JP6284252B1 - Electrochemical cell - Google Patents
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Abstract
【課題】低コストで製造可能な電気化学セルを提供する。【解決手段】キャパシタは、対向配置された一対の電極シート11を含み、電極シート11は、金属箔により形成された集電体12と、集電体12の一対の主面のうち少なくとも片面に塗工された活物質13と、を備える電極体10と、電極体10および電解質が収納される収納空間を形成し、電極体10および電解質を密封する外装体と、電極体10に接続し、外装体の内部から外部へ引き出されたタブ30と、を備える。タブ30は、電極シート11と一体形成され電極体10から少なくとも収納空間の外側まで延びる延出部36を備える。延出部36は、金属箔により形成された導通部36aと、導通部36aのうち集電体12における活物質13が塗工された主面に連続する面の全体に塗工された活物質13と、を備える。【選択図】図3An electrochemical cell that can be manufactured at low cost is provided. A capacitor includes a pair of electrode sheets arranged opposite to each other, and the electrode sheet is disposed on at least one surface of a current collector formed of a metal foil and a pair of main surfaces of the current collector. An electrode body 10 provided with the coated active material 13; a housing space in which the electrode body 10 and the electrolyte are stored; and an exterior body that seals the electrode body 10 and the electrolyte; and the electrode body 10, And a tab 30 drawn from the inside of the exterior body to the outside. The tab 30 includes an extension portion 36 that is integrally formed with the electrode sheet 11 and extends from the electrode body 10 to at least the outside of the storage space. The extending portion 36 is composed of a conductive portion 36a formed of metal foil, and an active material coated on the entire surface of the conductive portion 36a that is continuous with the main surface of the current collector 12 on which the active material 13 is coated. 13. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、電気化学セルに関するものである。 The present invention relates to an electrochemical cell.
非水電解質二次電池や電気二重層キャパシタ等の電気化学セルは、各種デバイスの電源等に利用されている。電気化学セルの1つの形態として、例えば下記特許文献1に記載の電池が提案されている。特許文献1に記載の電池は、正負両極板からなる電極体がシート体からなる外装体の内部空間に収納され、外装体における外周部が封止され、電極体に接続されたタブが外周部を横断して外部に延出されている。さらに、特許文献1に記載の電池では、正極板および負極板それぞれにおける芯体露出部の表面にタブが接続されている。
Electrochemical cells such as non-aqueous electrolyte secondary batteries and electric double layer capacitors are used as power sources for various devices. As one form of the electrochemical cell, for example, a battery described in
ところで、一般に正極板や負極板は、金属箔の表面に活物質が配置されたシート状の部材から切り出すことにより形成される。このため、上記従来技術の電池において、正極板や負極板は、芯体露出部を設けるために、活物質が配置された領域と、活物質が配置されていない領域と、を有する上記シート状の部材から、各領域を跨るように切り出すことで形成できる。 By the way, generally a positive electrode plate and a negative electrode plate are formed by cutting out from the sheet-like member by which the active material was arrange | positioned on the surface of metal foil. For this reason, in the battery of the above prior art, the positive electrode plate and the negative electrode plate have the sheet shape having a region where the active material is disposed and a region where the active material is not disposed in order to provide the core exposed portion. It can form by cutting out so that it may straddle each area | region from this member.
しかしながら、活物質が配置された領域と、活物質が配置されていない領域と、が設けられた上記シート状の部材を形成する場合には、活物質を金属箔の表面の所定の位置のみに配置する必要が生じる。このため、金属箔の表面に活物質を配置する工程が複雑になり、部材コストが上昇する場合がある。また、上記シート状の部材から正極板や負極板を切り出す際には、芯体露出部の面積が所定の面積となるように、切り出す位置の位置合わせを行う必要がある。このため、正極板や負極板を切り出す工程が複雑となり、製造コストが上昇する場合がある。 However, when forming the sheet-like member provided with the region where the active material is disposed and the region where the active material is not disposed, the active material is placed only at a predetermined position on the surface of the metal foil. It becomes necessary to arrange. For this reason, the process which arrange | positions an active material on the surface of metal foil becomes complicated, and member cost may rise. Further, when cutting out the positive electrode plate or the negative electrode plate from the sheet-like member, it is necessary to align the positions to be cut out so that the area of the core exposed portion becomes a predetermined area. For this reason, the process of cutting out the positive electrode plate or the negative electrode plate becomes complicated, and the manufacturing cost may increase.
そこで本発明は、低コストで製造可能な電気化学セルを提供するものである。 Therefore, the present invention provides an electrochemical cell that can be manufactured at low cost.
本発明の電気化学セルは、対向配置された一対の電極シートを含み、前記電極シートは、金属箔により形成された集電体と、前記集電体の一対の主面のうち少なくとも片面に塗工された活物質と、を備える電極体と、前記電極体および電解質が収納される収納空間を形成し、前記電極体および前記電解質を密封する外装体と、前記電極体に接続し、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、を備え、前記タブは、前記電極シートと一体形成され前記電極体から少なくとも前記収納空間の外側まで延びる延出部を備え、前記延出部は、前記金属箔により形成された導通部と、前記導通部のうち前記集電体における前記活物質が塗工された前記主面に連続する面の全体に塗工された前記活物質と、を備え、前記タブは、第1端部において前記延出部に接合されて導通するとともに第2端部が前記外装体の外部に配置された接合タブと、前記延出部と前記接合タブとが接合された接合部と、をさらに備え、前記外装体は、シートを重ね合わせて形成され、前記外装体は、前記シートの間に前記収納空間を形成した収納部と、前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、を備え、前記タブは、前記周縁部において重ね合わされた前記シート間を通って前記外装体の内部から外部へ引き出され、前記外装体は、前記周縁部において前記シートと前記タブとの間に介在して前記タブを挟むシーラントフィルムをさらに備え、前記接合部は、前記シーラントフィルムに挟まれている、ことを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention includes a pair of electrode sheets opposed to each other, and the electrode sheet is applied to at least one surface of a current collector formed of a metal foil and a pair of main surfaces of the current collector. An electrode body comprising the engineered active material, a housing space for housing the electrode body and the electrolyte, an exterior body for sealing the electrode body and the electrolyte, and a connection to the electrode body, the exterior A tab drawn from the inside of the body to the outside, and the tab includes an extension part that is integrally formed with the electrode sheet and extends from the electrode body to at least the outside of the storage space, and the extension part includes: A conductive portion formed of the metal foil; and the active material coated on the entire surface of the conductive portion continuous with the main surface on which the active material of the current collector is coated. The tab at the first end A joining tab that is joined to the extension portion and is conductive and has a second end disposed outside the exterior body; and a joining portion in which the extension portion and the joining tab are joined; and The exterior body is formed by stacking sheets, and the exterior body includes a storage portion in which the storage space is formed between the sheets, and a peripheral portion in which the sheet is overlapped around the storage portion. The tab is pulled out from the inside of the exterior body through the sheets overlapped at the peripheral edge, and the exterior body is interposed between the sheet and the tab at the peripheral edge. A sealant film sandwiching the tab, and the joint is sandwiched between the sealant films .
本発明によれば、タブが電極シートと一体形成された延出部を備え、延出部は、集電体を形成する金属箔により形成された導通部と、導通部のうち集電体における活物質が塗工された主面に連続する面の全体に塗工された活物質と、を備えるので、電極シートと延出部とが一体化した部品を、金属箔の表面全体に活物質が塗工されたシート状の部材から切り出すことができる。したがって、活物質が塗工されていない領域を有するシート状の部材から電極シートを切り出す場合と比較して、シート状の部材の形成時において金属箔の表面に活物質を配置する工程を簡略化でき、部材コストを低減できる。また、電極シートと延出部とが一体化した部品を切り出す工程を簡略化して製造コストの上昇を抑えることができる。したがって、電気化学セルを低コストで製造可能となる。
しかも、接合部がシーラントフィルムに挟まれているので、接合タブは収納空間内に配置されない。このため、接合タブが電解質に接触しないので、接合タブを形成する部材として、電解質に対して腐食しやすい部材を用いることが可能となる。さらに、タブのうち接合タブのみを外装体の外部に配置できるので、接合タブを延出部よりも強度の高い部材により形成することが可能となる。したがって、タブの腐食や破断等を抑制でき、電気化学セルの信頼性を向上できる。
According to the present invention, the tab includes an extension part integrally formed with the electrode sheet, and the extension part is a conductive part formed of the metal foil forming the current collector, and the current collector among the conductive parts. An active material coated on the entire surface continuous with the main surface coated with the active material, so that the component in which the electrode sheet and the extension part are integrated is formed on the entire surface of the metal foil. Can be cut out from the coated sheet-like member. Therefore, the process of arranging the active material on the surface of the metal foil during the formation of the sheet-like member is simplified compared to the case where the electrode sheet is cut out from the sheet-like member having a region where the active material is not applied. This can reduce the member cost. Moreover, the process of cutting out the component in which the electrode sheet and the extending portion are integrated can be simplified to suppress an increase in manufacturing cost. Therefore, the electrochemical cell can be manufactured at a low cost.
And since a junction part is pinched | interposed into the sealant film, a junction tab is not arrange | positioned in storage space. For this reason, since a joining tab does not contact electrolyte, it becomes possible to use the member which is easy to corrode with respect to electrolyte as a member which forms a joining tab. Furthermore, since only the joining tab among the tabs can be arranged outside the exterior body, the joining tab can be formed of a member having a higher strength than the extending portion. Therefore, corrosion and breakage of the tab can be suppressed, and the reliability of the electrochemical cell can be improved.
上記の電気化学セルにおいて、前記電極シートに対して折り目を介して連なっている、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, it is desirable that the electrode cell is continuous with a fold.
本発明によれば、電極シートと延出部とが一体化した部品を、金属箔の表面全体に活物質が塗工されたシート状の部材から切り出した後、電極シートになる部分と延出部になる部分との間に切り込みを入れ、電極シートになる部分に対して延出部になる部分を折り返すことで、電極シートおよび延出部を形成できる。このため、電極シートと延出部とが一体化した部品を、シート状の部材から例えば短冊状や矩形状に切り出すことが可能となる。これにより、シート状の部材から、電極シートと延出部とが一体化した部品を隙間なく複数切り出すことが可能となる。したがって、電極シートおよび延出部の製造時において材料を無駄なく利用でき、電気化学セルの製造コストを削減することができる。 According to the present invention, a part in which an electrode sheet and an extension part are integrated is cut out from a sheet-like member in which an active material is coated on the entire surface of the metal foil, and then the part that becomes the electrode sheet and the extension An electrode sheet and an extension part can be formed by making a cut between the part to be the part and folding back the part to be the extension part with respect to the part to be the electrode sheet. For this reason, the component in which the electrode sheet and the extending portion are integrated can be cut out from the sheet-like member into, for example, a strip shape or a rectangular shape. Thereby, it becomes possible to cut out a plurality of parts in which the electrode sheet and the extending portion are integrated from the sheet-like member without gaps. Therefore, the material can be used without waste during the production of the electrode sheet and the extending portion, and the production cost of the electrochemical cell can be reduced.
上記の電気化学セルにおいて、前記接合タブは、前記接合部において前記延出部を前記延出部の厚み方向で挟む第1部分および第2部分を備え、前記第1部分および前記第2部分は、前記延出部を挟んだ前記延出部の幅方向の両側で互いに連結されている、ことが望ましい。 In the electrochemical cell, the joining tab includes a first part and a second part that sandwich the extension part in the thickness direction of the extension part in the joint part, and the first part and the second part are It is desirable that they are connected to each other on both sides in the width direction of the extension part across the extension part.
本発明によれば、接合タブが接合部において第1部分および第2部分により延出部の周囲を囲うので、接合タブと延出部とを離間しにくくすることができる。したがって、接合部における接合タブと延出部との接合強度を向上させることができる。 According to the present invention, since the joining tab surrounds the extending portion by the first portion and the second portion in the joining portion, the joining tab and the extending portion can be hardly separated. Therefore, it is possible to improve the bonding strength between the bonding tab and the extending portion at the bonding portion.
本発明によれば、低コストで製造可能な電気化学セルを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrochemical cell which can be manufactured at low cost can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、電気化学セルとして、電気二重層キャパシタ(以下、単に「キャパシタ」という。)を例に挙げて説明する。また、以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an electric double layer capacitor (hereinafter simply referred to as “capacitor”) will be described as an example of the electrochemical cell. Moreover, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected to the structure which has the same or similar function. And the overlapping description of these structures may be omitted.
[第1実施形態]
最初に、第1実施形態のキャパシタ1について説明する。
図1は、第1実施形態に係るキャパシタの外観斜視図である。図2は、第1実施形態に係るキャパシタの使用例を示す外観斜視図である。
図1に示すように、キャパシタ1は、電極体10と、電極体10を密封する外装体20と、外装体20の内部において電極体10に接続され、外装体20の内部から外部へ引き出されたタブ30(正極タブ31および負極タブ32)と、外装体20の外部に配置され、相手コネクタ91(図2参照)に接続可能なコネクタ40と、を備えている。図2に示すように、キャパシタ1は、相手コネクタ91が設けられた例えば回路基板93等に取り付けられて使用される。
[First Embodiment]
First, the
FIG. 1 is an external perspective view of the capacitor according to the first embodiment. FIG. 2 is an external perspective view showing a usage example of the capacitor according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the
図3は、第1実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。なお図3では、後述する活物質13の一部が剥がされた状態を図示している。
図1および図3に示すように、電極体10は、セパレータ(不図示)を介して対向配置された一対の電極シート11を含む。電極体10は、一対の電極シート11を捲回させて、例えば直方体状に形成されている。一対の電極シート11は、正極用の電極シート11、および負極用の電極シート11である。
FIG. 3 is a developed plan view of the electrode sheet according to the first embodiment. FIG. 3 shows a state in which a part of the
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図3に示すように、電極シート11は、金属箔により形成された集電体12と、集電体12の一対の主面のうち少なくとも片面(本実施形態では両面)に塗工された活物質13と、を備えている。集電体12を形成する金属箔は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。集電体12は、例えば10μm以上の厚みを有している。なお、集電体12は、後述する延出部36の導通部36aと一体形成されているので、延出部36の強度を確保するために30μm以上の厚みを有していることが望ましい。活物質13は、例えば活性炭や炭素である。活物質13は、導電補助剤やバインダ、分散剤等とともに混合されたペーストとして、上述の集電体12の主面全体に塗工されている。活物質13の層は、例えば50μm以下の厚みに設定されていることが望ましい。各電極シート11は、短冊状に切り出される。
As shown in FIG. 3, the
図1に示すように、外装体20は、電極体10および電解液(電解質)が収納される収納空間を内部に形成し、電極体10および電解液を密封している。外装体20は、矩形状のシートを重ね合わせて形成されている。本実施形態では、外装体20は、1枚の矩形状のシートの第1シート部20aと第2シート部20bとの間を二つ折りにして、そのシート折り目20cを除く3辺に沿って第1シート部20aと第2シート部20bとを熱融着することで形成されている。なお、以下の説明では、第1シート部20aおよび第2シート部20bの重ね合わせ方向を上下方向と定義するとともに、第1シート部20aに対する第2シート部20b側を上側とする。
As shown in FIG. 1, the
外装体20を形成するシートは、金属箔と、重ね合わせ面(内面)に設けられた樹脂層と、外面に設けられた保護層と、を有するラミネートフィルムである。金属箔は、例えばアルミニウムやステンレス等の外気や水蒸気を遮断する金属材料を用いて形成されている。重ね合わせ面の樹脂層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いて形成される。外面の保護層は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、またはナイロン樹脂を用いて形成される。重ね合わせ面の樹脂層および外面の保護層は、それぞれ金属箔との間に接合層を介して、熱融着または接着剤により接合される。
The sheet | seat which forms the
外装体20は、第1シート部20aと第2シート部20bとの間に上記収納空間を形成した収納部21と、収納部21の周囲において第1シート部20aと第2シート部20bとを重ね合わせた周縁部22と、周縁部22において第1シート部20aと第2シート部20bとの間に配置されたシーラントフィルム25と、を有する。外装体20は、周縁部22において、上述したシートの樹脂層同士が接触するように重ね合わされている。収納部21は、周縁部22に対して上側に膨出するように形成されている。周縁部22のうち、シート折り目20cの延在方向において収納部21を挟む両側の部分は、それぞれ収納部21に沿うように、上側に向かって略直角に折り曲げられている。外装体20は、周縁部22において第1シート部20aと第2シート部20bとを溶着することにより、収納部21において電極体10を密封している。シーラントフィルム25については後述する。
The
タブ30は、電極体10から電力を取り出すための端子である。タブ30は、正極タブ31および負極タブ32を備えている。正極タブ31は、正極用の電極シート11(図3参照)に接続している。負極タブ32は、負極用の電極シート11に接続している。なお、正極タブ31および負極タブ32は、それぞれ同様に形成されているので、以下では正極タブ31および負極タブ32をまとめてタブ30と称する。
The
図3に示すように、タブ30は、電極シート11と一体形成され電極体10から収納空間の外側まで延びる延出部36を備えている。本実施形態では、延出部36は、外装体20(図1参照)の外部まで延びている。延出部36は、略一定の幅で延在する帯状に形成されている。延出部36は、集電体12を形成する金属箔により集電体12と一体形成された導通部36aと、導通部36aのうち集電体12における活物質13が塗工された主面(本実施形態では両主面)に連続する面の全体に塗工された活物質13と、を備えている。延出部36は、電極シート11とともに、金属箔の表面の全面に活物質13が塗工されたシート状の部材から切り出すことで、電極シート11と一括で形成される。
As shown in FIG. 3, the
タブ30は、電極体10の巻回軸方向における端部から、電極体10の巻回軸方向に沿って突出している。図1に示すように、タブ30は、外装体20の周縁部22における収納部21を挟んでシート折り目20cとは反対側において、第1シート部20aと第2シート部20bとの間を通って、外装体20の内部から外部に引き出されている。正極タブ31と負極タブ32とは、互いに平行かつ離間した状態で設けられている。
The
シーラントフィルム25は、外装体20を形成する第1シート部20aおよび第2シート部20bと、タブ30と、の間に介在している。シーラントフィルム25は、一対のフィルム材により形成され、上下方向から見て周縁部22と重なる位置において、正極タブ31および負極タブ32をまとめて挟んでいる。シーラントフィルム25を形成するフィルム材は、例えばポリオレフィンやポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂により形成されている。シーラントフィルム25は、周縁部22において第1シート部20aおよび第2シート部20b、並びに正極タブ31および負極タブ32に溶着されて固定されている。これにより、収納空間の気密性および液密性が高められている。
The
コネクタ40は、相手コネクタ91(図2参照)に接続可能に設けられている。コネクタ40は、相手コネクタ91のベースに嵌合されるハウジング41と、ハウジング41に保持されて相手コネクタ91が有する相手コンタクトに導通する一対のコンタクト42と、を有する。
The
一方のコンタクト42は、正極タブ31の延出部36(図3参照)における外装体20の外側に位置する端部にかしめられている。他方のコンタクト42は、負極タブ32の延出部36における外装体20の外側に位置する端部にかしめられている。
One
図4は、タブとコンタクトとの接続を示す説明図であって、タブおよびコンタクトの平面図である。
図4に示すように、コンタクト42は、相手コネクタ91(図2参照)が有する相手コンタクトに接触する接点部42aと、接点部42aと一体的に形成され、延出部36にかしめられるかしめ部42bと、を備えている。かしめ部42bは、延出部36にかしめられていない状態でU字状に形成され、内側に延出部36の先端を配置した状態で開口を閉じるようにかしめることで、延出部36に圧着する。本実施形態では、かしめ部42bは、延出部36にかしめられることにより導通部36aの表面に塗工された活物質13の層を貫いて導通部36aに導通する。
FIG. 4 is an explanatory view showing the connection between the tab and the contact, and is a plan view of the tab and the contact.
As shown in FIG. 4, the
図5は、コンタクトおよびリードフレームの平面図である。
図5に示すように、コンタクト42は、リードフレーム43に複数並んで連結された状態で準備される。リードフレーム43は、各コンタクト42と一体形成された板状の部材である。コネクタ40に延出部36を接続する場合には、延出部36をコンタクト42に接続させた後、コンタクト42をリードフレーム43から切り離して、コンタクト42をハウジング41に固定する。
FIG. 5 is a plan view of the contact and the lead frame.
As shown in FIG. 5, a plurality of
このように、本実施形態によれば、タブ30が電極シート11と一体形成された延出部36を備え、延出部36は、集電体12を形成する金属箔により形成された導通部36aと、導通部36aのうち集電体12における活物質13が塗工された主面に連続する面の全体に塗工された活物質と、を備えるので、電極シート11と延出部36とが一体化した部品を、金属箔の表面全体に活物質13が塗工されたシート状の部材から切り出すことができる。したがって、従来技術のように活物質が塗工されていない領域を有するシート状の部材から電極シートを切り出す場合と比較して、シート状の部材の形成時において金属箔の表面に活物質13を配置する工程を簡略化でき、部材コストを低減できる。また、電極シート11と延出部36とが一体化した部品を切り出す工程を簡略化して製造コストの上昇を抑えることができる。したがって、キャパシタ1を低コストで製造可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、コネクタ40のコンタクト42は、延出部36にかしめられている。この構成によれば、コンタクト42が延出部36にかしめられることにより、コンタクト42が導通部36aに塗工された活物質13の層を貫くので、コンタクト42と延出部36の導通部36aとを導通させることができる。よって、リード線等を用いることなく、簡単な構成でタブ30にコネクタ40を取り付けることができる。したがって、コネクタ40が取り付けられることで外部機器に対して容易に接続できるキャパシタ1を低コストで製造できる。
Further, the
なお、図6に示す第1実施形態の変形例のように、延出部36は、電極シート11に対して折り目16を介して連なっていてもよい。具体的に、延出部36は、金属箔の表面全体に活物質13が塗工されたシート状の部材から短冊状に切り出された部材に対し、延出部36の一方の短辺および一対の長辺に対応する切り込みを入れ、切り込みに囲まれた部分を折り返すことで形成されている。よって、シート状の部材から、電極シート11と延出部36とが一体化した部品を隙間なく複数切り出すことが可能となる。したがって、電極シート11および延出部36の製造時において材料を無駄なく利用でき、キャパシタ1の製造コストを削減することができる。
As in the modification of the first embodiment shown in FIG. 6, the extending
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。
図7は、第2実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。図8は、第2実施形態に係るキャパシタの説明図であって、図1のVIII−VIII線に相当する部分における断面図である。なお図7では、活物質13の一部が剥がされた状態を図示している。
図7に示す第2実施形態では、タブ130が延出部136と接合タブ137とを備えている点で、第1実施形態と異なっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 7 is a plan view of the developed electrode sheet according to the second embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram of the capacitor according to the second embodiment, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to the line VIII-VIII in FIG. FIG. 7 shows a state where a part of the
The second embodiment shown in FIG. 7 is different from the first embodiment in that the
図7および図8に示すように、タブ130は、電極シート11と一体形成され電極体10から収納空間の外側まで延びる延出部136と、第1端部137aにおいて延出部136に接合されて導通するとともに第2端部137bが外装体20の外部に配置された接合タブ137と、延出部136と接合タブ137とが接合された接合部135と、を備え、全体で帯状を呈している。延出部136は、略一定の幅で延在する帯状に形成されている。延出部136は、集電体12を形成する金属箔により集電体12と一体形成された導通部136aと、導通部136aのうち集電体12における活物質13が塗工された主面(本実施形態では両主面)に連続する面の全体に塗工された活物質13と、を備えている。延出部136の先端は、シーラントフィルム25により挟まれている。延出部136は、電極シート11とともに、金属箔の表面の全面に活物質13が塗工されたシート状の部材から切り出すことで、電極シート11と一括で形成される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
接合タブ137は、例えばニッケルやアルミニウム等の金属材料により帯状に形成されている。接合タブ137の第1端部137aは、上下方向から見てシーラントフィルム25と重なる位置に配置され、延出部136の先端部に接合されている。接合タブ137は、例えば第1実施形態と同様に、かしめによりコネクタ40のコンタクト42と接続していてもよいし、外部機器に対して溶接等により接合されてもよい。なお、接合タブ137を外部機器に対して溶接により接合する場合には、溶接による接続性を確保するために、接合タブ137をニッケルにより形成することが望ましい。
接合部135は、シーラントフィルム25により挟まれている。これにより、タブ130における外装体20の外部に位置する部分は、接合タブ137のみにより形成されている。
The joining
The joint part 135 is sandwiched between the
以下、接合タブ137と延出部136との接合について詳述する。
図9は、第2実施形態に係るタブの形成方法を示す斜視図である。
図8および図9に示すように、接合タブ137は、接合部135において延出部136を延出部136の厚み方向で挟む第1部分137cおよび第2部分137dを備えている。図9に示すように、接合前の接合タブ137は、直線状に延在する本体部138と、第1端部137aにおいて本体部138から本体部138に対して直交するように延びる延出片139と、を備えている。接合タブ137は、延出片139を折り返して延出部136の先端部を挟んだ状態で、延出部136に接合される。これにより、接合タブ137は、第1端部137aにおいて延出部136の先端部を第1部分137cおよび第2部分137d(図8参照)により挟んだ状態となる。この状態で、接合タブ137と延出部136とを、例えば超音波溶接や抵抗溶接、レーザー溶接、針かしめ等により接合する。
Hereinafter, the joining between the joining
FIG. 9 is a perspective view showing a tab forming method according to the second embodiment.
As shown in FIGS. 8 and 9, the joining
なお、延出部136の導通部136aと接合タブ137との間には活物質13の層が介在するので、延出部136の導通部136aと接合タブ137とを超音波溶接または抵抗溶接により接合することが困難である。このため、接合タブ137と延出部136とを超音波溶接または抵抗溶接により接合する場合には、接合タブ137の第1端部137aが延出部136の先端部よりも幅広となるように延出片139を形成し、延出部136を挟んだ幅方向の両側で接合タブ137同士を接合させることが望ましい。これにより、第1部分137cおよび第2部分137dは、延出部136を挟んだ幅方向の両側で互いに連結される。
In addition, since the layer of the
このように本実施形態では、接合部135がシーラントフィルム25に挟まれているので、接合タブ137は収納空間内に配置されない。このため、接合タブ137が電解液に接触しないので、接合タブ137を形成する部材として、電解液に対して腐食しやすいニッケル等の部材を用いることが可能となる。さらに、タブ130のうち接合タブ137のみを外装体20の外部に配置できるので、接合タブ137を延出部136よりも強度の高い部材により形成することが可能となる。したがって、タブ130の腐食や破断等を抑制でき、キャパシタ1の信頼性を向上できる。
Thus, in this embodiment, since the junction part 135 is pinched | interposed into the
また、延出部136を挟む第1部分137cおよび第2部分137dは、延出部136を挟んだ幅方向の両側で互いに連結されている。これにより、接合タブ137が接合部135において第1部分137cおよび第2部分137dにより延出部136の周囲を囲うので、接合タブ137と延出部136とを離間しにくくすることができる。したがって、接合部135における接合タブ137と延出部136との接合強度を向上させることができる。
The
なお、接合タブ137と延出部136との接合は、上述した形態に限定されない。例えば、図10に示す第2実施形態の変形例のように、接合タブ137は、直線状に延在する帯状の本体部138と、例えばリールから供給される長尺帯状のフープ材60と、により延出部136の先端部を挟む構成であってもよい。この場合には、接合タブ137と延出部136との接合後に、フープ材60の不要箇所を例えば図中の2点鎖線で示す位置において切断する。これにより、接合タブ137は、第1端部137aにおいて延出部136の先端部を第1部分137cおよび第2部分137dにより挟んだ状態となる。
In addition, joining of the joining
ただし、上述した第2実施形態と同様に、接合タブ137と延出部136とを超音波溶接または抵抗溶接により接合する場合は、延出部136の金属箔と接合タブ137とを接合することが困難である。このため、接合タブ137の第1端部137aが延出部136の先端部よりも幅広となるように、本体部138における少なくとも第1端部137aに対応する部分を延出部136よりも幅広に形成し、延出部136を挟んだ幅方向の両側で本体部138とフープ材60とを接合させることが望ましい。
However, as in the second embodiment described above, when the joining
また、接合タブ137を本体部138とフープ材60とにより構成する場合、本体部138を棒状の部材により形成してもよい。この場合、本体部138における第1端部137aに対応する部分を、プレス等により板状に変形させることが望ましい。
Further, when the joining
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、電気化学セルとして電気二重層キャパシタを例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば非水電解質二次電池や一次電池等に上述した構成を適用してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above-described embodiment, an electric double layer capacitor has been described as an example of an electrochemical cell. However, the present invention is not limited to this. For example, the above-described configuration is applied to a nonaqueous electrolyte secondary battery, a primary battery, or the like. Also good.
また、上記実施形態においては、活物質13が電極シート11およびタブ30,130の延出部36,136の両面に塗工されているが、これに限定されない。活物質13は、集電体12の片面、および導通部のうち集電体12における活物質が塗工された主面に連続する面に塗工されていればよい。これにより、電極シート11と延出部36,136とが一体化した部品を、金属箔の片面全体に活物質が塗工されたシート状の部材から切り出すことができ、上述した効果を奏することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、外装体20が1枚のシートを二つ折りにすることにより形成されているが、これに限定されず、例えば2枚のシートを重ね合わせることにより形成されていてもよい。
また、上記実施形態においては、電極体10が直方体状に形成されているが、これに限定されず、例えば円柱状に形成されていてもよい。また、外装体20の収納部21の形状は、電極体10の形状に合わせて適宜変更可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、外装体20の周縁部22が収納部21に沿うように1回折り曲げられているが、これに限定されない。周縁部22は、第1シート部20aおよび第2シート部20bの端面を巻き込むように複数回折り曲げられていてもよい。これにより、外装体20を上下方向に大型化することなく、周縁部22の幅をより多く確保することが可能となり、収納部21の内部の気密性および液密性をより高めることが可能となる。また、周縁部22は、折り曲げられていなくてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各実施形態および各変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the above-described embodiments with well-known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-described embodiments and modifications may be appropriately combined. Good.
1…キャパシタ(電気化学セル) 10…電極体 11…電極シート 12…集電体 13…活物質 16…折り目 20…外装体 20a…第1シート部(シート) 20b…第2シート部(シート) 21…収納部 22…周縁部 25…シーラントフィルム 30,130…タブ 31…正極タブ(タブ) 32…負極タブ(タブ) 36,136…延出部 36a,136a…導通部 40…コネクタ 41…ハウジング 42…コンタクト 91…相手コネクタ 135…接合部 137…接合タブ 137a…第1端部 137b…第2端部 137c…第1部分 137d…第2部分
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電極体および電解質が収納される収納空間を形成し、前記電極体および前記電解質を密封する外装体と、
前記電極体に接続し、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、
を備え、
前記タブは、前記電極シートと一体形成され前記電極体から少なくとも前記収納空間の外側まで延びる延出部を備え、
前記延出部は、
前記金属箔により形成された導通部と、
前記導通部のうち前記集電体における前記活物質が塗工された前記主面に連続する面の全体に塗工された前記活物質と、
を備え、
前記タブは、
第1端部において前記延出部に接合されて導通するとともに第2端部が前記外装体の外部に配置された接合タブと、
前記延出部と前記接合タブとが接合された接合部と、
をさらに備え、
前記外装体は、シートを重ね合わせて形成され、
前記外装体は、
前記シートの間に前記収納空間を形成した収納部と、
前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、
を備え、
前記タブは、前記周縁部において重ね合わされた前記シート間を通って前記外装体の内部から外部へ引き出され、
前記外装体は、前記周縁部において前記シートと前記タブとの間に介在して前記タブを挟むシーラントフィルムをさらに備え、
前記接合部は、前記シーラントフィルムに挟まれている、
ことを特徴とする電気化学セル。 The electrode sheet includes a current collector formed of a metal foil and an active material coated on at least one surface of the pair of main surfaces of the current collector. An electrode body comprising:
Forming an accommodation space for accommodating the electrode body and the electrolyte, and an exterior body for sealing the electrode body and the electrolyte;
A tab connected to the electrode body and drawn out from the inside of the exterior body;
With
The tab includes an extending portion that is integrally formed with the electrode sheet and extends from the electrode body to at least the outside of the storage space,
The extension part is
A conductive portion formed of the metal foil;
The active material applied to the entire surface continuous with the main surface to which the active material of the current collector is applied in the conductive portion;
Equipped with a,
The tab is
A joining tab which is joined to the extension portion at the first end portion and is conductive and the second end portion is disposed outside the exterior body; and
A joint where the extension and the joint tab are joined;
Further comprising
The exterior body is formed by overlapping sheets,
The exterior body is
A storage section in which the storage space is formed between the sheets;
A peripheral portion where the sheets are superimposed around the storage portion;
With
The tab is pulled out from the inside of the exterior body through the sheets overlapped at the peripheral edge,
The exterior body further includes a sealant film that is interposed between the sheet and the tab at the peripheral edge portion and sandwiches the tab.
The joint is sandwiched between the sealant films,
An electrochemical cell characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。 The extension part is connected to the electrode sheet through a fold,
The electrochemical cell according to claim 1.
前記第1部分および前記第2部分は、前記延出部を挟んだ前記延出部の幅方向の両側で互いに連結されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電気化学セル。 The joint tab includes a first part and a second part sandwiching the extension part in the thickness direction of the extension part in the joint part,
The first part and the second part are connected to each other on both sides in the width direction of the extension part across the extension part,
The electrochemical cell according to claim 1 or 2 , wherein
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