JP6001885B2 - 扁平形電池 - Google Patents

扁平形電池 Download PDF

Info

Publication number
JP6001885B2
JP6001885B2 JP2012054337A JP2012054337A JP6001885B2 JP 6001885 B2 JP6001885 B2 JP 6001885B2 JP 2012054337 A JP2012054337 A JP 2012054337A JP 2012054337 A JP2012054337 A JP 2012054337A JP 6001885 B2 JP6001885 B2 JP 6001885B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
negative electrode
positive electrode
connecting portion
positive
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.)
Active
Application number
JP2012054337A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013187182A (ja
Inventor
友希 泰永
友希 泰永
優子 大西
優子 大西
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.)
Hitachi Maxell Energy Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Energy Ltd
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 Hitachi Maxell Energy Ltd filed Critical Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority to JP2012054337A priority Critical patent/JP6001885B2/ja
Publication of JP2013187182A publication Critical patent/JP2013187182A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6001885B2 publication Critical patent/JP6001885B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

Description

本発明は、コイン形電池等の扁平形電池に関する。
有底筒状の外装缶と、該外装缶との間に空間が形成されるように該外装缶に対して逆皿状に配置される有底筒状の封口缶と、を備えた扁平形電池が知られている。このような扁平形電池では、例えば特許文献1に開示されるように、外装缶及び封口缶によって形成される空間内に、複数の正極及び複数の負極を交互に積層することによって構成される電極体が収納されている。
上述の構成では、複数の正極及び複数の負極は、それぞれ、正極タブ(正極接続部)及び負極タブ(負極接続部)を有する。正極タブ同士及び負極タブ同士は互いに接続されている。これにより、複数の正極及び複数の負極は、互いに電気的に接続されている。
特開2009−289621号公報
上述のようにそれぞれ互いに接続された正極接続部及び負極接続部は、それぞれ、外装缶及び封口缶に対して電気的に接続される。例えば、正極接続部は外装缶に対して溶接によって接続される一方、負極接続部は封口缶に接触するように折り曲げられる。具体的には、負極接続部は、先端部分が電極体の端面と封口缶との間に位置するように折り曲げられる。
このように、接続部を折り曲げてその先端部分を電極体の端面上に位置付ける構成の場合、該電極体の外周側が接続部によって部分的に積層方向に押される場合がある。そうすると、電極体を構成する正極及び負極の隙間は、折り曲げられた接続部によって押される部分と押されていない部分とで不均一になる。この場合には、正極及び負極の隙間内に電解液が浸入しにくくなり、狙い通りの電池性能が得られない可能性がある。
そのため、本発明の目的は、正極同士を電気的に接続する正極接続部及び負極同士を電気的に接続する負極接続部によって、電極体を構成する正極及び負極の隙間にばらつきが生じないような扁平形電池の構成を得ることにある。
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池は、有底筒状の外装缶と、前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される有底筒状の封口缶と、前記外装缶と前記封口缶とを組み合わせることによって形成される前記空間内に収納される電極体とを備え、前記電極体は、交互に積層される平板状の複数の正極及び負極を有し、前記正極は、平板状の正極本体と、前記正極本体から外方に延びる正極接続部とを有し、前記負極は、平板状の負極本体と、前記負極本体から外方に延びる負極接続部とを有し、前記正極本体及び前記負極本体は、前記正極接続部と前記負極接続部とが異なる方向に突出しつつ、前記正極接続部同士が積層され且つ前記負極接続部同士が積層されるように、交互に積層されていて、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち少なくとも一方の接続部は、前記電極体の積層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記外装缶及び前記封口缶に接触しないように折り曲げられている(第1の構成)。
正極接続部及び負極接続部のうち少なくとも一方の接続部は、先端部分が電極体の積層方向に延びるとともに外装缶及び封口缶に接触しないように、折り曲げられている。そのため、前記一方の接続部が電極体の端面上に位置するのを防止できる。これにより、前記一方の接続部によって、電極体を構成する正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。したがって、電極体に対する電解液の浸潤性のばらつきを抑制することができ、電池性能のばらつきを防止できる。
しかも、前記一方の接続部の先端部分は外装缶及び封口缶に接触しないため、外装缶及び封口缶の極性が前記一方の接続部の極性と異なる場合であっても、該一方の接続部と外装缶及び封口缶との間で短絡が生じるのを防止できる。
前記第1の構成において、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち、前記電極体における積層方向の中央部分の位置で束ねられた少なくとも一方の接続部は、前記電極体が前記封口缶内に配置された状態で該封口缶の開口側に向かって延びるように、折り曲げられているのが好ましい(第2の構成)。
上述の構成により、電極体を封口缶内に収納した状態で、正極接続部及び負極接続部のうち、電極体における積層方向の中央部分の位置で束ねられた少なくとも一方の接続部は、封口缶の開口側に向かって延びている。そのため、電極体を封口缶内に収納する際に、前記一方の接続部の先端部分が該封口缶の内面に引っかかるのを防止できる。したがって、上述の構成により、封口缶内に電極体を組み付ける際の作業性の向上を図れる。
前記第1または2の構成において、前記正極接続部及び前記負極接続部は、それぞれ、前記電極体の積層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記電池ケースに接触しないように折り曲げられているのが好ましい(第3の構成)。
これにより、正極接続部及び負極接続部が、電極体の端面上に位置付けられるのを防止できる。したがって、正極接続部及び負極接続部によって、電極体を構成する正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。よって、電極体に対する電解液の浸潤性のばらつきをより確実に抑制することができ、電池性能のばらつきをより確実に防止できる。
前記第1から第3の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電極体における積層方向の一側の端部には、前記正極及び前記負極の一方が配置されるとともに、前記一側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶のいずれか一方と接触していて、前記電極体における積層方向の他側の端部には、前記正極及び前記負極の他方に電気的に接続された集電板が配置されるとともに、前記他側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶の他方と接触しているのが好ましい(第4の構成)。
これにより、正極接続部及び負極接続部を、外装缶及び封口缶にそれぞれ接続する必要がなくなる。したがって、従来のように正極接続部を外装缶に対して溶接によって接続する必要がなくなるため、溶接スペースが不要になり、電池全体の小型化を図れる。また、従来のように負極接続部を電極体の端面上に配置する必要もなくなるため、該負極接続部によって、正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。
さらに、上述の構成により、電極体の両端部を、外装缶及び封口缶に対して、面接触させることができる。これにより、電極体と外装缶及び封口缶とをより確実に電気的に接続することができる。
前記第4の構成において、前記電極体の積層方向の他側には、前記集電板よりも前記積層方向内方に絶縁板が設けられていて、前記絶縁板は、前記電極体の積層方向から見て、前記正極及び前記負極よりも外方に突出する突出部を有し、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち前記集電板と極性が異なる接続部は、先端部分が前記絶縁板の前記突出部に接触するように折り曲げられているのが好ましい(第5の構成)。
こうすることで、正極接続部及び負極接続部のうち集電板と極性が異なる接続部の先端部分が、集電板、及び、該集電板に電気的に接続された外装缶または封口缶に接触するのを防止できる。したがって、正極接続部または負極接続部の先端部分によって、電池内部で短絡が生じるのをより確実に防止できる。
前記第1の構成において、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち他方の接続部は、前記外装缶及び前記封口缶のうち前記他方の接続部とは極性が異なる部材に向かって延びるように曲げられていて、前記他方の接続部は、前記電極体の積層方向中央の位置よりも、前記外装缶及び前記封口缶のうち前記一方の接続部と極性が同じ部材側の位置で束ねられるように、互いに接続されているのが好ましい(第6の構成)。
これにより、一方の接続部の先端部分が、該一方の接続部とは極性が異なる部材に接触するのをより確実に防止できる。したがって、電池内部での短絡の発生をより確実に防止できる。
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池によれば、正極接続部及び負極接続部の少なくとも一方を、先端部分が前記電極体の積層方向に延びるとともに外装缶及び封口缶に接触しないように折り曲げる。これにより、正極接続部及び負極接続部の少なくとも一方によって、電極体の正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。したがって、電極体に対する電解液の浸潤性のばらつきを防止することができ、電池の性能にばらつきが生じるのを防止できる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる扁平形電池の概略構成を示す断面図である。 図2は、扁平形電池内の電極体の構造を拡大して示す部分拡大断面図である。 図3は、正極の構成を示す平面図である。 図4は、負極の構成を示す平面図である。 図5は、電極体を負極缶側からみた場合の図である。 図6は、電極体を正極缶側からみた場合の図である。 図7は、負極缶内に電極体を挿入する様子を示す断面図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
(全体構成)
図1は、本発明の一実施形態である扁平形電池1の概略構成を示す断面図である。この扁平形電池1は、有底円筒状の外装缶としての正極缶10と、該正極缶10の開口を覆う封口缶としての負極缶20と、正極缶10の外周側と負極缶20の外周側との間に配置されるガスケット30と、正極缶10及び負極缶20の間に形成される空間内に収納される電極体40とを備えている。したがって、扁平形電池1は、正極缶10と負極缶20とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。すなわち、正極缶10及び負極缶20によって内部に空間を有する電池ケースが構成される。電池ケースの空間内には、電極体40以外に、非水電解液(図示省略。以下、単に電解液という)も封入されている。
正極缶10は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶10は、円形状の底部11と、その外周に該底部11と連続して形成される円筒状の周壁部12とを備えている。この周壁部12は、縦断面視(図1に図示した状態)で、底部11の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。正極缶10は、後述するように、負極缶20との間にガスケット30を挟んだ状態で、周壁部12の開口端側が内側に折り曲げられて、該負極缶20に対してかしめられている。
負極缶20も、正極缶10と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶20は、正極缶10の周壁部12よりも外形が小さい円筒状の周壁部22と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部21と、を有している。この周壁部22も、正極缶10の周壁部12と同様、縦断面視で、平面部21に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。
負極缶20の周壁部22には、平面部21側の基端部22aに比べて径が段状に大きくなる拡径部22bが形成されている。すなわち、周壁部22には、基端部22aと拡径部22bとの間に段部22cが形成されている。図1に示すように、この段部22cに対して、正極缶10の周壁部12の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、正極缶10は、その周壁部12の開口端側が負極缶20の段部22cに嵌合されている。
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。ガスケット30は、負極缶20の周壁部22と正極缶10の周壁部12との間に挟みこまれるように、該周壁部12,22の間に配置されている。ガスケット30の材料としては、PPに限らず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。
電極体40は、図2にも示すように、袋状のセパレータ44内に収容された略円板状の正極41と、略円板状の負極51とを備える。正極41及び負極51は、厚み方向に交互に配置されるように、複数、積層されている。これにより、電極体40は、全体として略円柱状の形状を有している。
電極体40の正極41及び負極51は、図1に示すように、該電極体40の両端部で、負極51が正極41よりも端部側に位置するように、積層されている。図1及び図2に示すように、電極体40の一方の端部には、正極41に電気的に接続された後述の正極箔46が配置されている。この正極箔46と負極51との間には、絶縁シート47が配置されている。
図2に示すように、正極41は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層42を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体43の両面にそれぞれ配置したものである。
正極41の平面図を図3に示す。図3に示すように、正極集電体43は、円板の一部を切り欠いた形状を有する集電体本体43aと、該集電体本体43aから外方に向かって延びる正極リード43b(正極接続部)とを有する。集電体本体43aには、平面視で対向する部分が互いに平行になるように、切り欠き部43c,43dが形成されている。集電体本体43aの一方の切り欠き部43cから、正極リード43bが外方に向かって延びている。集電体本体43aの表面上には、正極活物質層42が設けられている。すなわち、正極集電体43の集電体本体43aは、正極活物質増42によって覆われている。集電体本体43a及び正極活物質層42によって、正極本体41aが構成される。
正極集電体43の集電体本体43aに他方の切り欠き部43dを設けることによって、電極体40に対して、後述する負極51の負極リード53bをよりコンパクトに配置することができる。すなわち、図1及び図2に示すように、電極体40の側方には、該電極体40の積層方向に延びるように負極リード53bが配置されるため、上述の切り欠き部43dを設けることにより、該負極リード53bを電極体40に対してより近い位置に配置できる。
図2に示すように、負極51は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層52を、銅等の金属箔製の負極集電体53の両面にそれぞれ配置したものである。負極51のうち、略円柱状の電極体40の軸方向端部側に位置する負極は、それぞれ、負極集電体53が電極体40の軸方向端部側に位置するように、負極集電体53の一面側のみに負極活物質層52を有する。電極体40の軸方向両端部側に位置する負極のうち、一方の端部側に位置する負極の負極集電体53は、該電極体40が電池ケースの空間内に配置された状態で、負極缶20の平面部21に接触する。電極体40の他方の端部側に位置する負極の負極集電体53は、絶縁シート47及び正極箔48を介して正極缶10の底部11上に位置づけられる。
負極51の平面図を図4に示す。図4に示すように、負極集電体53は、円板の一部を切り欠いた形状を有する集電体本体53aと、該集電体本体53aから外方に向かって延びる負極リード53b(負極接続部)とを有する。集電体本体53aには、平面視で対向する部分が互いに平行になるように、切り欠き部53c,53dが形成されている。集電体本体53aの一方の切り欠き部53cから、負極リード53bが外方に向かって延びている。集電体本体53aの表面上には、負極活物質層52が設けられている。すなわち、負極集電体53の集電体本体53aは、負極活物質層52によって覆われている。集電体本体53a及び負極活物質層52によって、負極本体51aが構成される。
負極集電体53の集電体本体53aに他方の切り欠き部53dを設けることによって、電極体40に対して、正極41の正極リード43bをよりコンパクトに配置することができる。すなわち、図1及び図2に示すように、電極体40の側方には、該電極体40の積層方向に延びるように正極リード43bが配置されるため、上述の切り欠き部53dを設けることにより、該正極リード43bを電極体40に対してより近い位置に配置できる。
セパレータ44は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、図2に示すように、正極41の正極本体41a、及び、正極リード43bの正極本体41a側の基端部を収納可能な大きさに形成されている。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ44を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ44を透過することができる。セパレータ44は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極41を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
図1、図2、図5及び図6に示すように、正極41及び負極51は、正極本体41a及び負極本体51aに対し、各正極41の正極リード43bと各負極51の負極リード53bとが異なる方向に延びるように積層される。すなわち、正極41及び負極51は、正極リード43bと負極リード53bとが、正極本体41a及び負極本体51aを挟んで反対側に延びるように積層される。これにより、各正極41の正極リード43b及び各負極51の負極リード53bがそれぞれ厚み方向に重ねられる。正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、厚み方向に重ねられた状態で、溶接によって互いに接続される。正極リード43b及び負極リード53bの構成については後述する。
図1及び図2に示すように、上述のように積層された正極41及び負極51に対し、電極体40の一方側には、既述のとおり、正極箔46がさらに積層される。正極箔46は、例えばアルミニウム合金などの金属によって構成される。
図6に示すように、正極箔46は、略円板状の接触部46aと、該接触部46aから外方に向かって延びるリード部46bとを有する。正極箔46は、正極41及び負極51と同様、接触部46a及びリード部46bが一体形成されている。正極箔46の接触部46aは、負極51の負極集電体53の集電体本体53aと同等の直径を有する。正極箔46の接触部46aには、切り欠き部46cが1箇所設けられていて、該切り欠き部46cからリード部46bが外方に向かって延びている。
上述のような構成の正極箔46を、正極41及び負極51に対して積層することにより、図6に示すように、正極箔46の概略円板状の接触部46aは、正極41及び負極51よりも径方向外方に突出する。すなわち、正極箔46の接触部46aは、電極体40の積層方向から見て、正極41及び負極51よりも外方に突出する突出部46dを有する。
図1及び図2に示すように、正極箔46の接触部46aにおける電極体40の積層方向内方側には、絶縁シート47(絶縁板)が配置される。絶縁シート47は、正極箔46の接触部46aと同等の大きさ及び形状を有する。したがって、絶縁シート47も、正極41及び負極51よりも径方向外方に突出する。すなわち、絶縁シート47も、正極箔46の接触部46aと同様、電極体40の積層方向から見て、正極41及び負極51よりも外方に突出する突出部47aを有する。この突出部47aは、正極箔46の接触部46aの突出部46d上に位置し、該突出部46dと同等の形状及び大きさを有する。
絶縁シート47は、電極体40の軸方向端部側に位置する負極51と、正極箔46とを電気的に絶縁する。また、絶縁シート47の突出部47aには、後述するように、負極リード53bの先端部分が接触する。よって、絶縁シート47によって、負極リード53bの先端部分と正極箔46及び正極缶10とが短絡を生じるのを防止できる。なお、本実施形態では、負極リード53bの先端部分が絶縁シート47の突出部47aに接触しているが、この限りではなく、負極リード53bは、絶縁シート47の突出部47aから離間するような長さであってもよい。
(正極リード及び負極リード)
次に、正極41の正極リード43b及び負極51の負極リード53bの構成について説明する。
既述のとおり、正極41及び負極51は、正極リード43b同士及び負極リード53b同士がそれぞれ互いに重なるように、積層される(図1、図2、図5及び図6参照)。すなわち、正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、厚み方向に積層される。厚み方向にそれぞれ積層された正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、円柱状の電極体40の積層方向中央部分で、束ねられた状態で超音波溶接によって互いに接合される。それぞれ互いに接合された正極リード43b及び負極リード53bは、図1及び図2に示すように、正極缶10の底部11側に向かって折り曲げられる。ここで、電極体40の積層方向の中央部分とは、電極体40の積層方向の中央を挟んで、該電極体40の積層方向の高さの約1/5の範囲を意味する。より好ましくは、電極体40の積層方向の中央部分とは、積層方向中央から積層方向の上下に、それぞれ、電極体40の高さの約10%の範囲を意味する。
このように、正極リード43b及び負極リード53bを正極缶10の底部11側に向かって折り曲げることにより、該正極リード43b及び負極リード53bが、電極体40の径方向外方に向かって突出するのを防止できる。よって、正極リード43b及び負極リード53bを、負極缶20及び正極缶10によって形成される電池ケースの空間内に効率良く配置できる。
しかも、正極リード43b及び負極リード53bを正極缶10の底部11側に向かって折り曲げることにより、後述するように、扁平形電池1を組み立てる際に、電極体40を負極缶20の内方に容易に配置することができる。したがって、上述の構成により、扁平形電池1の組立作業性の向上を図れる。
正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、先端部分が正極缶10の底部11に接触しないような長さを有する。これにより、正極リード43b及び負極リード53bが、電極体40の軸方向端部の端面上に位置付けられるのを防止できる。よって、正極リード43b及び負極リード53bによって、電極体40の正極41及び負極51が部分的に該電極体40の軸方向に押圧されて正極41と負極51との隙間にばらつきが生じるのを防止できる。したがって、電極体40に対する電解液の浸潤性のばらつきを防止でき、扁平形電池1の電池性能のばらつきの発生を防止することができる。
しかも、負極リード53bは、その先端部分が、正極箔46上に配置された絶縁シート47の突出部47aの表面に接触している。これにより、負極リード53bの先端部分と、正極箔46及び正極缶10との間で短絡が生じるのをより確実に防止できる。
また、上述のように、正極リード43b及び負極リード53bを、それぞれ、電極体40の積層方向中央部分で束ねて接合することにより、正極リード43b及び負極リード53bを折り曲げる際に、正極リード43b及び負極リード53bが電極体40の径方向外方に大きく突出するのを抑制できる。すなわち、正極リード43b及び負極リード53bを、それぞれ、電極体40の積層方向中央部分で束ねて接合することにより、正極リード43b及び負極リード53bを折り曲げた際に該正極リード43b同士及び負極リード53b同士が重なる範囲を、電極体40の積層方向の半分の領域にすることができる。これにより、折り曲げられた正極リード43b及び負極リード53bが、電極体40の径方向外方に大きく突出するのを防止できる。
なお、負極リード53bは、電極体40の積層方向中央よりも負極缶20側の位置で、束ねた状態で互いに溶接されるのがより好ましい。これにより、負極リード53bを正極缶10側に折り曲げた際に、該負極リード53bの先端部分が正極缶10の底部11に接触するのをより確実に防止できる。また、負極リード53bが本実施形態のように銅製の場合には、上述のように負極リード53b同士を束ねる位置を電極体40の積層方向中央からずらすことにより、負極リード53b同士の溶接面積を確保することができ、溶接強度を向上できる。
また、正極リード43bを、電極体40の積層方向中央よりも正極缶10側の位置で、束ねた状態で互いに溶接してもよい。
(扁平形電池の製造方法)
次に、上述のような構成を有する扁平形電池1の製造方法を、図7を用いて説明する。
まず、プレス成形によって、負極缶20及び正極缶10を、それぞれ形成する。そして、負極缶20には、周壁部22にガスケット30をモールド成形する。
一方、セパレータ44によって覆われた複数の板状の正極41と、複数の板状の負極51とを、負極51が積層方向両端に位置するように、厚み方向に交互に積層する。このとき、正極リード43b及び負極リード53bがそれぞれ重なるように、正極41及び負極51を積層する。そして、正極41及び負極51を積層することにより形成される積層体の積層方向一方の端部に、正極箔46及び絶縁シート47を積層する。正極箔46は、リード部46bが正極リード43bと厚み方向に重なるように、前記積層体に積層される。これにより、図7に示すような略円柱状の電極体40を構成する。
このように、複数の正極41と複数の負極51とを積層した状態で、正極箔46のリード部46bを含む正極リード43b同士、及び、負極リード53b同士を、それぞれ、電極体40の積層方向中央部分で、互いに重ね合わせた状態で超音波溶接等によって接合する。
そして、互いに接合された正極リード43b及び負極リード53bを、それぞれ、所定の長さに切断する。所定の長さとは、正極リード43b及び負極リード53bを、正極缶10の底部11側に折り曲げた状態で該正極缶10内に配置した場合に、先端部分が該正極缶10の底部11に接触しないような長さである。
所定の長さに切断された正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、電極体40において正極箔46及び絶縁シート47が積層されている側(図7の下側)に折り曲げられる。
正極リード43b及び負極リード53bが折り曲げられた電極体40は、図7に示すように、負極缶20内に、正極箔46及び絶縁シート47とは反対側から挿入される(図中の白抜き矢印参照)。このとき、正極リード43b及び負極リード53bは、上述のように、電極体40において正極箔46及び絶縁シート47が積層されている側に折り曲げられているため、正極リード43b及び負極リード53bの先端部分が負極缶20及びガスケット30の内面に引っ掛かることがない。よって、電極体40を負極缶20内にスムーズに挿入することができ、扁平形電池1の組み立て作業性の向上を図れる。
図7のように負極缶20内に電極体40を挿入した後、該負極缶20の開口を覆うように、正極缶10を負極缶20に対して組み合わせる。その後、正極缶10の周壁部12の開口端部を負極缶20の周壁部22の段部22cにかしめて、正極缶10と負極缶20とを接続する。
これにより、図1に示すような構成を有する扁平形電池1が得られる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
前記実施形態では、正極リード43b及び負極リード53bの両方を、正極缶10の底部11側に折り曲げている。しかしながら、正極リード43b及び負極リード53bのうち少なくとも一方のみを正極缶10の底部11側に折り曲げてもよい。また、正極リード43b及び負極リード53bを、それぞれ異なる方向に折り曲げてもよい。さらに、正極リード43b及び負極リード53bの両方を、負極缶20の平面部21側に折り曲げてもよい。
前記実施形態では、正極缶10を外装缶としていて、負極缶20を封口缶としているが、逆に正極缶が封口缶で、負極缶が外装缶であってもよい。
前記実施形態では、負極缶20及び正極缶10を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁平形電池1をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。
本発明による扁平形電池は、互いに積層された正極及び負極を有する電極体が電池ケース内に収納された扁平形電池に利用可能である。
1:扁平形電池、10:正極缶(外装缶)、20:負極缶(封口缶)、40:電極体、41:正極、41a:正極本体、43b:正極リード(正極接続部)、46:正極箔(集電板)、47:絶縁シート(絶縁板)、47a:突出部、51:負極、51a:負極本体、53b:負極リード(負極接続部)

Claims (3)

  1. 有底筒状の外装缶と、
    前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される有底筒状の封口缶と、
    前記外装缶と前記封口缶とを組み合わせることによって形成される前記空間内に収納される電極体とを備え、
    前記電極体は、交互に積層される平板状の複数の正極及び負極を有し、
    前記正極は、正極本体と、前記正極本体から外方に延びる正極接続部とを有し、
    前記負極は、負極本体と、前記負極本体から外方に延びる負極接続部とを有し、
    前記正極本体及び前記負極本体は、前記正極接続部と前記負極接続部とが異なる方向に突出しつつ、前記正極接続部同士が積層され且つ前記負極接続部同士が積層されるように、交互に積層されていて、
    前記正極接続部及び前記負極接続部のうち方の接続部は、前記電極体の積層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記外装缶及び前記封口缶に接触しないように折り曲げられており、
    前記正極接続部及び前記負極接続部のうち、前記電極体における積層方向の中央部分の位置で束ねられた前記一方の接続部は、前記電極体が前記封口缶内に配置された状態で該封口缶の開口側に向かって延びるように、折り曲げられ
    前記電極体における積層方向の一側の端部には、前記正極及び前記負極の一方が配置されるとともに、前記一側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶の一方と接触していて、
    前記電極体における積層方向の他側の端部には、前記正極及び前記負極の他方に電気的に接続された集電板が配置されるとともに、前記他側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶の他方と接触し、
    前記電極体の積層方向の他側には、前記集電板よりも前記積層方向内方に絶縁板が設けられていて、
    前記絶縁板は、前記電極体の積層方向から見て、前記正極及び前記負極よりも外方に突出する突出部を有し、
    前記正極接続部及び前記負極接続部のうち前記集電板と極性が異なる接続部は、先端部分が前記絶縁板の前記突出部に接触するように折り曲げられている、扁平形電池。
  2. 請求項1に記載の扁平形電池において、
    前記正極接続部及び前記負極接続部は、それぞれ、前記電極体の積層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記外装缶及び前記封口缶に接触しないように折り曲げられている、扁平形電池。
  3. 請求項1に記載の扁平形電池において、
    前記正極接続部及び前記負極接続部のうち他方の接続部は、前記外装缶及び前記封口缶のうち前記他方の接続部とは極性が異なる部材に向かって延びるように曲げられていて、
    前記他方の接続部は、前記電極体の積層方向中央の位置よりも、前記外装缶及び前記封口缶のうち前記一方の接続部と極性が同じ部材側の位置で束ねられるように、互いに接続されている、扁平形電池。
JP2012054337A 2012-03-12 2012-03-12 扁平形電池 Active JP6001885B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012054337A JP6001885B2 (ja) 2012-03-12 2012-03-12 扁平形電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012054337A JP6001885B2 (ja) 2012-03-12 2012-03-12 扁平形電池

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016144135A Division JP6254647B2 (ja) 2016-07-22 2016-07-22 扁平形電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013187182A JP2013187182A (ja) 2013-09-19
JP6001885B2 true JP6001885B2 (ja) 2016-10-05

Family

ID=49388425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012054337A Active JP6001885B2 (ja) 2012-03-12 2012-03-12 扁平形電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6001885B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4044354A4 (en) 2019-10-10 2024-02-28 Murata Manufacturing Co SECONDARY BATTERY

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58129789A (ja) * 1982-01-28 1983-08-02 Yuasa Battery Co Ltd 扁平形ニツケル−カドミウム蓄電池
JP2002298825A (ja) * 2001-03-29 2002-10-11 Tdk Corp 電気化学デバイスの製造方法、および電気化学デバイス
JP2009224276A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Hitachi Maxell Ltd 扁平角型電池
JP5164155B2 (ja) * 2008-05-29 2013-03-13 日立マクセルエナジー株式会社 扁平形電池
JP2009289695A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Hitachi Maxell Ltd 扁平形電池
JP5317195B2 (ja) * 2009-06-26 2013-10-16 日立マクセル株式会社 コイン形二次電池
JP5377250B2 (ja) * 2009-11-27 2013-12-25 日立マクセル株式会社 扁平形非水二次電池
JP5562654B2 (ja) * 2010-01-07 2014-07-30 日立マクセル株式会社 扁平形非水二次電池
JP5579497B2 (ja) * 2010-05-17 2014-08-27 日立マクセル株式会社 扁平形非水電池
JP5618706B2 (ja) * 2010-08-26 2014-11-05 日立マクセル株式会社 積層型電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013187182A (ja) 2013-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6731831B2 (ja) 電気化学セル
JP6665789B2 (ja) 蓄電素子
JP5618706B2 (ja) 積層型電池
JP5164155B2 (ja) 扁平形電池
JP6171720B2 (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
WO2016159099A1 (ja) 蓄電素子
WO2014171436A1 (ja) 蓄電装置
WO2021153439A1 (ja) 蓄電装置
JP2016189246A (ja) 角形二次電池
JP2014056742A (ja) 蓄電素子
KR20210041503A (ko) 전기 화학 셀
JP6911768B2 (ja) 蓄電素子
JP2017199652A (ja) 蓄電素子
JP2019087341A (ja) 蓄電素子
JP2016139491A (ja) 蓄電素子
JP6254647B2 (ja) 扁平形電池
JP6001885B2 (ja) 扁平形電池
JP6089832B2 (ja) 蓄電素子
JP6156728B2 (ja) 蓄電素子及び蓄電装置
JP2019160544A (ja) 蓄電素子
JP6045799B2 (ja) 扁平形電池
JP2019067580A (ja) 蓄電素子
JP2018110084A (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP5650567B2 (ja) 扁平形電池及び封口缶
JP6950201B2 (ja) 蓄電素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160722

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20160729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160823

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6001885

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250