第2の集電箔9に設けられている。従って、第2の集電箔露出部9aは、第2の集電箔9がそのまま露出された部分となっている。また、第2の集電箔露出部9aは、第2の集電箔9の長さ方向に沿って延びている。
The
第1の電極シート4及び第2の電極シート5は、第1及び第2の電極8,10の位置を互いに合わせて重ねられている。また、第1の電極シート4及び第2の電極シート5は、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aを互いに反対方向へ突出させて交互に重ねられている。これにより、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aは、互いに接触することはなく、互いに離れた状態を保っている。
The
セパレータ6は、第1及び第2の電極8,10間に挟まれている。これにより、第1の電極8と第2の電極10との接触が防止され、第1及び第2の電極8,10間の短絡が防止される。
The
第1の集電箔露出部7aには、変性ポリプロピレン製の第1の密閉用樹脂11が設けられている。第1の集電箔露出部7aは、第1の電極シート4が第1の集電箔7の長さ方向について巻かれることにより互いに重なっている。互いに重なる第1の集電箔露出部7a間は、第1の密閉用樹脂11による熱融着により固定されて密閉されている。
The first current collector foil exposed
第1の密閉用樹脂11は、第1の集電箔7の幅方向(第1の集電箔7の長さ方向に対して垂直な方向)について第1の集電箔露出部7aの中間部(所定の部分)に配置されている。第1の集電箔露出部7aにおける第1の密閉用樹脂11の位置よりも外側の部分は、蓄電デバイス1の第1の端子とされている。即ち、第1の集電箔露出部7aの一部が蓄電デバイス1の第1の端子とされている。
The
第2の集電箔露出部9aには、変性ポリプロピレン製の第2の密閉用樹脂12が設けられている。第2の集電箔露出部9aは、第2の電極シート5が第2の集電箔9の長さ方向について巻かれることにより互いに重なっている。互いに重なる第2の集電箔露出部9a間は、第2の密閉用樹脂12による熱融着により固定されて密閉されている。
The second current collecting foil exposed
第2の密閉用樹脂12は、第2の集電箔9の幅方向(第2の集電箔9の長さ方向に対して垂直な方向)について第2の集電箔露出部9aの中間部(所定の部分)に配置されている。第2の集電箔露出部9aにおける第2の密閉用樹脂12の位置よりも外側の部分は、蓄電デバイス1の第2の端子とされている。即ち、第2の集電箔露出部9aの一部が蓄電デバイス1の第2の端子とされている。蓄電デバイス1に対する充電及び放電は、第1及び第2の端子を通して行われる。
The
外装フィルム3は、アルミニウム金属箔の外面にナイロン層が重ねられアルミニウム金属箔の内面にポリプロピレン層が重ねられて構成されたラミネートフィルムとされている。外装フィルム3の内面は、ポリプロピレン層が加熱されることにより熱融着可能になっている。また、この例では、外装フィルム3の形状がチューブ状とされている。これにより、外装フィルム3の両端部には、第1の開口部13及び第2の開口部14が設けられている。
The exterior film 3 is a laminate film that is configured by overlapping a nylon layer on an outer surface of an aluminum metal foil and a polypropylene layer on an inner surface of the aluminum metal foil. The inner surface of the exterior film 3 can be heat-sealed by heating the polypropylene layer. In this example, the shape of the exterior film 3 is a tube shape. Thereby, the
なお、外装フィルム3のアルミニウム金属箔の外面に重ねられる層は、ナイロン層の代わりに、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂の層としてもよい。また、アルミニウム金属箔の内面に重ねられる層は、ポリプロピレン層の代わりに、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂の層としてもよい。さらに、第1及び第2の密閉用樹脂11,12の材料は、第1及び第2の集電箔7,9と外装フィルム3の内面との熱融着性が良好なものであればよく、変性ポリプロピレンの代わりに、変性ポリエチレン等の熱可塑性樹脂としてもよい。 In addition, the layer overlaid on the outer surface of the aluminum metal foil of the exterior film 3 may be a resin layer such as polyethylene terephthalate instead of the nylon layer. Further, the layer superimposed on the inner surface of the aluminum metal foil may be a layer of a thermoplastic resin such as polyethylene instead of the polypropylene layer. Further, the material of the first and second sealing resins 11 and 12 may be any material as long as the heat fusion property between the first and second current collecting foils 7 and 9 and the inner surface of the exterior film 3 is good. Instead of the modified polypropylene, a thermoplastic resin such as modified polyethylene may be used.
蓄電デバイス本体2は、第1の端子(第1の集電箔露出部7aの一部)を第1の開口部13から外装フィルム3外へ露出させるとともに第2の端子(第2の集電箔露出部9aの一部)を第2の開口部14から外装フィルム3外へ露出させて、外装フィルム3内に収容されている。第1の開口部13は、第1の集電箔露出部7aを通した状態で熱融着により密閉されている。第2の開口部14は、第2の集電箔露出部9aを通した状態で熱融着により密閉されている。
The power
次に、蓄電デバイス1の製造方法について説明する。まず、第1の集電箔7に第1の電極8を設けて第1の電極シート4を作製し、第2の集電箔9に第2の電極10を設けて第2の電極シート5を作製しておく(シート作製工程)。
Next, a method for manufacturing the
この後、第1の集電箔露出部7aの所定の位置に第1の密閉用樹脂11を第1の集電箔7の長さ方向に沿って設け、第2の集電箔露出部9aの所定の位置に第2の密閉用樹脂12を第2の集電箔9の長さ方向に沿って設ける。このとき、第1の密閉用樹脂11は第1の集電箔露出部7aの両面に設け、第2の密閉用樹脂12は第2の集電箔露出部9aの両面に設ける(樹脂塗布工程)。
Thereafter, a first sealing
この後、図2に示すように、セパレータ6を介在させながら第1の電極シート4及び第2の電極シート5を重ねる。このとき、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6のそれぞれの長さ方向を一致させる。また、第1及び第2の電極シート4,5は、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aが互いに反対方向へ突出するように重ねる。さらに、セパレータ6は、第1及び第2の電極8,10間に挟まれる位置に配置する。セパレータ6は、第1及び第2の電極8,10間に挟まれる位置だけでなく、外側に露出する第1及び第2の電極8,10のいずれか一方にも重ねる(重ね工程)。
Thereafter, as shown in FIG. 2, the
この後、第1及び第2の電極シート4,5の長さ方向について第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6をまとめて巻いて、図3に示すような扁平状の積層体とする。これにより、第1の集電箔露出部7a同士が互いに重なり、第2の集電箔露出部9a同士が互いに重なる。また、互いに重なる第1の集電箔露出部7a間には第1の密閉用樹脂11が介在し、互いに重なる第2の集電箔露出部9a間には第2の密閉用樹脂12が介在する(巻き工程)。
Thereafter, the
この後、加熱シーラ(例えばインパルス式ヒートシーラ等)を用いることにより第1の密閉用樹脂11及び第2の密閉用樹脂12を所定の熱融着条件下で加熱する。これにより、互いに重なる第1の集電箔露出部7a同士が第1の密閉用樹脂11を介して熱融着され、互いに重なる第2の集電箔露出部9a同士が第2の密閉用樹脂12を介して熱融着される。これにより、蓄電デバイス本体2が完成する(蓄電デバイス本体作製工程)。
Thereafter, the first sealing
この後、蓄電デバイス本体2を外装フィルム3内に収容する。このとき、第1の集電箔露出部7aにおける第1の密閉用樹脂11の位置よりも外側の部分(第1の端子)を第1の開口部13から外装フィルム3外へ露出させ、第2の集電箔露出部9aにおける第2の密閉用樹脂12の位置よりも外側の部分(第2の端子)を第2の開口部14から外装フィルム3外へ露出させておく(収容工程)。
Thereafter, the electricity
この後、加熱シーラ(例えばインパルス式ヒートシーラ等)を用いることにより、外装フィルム3とともに第1の密閉用樹脂11及び第2の密閉用樹脂12を加熱する。この結果、第1の密閉用樹脂11による熱融着及び外装フィルム3の内面同士の熱融着により、第1の集電箔露出部7aが通されたまま第1の開口部13が密閉され、第2の密閉用樹脂12による熱融着及び外装フィルム3の内面同士の熱融着により、第2の集電箔露出部9aが通されたまま第2の開口部14が密閉される。このとき、第1及び第2の開口部13,14のいずれかの一部を電解液注入口として開けておく(第1密閉工程)。
Thereafter, the first sealing
この後、電解液を電解液注入口から外装フィルム3内に注入する(電解液注入工程)。この後、電解液注入口の密閉用樹脂を所定の減圧下で加熱することにより電解液注入口を完全密閉する(第2密閉工程)。これにより、蓄電デバイス1が完成する。
Thereafter, the electrolytic solution is injected into the exterior film 3 from the electrolytic solution injection port (electrolytic solution injection step). Thereafter, the electrolyte injection port is completely sealed by heating the sealing resin of the electrolyte injection port under a predetermined reduced pressure (second sealing step). Thereby, the
このような蓄電デバイス1では、第1の集電箔7の一部である第1の集電箔露出部7aが外装フィルム3外へ第1の端子として露出され、第2の集電箔9の一部である第2の集電箔露出部9aが外装フィルム3外へ第2の端子として露出されているので、外装フィルム3内で積層体と端子とを接合する溶接部分をなくすことができる。従って、蓄電デバイス1における電気抵抗の増大が抑制されてエネルギ効率の低下を抑制することができ、蓄電デバイス1の信頼性の向上も図ることができる。また、外装フィルム3内での溶接部分のスペースが不要となるので、蓄電デバイス1の小形化を図ることができる。
In such an
また、蓄電デバイス本体2は、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6が第1及び第2の集電箔7,9の長さ方向について巻かれることにより構成された積層体となっているので、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6を重ねて巻くだけで複数層の積層体を容易に作製することができる。
In addition, the electricity
また、互いに重なる第1の集電箔露出部7a間が第1の密閉用樹脂11による熱融着により密閉され、互いに重なる第2の集電箔露出部9a間が第2の密閉用樹脂12による熱融着により密閉されているので、第1の集電箔露出部7a及び第2の集電箔露出部9aのそれぞれが個別にまとまった状態をより確実に維持することができ、蓄電デバイス1の端子としての信頼性の向上を図ることができる。
In addition, the space between the first current collector foil exposed
なお、上記の例では、第1の密閉用樹脂11同士及び第2の密閉用樹脂12同士のいずれについても熱融着を完了させた後に、蓄電デバイス本体2を外装フィルム3内に収容して第1密閉工程及び第2密閉工程を行うようになっているが、第1の密閉用樹脂11同士の熱融着及び第2の密閉用樹脂12同士の熱融着のいずれか一方が完了していない未完成の蓄電デバイス本体2を外装フィルム3内に収容して第1密閉工程及び第2密閉工程を行うようにしてもよい。この場合、熱融着が完了していない密閉用樹脂の熱融着は、第1密閉工程及び第2密閉工程のいずれかにおいて、外装フィルム3の内面同士の熱融着と同時に行われる。このようにすれば、第1及び第2の密閉用樹脂11,12によって完全に密閉されていない段階で蓄電デバイス本体2を電解液に浸すことができるので、蓄電デバイス本体2内への電解液の含浸時間を短縮することができる。
In the above example, after the heat sealing is completed for both the first sealing
実施の形態2.
上記の例では、第1の電極シート4が巻かれて構成された第1の集電箔露出部7aがそのまま第1の端子とされ、第2の電極シート5が巻かれて構成された第2の集電箔露出部9aがそのまま第2の端子とされているが、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれの一部を切り取って所定の形状としてもよい。
In the above example, the first current collector foil exposed
即ち、図4は、この発明の実施の形態2による蓄電デバイスの第1の端子の構成を示す要部斜視図である。また、図5は、図4の第1の集電箔露出部7aの一部が切り取られる前の状態を示す斜視図である。図において、互いに重なった第1の集電箔露出部7aの一部は、図5の切り取り線21を境界として積層体から切り取られている。即ち、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6により構成された扁平状の積層体の幅方向両端部の位置における第1の集電箔露出部7aの部分が積層体から切り取られている。これにより、第1の集電箔露出部7aは、所定の形状とされた第1の端子として残されている。
That is, FIG. 4 is a main part perspective view showing the configuration of the first terminal of the electric storage device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing a state before a part of the first current collector foil exposed
第2の集電箔露出部9aも、第1の集電箔露出部7aと同様に、一部が切り取られることにより所定の形状の第2の端子として積層体に残されている。他の構成は実施の形態1と同様である。
Similarly to the first current collector foil exposed
次に、蓄電デバイス1の製造方法について説明する。積層体の作製後、互いに重なる第1の集電箔露出部7a同士を第1の密閉用樹脂11を介して熱融着し、互いに重なる第2の集電箔露出部9a同士を第2の密閉用樹脂12を介して熱融着するまでの工程は、実施の形態1と同様である。
Next, a method for manufacturing the
この後、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれの一部を切り取ることにより、蓄電デバイス本体2が完成する。このとき、第1の集電箔露出部7aの一部とともに第1の密閉用樹脂11の一部も切り取り、第2の集電箔露出部9aの一部とともに第2の密閉用樹脂12の一部も切り取る。第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれの一部が切り取られることにより、電解液を注入可能な電解液注入口が蓄電デバイス本体2に形成される(蓄電デバイス本体作製工程)。
Thereafter, a part of each of the first and second current collector foil exposed
この後、蓄電デバイス本体2を外装フィルム3内に収容する。このとき、第1の集電箔露出部7aにおける第1の密閉用樹脂11の位置よりも外側の部分(第1の端子)を第1の開口部13から外装フィルム3外へ露出させ、第2の集電箔露出部9aにおける第2の密閉用樹脂12の位置よりも外側の部分(第2の端子)を第2の開口部14から外装フィルム3外へ露出させておく(収容工程)。
Thereafter, the electricity
この後、加熱シーラ(例えばインパルス式ヒートシーラ等)を用いることにより、外装フィルム3とともに第1の密閉用樹脂11及び第2の密閉用樹脂12のいずれか一方を加熱し、第1及び第2の開口部13,14のいずれか一方を熱融着により密閉する(第1密閉工程)。
Thereafter, by using a heating sealer (for example, an impulse heat sealer or the like), either the first sealing
この後、電解液注入口から外装フィルム3内に電解液を注入する(電解液注入工程)。この後、第1及び第2の開口部13,14のいずれか他方を熱融着により密閉する(第2密閉工程)。これにより、蓄電デバイス1が完成する。
Thereafter, the electrolytic solution is injected into the exterior film 3 from the electrolytic solution injection port (electrolytic solution injection step). Thereafter, the other of the first and
このような蓄電デバイス1では、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれが一部切り取られて所定の形状とされているので、蓄電デバイス1の第1及び第2の端子のそれぞれの形状及びサイズを自由に設定することができる。また、第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれの一部を切り取ることにより電解液注入口を蓄電デバイス本体2に形成することができ、外装フィルム3内に電解液を注入するときの十分な注液経路を確保することができる。
In such an
実施の形態3.
上記実施の形態2では、第1の集電箔露出部7aの一部が切り取られて1本の第1の端子が蓄電デバイス本体2に形成され、第2の集電箔露出部9aの一部が切り取られて1本の第2の端子が蓄電デバイス本体2に形成されているが、第1の集電箔露出部7aの一部を切り取って2本の第1の端子を蓄電デバイス本体2に形成し、第2の集電箔露出部9aの一部を切り取って2本の第2の端子を蓄電デバイス本体2に形成してもよい。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, a part of the first current collector foil exposed
即ち、図6は、この発明の実施の形態3による蓄電デバイスの第1の端子の構成を示す要部斜視図である。蓄電デバイス本体2では、扁平状の積層体の幅方向両端部及び中央部のそれぞれの位置における第1の集電箔露出部7aの部分が積層体から切り取られ、積層体の幅方向両端部及び中央部のそれぞれの位置における第2の集電箔露出部9aの部分が積層体から切り取られている。これにより、第1の集電箔露出部7aの残った部分が2本の第1の端子となり、第2の集電箔露出部9aの残った部分が2本の第2の端子となっている。他の構成は上記の例と同様である。
That is, FIG. 6 is a perspective view of the main part showing the configuration of the first terminal of the electricity storage device according to Embodiment 3 of the present invention. In the electricity
このようにすれば、第1及び第2の端子の本数をそれぞれ自由に設定することができ、組電池やモジュール等の設計の都合に合わせた単電池構造を容易に作製することができる。また、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6が巻かれて構成された積層体の幅を変更する場合であっても、第1及び第2の端子の位置は積層体の幅の変更の影響を受けることなく設定することができる。従って、第1及び第2の端子の位置を積層体の大きさに関係なく決めることができ、設計の都合に合わせた位置に設定された第1及び第2の端子を有する種々の大きさの単電池を容易に作製することができる。
If it does in this way, the number of the 1st and 2nd terminal can be set freely, respectively, and the single cell structure suitable for the convenience of design, such as an assembled battery and a module, can be produced easily. Even when the width of the laminate formed by winding the
実施の形態4.
図7は、この発明の実施の形態4による蓄電デバイスの要部の構成を示す斜視図である。図において、蓄電デバイス本体2は、長さ方向を一致させて互いに重ねられた第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6が第1及び第2の電極シート4,5の長さ方向(第1及び第2の集電箔7,9の長さ方向)について山折り及び谷折りを繰り返して折り畳まれることにより扁平状に構成された積層体となっている。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a main part of an electricity storage device according to
第1の電極シート4における第1の電極8は、第1の集電箔7の片面のみに設けられている。また、第2の電極シート5における第2の電極10は、第2の集電箔9の片面のみに設けられている。他の構成及び製造方法は実施の形態1と同様である。
The
このような蓄電デバイスでは、蓄電デバイス本体2は、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6が第1及び第2の集電箔7,9の長さ方向について山折り及び谷折りを繰り返して折り畳まれることにより構成された積層体となっているので、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6を重ねて折り畳むだけで複数層の積層体を容易に作製することができる。
In such an electricity storage device, the electricity
なお、第1の電極シート4が折り畳まれて構成された第1の集電箔露出部7aがそのまま第1の端子とされ、第2の電極シート5が折り畳まれて構成された第2の集電箔露出部9aがそのまま第2の端子とされているが、実施の形態2又は3に示すように、折り畳まれた第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれの一部を切り取ることにより第1及び第2の集電箔露出部7a,9aのそれぞれを第1及び第2の端子として残すようにしてもよい。このようにすれば、電解液注入口を蓄電デバイス本体2に形成することができ、外装フィルム3内に電解液を注入するときの十分な注液経路を確保することができる。
The first current collector foil exposed
実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5による蓄電デバイスの要部の構成を示す斜視図である。図において、蓄電デバイス本体2は、複数の第1の電極シート4と複数の第2の電極シート5とがセパレータ6を挟みながら交互に重ねられることにより構成された積層体となっている。第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6のそれぞれの形状は、短冊状となっている。
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a main part of an electricity storage device according to
次に、蓄電デバイスの製造方法について説明する。各第1の電極シート4のそれぞれの第1の集電箔露出部7aには第1の密閉用樹脂11を設けておき、各第2の電極シート5のそれぞれの第2の集電箔露出部9aには第2の密閉用樹脂12を設けておく。第1の密閉用樹脂11は第1の集電箔露出部7aの両面に設け、第2の密閉用樹脂12は第2の集電箔露出部9aの両面に設ける。
Next, the manufacturing method of an electrical storage device is demonstrated. A first sealing
この後、セパレータ6を挟みながら第1の電極シート4と第2の電極シート5とを交互に重ねる。このとき、図8に示すように、各第1の密閉用樹脂11の位置を合わせて第1の電極シート4を重ね、各第2の密閉用樹脂12の位置を合わせて第2の電極シート5を重ねる。
Thereafter, the
この後、加熱シーラ(例えばインパルス式ヒートシーラ等)により第1及び第2の密閉用樹脂11,12のそれぞれを加熱し、各第1の集電箔露出部7a間を熱融着させ、各第2の集電箔露出部9a間を熱融着させる。これにより、蓄電デバイス本体2が作製される(蓄電デバイス本体作製工程)。この後の手順は実施の形態1と同様である。
Thereafter, each of the first and second sealing resins 11 and 12 is heated by a heating sealer (for example, an impulse heat sealer or the like), and the first current collector foil exposed
このような蓄電デバイスでは、蓄電デバイス本体2は、複数の第1の電極シート4と複数の第2の電極シート5とがセパレータ6を挟みながら交互に重ねられることにより構成された積層体となっているので、セパレータ6を挟みながら第1の電極シート4と第2の電極シート5とを重ねるだけで複数層の積層体を容易に作製することができる。
In such an electricity storage device, the electricity
なお、上記の例では、互いに重ねられた複数の第1の集電箔露出部7aがそのまま第1の端子とされ、互いに重ねられた複数の第2の電極シート5がそのまま第2の端子とされているが、実施の形態2又は3に示すように、各第1の集電箔露出部7aの一部を切り取って残された第1の集電箔露出部7aの部分を第1の端子としてもよい。また、各第2の集電箔露出部9aの一部を切り取って残された第1の集電箔露出部9aの部分を第2の端子としてもよい。
In the above example, the plurality of first current collector foil exposed
実施の形態6.
図9は、この発明の実施の形態6による蓄電デバイスの構成を示す断面図である。また、図10は、図9の蓄電デバイス本体を示す展開図である。図において、セパレータ6は、第1及び第2の密閉用樹脂11,12のいずれかとまとめて熱融着されている。この例では、第1及び第2の電極8,10間に挟まれた一方のセパレータ6が第1の密閉用樹脂11とまとめて熱融着され、第2の電極10の外側に重ねられた他方のセパレータ6が第2の密閉用樹脂12とまとめて熱融着されている。他の構成は実施の形態1と同様である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of an electricity storage device according to
次に、蓄電デバイスの製造方法について説明する。まず、シート作製工程及び樹脂塗布工程の後、第1の電極シート4、一方のセパレータ6、第2の電極シート5及び他方のセパレータ6の順に重ねる。このとき、一方のセパレータ6の縁部を第1の密閉用樹脂11に重ね、他方のセパレータ6の縁部を第2の密閉用樹脂12に重ねておく(重ね工程)。
Next, the manufacturing method of an electrical storage device is demonstrated. First, after the sheet preparation step and the resin coating step, the
この後、第1及び第2の電極シート4,5の長さ方向について第1の電極シート4、第2の電極シート5及び各セパレータ6をまとめて巻く。これにより、一方のセパレータ6の縁部が第1の密閉用樹脂11間に把持され、他方のセパレータ6の縁部が第2の密閉用樹脂12間に把持される(巻き工程)。
Thereafter, the
この後、加熱シーラ(例えばインパルス式ヒートシーラ等)を用いることにより第1の密閉用樹脂11及び第2の密閉用樹脂12を所定の熱融着条件下で加熱する。これにより、互いに重なる第1の集電箔露出部7a間が一方のセパレータ6の縁部とともにまとめて熱融着される。また、互いに重なる第2の集電箔露出部9a間が他方のセパレータ6の縁部とともにまとめて熱融着される。このようにして、蓄電デバイス本体2を作製する(蓄電デバイス本体作製工程)。この後の手順は実施の形態1と同様である。
Thereafter, the first sealing
このような蓄電デバイスでは、セパレータ6が第1及び第2の密閉用樹脂11,12のいずれかとまとめて熱融着されているので、第1及び第2の電極シート4,5のいずれかの位置に対するセパレータ6の位置をより確実に維持することができる。これにより、蓄電デバイスが例えば衝撃等を受けた場合であっても、各セパレータ6は第1及び第2の電極シート4,5に対してずれにくくなり、第1及び第2の電極8,10間にセパレータ6をより確実に介在させることができる。従って、第1及び第2の電極8,10間が短絡する故障の発生を抑制することができ、蓄電デバイスの信頼性の向上を図ることができる。
In such an electricity storage device, since the
なお、上記の例では、互いに重ねられた複数の第1の集電箔露出部7aがそのまま第1の端子とされ、互いに重ねられた複数の第2の電極シート5がそのまま第2の端子とされているが、実施の形態2又は3に示すように、各第1の集電箔露出部7aの一部を切り取って残された第1の集電箔露出部7aの部分を第1の端子としてもよい。また、各第2の集電箔露出部9aの一部を切り取って残された第1の集電箔露出部9aの部分を第2の端子としてもよい。
In the above example, the plurality of first current collector foil exposed
また、上記の例では、セパレータ6が第1及び第2の密閉用樹脂11,12のいずれかとまとめて熱融着されている構成が、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6が巻かれて構成された実施の形態1における積層体に適用されているが、第1の電極シート4、第2の電極シート5及びセパレータ6が折り畳まれて構成された実施の形態4における積層体に、セパレータ6が第1及び第2の密閉用樹脂11,12のいずれかとまとめて熱融着されている構成を適用してもよい。また、複数の第1の電極シート4と複数の第2の電極シート5とがセパレータ6を挟みながら交互に重ねられて構成された実施の形態5における積層体に、セパレータ6が第1及び第2の密閉用樹脂11,12のいずれかとまとめて熱融着されている構成を適用してもよい。
In the above example, the configuration in which the
また、各上記実施の形態では、第1の密閉用樹脂11が第1の集電箔露出部7aの両面に設けられているが、積層体とされている状態で第1の密閉用樹脂11が第1の集電箔露出部7a間に介在するのであれば、第1の集電箔露出部7aの片面にのみ第1の密閉用樹脂11を設けてもよい。また、各上記実施の形態では、第2の密閉用樹脂12が第2の集電箔露出部9aの両面に設けられているが、積層体とされた状態で第2の密閉用樹脂12が第2の集電箔露出部9a間に介在するのであれば、第2の集電箔露出部9aの片面にのみ第2の密閉用樹脂12を設けてもよい。
In each of the above embodiments, the first sealing
また、各上記実施の形態では、蓄電デバイス本体2がチューブ状の外装フィルム3内に収容されるようになっているが、外装フィルム3の形状はこれに限定されない。例えば、2枚のシート状の外装フィルム間に蓄電デバイス本体2を配置して各外装フィルムで蓄電デバイス本体2を包むようにしてもよいし、蓄電デバイス本体2のスペースをあらかじめ形成しておいたカップ状の外装容器内に蓄電デバイス本体2を配置して外装フィルムで外装容器の開口を塞ぐようにしてもよい。
Moreover, in each said embodiment, although the electrical storage device
1 蓄電デバイス、2 蓄電デバイス本体、3 外装フィルム(外装材)、4 第1の電極シート(第1の電極形成体)、5 第2の電極シート(第2の電極形成体)、6 セパレータ、7 第1の集電箔、7a 第1の集電箔露出部、8 第1の電極、9 第2の集電箔、9a 第2の集電箔露出部、10 第2の電極、11 第1の密閉用樹脂、12 第2の密閉用樹脂。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記第1の集電箔露出部に設けられ、互いに重なる上記第1の集電箔露出部間を熱融着により固定する第1の密閉用樹脂、
上記第2の集電箔露出部に設けられ、互いに重なる上記第2の集電箔露出部間を熱融着により固定する第2の密閉用樹脂、及び
上記蓄電デバイス本体を電解液に浸した状態で収容する外装材
を備え、
上記第1及び第2の集電箔露出部は、上記外装材外へ端子として露出しており、
上記セパレータは、上記第1及び第2の密閉用樹脂のいずれかとまとめて熱融着されていることを特徴とする蓄電デバイス。 A first current collecting foil and a first electrode provided on the first current collecting foil so as to avoid the exposed portion of the first current collecting foil that is a part of the first current collecting foil; The second current collector foil, the second current collector foil, and the second current collector foil provided on the second current collector foil while avoiding the second current collector foil exposed portion which is a part of the second current collector foil An electricity storage device body comprising: a second electrode forming body including an electrode; and a separator sandwiched between the first and second electrodes to prevent a short circuit between the first and second electrodes ;
A first sealing resin which is provided in the first current collector foil exposed portion and which fixes the first current collector foil exposed portions overlapping each other by heat fusion;
A second sealing resin that is provided in the second current collector foil exposed portion and that fixes between the second current collector foil exposed portions that overlap each other by thermal fusion, and the power storage device main body are immersed in an electrolytic solution. With exterior materials to be housed in a state,
The first and second current collector foil exposed portions are exposed as terminals outside the exterior material ,
The electricity storage device , wherein the separator is heat-sealed together with one of the first and second sealing resins .
上記第2の集電箔露出部は帯状の上記第2の集電箔の長さ方向に沿って延びており、
上記蓄電デバイス本体は、上記第1の電極形成体、上記第2の電極形成体及び上記セパレータが上記第1及び第2の集電箔の長さ方向について巻かれることにより構成された積層体となっていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電デバイス。 The first current collector foil exposed portion extends along the length direction of the band-shaped first current collector foil,
The second current collector foil exposed portion extends along the length direction of the strip-shaped second current collector foil,
The power storage device body includes a laminated body configured by winding the first electrode forming body, the second electrode forming body, and the separator in the length direction of the first and second current collector foils. The electrical storage device according to claim 1, wherein
上記第2の集電箔露出部は帯状の上記第2の集電箔の長さ方向に沿って延びており、
上記蓄電デバイス本体は、上記第1の電極形成体、上記第2の電極形成体及び上記セパレータが上記第1及び第2の集電箔の長さ方向について山折り及び谷折りを繰り返して折り畳まれることにより構成された積層体となっていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電デバイス。 The first current collector foil exposed portion extends along the length direction of the band-shaped first current collector foil,
The second current collector foil exposed portion extends along the length direction of the strip-shaped second current collector foil,
The power storage device body is folded in such a manner that the first electrode forming body, the second electrode forming body, and the separator are repeatedly folded in a mountain and valley in the length direction of the first and second current collector foils. The power storage device according to claim 1, wherein the power storage device is a laminated body constituted by the above.
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