JP6344746B2 - Alkaline battery and method for producing alkaline battery - Google Patents
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Description
本発明は、アルカリ電池およびアルカリ電池の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an alkaline battery and a method for producing an alkaline battery.
アルカリ電池として、金属製の正極缶内に正極合剤が配置され、金属製の負極缶内に負極合剤が配置されたものがある(例えば特許文献1参照)。この種のアルカリ電池では、正極缶がその内側に配置された正極合剤と接触することにより正極端子として機能し、負極缶がその内側に配置された負極合剤と接触することにより負極端子として機能する。 Some alkaline batteries have a positive electrode mixture disposed in a metal positive electrode can and a negative electrode mixture disposed in a metal negative electrode can (see, for example, Patent Document 1). In this type of alkaline battery, the positive electrode can functions as a positive electrode terminal by contacting with a positive electrode mixture disposed inside thereof, and the negative electrode can functions as a negative electrode terminal by contacting with a negative electrode mixture disposed inside thereof. Function.
ところで、近年ではアルカリ電池への薄型化の要求に対し、フィルム部材を重ね合わせることにより形成された外装体を有するアルカリ電池が開発されている。この種のアルカリ電池は、外装体の外部に正極端子および負極端子を設けるために、例えば外装体の内部から外部に向かって延びる正極リード部および負極リード部を備えている。正極リード部は、外装体の内部で正極集電体に導通するとともに、積層されたフィルム同士の間を通って外装体の内部から外部に向かって延びている。負極リード部は、外装体の内部で負極集電体に導通するとともに、積層されたフィルム同士の間を通って外装体の内部から外部に向かって延びている。 By the way, in recent years, an alkaline battery having an outer package formed by superposing film members has been developed in response to a demand for thinning the alkaline battery. This type of alkaline battery includes, for example, a positive electrode lead portion and a negative electrode lead portion that extend from the inside of the outer package toward the outside in order to provide the positive electrode terminal and the negative electrode terminal outside the outer package. The positive electrode lead portion is electrically connected to the positive electrode current collector inside the outer package, and extends from the inside of the outer package toward the outside through the laminated films. The negative electrode lead portion is electrically connected to the negative electrode current collector inside the exterior body, and extends from the inside of the exterior body toward the outside through the laminated films.
しかしながら、フィルム部材により形成された外装体を有するアルカリ電池においては、外装体の内部に収容された電解液が負極リード部の表面を変質させつつ、負極リード部とフィルム部材との間を進行する、いわゆる這い上がりという現象が生じる可能性がある。この這い上がりが生じると、外装体の内部と外部とが連通し、電解液が漏液するおそれがある。 However, in an alkaline battery having an exterior body formed of a film member, the electrolyte contained in the exterior body advances between the negative electrode lead portion and the film member while altering the surface of the negative electrode lead portion. There is a possibility that a so-called creeping phenomenon may occur. If this scooping occurs, the inside and outside of the exterior body communicate with each other, and the electrolyte solution may leak.
そこで本発明は、電解液の漏液が抑制されたアルカリ電池およびアルカリ電池の製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides an alkaline battery in which leakage of the electrolytic solution is suppressed and a method for producing the alkaline battery.
本発明のアルカリ電池は、正極合剤および正極集電体を有する正極、並びに負極合剤および負極集電体を有する負極がセパレータを間に挟んで積層されて構成された電極体と、第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、を備え、前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部のうち前記キャビティよりも外側かつ少なくとも前記周縁部内に位置する部分のみが、ニッケルにより形成されて構成されている、ことを特徴とする。
本発明のアルカリ電池は、正極合剤および正極集電体を有する正極、並びに負極合剤および負極集電体を有する負極がセパレータを間に挟んで積層されて構成された電極体と、第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、を備え、前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部の表面に、ブローンアスファルトを含むシール材を配置することにより形成されている、ことを特徴とする。
本発明のアルカリ電池は、正極合剤および正極集電体を有する正極、並びに負極合剤および負極集電体を有する負極がセパレータを間に挟んで積層されて構成された電極体と、第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、を備え、前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部のうち少なくとも前記周縁部内に位置する部分が、ニッケルにより形成されるとともに、前記負極リード部の表面に、ブローンアスファルトを含むシール材を配置することにより形成されている、ことを特徴とする。
The alkaline battery of the present invention includes a positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body formed by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween, The film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body in between, forming a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution between the first film and the second film, and An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other, and the first film laminated at the peripheral edge portion in conduction with the negative electrode current collector in the cavity. A negative electrode lead portion extending between the film and the second film and extending toward the outside of the exterior body. A creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering the negative electrode lead portion, the first film, and the second film is formed in the portion that performs the creeping suppression portion. Of the portion, only the portion located outside the cavity and at least in the peripheral portion is formed of nickel and is configured.
The alkaline battery of the present invention includes a positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body formed by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween, The film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body in between, forming a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution between the first film and the second film, and An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other, and the first film laminated at the peripheral edge portion in conduction with the negative electrode current collector in the cavity. A negative electrode lead portion extending between the film and the second film and extending toward the outside of the exterior body. A creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering the negative electrode lead portion, the first film, and the second film is formed in the portion that performs the creeping suppression portion. It is formed by disposing a sealing material containing blown asphalt on the surface of the part.
The alkaline battery of the present invention includes a positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body formed by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween, The film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body in between, forming a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution between the first film and the second film, and An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other, and the first film laminated at the peripheral edge portion in conduction with the negative electrode current collector in the cavity. A negative electrode lead portion extending between the film and the second film and extending toward the outside of the exterior body. A creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering the negative electrode lead portion, the first film, and the second film is formed in the portion that performs the creeping suppression portion. At least a portion located within the peripheral portion of the portion is formed of nickel, and is formed by disposing a sealing material containing blown asphalt on the surface of the negative electrode lead portion.
本発明によれば、キャビティに収容された電解液が、外装体の外部に向かって、外装体の周縁部内において負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間へ進入することを這い上がり抑制部により抑制できる。これにより、外装体の周縁部内における負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間を通じてキャビティと外装体の外部とが連通することを抑制できる。したがって、電解液が漏液することを抑制できる。
また、負極リード部のうち外装体の周縁部内に位置する部分を、負極集電体を形成する材料として一般的に用いられる銅により形成した場合と比べて、負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間への電解液の進入速度を低下させることができる。これにより、負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間への電解液の進入を抑制できる。したがって、上述した這い上がり抑制部を容易に形成することができる。
また、負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとが直接積層されている構成と比較して、負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間への電解液の進入速度を低下させることができる。これにより、負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間への電解液の進入を抑制できる。したがって、上述した這い上がり抑制部を容易に形成することができる。
上記のアルカリ電池において、前記負極リード部の表面には、ベンゾトリアゾールが配置されている、ことが望ましい。
本発明のアルカリ電池は、正極合剤および正極集電体を有する正極、並びに負極合剤および負極集電体を有する負極がセパレータを間に挟んで積層されて構成された電極体と、第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、を備え、前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部の表面に、ベンゾトリアゾールを配置することにより形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、ベンゾトリアゾールにより負極リード部の表面が変質することを抑制できるので、電解液が負極リード部の表面を変質させながら負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間へ進入することを抑制できる。したがって、上述した這い上がり抑制部を容易に形成することができる。
According to the present invention, the electrolyte contained in the cavity scoops up toward the outside of the exterior body and enters between the negative electrode lead portion and the first film and the second film in the peripheral portion of the exterior body. It can suppress by the suppression part. Thereby, it can suppress that a cavity and the exterior of an exterior body communicate through between the negative electrode lead part in the peripheral part of an exterior body, and a 1st film and a 2nd film. Therefore, it can suppress that electrolyte solution leaks.
In addition, the negative electrode lead portion, the first film, and the first film are compared with the case where the portion of the negative electrode lead portion located in the peripheral portion of the exterior body is formed of copper, which is generally used as a material for forming the negative electrode current collector. The rate of entry of the electrolyte between the two films can be reduced. Thereby, the approach of the electrolyte solution between a negative electrode lead part and a 1st film and a 2nd film can be suppressed. Therefore, the above-described scooping suppression portion can be easily formed.
Moreover, compared with the structure by which the negative electrode lead part, the 1st film, and the 2nd film are laminated | stacked directly, the approach rate of the electrolyte solution between a negative electrode lead part, a 1st film, and a 2nd film is reduced. be able to. Thereby, the approach of the electrolyte solution between a negative electrode lead part and a 1st film and a 2nd film can be suppressed. Therefore, the above-described scooping suppression portion can be easily formed.
In the alkaline battery, the surface of the pre-SL negative electrode lead portion, benzotriazoles are disposed, it is desirable.
The alkaline battery of the present invention includes a positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body formed by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween, The film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body in between, forming a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution between the first film and the second film, and An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other, and the first film laminated at the peripheral edge portion in conduction with the negative electrode current collector in the cavity. A negative electrode lead portion extending between the film and the second film and extending toward the outside of the exterior body. A creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering the negative electrode lead portion, the first film, and the second film is formed in the portion that performs the creeping suppression portion. It is formed by disposing benzotriazole on the surface of the part.
According to the present invention, since the surface of the negative electrode lead portion can be prevented from being deteriorated by benzotriazole, the electrolytic solution changes the surface of the negative electrode lead portion between the negative electrode lead portion and the first film and the second film. It can suppress entering. Therefore, the above-described scooping suppression portion can be easily formed.
上記のアルカリ電池において、前記負極リード部には、前記第1方向に貫通するとともに前記第1フィルムおよび前記第2フィルムを密着させる連通部が形成されている、ことが望ましい。 In the alkaline battery, the prior SL negative electrode lead portion, the communicating portion for adhering said first film and said second film together through the first direction is formed, it is desirable.
本発明によれば、連通部において第1フィルムおよび第2フィルムを密着させるので、負極リード部のうち連通部が形成されている領域において、それ以外の領域よりも負極リード部に対する第1フィルムおよび第2フィルムの密着力を向上させることができる。これにより、負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間への電解液の進入を抑制できる。したがって、上述した這い上がり抑制部を容易に形成することができる。 According to the present invention, since the first film and the second film are brought into close contact with each other in the communication portion, the first film with respect to the negative electrode lead portion in the region where the communication portion is formed in the negative electrode lead portion, The adhesion of the second film can be improved. Thereby, the approach of the electrolyte solution between a negative electrode lead part and a 1st film and a 2nd film can be suppressed. Therefore, the above-described scooping suppression portion can be easily formed.
上記のアルカリ電池において、前記セパレータは、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムに挟まれる外縁部を有し、前記外縁部には、前記セパレータを前記第1方向に貫通するとともに前記第1フィルムおよび前記第2フィルムを密着させるセパレータ連通部が形成されている、ことが望ましい。 In the alkaline battery, the separator has an outer edge portion sandwiched between the first film and the second film laminated at the peripheral edge portion, and the separator penetrates the separator in the first direction. In addition, it is desirable that a separator communication portion for closely contacting the first film and the second film is formed.
キャビティには、正極合剤が配置される領域と、負極合剤が配置される領域と、がセパレータにより分割されて設けられている。正極合剤が配置される領域と、負極合剤が配置される領域と、が連通すると、正極合剤が分解してガスが発生し、そのガスにより負極集電体が劣化して電池性能が低下するおそれがある。
本発明によれば、セパレータ連通部内に第1フィルムおよび第2フィルムが入り込んで密着するので、第1フィルムおよび第2フィルムに対してセパレータが位置ずれすることを防止できる。これにより、キャビティにおける正極合剤が配置される領域と負極合剤が配置される領域とが、セパレータの位置ずれに起因して連通することを防止できる。よって、電池性能の低下を防止できる。
In the cavity, a region where the positive electrode mixture is disposed and a region where the negative electrode mixture is disposed are provided by being separated by a separator. When the region where the positive electrode mixture is arranged and the region where the negative electrode mixture is arranged communicate with each other, the positive electrode mixture is decomposed to generate a gas, and the negative electrode current collector is deteriorated by the gas, so that the battery performance is improved. May decrease.
According to the present invention, since the first film and the second film enter and adhere to the separator communication portion, it is possible to prevent the separator from being displaced with respect to the first film and the second film. Thereby, it can prevent that the area | region where the positive mix is arrange | positioned in a cavity, and the area | region where a negative mix are arrange | positioned resulting from the position shift of a separator. Therefore, the battery performance can be prevented from deteriorating.
本発明のアルカリ電池の製造方法は、上記のアルカリ電池の製造方法であって、前記電極体の周囲を取り囲むように、前記第1フィルムを形成する第1シート、および前記第2フィルムを形成する第2シートを超音波溶着により溶着する超音波溶着工程と、前記第1シート、前記第2シートおよび前記負極リード部が重なる部分を熱溶着する熱溶着工程と、を備えることを特徴とする。 The method for producing an alkaline battery of the present invention is the method for producing an alkaline battery described above, wherein the first sheet for forming the first film and the second film are formed so as to surround the periphery of the electrode body. An ultrasonic welding process for welding the second sheet by ultrasonic welding, and a thermal welding process for thermally welding a portion where the first sheet, the second sheet, and the negative electrode lead portion overlap each other are provided.
本発明によれば、電極体の周囲を取り囲むように第1シートおよび第2シートを超音波溶着により溶着するので、電極体とともにキャビティに収容された電解液が加熱されてガスとなることを防止できる。これにより、外装体が膨張することを防止できるので、キャビティの封止精度を向上させることができる。しかも、第1シート、第2シートおよび負極リード部が重なる部分を熱溶着するので、負極リード部と第1シートおよび第2シートとを確実に密着させることができる。したがって、完成品において負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間への電解液の進入を抑制できる。 According to the present invention, since the first sheet and the second sheet are welded by ultrasonic welding so as to surround the periphery of the electrode body, the electrolytic solution housed in the cavity together with the electrode body is prevented from being heated to become a gas. it can. Thereby, since it can prevent that an exterior body expand | swells, the sealing precision of a cavity can be improved. And since the part which a 1st sheet, a 2nd sheet, and a negative electrode lead part overlap is heat-welded, a negative electrode lead part, a 1st sheet | seat, and a 2nd sheet | seat can be stuck closely. Therefore, it is possible to suppress the electrolyte from entering between the negative electrode lead portion and the first film and the second film in the finished product.
上記のアルカリ電池の製造方法において、前記正極集電体を前記第1シートに溶着する正極集電体配置工程を備える、ことが望ましい。
また、上記のアルカリ電池の製造方法において、前記負極集電体を前記第2シートに溶着する負極集電体配置工程を備える、ことが望ましい。
In the method for producing an alkaline battery, it is preferable to include a positive electrode current collector arranging step of welding the positive electrode current collector to the first sheet.
In the method for producing an alkaline battery, it is preferable that the method includes a negative electrode current collector arranging step of welding the negative electrode current collector to the second sheet.
本発明によれば、集電体をシートに固定することができるので、製造時における集電体の位置ずれを防止できるとともに、完成品における集電体の位置ずれを防止できる。したがって、高品質なアルカリ電池を容易に製造することができる。 According to the present invention, since the current collector can be fixed to the sheet, it is possible to prevent the current collector from being displaced during manufacture, and to prevent the current collector from being misaligned in the finished product. Therefore, a high quality alkaline battery can be easily manufactured.
上記のアルカリ電池の製造方法において、前記セパレータを前記第1シートおよび前記第2シートのうちいずれか一方に溶着するセパレータ配置工程を備える、ことが望ましい。 In the method for manufacturing an alkaline battery, it is preferable that the separator includes a separator arranging step of welding the separator to one of the first sheet and the second sheet.
本発明によれば、セパレータをシートに固定することができるので、製造時におけるセパレータの位置ずれや捲れを防止できる。したがって、アルカリ電池を容易に製造することができる。 According to the present invention, since the separator can be fixed to the sheet, it is possible to prevent the separator from being displaced or twisted during manufacturing. Therefore, an alkaline battery can be easily manufactured.
本発明によれば、キャビティに収容された電解液が、外装体の外部に向かって、外装体の周縁部内において負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間へ進入することを這い上がり抑制部により抑制できる。これにより、外装体の周縁部内における負極リード部と第1フィルムおよび第2フィルムとの間を通じてキャビティと外装体の外部とが連通することを抑制できる。したがって、電解液が漏液することを抑制できる。 According to the present invention, the electrolyte contained in the cavity scoops up toward the outside of the exterior body and enters between the negative electrode lead portion and the first film and the second film in the peripheral portion of the exterior body. It can suppress by the suppression part. Thereby, it can suppress that a cavity and the exterior of an exterior body communicate through between the negative electrode lead part in the peripheral part of an exterior body, and a 1st film and a 2nd film. Therefore, it can suppress that electrolyte solution leaks.
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、アルカリ電池として、酸化銀電池(以下、単に「電池」という。)を例に挙げて説明する。
[実施形態]
実施形態の電池1について説明する。
図1は、実施形態に係る電池の平面図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。
図1および図2に示すように、電池1は、電極体10と、電極体10を電解液とともに収容する外装体20と、外装体20の内部から外部に向かって延びる正極リード部31および負極リード部32と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a silver oxide battery (hereinafter simply referred to as “battery”) will be described as an example of the alkaline battery.
[Embodiment]
The battery 1 of the embodiment will be described.
FIG. 1 is a plan view of the battery according to the embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery 1 includes an
外装体20は、ラミネートフィルムにより形成された第1フィルム21および第2フィルム22を重ね合わせて形成されている。ラミネートフィルムは、少なくとも内側面(重ね合わせ面)に設けられた内側樹脂層と、外側面に設けられた外側樹脂層と、を有する。内側樹脂層は、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、EVAなどの熱可塑性樹脂を用いて形成される。外側樹脂層は、例えば、ナイロン樹脂を用いて形成される。なお、以下の説明では、第1フィルム21および第2フィルム22の重ね合わせ方向(第1方向)を単に重ね合わせ方向という。
The
ここで、上述した内側樹脂層と外側樹脂層との間に、金属箔層やシリコン酸化物等からなるガスバリア層、各層を接着する接着層を設けてもよい。金属箔層は、外気や水蒸気に対する遮断性、および電解液に対する耐食性を有する、例えばステンレス等の金属材料を用いて形成されている。この場合、内側樹脂層および外側樹脂層は、それぞれ金属箔層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ている。なお、それぞれの層の接着性を向上するために、各層間に接着剤により形成された接着層を設けることが望ましい。 Here, a gas barrier layer made of a metal foil layer, silicon oxide, or the like, and an adhesive layer for bonding the layers may be provided between the inner resin layer and the outer resin layer. The metal foil layer is formed using a metal material such as stainless steel having a barrier property against outside air and water vapor and a corrosion resistance against an electrolytic solution. In this case, the inner resin layer and the outer resin layer are bonded to each other with the metal foil layer by thermal fusion or an adhesive via a bonding layer. In addition, in order to improve the adhesiveness of each layer, it is desirable to provide an adhesive layer formed of an adhesive between the respective layers.
各フィルム21,22は、略同形同大の矩形状に形成されている。第1フィルム21の内側面の中央部には、重ね合わせ方向における第2フィルム22から離間する側に向かって窪む第1凹部21aが形成されている。第1凹部21aは、重ね合わせ方向から見て矩形状に形成されている。第2フィルム22の内側面の中央部には、重ね合わせ方向における第1フィルム21から離間する側に向かって窪む第2凹部22aが形成されている。第2凹部22aは、重ね合わせ方向から見て第1凹部21aと略一致する矩形状に形成されている。第1凹部21aと第2凹部22aとの間の空間は、電極体10を電解液とともに収容するキャビティ23となっている。
Each of the
外装体20は、キャビティ23の周囲において積層された第1フィルム21および第2フィルム22が溶着されて密着した周縁部24を有する。周縁部24は、重ね合わせ方向から見て矩形枠状に形成されている。外装体20の周縁部24において、第2フィルム22には、正極リード部31を外装体20の外部に露出させる正極端子露出孔25と、負極リード部32を外装体20の外部に露出させる負極端子露出孔26と、が形成されている。
The
電極体10は、正極11および負極14がセパレータ17を間に挟んで積層されて構成されている。
セパレータ17は、第1フィルム21と第2フィルム22との間に配置されている。セパレータ17は、重ね合わせ方向から見てキャビティ23よりも大きい矩形状に形成されている。セパレータ17の外縁部17aは、外装体20の周縁部24において積層された第1フィルム21および第2フィルム22に全周に亘って挟まれ、外装体20に対して溶着されて固定されている。
The
The
セパレータ17は、キャビティ23を正極11が配置される第1フィルム21側の領域と、負極14が配置される第2フィルム22側の領域と、に分割している。セパレータ17は、例えばセロファン、およびポリエチレンをグラフト重合した膜の2層構造のシートからなる。セパレータ17は、正極11が配置される領域側にポリエチレンをグラフト重合した膜、負極14が配置される領域側にセロファンがそれぞれ面するように配置されている。
The
図3は、セパレータの平面図である。
図2および図3に示すように、セパレータ17の外縁部17aには、セパレータ17をその厚さ方向(すなわち重ね合わせ方向)に貫通する複数のセパレータ貫通孔17b(セパレータ連通部)が形成されている。複数のセパレータ貫通孔17bは、セパレータ17の外縁部17aの全周に亘って配置されている。各セパレータ貫通孔17bは、その内側において、第1フィルム21および第2フィルム22を溶着させて密着させている。
FIG. 3 is a plan view of the separator.
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of separator through
図4は、正極集電体および正極リード部の平面図である。
図2に示すように、正極11は、正極集電体12および正極合剤13を有する。正極集電体12は、例えばニッケル等の金属箔により形成されている。正極集電体12は、矩形状に形成されている(図4参照)。正極集電体12は、外装体20の第1フィルム21における第1凹部21aの底面上に溶着されている。正極合剤13は、正極集電体12とセパレータ17との間に配置されている。正極合剤13は、正極活物質としての酸化銀と、導電剤としてのグラファイトと、結着剤としてのポリアクリル酸ソーダやカルボキシメチルセルロースと、を混合後、打錠機等でプレス成型することにより平面視矩形状に形成されている。
FIG. 4 is a plan view of the positive electrode current collector and the positive electrode lead portion.
As shown in FIG. 2, the
図5は、負極集電体および負極リード部の平面図である。
負極14は、負極集電体15および負極合剤16を有する。負極集電体15は、例えば、銅、または表面にスズがめっきされた銅等の金属箔により形成されている。負極集電体15は、矩形状に形成されている(図5参照)。負極集電体15の表面全体には、ベンゾトリアゾールが被膜(配置)されている。ベンゾトリアゾールとしては、例えば1,2,3−ベンゾトリアゾールが好適である。負極集電体15は、外装体20の第2フィルム22における第2凹部22aの底面上に溶着されている。負極合剤16は、負極集電体15とセパレータ17との間に配置されている。負極合剤16は、負極活物質としての亜鉛粉末または亜鉛合金粉末と、伝導度安定剤としての酸化亜鉛と、活物質安定剤としての高架橋型ポリアクリル酸ソーダと、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースと、電解液と、を混合してジェル状に形成されている。
電解液は、水酸化カリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液、またはそれらの混合液を用いることができる。
FIG. 5 is a plan view of the negative electrode current collector and the negative electrode lead portion.
The
As the electrolytic solution, an aqueous potassium hydroxide solution, an aqueous sodium hydroxide solution, or a mixture thereof can be used.
図1および図4に示すように、正極リード部31は、例えばニッケル等の金属箔により略一定の幅で延びる帯状に形成されている。正極リード部31の基端部は、キャビティ23内において正極集電体12に接続して導通している。本実施形態では、正極リード部31は、正極集電体12と一体形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the positive
図6は、図1のVI−VI線における断面図である。
図1および図6に示すように、正極リード部31は、外装体20の周縁部24において積層された第1フィルム21および第2フィルム22の間を通って延びている。正極リード部31は、外装体20の周縁部24において第1フィルム21および第2フィルム22に溶着されている。正極リード部31の先端部は、第1フィルム21および第2フィルム22に挟まれている。正極リード部31の先端部近傍は、第2フィルム22の正極端子露出孔25を通じて外部に露出する正極端子37とされている。正極リード部31のうち周縁部24内に位置する部分における正極端子37よりもキャビティ23側の部分の長さ寸法L1は、正極リード部31の幅寸法よりも大きくなっている。
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 6, the positive
正極リード部31のうち、外装体20の周縁部24内に位置する部分には、正極リード部31を重ね合わせ方向に貫通する複数の正極リード貫通孔34が形成されている。複数の正極リード貫通孔34は、正極端子37よりもキャビティ23側に形成されている。各正極リード貫通孔34は、その内側において、第1フィルム21および第2フィルム22を溶着させて密着させている。複数の正極リード貫通孔34は、正極リード部31と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する正極側這い上がり抑制部40となっている。
A plurality of positive electrode lead through
図1および図5に示すように、負極リード部32は、正極リード部31から離間した位置に配置されている。負極リード部32は、金属箔により略一定の幅で延びる帯状に形成されている。負極リード部32の基端部は、キャビティ23内において負極集電体15に接続して導通している。
As shown in FIGS. 1 and 5, the negative
図7は、図1のVII−VII線における断面図である。
図1および図7に示すように、負極リード部32は、外装体20の周縁部24において積層された第1フィルム21および第2フィルム22の間を通って延びている。負極リード部32は、外装体20の周縁部24において第1フィルム21および第2フィルム22に溶着されている。負極リード部32の先端部は、第1フィルム21および第2フィルム22に挟まれている。負極リード部32の先端部近傍は、第2フィルム22の負極端子露出孔26を通じて外部に露出する負極端子38とされている。負極リード部32のうち周縁部24内に位置する部分における負極端子38よりもキャビティ23側の部分の長さ寸法L2は、負極リード部32の幅寸法よりも大きくなっている。
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 7, the negative
図5に示すように、負極リード部32は、基端部側に形成された第1部分32aと、先端部側に形成されて第1部分32aに接続する第2部分32bと、により形成されている。第1部分32aは、例えば、銅、または表面にスズがめっきされた銅等により形成されている。本実施形態では、第1部分32aは、負極集電体15と一体形成されている。
As shown in FIG. 5, the negative
負極リード部32の第1部分32aの表面全体には、ベンゾトリアゾールが被膜(配置)されている。ベンゾトリアゾールとしては、例えば1,2,3−ベンゾトリアゾールが好適である。負極リード部32の第1部分32aのうち外装体20の周縁部24内に位置する部分の表面に配置されたベンゾトリアゾールは、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する第1の負極側這い上がり抑制部41(這い上がり抑制部)を構成している。
The entire surface of the
第2部分32bは、例えばニッケル等により形成されている。第1部分32aと第2部分32bとは、例えば超音波溶着等により接合されている。第1部分32aと第2部分32bとの接合部は、負極リード部32における負極端子38よりもキャビティ23側に設けられている(図1および図7参照)。負極リード部32の第2部分32bは、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する第2の負極側這い上がり抑制部42(這い上がり抑制部)を構成している。
The
図1および図7に示すように、負極リード部32の第1部分32aのうち、外装体20の周縁部24内に位置する部分には、重ね合わせ方向に貫通する複数の負極リード貫通孔35(連通部)が形成されている。各負極リード貫通孔35は、その内側において、第1フィルム21および第2フィルム22を溶着させて密着させている。複数の負極リード貫通孔35は、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する第3の負極側這い上がり抑制部43(這い上がり抑制部)となっている。
As shown in FIGS. 1 and 7, in the
また、負極リード部32の第1部分32aのうち、外装体20の周縁部24内に位置する部分の表面には、シール材36が配置されている(図5参照)。本実施形態では、シール材36は、複数の負極リード貫通孔35が形成されている位置に配置されている。シール材36は、例えばブローンアスファルトを含む材料をトルエン等の溶剤に溶かして塗布することにより形成されている。シール材36は、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する第4の負極側這い上がり抑制部44(這い上がり抑制部)を形成している。なお、シール材36は、負極リード部32の両主面および両端面(両側面)に連続するように配置されていることが望ましい。すなわち、シール材36は、負極リード部32の延在方向に沿う中心軸回りの全周に亘って配置されていることが望ましい。
Moreover, the sealing
以下、本実施形態の電池1の製造方法について説明する。なお、以下の説明における電池1の各構成部品の符号については、図1から図5を参照されたい。
図8は、実施形態に係る電池の製造方法を示すフローチャートである。図9から図20は、実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。図9、図10、図12、図15、図17、図18は、図1のII−II線に相当する部分における断面図である。図11、図13、図14、図16、図19、図20は、図1に相当する平面図である。
図8に示すように、電池1の製造方法は、第1凹部形成工程S10と、正極用金属箔形成工程S20と、正極用金属箔配置工程S30(正極集電体配置工程)と、正極合剤配置工程S40と、第2凹部形成工程S50と、負極用金属箔形成工程S60と、負極用金属箔配置工程S70(負極集電体配置工程)と、セパレータ配置工程S80と、負極合剤配置工程S90と、シート重ね合わせ工程S100と、超音波溶着工程S110と、熱溶着工程S120と、フィルム形成工程S130と、を備える。
Hereinafter, the manufacturing method of the battery 1 of the present embodiment will be described. In addition, refer to FIGS. 1 to 5 for the reference numerals of the components of the battery 1 in the following description.
FIG. 8 is a flowchart illustrating the battery manufacturing method according to the embodiment. 9 to 20 are process diagrams showing a method for manufacturing a battery according to the embodiment. 9, FIG. 10, FIG. 12, FIG. 15, FIG. 17, and FIG. 18 are cross-sectional views taken along the line II-II in FIG. 11, FIG. 13, FIG. 14, FIG. 16, FIG. 19, and FIG. 20 are plan views corresponding to FIG.
As shown in FIG. 8, the manufacturing method of the battery 1 includes a first recess forming step S10, a positive electrode metal foil forming step S20, a positive electrode metal foil arranging step S30 (positive electrode current collector arranging step), and a positive electrode combination. Agent placement step S40, second recess formation step S50, negative electrode metal foil formation step S60, negative electrode metal foil placement step S70 (negative electrode current collector placement step), separator placement step S80, and negative electrode mixture placement A process S90, a sheet overlaying process S100, an ultrasonic welding process S110, a thermal welding process S120, and a film forming process S130 are provided.
最初に、第1凹部形成工程S10を行う。第1凹部形成工程S10では、図9に示すように、第1フィルム21を形成するラミネートフィルムである第1シート51に絞り加工を行い、第1凹部21aを形成する。
First, the first recess forming step S10 is performed. In 1st recessed part formation process S10, as shown in FIG. 9, the 1st sheet |
次に、正極用金属箔形成工程S20を行う。正極用金属箔形成工程S20では、まずプレス加工等により、ニッケル等の金属箔から、正極集電体12および正極リード部31が一体化した正極用金属箔52(図4参照)を形成する。この際、複数の正極リード貫通孔34も同時に形成する。
Next, positive electrode metal foil forming step S20 is performed. In the positive electrode metal foil forming step S20, first, a positive electrode metal foil 52 (see FIG. 4) in which the positive electrode
次に、正極用金属箔配置工程S30を行う。正極用金属箔配置工程S30では、図10および図11に示すように、正極用金属箔52のうち正極集電体12を第1シート51の第1凹部21aの底面上に載置し、ヒーター等の加熱手段61を用いて正極集電体12を第1凹部21aの底面に対して溶着する。この際、正極集電体12の全体を第1凹部21aの底面に対して溶着してもよいし、正極集電体12の一部を第1凹部21aの底面に対して溶着してもよい。これにより、正極集電体12が第1シート51に仮止めされる。
Next, positive electrode metal foil arrangement step S30 is performed. In the positive electrode metal foil arrangement step S30, as shown in FIGS. 10 and 11, the positive electrode
次に、正極合剤配置工程S40を行う。正極合剤配置工程S40では、図12に示すように、正極合剤13を正極集電体12上に配置する。さらに、正極合剤13上に電解液Eを適量配置する。
Next, positive electrode mixture arrangement step S40 is performed. In the positive electrode mixture arrangement step S40, the
次に、第2凹部形成工程S50を行う。第2凹部形成工程S50では、図13に示すように、第1凹部形成工程と同様に、第2フィルム22を形成するラミネートフィルムである第2シート53に絞り加工を行い、第2凹部22aを形成する。また、第2シート53に、正極端子露出孔25および負極端子露出孔26を形成する。
Next, a second recess forming step S50 is performed. In the second recess forming step S50, as shown in FIG. 13, the
次に、負極用金属箔形成工程S60を行う。負極用金属箔形成工程S60では、まずプレス加工等により、銅、または表面にスズがめっきされた銅等の金属箔から、負極集電体15および負極リード部32の第1部分32aが一体化した負極用金属箔54を形成する。この際、複数の負極リード貫通孔35も同時に形成する。続いて、負極用金属箔54の表面全体にベンゾトリアゾールを配置する。ベンゾトリアゾールを配置する方法としては、例えば、ベンゾトリアゾールが水等の溶媒に溶かされた溶液に負極用金属箔54を浸漬する方法や、ベンゾトリアゾールの蒸気を負極用金属箔54に付着させる方法等がある。これにより、負極集電体15および負極リード部32の第1部分32aの表面全体にベンゾトリアゾールが配置される。また、負極用金属箔54のうち負極リード部32の第1部分32aに、シール材36を塗布する。
Next, negative electrode metal foil forming step S60 is performed. In the negative electrode metal foil forming step S60, first, the negative electrode
次に、負極用金属箔配置工程S70を行う。負極用金属箔配置工程S70では、正極用金属箔配置工程S30と同様に、負極用金属箔54のうち負極集電体15を第2シート53の第2凹部22aの底面上に載置し、ヒーター等の加熱手段を用いて負極集電体15を第2凹部22aの底面に対して溶着する。この際、負極集電体15の全体を第2凹部22aの底面に対して溶着してもよいし、負極集電体15の一部を第2凹部22aの底面に対して溶着してもよい。これにより、負極集電体15が第2シート53に仮止めされる。続いて、図14に示すように、負極リード部32の第1部分32aに対してニッケル等の金属箔により形成された第2部分32bを超音波溶着等により接合する。
Next, the metal foil arrangement process S70 for negative electrodes is performed. In the negative electrode metal foil arranging step S70, as in the positive electrode metal foil arranging step S30, the negative electrode
次に、セパレータ配置工程S80を行う。セパレータ配置工程では、図15および図16に示すように、まず正極合剤13上にセパレータ17を配置する。この際、セパレータ17の外縁部17aが第1シート51における第1凹部21aの開口周縁上に積層されるように、セパレータ17を配置する。続いて、ヒーター等の加熱手段62を用いて、セパレータ17の外縁部17aを第1シート51に対して溶着する。この際、セパレータ17の外縁部17aを全周に亘って第1シート51に対して溶着してもよいし、セパレータ17の外縁部17aの一部を第1シート51に対して溶着してもよい。これにより、セパレータ17が第1シート51に仮止めされる。
Next, separator arrangement process S80 is performed. In the separator placement step, as shown in FIGS. 15 and 16, first, the
次に、負極合剤配置工程S90を行う。負極合剤配置工程S90では、図17に示すように、セパレータ17上にジェル状の負極合剤16を配置する。
次に、シート重ね合わせ工程S100を行う。シート重ね合わせ工程S100では、図18に示すように、第1凹部21aと第2凹部22aとにより、正極合剤13および負極合剤16を挟み込むように、第2シート53を第1シート51に重ね合わせる。これにより、電極体10が第1シート51および第2シート53に挟まれた状態となる。
Next, the negative electrode mixture arranging step S90 is performed. In the negative electrode mixture arrangement step S <b> 90, as shown in FIG. 17, the gel-like
Next, a sheet overlaying step S100 is performed. In the sheet superimposing step S100, as shown in FIG. 18, the
次に、超音波溶着工程S110を行う。超音波溶着工程S110では、電極体10の周囲を取り囲むように、図19に示す領域R1を超音波溶着し、第1シート51および第2シート53を溶着する。
Next, an ultrasonic welding step S110 is performed. In the ultrasonic welding step S110, the region R1 shown in FIG. 19 is ultrasonically welded so as to surround the
次に、熱溶着工程S120を行う。熱溶着工程S120では、第1シート51、第2シート53および正極リード部31が重なる部分、並びに第1シート51、第2シート53および負極リード部32が重なる部分(図20に示す領域R2)をヒーター等の加熱手段により熱溶着する。
Next, heat welding process S120 is performed. In the heat welding step S120, a portion where the
次に、フィルム形成工程S130を行う。フィルム形成工程S130では、重ね合わされて溶着された第1シート51および第2シート53を、所望の平面視形状に打ち抜く。これにより、外装体20が形成される。
以上により、図1に示す電池1の製造が完了する。
Next, film formation process S130 is performed. In the film forming step S130, the
Thus, the manufacture of the battery 1 shown in FIG. 1 is completed.
このように、本実施形態の電池1は、負極リード部32のうち外装体20の周縁部24内に位置する部分には、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する負極側這い上がり抑制部41〜44が形成された構成とした。この構成によれば、キャビティ23に収容された電解液が、外装体20の外部に向かって、外装体20の周縁部24内において負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間へ進入することを負極側這い上がり抑制部41〜44により抑制できる。これにより、外装体20の周縁部24内における負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間を通じてキャビティ23と外装体20の外部とが連通することを抑制できる。正極側這い上がり抑制部40についても同様である。したがって、電解液が漏液することを抑制できる。
As described above, in the battery 1 of the present embodiment, the portion of the negative
また、第1の負極側這い上がり抑制部41は、負極リード部32の表面に、ベンゾトリアゾールを配置することにより形成されている構成とした。この構成によれば、ベンゾトリアゾールにより負極リード部32の表面が変質することを抑制できるので、電解液が負極リード部32の表面を変質させながら負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間へ進入することを抑制できる。したがって、上述した這い上がり抑制部を容易に形成することができる。したがって、第1の負極側這い上がり抑制部41を容易に形成することができる。
Further, the first negative electrode side creeping
また、第2の負極側這い上がり抑制部42は、負極リード部32のうち少なくとも外装体20の周縁部24内に位置する部分が、ニッケルにより形成されて構成されている構成とした。この構成によれば、負極リード部32のうち外装体20の周縁部24内に位置する部分を、負極集電体15を形成する材料として一般的に用いられる銅により形成した場合と比べて、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入速度を低下させることができる。これにより、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制できる。したがって、第2の負極側這い上がり抑制部42を容易に形成することができる。
In addition, the second negative electrode side creeping
また、第3の負極側這い上がり抑制部43は、負極リード部32を重ね合わせ方向に貫通するとともに第1フィルム21および第2フィルム22を密着させる負極リード貫通孔35である構成とした。この構成によれば、負極リード貫通孔35において第1フィルム21および第2フィルム22を密着させるので、負極リード部32のうち負極リード貫通孔35が形成されている領域において、それ以外の領域よりも負極リード部32に対する第1フィルム21および第2フィルム22の密着力を向上させることができる。これにより、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制できる。したがって、第3の負極側這い上がり抑制部43を容易に形成することができる。
In addition, the third negative electrode side creeping
また、第4の負極側這い上がり抑制部44は、負極リード部32の表面に、ブローンアスファルトを含むシール材36を配置することにより形成されている構成とした。この構成によれば、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22とが直接積層されている構成と比較して、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入速度を低下させることができる。これにより、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制できる。したがって、第4の負極側這い上がり抑制部44を容易に形成することができる。
Further, the fourth negative electrode side creeping
しかも、本実施形態では、複数の負極リード貫通孔35が形成されている位置にシール材36が配置されていることにより、第3の負極側這い上がり抑制部43と第4の負極側這い上がり抑制部44とが同一位置に設けられている。これにより、第3の負極側這い上がり抑制部43および第4の負極側這い上がり抑制部44が設けられた位置において、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入をより確実に抑制できる。
In addition, in the present embodiment, since the sealing
また、正極側這い上がり抑制部40は、正極リード部31を重ね合わせ方向に貫通するとともに第1フィルム21および第2フィルム22を密着させる正極リード貫通孔34である構成とした。この構成によれば、正極リード貫通孔34において第1フィルム21および第2フィルム22を密着させるので、正極リード部31のうち正極リード貫通孔34が形成されている領域において、それ以外の領域よりも正極リード部31に対する第1フィルム21および第2フィルム22の密着力を向上させることができる。これにより、正極リード部31と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制できる。したがって、正極リード部31と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する正極側這い上がり抑制部40を容易に形成することができる。
Further, the positive side creeping
また、負極リード部32のうち周縁部24内に位置する部分における負極端子38よりもキャビティ23側の部分の長さ寸法L2は、負極リード部32の幅寸法よりも大きくなっている。このため、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間へ進入する電解液に対し、キャビティ23から外装体20の外部までの距離を十分に確保することができる。正極リード部31についても同様である。したがって、電解液が漏液することを抑制できる。
In addition, the length dimension L2 of the portion of the negative
ところで、キャビティ23には、正極合剤13が配置される第1フィルム21側の領域と、負極合剤16が配置される第2フィルム22側の領域と、がセパレータ17により分割されて設けられている。正極合剤13が配置される領域と、負極合剤16が配置される領域と、が連通すると、正極合剤13が分解してガスが発生し、そのガスにより負極集電体15が劣化して電池性能が低下するおそれがある。
そこで、本実施形態では、セパレータ17の外縁部17aには、セパレータ17を重ね合わせ方向に貫通するとともに第1フィルム21および第2フィルム22を密着させるセパレータ貫通孔17bが形成されている構成とした。この構成によれば、セパレータ貫通孔17b内に第1フィルム21および第2フィルム22が入り込んで密着するので、セパレータ貫通孔17bに第1フィルム21および第2フィルム22が引っ掛かり、第1フィルム21および第2フィルム22に対してセパレータ17が位置ずれすることを防止できる。これにより、キャビティ23における正極合剤13が配置される領域と負極合剤16が配置される領域とが、セパレータ17の位置ずれに起因して連通することを防止できる。よって、電池性能の低下を防止できる。
By the way, in the
Therefore, in the present embodiment, the
また、本実施形態の電池1の製造方法は、電極体10の周囲を取り囲むように第1シート51および第2シート53を超音波溶着により溶着する超音波溶着工程と、第1シート51、第2シート53および負極リード部32が重なる部分を熱溶着する熱溶着工程と、を備える。この方法によれば、電極体10の周囲を取り囲むように第1シート51および第2シート53を超音波溶着により溶着するので、電極体10とともにキャビティ23に収容された電解液が加熱されてガスとなることを防止できる。これにより、外装体20が膨張することを防止できるので、キャビティ23の封止精度を向上させることができる。しかも、第1シート51、第2シート53および負極リード部32が重なる部分を熱溶着するので、負極リード部32と第1シート51および第2シート53とを確実に密着させることができる。したがって、電池1において負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制できる。
In addition, the method for manufacturing the battery 1 of the present embodiment includes an ultrasonic welding process in which the
また、本実施形態の電池1の製造方法は、正極集電体12を第1シート51に溶着する正極用金属箔配置工程S30を備えるので、正極集電体12を第1シート51に固定することができる。これにより、製造時における正極集電体12の位置ずれを防止できるとともに、完成品の電池1における正極集電体12の位置ずれを防止できる。負極用金属箔配置工程S70においても同様である。したがって、高品質な電池1を容易に製造することができる。
Moreover, since the manufacturing method of the battery 1 of the present embodiment includes the positive electrode metal foil arrangement step S30 for welding the positive electrode
また、本実施形態の電池1の製造方法は、セパレータ17を第1シート51に溶着するセパレータ配置工程S80を備えるので、セパレータ17を第1シート51に固定することができる。これにより、製造時におけるセパレータ17の位置ずれや捲れを防止できる。したがって、電池1を容易に製造することができる。
Moreover, since the manufacturing method of the battery 1 of the present embodiment includes the separator arrangement step S80 for welding the
なお、上述した電池1の製造方法では、第2凹部形成工程S50、負極用金属箔形成工程S60および負極用金属箔配置工程S70を、第1凹部形成工程S10、正極用金属箔形成工程S20および正極用金属箔配置工程S30の後に行っているが、これに限定されない。第2凹部形成工程S50、負極用金属箔形成工程S60および負極用金属箔配置工程S70は、第1凹部形成工程S10、正極用金属箔形成工程S20および正極用金属箔配置工程S30よりも先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。 In addition, in the manufacturing method of the battery 1 described above, the second recess forming step S50, the negative electrode metal foil forming step S60, and the negative electrode metal foil arranging step S70, the first recess forming step S10, the positive electrode metal foil forming step S20, and Although it is performed after the metal foil arrangement step S30 for positive electrode, it is not limited to this. 2nd recessed part formation process S50, metal foil formation process for negative electrodes S60, and metal foil arrangement process for negative electrodes S70 are ahead of 1st recessed part formation process S10, metal foil formation process for positive electrodes S20, and metal foil arrangement process for positive electrodes S30. May be performed in parallel or in parallel.
[実施形態の変形例]
実施形態の変形例の電池101について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図21は、実施形態の変形例に係る電池の平面図である。
図1に示す実施形態では、正極リード部31および負極リード部32の先端部が外装体20の周縁部24内に位置しているが、これに限定されない。図21に示す実施形態の変形例のように、正極リード部131および負極リード部132の先端部が外装体20から突出していてもよい。
[Modification of Embodiment]
A
FIG. 21 is a plan view of a battery according to a modification of the embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 1, the tip portions of the positive
図21に示すように、正極リード部131の先端部は、外装体20から突出した正極端子137とされている。正極リード部131のうち周縁部24内に位置する部分の長さは、正極端子137の長さよりも長くなっている。負極リード部132の先端部は、外装体20から突出した負極端子138とされている。負極リード部132のうち周縁部24内に位置する部分の長さは、負極端子138の長さよりも長くなっている。負極リード部132における第1部分32aと第2部分132bとの接合部は、外装体20の周縁部24内に位置している。これにより、負極リード部132の第2部分132bの一部が外装体20の周縁部24内に位置しているとともに、外装体20から突出した負極端子138の全体が第2部分132bにより形成されている。
As shown in FIG. 21, the tip end portion of the positive
このように構成された電池101であっても、上述した実施形態の電池1と同様の作用効果を奏することができる。
また、負極リード部132のうち周縁部24内に位置する部分の長さが、負極端子138の長さよりも長くなっているので、負極リード部132全体における周縁部24内に位置する部分の占める割合をより大きく確保することができる。これにより、負極リード部132と第1フィルム21および第2フィルム22との間へ進入する電解液に対し、キャビティ23から外装体20の外部までの距離を大きくすることができる。正極リード部131についても同様である。したがって、電解液が漏液することを抑制できる。
Even the
Further, since the length of the portion of the negative
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、上記各実施形態においては、アルカリ電池として酸化銀電池を例に挙げて説明しているが、これに限定されず、例えばアルカリマンガン電池や、正極活物質としてオキシ水酸化ニッケルを用いた電池等であってもよい。
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 each of the above embodiments, a silver oxide battery is described as an example of an alkaline battery, but the present invention is not limited to this. For example, an alkaline manganese battery or a battery using nickel oxyhydroxide as a positive electrode active material Etc.
また、上記実施形態においては、外装体20が平面視矩形状に形成されているが、これに限定されず、例えば台形状や円形状、半円形状等に形成されていてもよい。また、外装体の形状に合わせて、キャビティおよびキャビティに収容される電極体の形状も例えば平面視円形状等、任意の形状に形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、電池1は、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制する4種類の負極側這い上がり抑制部41〜44を備えているが、これに限定されない。電池は、上記4種類の負極側這い上がり抑制部41〜44のうちいずれか1つないし3つの負極側這い上がり抑制部を備えていてもよい。
Further, in the above embodiment, the battery 1 includes four types of negative electrode side creeping
また、上記実施形態においては、ベンゾトリアゾールが負極集電体15の表面全体、および負極リード部32の第1部分32aの表面全体に配置されているが、これに限定されない。ベンゾトリアゾールは、少なくとも負極リード部32の第1部分32aのうち外装体20の周縁部24内に位置する部分の表面に配置されていれば、上述した第1の負極側這い上がり抑制部41を形成することができる。
In the above embodiment, benzotriazole is disposed on the entire surface of the negative electrode
また、上記実施形態においては、第3の負極側這い上がり抑制部43として、負極リード貫通孔35が複数形成されているが、これに限定されず、負極リード貫通孔35は1つであってもよい。また、第3の負極側這い上がり抑制部は、負極リード部32を重ね合わせ方向に貫通するとともに第1フィルム21および第2フィルム22を密着させればよく、例えば切欠であってもよい。
In the above embodiment, a plurality of the negative electrode lead through
また、シール材36は、接着性を有する樹脂材料を含んでいてもよい。これにより、シール材36を負極リード部32、第1フィルム21および第2フィルム22に対してより強固に密着させることができるので、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入速度をより低下させることができる。
Further, the sealing
また、上記実施形態においては、セパレータ17の外縁部17aには、セパレータ17を重ね合わせ方向に貫通するとともに第1フィルム21および第2フィルム22を密着させるセパレータ連通部としてセパレータ貫通孔17bが形成されているが、これに限定されない。上述したセパレータ連通部は、セパレータ17を重ね合わせ方向に貫通するとともに第1フィルム21および第2フィルム22を密着させればよく、例えば切欠であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, the separator through-
また、上記実施形態における電池1の製造方法では、熱溶着工程において、第1シート51、第2シート53および正極リード部31が重なる部分と、第1シート51、第2シート53および負極リード部32が重なる部分と、を熱溶着しているが、これに限定されない。熱溶着工程では、少なくとも第1シート51、第2シート53および負極リード部32が重なる部分を熱溶着することで、負極リード部32と第1シート51および第2シート53とを強固に密着させることができるので、負極リード部32と第1フィルム21および第2フィルム22との間への電解液の進入を抑制できる。
Moreover, in the manufacturing method of the battery 1 in the above embodiment, in the heat welding step, the
また、上記実施形態における電池1の製造方法では、電極体10を形成するに際して、正極合剤13、セパレータ17および負極合剤16をこの順に配置しているが、これに限定されない。すなわち、負極集電体15上に負極合剤16を配置した後、負極合剤16上にセパレータ17を配置し、さらにセパレータ17上に正極合剤13を配置してもよい。この場合には、負極合剤16上にセパレータ17を配置した際に、上述したセパレータ配置工程S80と同様にして、セパレータ17を第2シート53に溶着することが望ましい。
Moreover, in the manufacturing method of the battery 1 in the above embodiment, when forming the
また、上記実施形態においては、第4の負極側這い上がり抑制部44が、ニッケル等により形成された金属箔を負極リード部32の一部として配置することにより構成されているが、これに限定されない。第4の負極側這い上がり抑制部は、負極リード部のうち外装体20の周縁部24内に位置する部分の表面にニッケルめっきを施すことにより構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the 4th negative electrode side creeping
また、上記実施形態においては、外装体20が2枚のラミネートフィルム(第1フィルム21および第2フィルム22)により形成されているが、これに限定されない。外装体は、1枚のラミネートフィルムを折り返して電極体10を挟んだ状態で重ね合わされることにより形成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、正極リード部31,131および負極リード部32,132が第1フィルム21および第2フィルム22に直接挟まれているが、これに限定されない。正極リード部や負極リード部は、熱可塑性樹脂により形成されたシーラントフィルムに挟まれた状態で、第1フィルム21および第2フィルム22に挟まれて溶着されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the positive
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る。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1,101…電池(アルカリ電池) 10…電極体 11…正極 12…正極集電体 13…正極合剤 14…負極 15…負極集電体 16…負極合剤 17…セパレータ 17a…外縁部 17b…セパレータ貫通孔(セパレータ連通部) 20…外装体 21…第1フィルム 22…第2フィルム 23…キャビティ 24…周縁部 32,132…負極リード部 35…負極リード貫通孔(連通部) 36…シール材 41…第1の負極側這い上がり抑制部(這い上がり抑制部) 42…第2の負極側這い上がり抑制部(這い上がり抑制部) 43…第3の負極側這い上がり抑制部(這い上がり抑制部) 44…第4の負極側這い上がり抑制部(這い上がり抑制部) 51…第1シート 53…第2シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Battery (alkaline battery) 10 ...
Claims (11)
第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、
前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、
を備え、
前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、
前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部のうち前記キャビティよりも外側かつ少なくとも前記周縁部内に位置する部分のみが、ニッケルにより形成されて構成されている、
ことを特徴とするアルカリ電池。 A positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body constituted by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween;
The first film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body interposed therebetween, and a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution is formed between the first film and the second film. An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other;
A negative electrode lead portion that conducts to the negative electrode current collector in the cavity and extends toward the outside of the exterior body through the first film and the second film laminated at the peripheral edge;
With
A portion of the negative electrode lead portion located in the peripheral portion is formed with a creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering between the negative electrode lead portion and the first film and the second film. ,
The scooping suppression portion is configured such that only a portion of the negative electrode lead portion located outside the cavity and at least within the peripheral portion is formed of nickel.
An alkaline battery characterized by that.
第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、
前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、
を備え、
前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、
前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部の表面に、ブローンアスファルトを含むシール材を配置することにより形成されている、
ことを特徴とするアルカリ電池。 A positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body constituted by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween;
The first film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body interposed therebetween, and a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution is formed between the first film and the second film. An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other;
A negative electrode lead portion that conducts to the negative electrode current collector in the cavity and extends toward the outside of the exterior body through the first film and the second film laminated at the peripheral edge;
With
A portion of the negative electrode lead portion located in the peripheral portion is formed with a creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering between the negative electrode lead portion and the first film and the second film. ,
The scooping suppression part is formed by disposing a sealing material containing blown asphalt on the surface of the negative electrode lead part.
An alkaline battery characterized by that.
第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、
前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、
を備え、
前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、
前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部のうち少なくとも前記周縁部内に位置する部分が、ニッケルにより形成されるとともに、前記負極リード部の表面に、ブローンアスファルトを含むシール材を配置することにより形成されている、
ことを特徴とするアルカリ電池。 A positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body constituted by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween;
The first film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body interposed therebetween, and a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution is formed between the first film and the second film. An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other;
A negative electrode lead portion that conducts to the negative electrode current collector in the cavity and extends toward the outside of the exterior body through the first film and the second film laminated at the peripheral edge;
With
A portion of the negative electrode lead portion located in the peripheral portion is formed with a creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering between the negative electrode lead portion and the first film and the second film. ,
The creeping suppression portion is formed by disposing at least a portion located in the peripheral portion of the negative electrode lead portion from nickel and disposing a sealing material containing blown asphalt on the surface of the negative electrode lead portion. Being
An alkaline battery characterized by that.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアルカリ電池。 On the surface of the pre-SL negative electrode lead portion, benzotriazoles are arranged,
The alkaline battery according to any one of claims 1 to 3, wherein:
第1フィルムおよび第2フィルムが前記電極体を間に挟んで第1方向で重ね合わされ、前記第1フィルムと前記第2フィルムとの間に前記電極体を電解液とともに収容するキャビティを形成するとともに、前記キャビティの周囲において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムが密着した周縁部を有する外装体と、
前記キャビティ内で前記負極集電体に導通し、前記周縁部において積層された前記第1フィルムおよび前記第2フィルムの間を通って前記外装体の外部に向かって延びる負極リード部と、
を備え、
前記負極リード部のうち前記周縁部内に位置する部分には、前記負極リード部と前記第1フィルムおよび前記第2フィルムとの間への前記電解液の進入を抑制する這い上がり抑制部が形成され、
前記這い上がり抑制部は、前記負極リード部の表面に、ベンゾトリアゾールを配置することにより形成されている、
ことを特徴とするアルカリ電池。 A positive electrode having a positive electrode mixture and a positive electrode current collector, and an electrode body constituted by laminating a negative electrode having a negative electrode mixture and a negative electrode current collector with a separator interposed therebetween;
The first film and the second film are overlapped in the first direction with the electrode body interposed therebetween, and a cavity for accommodating the electrode body together with the electrolytic solution is formed between the first film and the second film. An exterior body having a peripheral edge portion in which the first film and the second film laminated around the cavity are in close contact with each other;
A negative electrode lead portion that conducts to the negative electrode current collector in the cavity and extends toward the outside of the exterior body through the first film and the second film laminated at the peripheral edge;
With
A portion of the negative electrode lead portion located in the peripheral portion is formed with a creeping suppression portion that suppresses the electrolyte from entering between the negative electrode lead portion and the first film and the second film. ,
The scooping suppression portion is formed by disposing benzotriazole on the surface of the negative electrode lead portion.
An alkaline battery characterized by that.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のアルカリ電池。 The front SL negative electrode lead portion, communication portion for adhering said first film and said second film together through the first direction are formed,
The alkaline battery according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記外縁部には、前記セパレータを前記第1方向に貫通するとともに前記第1フィルムおよび前記第2フィルムを密着させるセパレータ連通部が形成されている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のアルカリ電池。 The separator has an outer edge portion sandwiched between the first film and the second film laminated at the peripheral edge portion,
The outer edge portion is formed with a separator communication portion that penetrates the separator in the first direction and closely contacts the first film and the second film.
The alkaline battery according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記電極体の周囲を取り囲むように、前記第1フィルムを形成する第1シート、および前記第2フィルムを形成する第2シートを超音波溶着により溶着する超音波溶着工程と、
前記第1シート、前記第2シートおよび前記負極リード部が重なる部分を熱溶着する熱溶着工程と、
を備えることを特徴とするアルカリ電池の製造方法。 It is a manufacturing method of the alkaline battery according to any one of claims 1 to 7,
An ultrasonic welding step of welding the first sheet forming the first film and the second sheet forming the second film by ultrasonic welding so as to surround the electrode body; and
A heat welding step of heat-welding a portion where the first sheet, the second sheet and the negative electrode lead portion overlap;
A method for producing an alkaline battery, comprising:
ことを特徴とする請求項8に記載のアルカリ電池の製造方法。 A positive electrode current collector arranging step of welding the positive electrode current collector to the first sheet;
The method for producing an alkaline battery according to claim 8.
ことを特徴とする請求項8または9に記載のアルカリ電池の製造方法。 A negative electrode current collector arranging step of welding the negative electrode current collector to the second sheet;
The method for producing an alkaline battery according to claim 8 or 9, wherein:
ことを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載のアルカリ電池の製造方法。 A separator disposition step of welding the separator to any one of the first sheet and the second sheet;
The method for producing an alkaline battery according to any one of claims 8 to 10, wherein:
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