JP6487712B2 - 蓄電デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、曲げることが可能であると共に高容量化できる蓄電デバイス及びその製造方法に関する。
スマートフォン、タブレット端末等の携帯機器の薄型化、軽量化に伴い、これらに搭載されるリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池の外装材としては、従来の金属缶に代えて、金属箔の両面に樹脂フィルムを貼り合わせたラミネート外装材が用いられている。同様に、コンデンサ、キャパシタ等もラミネート外装材を使用したものをバックアップ電源としてICカードや電子機器に搭載することが検討されている。
また、近年では、スマートフォンやタブレットの大型化に伴い、機器そのものを曲げ可能にすることが検討され、またスマートウォッチやスマートグラスに代表されるウェアラブル電子機器でもラミネート外装材を使用した小型で軽量なラミネート電池を搭載することが検討されている。
スマートフォンやタブレットを曲げ可能にするには、機器の筐体を柔軟にする他、電池を含む各種電子デバイスを折り曲げ、湾曲等に対して柔軟化する必要がある。また、ウェアラブル電子機器等のように人体にフィットさせる電子機器においても、電池等の各種電子デバイスを柔軟化させる必要がある。
上記のように電池を曲げても問題がないものとして、薄型のシート状の電池を用いることが提案されている(特許文献1参照)。
特開2000−173559号公報 国際公開第2012/140709号パンフレット(WO2012/140709)
しかしながら、柔軟性確保のために厚さを薄くした薄型のシート状電池では、電極の重ね枚数が少なくなり、活物質等の電子蓄積層が薄くなるので、電気容量が小さくなり、電子機器に搭載した場合、充放電サイクルが短いものになるという問題があった。電池の容量を上げるには、電極の重ね枚数を増やすか、電極を大きくするしかないが、前者の構成では電池を曲げることができなくなるし、後者では電池のサイズが大きくなるために搭載可能な機器が限定されてしまう。
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、繰り返し曲げることが可能であると共に、高容量化できる蓄電デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
[1]第一金属箔層を少なくとも備えた第一外装材と、
第二金属箔層を少なくとも備えた第二外装材と、
正極側金属箔の一方の面に正極活物質層が積層されてなる正電極部と、負極側金属箔の一方の面に負極活物質層が積層されてなる負電極部と、前記正電極部と前記負電極部の間に配置されたセパレーターと、を含むベアセルと、を備え、
前記ベアセルを複数個備え、
前記第一金属箔層の一方の面の周縁部領域と、前記第二金属箔層の一方の面の周縁部領域とが、熱可塑性樹脂を含有してなる周縁封止部を介して接合され、
前記第一金属箔層、前記第二金属箔層および前記周縁封止部で取り囲まれる内部空間内に、前記複数個のベアセルが互いに離間して配置され、
前記第一金属箔層の前記一方の面における隣り合うベアセルの間の区画領域と、前記第二金属箔層の前記一方の面における隣り合うベアセルの間の区画領域とが、熱可塑性樹脂を含有してなる区画封止部を介して接合され、
前記第一金属箔層、前記第二金属箔層および前記周縁封止部で取り囲まれる内部空間が、前記区画封止部によって複数の独立した個室に区画され、
前記第一金属箔層の前記一方の面における前記各個室に対応する領域の少なくとも一部に該第一金属箔が露出した第一金属箔内側露出部を備え、前記各個室において、前記第一金属箔内側露出部と前記ベアセルの正電極部とが電気的に接続され、
前記第二金属箔層の前記一方の面における前記各個室に対応する領域の少なくとも一部に該第二金属箔が露出した第二金属箔内側露出部を備え、前記各個室において、前記第二金属箔内側露出部と前記ベアセルの負電極部とが電気的に接続され、
前記各個室内に、前記ベアセルと、該ベアセルに含浸された電解液と、が封入されていることを特徴とする蓄電デバイス。
[2]前記第一外装材は、前記第一金属箔層と、該第一金属箔層の他方の面に積層された第一絶縁樹脂フィルムとを含み、
前記第二外装材は、前記第二金属箔層と、該第二金属箔層の他方の面に積層された第二絶縁樹脂フィルムとを含み、
前記蓄電デバイスの長さ方向の一方の端部において前記第一金属箔層が前記第二金属箔層よりも前記長さ方向の外方に向けて延ばされた第一金属箔延長部が設けられ、前記第一金属箔延長部の前記一方の面又は他方の面において該第一金属箔層が露出して正極端子を構成し、
前記蓄電デバイスの長さ方向の他方の端部において前記第二金属箔層が前記第一金属箔層よりも前記長さ方向の外方に向けて延ばされた第二金属箔延長部が設けられ、前記第二金属箔延長部の前記一方の面又は他方の面において該第二金属箔層が露出して負極端子を構成している前項1に記載の蓄電デバイス。
[3]前記第一金属箔層の他方の面に、該第一金属箔層が露出した第一金属箔外側露出部を残した態様で、第一絶縁樹脂フィルムが積層され、
前記第二金属箔層の他方の面に、該第二金属箔層が露出した第二金属箔外側露出部を残した態様で、第二絶縁樹脂フィルムが積層されている前項1に記載の蓄電デバイス。
[4]前記第一外装材及び前記第二外装材のうちの少なくともいずれか一方の外装材に、前記区画封止部に対応する領域において内方側に凹む凹部が形成されている前項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
[5]前記ベアセルは、前記正電極部、前記セパレーター、前記負電極部、前記セパレーターがこの順に積層されてなる積層体が捲回されたものを含む構成である前項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
[6]相互に独立した複数のベアセル収容用成形凹部が形成された第一金属箔層と、該第一金属箔層の一方の面における周縁部および隣り合うベアセル収容用成形凹部の間の区画領域に積層された第一熱可塑性樹脂層と、を備えた第一外装シート体を準備する工程と、
平面状の第二金属箔層と、該第二金属箔層の一方の面における前記第一熱可塑性樹脂層に対応する領域(重ね合わされる領域)に積層された第二熱可塑性樹脂層と、を備えた第二外装シート体を準備する工程と、
正極側金属箔の一方の面に正極活物質層が積層されてなる正電極部と、負極側金属箔の一方の面に負極活物質層が積層されてなる負電極部と、前記正電極部と前記負電極部の間に配置されたセパレーターと、を含むベアセルを複数個準備する工程と、
前記第一外装シート体と前記第二外装シート体とを相互の前記熱可塑性樹脂層が内側になるように配置し且つ前記第一外装シート体のベアセル収容用成形凹部内に前記ベアセルを収容した状態で前記両外装シート体を重ね合わせて、前記第一外装シート体の第一熱可塑性樹脂層と前記第二外装シート体の第二熱可塑性樹脂層とをヒートシール接合して、前記第一外装シート体の第一金属箔層と前記ベアセルの正極側金属箔とを接触させて電気的に接続すると共に、前記第二外装シート体の第二金属箔層と前記ベアセルの負極側金属箔とを接触させて電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
[7]相互に独立した複数のベアセル収容用成形凹部が形成された第二金属箔層と、該第二金属箔層の一方の面における周縁部および隣り合うベアセル収容用成形凹部の間の区画領域に積層された第二熱可塑性樹脂層と、を備えた第二外装シート体を準備する工程と、
平面状の第一金属箔層と、該第一金属箔層の一方の面における前記第二熱可塑性樹脂層に対応する領域(重ね合わされる領域)に積層された第一熱可塑性樹脂層と、を備えた第一外装シート体を準備する工程と、
正極側金属箔の一方の面に正極活物質層が積層されてなる正電極部と、負極側金属箔の一方の面に負極活物質層が積層されてなる負電極部と、前記正電極部と前記負電極部の間に配置されたセパレーターと、を含むベアセルを複数個準備する工程と、
前記第一外装シート体と前記第二外装シート体とを相互の前記熱可塑性樹脂層が内側になるように配置し且つ前記第二外装シート体のベアセル収容用成形凹部内に前記ベアセルを収容した状態で前記両外装シート体を重ね合わせて、前記第一外装シート体の第一熱可塑性樹脂層と前記第二外装シート体の第二熱可塑性樹脂層とをヒートシール接合して、前記第一外装シート体の第一金属箔層と前記ベアセルの正極側金属箔とを接触させて電気的に接続すると共に、前記第二外装シート体の第二金属箔層と前記ベアセルの負極側金属箔とを接触させて電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
[8]相互に独立した複数のベアセル収容用成形凹部が形成された第一金属箔層と、該第一金属箔層の一方の面における周縁部および隣り合うベアセル収容用成形凹部の間の区画領域に積層された第一熱可塑性樹脂層と、を備えた第一外装シート体を準備する工程と、
相互に独立した複数のベアセル収容用成形凹部が形成された第二金属箔層と、該第二金属箔層の一方の面における周縁部および隣り合うベアセル収容用成形凹部の間の区画領域に積層された第二熱可塑性樹脂層と、を備えた第二外装シート体を準備する工程と、
正極側金属箔の一方の面に正極活物質層が積層されてなる正電極部と、負極側金属箔の一方の面に負極活物質層が積層されてなる負電極部と、前記正電極部と前記負電極部の間に配置されたセパレーターと、を含むベアセルを複数個準備する工程と、
前記第一外装シート体と前記第二外装シート体とを相互の前記熱可塑性樹脂層が内側になるように配置すると共に前記第一外装シート体の成形凹部と前記第二外装シート体の成形凹部とを対向させて配置し且つ両外装シート体のベアセル収容用成形凹部内に前記ベアセルを収容した状態で前記両外装シート体を重ね合わせて、前記第一外装シート体の第一熱可塑性樹脂層と前記第二外装シート体の第二熱可塑性樹脂層とをヒートシール接合して、前記第一外装シート体の第一金属箔層と前記ベアセルの正極側金属箔とを接触させて電気的に接続すると共に、前記第二外装シート体の第二金属箔層と前記ベアセルの負極側金属箔とを接触させて電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
[1]の発明では、蓄電デバイスの内部空間が、区画封止部によって複数の独立した個室に区画され、各個室内に電解液が封入されているから、仮に1つの個室において液漏れが生じたとしても、そのことが他の残りの個室に影響を及ぼすことがなくて、少ない被害で済むし、デバイス性能にも大きな影響を及ぼさなくて済む。
また、区画封止部は、ベアセルが存在しない領域であるので、この区画封止部で折り曲げたり、湾曲させることが可能であり、これにより蓄電デバイス全体として柔軟性を備えたものとなり、フレキシブル性に優れている。この時、区画封止部は、正極活物質層、負極活物質層及び電解液が存在しない領域であるので、このように区画封止部において折り曲げ、湾曲等の曲げ操作を行っても、活物質の脱落や電解液漏れが生じないものであり、曲げ耐久性に優れている。区画封止部は、蓄電デバイスとして曲げ可能部としての役割を果たしている。
上記区画封止部の存在によって、折り曲げ、湾曲等の曲げ可能となされているものであり、各個室内に収容されるベアセルとしては厚さが増大しても曲げ性能に影響は出ないから、ベアセルとしての厚さは大きくすることが可能であって、従って高容量化できる。
本発明に係る蓄電デバイスは、繰り返し曲げることが可能であると共に高容量化できるので、曲げ可能な電子機器(例えばスマートフォン、タブレット等)に搭載できるし、折り畳み可能な電子ペーパー、曲げて装着されるベルト、曲げて装着されるスマートウォッチ等にも搭載可能である。本発明に係る蓄電デバイスは、高容量化できるので、例えば、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ等の連続使用時間を長期化させることができる。
[2]の発明では、絶縁樹脂フィルムがデバイスの両側に積層されていることにより、(金属箔露出部を除いて)絶縁性を十分に確保できると共に、物理的強度も確保できて折り曲げ、湾曲等の曲げ操作を繰り返しても金属層が金属疲労を起こすことがない。従って、絶縁性を備えていることが要求される箇所への(本蓄電デバイスの)搭載にも十分に対応できる。
また、正電極部と電気的に導通している第一金属箔延長部の一方の面又は他方の面に該第一金属箔層が露出して正極端子を構成し、負電極部と電気的に導通している第二金属箔延長部の一方の面又は他方の面に該第二金属箔層が露出して負極端子を構成しており、これら正極端子及び負極端子を介して電気の授受を行うことができるので、従来のリード線を不要とすることができる利点がある。従って、蓄電デバイスの部品点数を少なくすることができるし、さらに軽量化を図ることができる。
また、蓄電デバイスの長さ方向の一方の端部に正極端子が設けられ、蓄電デバイスの長さ方向の他方の端部に負極端子が設けられているから、正極端子と負極端子の接触による短絡を十分に防止することができる。
更に、従来のリード線が不要となるので、蓄電デバイスの充放電時の発熱がリード線周りに集中するような現象も生じないし、正電極部と電気的に導通している第一金属箔層および負電極部と電気的に導通している第二金属箔層を介して発熱を蓄電デバイスの全体にわたって(面的に)拡散させることができるので、蓄電デバイスの寿命を延ばすことができる(長寿命の蓄電デバイスを得ることができる)。また、リード線が不要となることで、その分製造コストを低減できる。
[3]の発明では、絶縁樹脂フィルムがデバイスの両側に積層されていることにより、(金属箔露出部を除いて)絶縁性を十分に確保できると共に、物理的強度も確保できて折り曲げ、湾曲等の曲げ操作を繰り返しても金属層が金属疲労を起こすことがない。従って、絶縁性を備えていることが要求される箇所への(本蓄電デバイスの)搭載にも十分に対応できる。
また、正電極部と電気的に導通している第一金属箔外側露出部および負電極部と電気的に導通している第二金属箔外側露出部が存在していることで、これら外側露出部を介して電気の授受を行うことができるので、従来のリード線を不要とすることができる利点がある。従って、蓄電デバイスの部品点数を少なくすることができるし、さらに軽量化を図ることができる。
更に、従来のリード線が不要となるので、蓄電デバイスの充放電時の発熱がリード線周りに集中するような現象も生じないし、正電極部と電気的に導通している第一金属箔層および負電極部と電気的に導通している第二金属箔層を介して発熱を蓄電デバイスの全体にわたって(面的に)拡散させることができるので、蓄電デバイスの寿命を延ばすことができる(長寿命の蓄電デバイスを得ることができる)。また、リード線が不要となることで、その分製造コストを低減できる。
[4]の発明では、少なくともいずれか一方の外装材に、区画封止部に対応する領域において内方側に凹む凹部が形成されているので、折り曲げ、湾曲等の曲げ操作をより容易に行うことができると共に、無駄な空隙を作らずにベアセルを封入できる。
[5]の発明では、更に高容量化された蓄電デバイスが提供される。
[6][7]及び[8]の発明では、上述した本発明に係る、曲げることができて高容量である蓄電デバイスを効率よく製造できる。第一外装シート体の第一熱可塑性樹脂層と第二外装シート体の第二熱可塑性樹脂層とをヒートシール接合した領域(周縁封止部、区画封止部)のうちの一部に相当する区画封止部は、ベアセル(正極活物質層、負極活物質層及び電解液等)が存在しない領域であるので、この区画封止部で折り曲げや湾曲曲げ(図13参照)を行っても、正極活物質、負極活物質の脱落や、電解液漏れを生じることがない。
本発明に係る蓄電デバイスの一実施形態を示す平面図である。 図1におけるX−X線での断面図である。 図1におけるY−Y線での断面図である。 図2における長さ方向の一端部(左端部)を拡大して示す断面図である。 図2における長さ方向の他端部(右端部)を拡大して示す断面図である。 ベアセルの一実施形態を示す拡大断面図である。 正電極部の一例を示す断面図である。 負電極部の一例を示す断面図である。 本発明に係る蓄電デバイスの他の実施形態を示す図であって、(A)は平面図、(B)は(A)におけるV−V線の断面図である。 本発明に係る蓄電デバイスのさらに他の実施形態を示す図であって、(A)は平面図、(B)は(A)におけるW−W線の断面図である。 第一外装シート体の製造方法の一例を示す概略斜視図であり、(A)はアルミニウム箔にグラビアロールを用いて部分的に接着剤を塗布している状態、(B)は接着剤塗布面に未延伸ポリプロピレンを貼合した状態、(C)はカッターで切断している状態、(D)はポリプロピレンフィルム層における接着剤非塗布領域に対応する領域をレーザー(刃)で順次切断除去している状態をそれぞれ示す。 蓄電デバイスの製造方法の一例を示す概略斜視図である。 曲げ加工性評価法の説明のための模式的側面図であって、(A)は蓄電デバイスを凹部の底面(区画封止部)を内側にして環状に曲げた状態、(B)は蓄電デバイスを凹部の底面(区画封止部)を外側にして環状に曲げた状態をそれぞれ示す。 比較例1の蓄電デバイスを示す図であって、(A)は平面図、(B)は(A)におけるM−M線の断面図である。
本発明に係る蓄電デバイスの一実施形態を図1〜5に示す。この蓄電デバイス1は、第一外装材2と、第二外装材12と、ベアセル20と、を備えてなる(図1〜3参照)。前記第一外装材2と前記第二外装材12の間に複数個のベアセル20が配置されている。即ち、前記第一外装材2と前記第二外装材12の間に形成された複数の独立した個室33にそれぞれ前記ベアセル20が配置されている(図1、2参照)。前記複数個のベアセル20は、互いに蓄電デバイスの長さ方向に離間して配置されている(図1参照)。
前記ベアセル20は、正極側金属箔23の一方の面に正極活物質層25が積層されてなる正電極部22と、負極側金属箔27の一方の面に負極活物質層29が積層されてなる負電極部26と、前記正電極部22と前記負電極部26の間に配置されたセパレーター21と、を含む。前記正極側金属箔23と前記セパレーター21の間に前記正極活物質層25が配置され、前記負極側金属箔27と前記セパレーター21の間に前記負極活物質層29が配置されている。
本実施形態では、前記正電極部22は、正極側金属箔23の一方の面にバインダー層24を介して正極活物質層25が積層されてなる構成である(図7参照)。また、本実施形態では、前記負電極部26は、負極側金属箔27の一方の面にバインダー層28を介して負極活物質層29が積層されてなる構成である(図8参照)。
本実施形態では、前記ベアセル20は、正電極部22、セパレーター21、負電極部26、セパレーター21がこの順に積層されてなる積層体が捲回されたものを含む構成である(図6参照)。前記捲回により構成されたベアセル20において、第一外装材2側の表面において正電極部22の正極側金属箔23が露出し、第二外装材12側の表面において負電極部26の負極側金属箔27が露出するように構成されている(図6参照)。
前記第一外装材2は、第一金属箔層3と、該第一金属箔層3の外側の面(ベアセル側の面とは反対側の面)に第一接着剤層41を介して積層された第一絶縁樹脂フィルム5とを含む(図2、3参照)。前記第一外装材2には、後述する区画封止部32および周縁封止部31に対応する領域において、内方側(第二外装材12側)に凹む凹部34が形成されている(図2参照)。換言すれば、前記第一外装材2には、ベアセル20が配置される領域において、外方側に膨らむ(突出する)ベアセル収容用凹部66が形成されている。前記凹部34、ベアセル収容用凹部66は、平面状の第一外装材に対して熱プレス成形(張り出し成形、深絞り成形等)などの成形を行うことによって形成することができる。前記ベアセル収容用凹部66の立体形状は、ベアセル20の立体形状に略適合している。しかして、前記ベアセル収容用凹部66内に前記ベアセル20が収容されている。
前記第二外装材12は、第二金属箔層13と、該第二金属箔層13の外側の面(ベアセル側の面とは反対側の面)に第三接着剤層43を介して積層された第二絶縁樹脂フィルム15とを含む(図2、3参照)。前記第二外装材12は、成形が行われておらず(凹部が形成されておらず)、平面状である。
前記第一金属箔層3の一方の面(ベアセル20側の面)の周縁部領域と、前記第二金属箔層13の一方の面(ベアセル20側の面)の周縁部領域とが、熱可塑性樹脂を含有してなる周縁封止部31を介して接合されて封止されている(図1〜3参照)。
本実施形態では、前記第一金属箔層3の一方の面(ベアセル20側の面)の周縁部領域に第二接着剤層42を介して第一熱可塑性樹脂層7が積層され、前記第二金属箔層13の一方の面(ベアセル20側の面)の周縁部領域に第四接着剤層44を介して第二熱可塑性樹脂層17が積層され、前記第一熱可塑性樹脂層7と前記第二熱可塑性樹脂層17とが熱融着により接合されて前記周縁封止部31が形成されて熱封止された構成が採用されている(図3、4、5参照)。
前記第一外装材2と前記第二外装材12との間に複数個のベアセル20が配置され、前記第一金属箔層3の一方の面(ベアセル20側の面)における隣り合うベアセルの間に対応する区画領域と、前記第二金属箔層13の一方の面(ベアセル20側の面)における隣り合うベアセルの間に対応する区画領域とが、熱可塑性樹脂を含有してなる区画封止部32を介して接合されて封止されている(図2参照)。
しかして、前記第一金属箔層3、前記第二金属箔層13および前記周縁封止部31で取り囲まれる内部空間が、前記区画封止部32によって複数の独立した個室33に区画されている(図1、2参照)。即ち、各個室33は、いずれも、第一金属箔層3、第二金属箔層13、周縁封止部31および区画封止部32によって取り囲まれた空間であり、液密状態に構成されている(図1〜3参照)。本実施形態では、互いに平行に配列された5条の区画封止部32によって6個の独立した個室33に区画されている(図1、2参照)。前記個室33の形成数は、特に限定されるものではなく、例えば、1条の区画封止部32によって2個の独立した個室33に区画された構成を採用しても良い。
前記第一金属箔層3の一方の面(ベアセル20側の面)における前記周縁封止部31及び前記区画封止部32を除く領域では、第一金属箔が露出していて、該第一金属箔が露出した部分と、前記ベアセル20の正電極部22とが接触していて電気的に接続されている。即ち、前記第一金属箔層3の一方の面(ベアセル20側の面)における前記各個室33(ベアセル20)に対応する領域に、該第一金属箔が露出した第一金属箔内側露出部3aを備え、各個室33において、第一金属箔内側露出部3aとベアセル20の正電極部22の正極側金属箔23とが接触していて、第一外装材2の第一金属箔層3とベアセル20の正電極部22とが電気的に接続されている(図3参照)。
前記第二金属箔層13の一方の面(ベアセル20側の面)における前記周縁封止部31及び前記区画封止部32を除く領域では、第二金属箔が露出していて、該第二金属箔が露出した部分と、前記ベアセル20の負電極部26とが接触していて電気的に接続されている。即ち、前記第二金属箔層13の一方の面(ベアセル20側の面)における前記各個室33(ベアセル20)に対応する領域に、該第二金属箔が露出した第二金属箔内側露出部13aを備え、各個室33において、第二金属箔内側露出部13aとベアセル20の負電極部26の負極側金属箔27とが接触していて、第二外装材12の第二金属箔層13とベアセル20の負電極部26とが電気的に接続されている(図3参照)。
前記各個室33内には、前記ベアセル20と共に、該ベアセルに含浸された電解液も封入されている。
本実施形態では、更に次のような構成を備えている。即ち、前記蓄電デバイス1の長さ方向の一方の端部において第一金属箔層3が第二金属箔層13よりも前記長さ方向の外方に向けて延ばされた第一金属箔延長部4が設けられ、該第一金属箔延長部4および前記第一金属箔層3の他方の面(ベアセル側の面とは反対側の面)に第一絶縁樹脂フィルム5が積層されると共に、前記蓄電デバイス1の長さ方向の他方の端部において第二金属箔層13が第一金属箔層3よりも前記長さ方向の外方に向けて延ばされた第二金属箔延長部14が設けられ、該第二金属箔延長部14および前記第二金属箔層13の他方の面(ベアセル側の面とは反対側の面)に第二絶縁樹脂フィルム15が積層されている。また、前記第一金属箔延長部4における一方の面(ベアセル20側の面)において熱可塑性樹脂層が積層されておらず該第一金属箔が露出した第一金属箔内側露出部3aにより正極端子8が構成され、前記第二金属箔延長部14における一方の面(ベアセル20側の面)において熱可塑性樹脂層が積層されておらず該第二金属箔が露出した第二金属箔内側露出部13aにより負極端子18が構成されている(図1、図2参照)。
また、本実施形態では、図1に示すように、第二外装材12(第二熱可塑性樹脂層17)の幅方向の両端面の位置は、いずれも、第一外装材2(第一熱可塑性樹脂層7)の幅方向の両端面の位置よりも幅方向の外方に突出した構成が採用されている。
上記構成の蓄電デバイス1において、内部空間が、区画封止部32においては、熱封止せず隣り合う空間内の電解液が自由に出入りできたとしても蓄電デバイスの機能を維持できるが、上記構成の蓄電デバイス1では、内部空間が、区画封止部32によって複数の独立した個室33に区画され、各個室33内に電解液が封入されているから、仮に1つの個室において液漏れが生じたとしても、そのことが他の残りの個室に影響を及ぼすことがなくて、少ない被害で済むし、デバイス性能にも大きな影響を及ぼさなくて済む。
また、区画封止部32は、ベアセルが存在しない領域であるので、この区画封止部32で折り曲げたり、湾曲させることが可能であり、これにより蓄電デバイス全体として柔軟性を備えたものとなり、フレキシブル性に優れている。この時、区画封止部32は、正極活物質層、負極活物質層及び電解液が存在しない領域であるので、このように区画封止部32において折り曲げ、湾曲等の曲げ操作を行っても、活物質の脱落や電解液漏れが生じない。従って、本発明の蓄電デバイス1を、曲げ可能な電子機器(例えばスマートフォン、タブレット等)に搭載できるし、折り畳み可能な電子ペーパー、曲げて装着されるベルト、曲げて装着されるスマートウォッチ等にも搭載することが可能である。
上記区画封止部32の存在によって、折り曲げ、湾曲等の曲げ可能となされているものであり、各個室33内に収容されるベアセル20としては厚さが増大しても曲げ性能に影響は出ないから、ベアセルとしての厚さは大きくすることが可能であって、従って高容量化することができる。
更に、上記実施形態では、絶縁樹脂フィルム5、15がデバイスの両側に積層されていることにより、(金属箔露出部を除いて)絶縁性を十分に確保できると共に、物理的強度も確保できて折り曲げ、湾曲等の曲げ操作を繰り返しても第一、二金属箔層3、13が金属疲労を起こすことがない。従って、絶縁性を備えていることが要求される箇所への(本蓄電デバイスの)搭載にも十分に対応できる。
また、上記実施形態では、ベアセル20の正電極部22と電気的に導通している第一金属箔延長部4において第一金属箔層3が露出して正極端子8を構成し、ベアセル20の負電極部26と電気的に導通している第二金属箔延長部14において第二金属箔層13が露出して負極端子18を構成しており、これら正極端子8及び負極端子18を介して電気の授受を行うことができるので、従来のリード線を不要とすることができる利点がある。従って、蓄電デバイスの部品点数を少なくすることができるし、さらに軽量化を図ることができる。
また、蓄電デバイス1の長さ方向の一方の端部に正極端子8が設けられ、蓄電デバイス1の長さ方向の他方の端部に負極端子18が設けられているから、正極端子と負極端子の接触による短絡を十分に防止することができる。
更に、従来のリード線が不要となるので、蓄電デバイスの充放電時の発熱がリード線周りに集中するような現象も生じないし、ベアセル20の正電極部22と電気的に導通している第一金属箔層3およびベアセル20の負電極部26と電気的に導通している第二金属箔層13を介して発熱を蓄電デバイス1の全体にわたって(面的に)拡散させることができるので、蓄電デバイスの寿命を延ばすことができる(長寿命の蓄電デバイスを得ることができる)。また、リード線が不要となることで、その分製造コストを低減することができる。
加えて、上記実施形態では、図1に示すように、第二外装材12(第二熱可塑性樹脂層17)の幅方向の両端面の位置は、いずれも、第一外装材2(第一熱可塑性樹脂層7)の幅方向の両端面の位置よりも幅方向の外方に突出しているから、蓄電デバイス1の幅方向の両側の端面において第一金属箔層3と第二金属箔層13とが接触して短絡することを十分に防止できる。
なお、第一外装材2(第一熱可塑性樹脂層7)の幅方向の両端面の位置が、いずれも、第二外装材12(第二熱可塑性樹脂層17)の幅方向の両端面の位置よりも幅方向の外方に突出した構成を採用しても良く、この場合にも、蓄電デバイス1の幅方向の両側の端面において第一金属箔層3と第二金属箔層13とが接触して短絡することを十分に防止できる。
また、第一外装材2(第一熱可塑性樹脂層7)の幅方向の両端面の位置が、第二外装材12(第二熱可塑性樹脂層17)の幅方向の両端面の位置と面一になっている構成を採用してもよいが、短絡を十分に防止する観点から、上記いずれかの突出構成を採用するのが好ましい。
上記実施形態では、第一金属箔延長部4における一方の面(ベアセル20側の面)の第一金属箔内側露出部3aにより正極端子8が構成されていたが、特にこのような形態に限定されるものではなく、例えば、前記第一金属箔延長部4における他方の面において第一絶縁樹脂フィルムが積層されておらず該第一金属箔が露出した第一金属箔外側露出部3bにより正極端子8が構成されていてもよい(図9参照)。
また、上記実施形態では、第二金属箔延長部14における一方の面(ベアセル20側の面)の第二金属箔内側露出部13aにより負極端子18が構成されていたが、特にこのような形態に限定されるものではなく、例えば、前記第二金属箔延長部14における他方の面において第二絶縁樹脂フィルムが積層されておらず該第二金属箔が露出した第二金属箔外側露出部13bにより負極端子18が構成されていてもよい(図9参照)。
また、上記実施形態では、第一外装材2において、区画封止部32に対応する領域において凹部34が形成される一方、第二外装材12には成形が行われておらず(凹部が形成されておらず)、第二外装材12は平面状に構成されていたが、特にこのような構成に限定されるものではなく、例えば、第二外装材12に凹部34が形成される一方、第一外装材2には成形が行われておらず(凹部が形成されておらず)、第一外装材2は平面状に構成されていてもよい。
或いは、図10に示すように、第一外装材2及び第二外装材12の両方において、区画封止部32に対応する領域に凹部34が形成されることによって、前記個室33が形成されていてもよい。換言すれば、第一外装材2及び第二外装材12の両方において、ベアセル20が配置される領域に外方側に突出するベアセル収容用凹部66が形成されていることによって、前記個室33が形成されていてもよい。本構成では、前記第一外装材2のベアセル収容用凹部66の底面に、第一金属箔層が露出した第一金属箔内側露出部3aが露出し、該第一金属箔内側露出部3aとベアセル20の正極側金属箔23とが接触して電気的に接続されると共に、前記第二外装材12のベアセル収容用凹部66の底面に、第二金属箔層が露出した第二金属箔内側露出部13aが露出し、該第二金属箔内側露出部13aとベアセル20の負極側金属箔27とが接触して電気的に接続されている。
また、上記実施形態では、第一金属箔層の他方の面に第一絶縁樹脂フィルム5が積層されると共に、第二金属箔層13の他方の面に第二絶縁樹脂フィルム15が積層された構成が採用されているが(図1〜5参照)、用途等に応じて、このような絶縁樹脂フィルム5、15を積層しない構成を採用することもできる。即ち、第一金属箔層の他方の面が略全面又は全面にわたって露出し、第二金属箔層13の他方の面が略全面又は全面にわたって露出した構成を採用することもできる。
また、上記実施形態では、個室33が6個設けられているが、特にこのような形成数に限定されるものではなく、2個〜5個のいずれかであってもよいし、7個以上設けられた構成であってもよい。
次に、本発明に係る蓄電デバイス1の製造方法の一例を説明する。まず、第一外装シート体61、第二外装シート体62およびベアセル20をそれぞれ準備する(図3、4、5、12参照)。
即ち、第一金属箔層3の一方の面に第一接着剤層41を介して第一絶縁樹脂フィルム5が積層されてなる積層体に相互に独立した複数のベアセル収容用成形凹部66が形成されると共に、前記第一金属箔層3の他方の面における周縁部および隣り合うベアセル収容用成形凹部66の間の区画領域に第二接着剤層42を介して第一熱可塑性樹脂層7が積層されてなる第一外装シート体61を準備する(図12参照)。前記第一外装シート体61の長さ方向の一方の端部の周縁部において(第一熱可塑性樹脂層7が積層されておらず)第一金属箔層3が露出した第一金属箔内側露出部3aにより正極端子8が構成されている(図12参照)。
前記構成の第一外装シート体61は、次のようにして製造できる。まず、図12(A)において、63は、張り出し成形用金型(雄型)であり、64は、張り出し成形用金型(雌型)であり、65は、張り出し成形用押さえ型65であり、68は、切断刃である。前記成形用金型(雄型)63の下面側に押圧部63aが突設形成されている。前記押圧部63aの立体形状は、前記ベアセル収容用成形凹部66に対応した立体形状である。前記成形用金型(雌型)の上面(重ね合わせ面)に成形凹部(図示しない)が形成されており、該成形凹部は、前記ベアセル収容用成形凹部66に対応した立体形状である。また、前記押さえ型65には、上下に貫通する貫通孔65aが形成されており、該貫通孔65aに前記押圧部63aを挿通し得るものとなされている(図12(A)参照)。しかして、第一金属箔層3の一方の面に第一接着剤層41を介して第一絶縁樹脂フィルム5が積層されると共に、前記第一金属箔層3の他方の面における「周縁部」および「前記ベアセル収容用成形凹部66が形成される領域の間の区画領域」に第二接着剤層42を介して第一熱可塑性樹脂層7が積層されてなる平面状のシート体60を準備する(図12(A)参照)。次に、図12(A)に示すように、下側に配置された成形用雌型64と、上側に配置された成形用雄型63との間に押さえ型65を配置し、成形用雌型64と押さえ型65の間に前記平面状のシート体を挿通せしめ、上方側から成形用雄型63を下降させて該成形用雄型63を押さえ型65に当接させて押圧部63aでシート体60を押圧することによって、前記平面状シート体60にベアセル収容用成形凹部66を形成して、前記第一外装シート体61を得る。なお、第一外装シート体61の製造手法の詳細は、後述する実施例1においてその一例を詳述している。
また、第二金属箔層13の一方の面に第三接着剤層43を介して第二絶縁樹脂フィルム15が積層されると共に、前記第二金属箔層13の他方の面における「周縁部」および「前記第一外装シート体61と重ね合わせた際に前記ベアセル収容用成形凹部66の間の区画領域に対応する領域」に第四接着剤層44を介して第二熱可塑性樹脂層17が積層されてなる平面状の第二外装シート体62を準備する(図3、4、5、12参照)。前記第二外装シート体62の長さ方向の他方の端部の周縁部において(第二熱可塑性樹脂層17が積層されておらず)第二金属箔層13が露出した第二金属箔内側露出部13aにより負極端子18が構成されている(図12(B)参照)。なお、第二外装シート体62の製造手法の詳細は、後述する実施例1においてその一例を詳述している。
また、前述した、正電極部22、セパレーター21、負電極部26、セパレーター21がこの順に積層されてなる積層体が捲回されたベアセル20を準備する(図6、12参照)。このベアセル20は、第一外装シート体61側の表面において正電極部22の正極側金属箔23が露出し、第二外装シート体62側の表面において負電極部26の負極側金属箔27が露出するように構成されている(図6、12参照)。
しかして、図12(B)に示すように、第一外装シート体61と第二外装シート体62とを相互の熱可塑性樹脂層7、17が内側になるように配置し、第一外装シート体61の前記区画領域の位置と、第二外装シート体62の前記区画領域の位置とを合わせた状態で(即ち第一外装シート体61の熱可塑性樹脂層7の位置と、第二外装シート体62の熱可塑性樹脂層17の位置とを合わせた状態で)、第一外装シート体61のベアセル収容用成形凹部66と第二外装シート体62の間にベアセル20を収容して、両外装シート体61、62を重ね合わせ、これらを上側のシール板(平板)71と下側のシール板72(受容凹部73有り)との間に挟み込んで熱をかけながら挟圧することにより、第一外装シート体61の第一熱可塑性樹脂層7と第二外装シート体62の第二熱可塑性樹脂層17とをヒートシール接合して、周縁封止部31および区画封止部32を形成する。上記挟圧を経て、第一外装シート体61の第一金属箔層3とベアセル20の正極側金属箔23とを接触させて電気的に接続できると共に、第二外装シート体62の第二金属箔層13とベアセル20の負極側金属箔27とを接触させて電気的に接続できる。なお、前記下側シール板72には、第一外装シート体61のベアセル収容用成形凹部66を収容できる受容凹部73が形成されており、前記挟圧の際には該受容凹部73内に、第一外装シート体61のベアセル収容用成形凹部66及びベアセル20を受容する(図12(B)参照)。
前記ヒートシール接合は、各個室33の周縁部に対応する4辺のうち3辺について先に行って仮封止を行うようにし、次いで残りの未封止の1辺部(例えば図12で上端縁部)から注液用シリンジを用いて、各個室33内に電解液を注入し、しかる後、未シール箇所の残りの1辺(例えば図12で上端縁部)を上下から一対の熱板等で挟圧することによって、各個室33の周縁部の4辺を完全に封止接合して、図1〜5に示す本発明の蓄電デバイス1を得る。この蓄電デバイス1では、第一熱可塑性樹脂層と第二熱可塑性樹脂層17とのヒートシール接合により、周縁封止部31及び区画封止部32が形成されて、複数の個室33が液密状態に区画されている(図1、2参照)。また、得られた蓄電デバイス1では、デバイスの長さ方向の一方の端部において第一金属箔内側露出部3aにより正極端子8が構成されていると共に、デバイスの長さ方向の他方の端部において第二金属箔内側露出部13aにより負極端子18が構成されている(図1、2参照)。
上記製造方法は、その一例を挙げたものに過ぎず、特にこのような製造方法に限定されるものではない。
本発明において、前記ベアセル20の正電極部22を構成する正極側金属箔23としては、特に限定されるものではないが、厚さ7μm〜50μmのアルミニウム箔が好適に用いられる。
前記正電極部22を構成する正極活物質層25は、特に限定されるものではないが、例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、SBR(スチレンブタジエンゴム)、CMC(カルボキシメチルセルロースナトリウム塩など)、PAN(ポリアクリロニトリル)等のバインダーに、塩(例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム、マンガン酸リチウム等)を添加した混合組成物などで形成される。前記混合組成物は、リチウムイオン2次電池等で好適に使用されるものであるが、電気二重層キャパシタ等では正極活物質として炭素系活性炭を使用するのが好ましい。前記正極活物質層25の厚さは、2μm〜300μmに設定されるのが好ましい。前記正極活物質層25には、炭素繊維、カーボンブラック、CNT(カーボンナノチューブ)等の導電補助剤をさらに含有せしめてもよい。
前記正極側金属箔23と前記正極活物質層25の間に、両者間の密着性を向上させるために、バインダー層24が設けられているのが好ましい。前記バインダー層24としては、特に限定されるものではないが、例えば、PVDF、SBR、CMC、PAN等で形成された層が挙げられる。
前記バインダー層24には、正極側金属箔23と正極活物質層25の間の導電性を向上させるために、カーボンブラック、CNT(カーボンナノチューブ)等の導電補助剤がさらに添加されていてもよい。
前記バインダー層24の厚さは、0.2μm〜10μmに設定されるのが好ましい。10μm以下とすることで、バインダー自体が蓄電デバイス1の内部抵抗を増大させることを抑制できる。
本発明において、前記ベアセル20の負電極部26を構成する負極側金属箔27としては、特に限定されるものではないが、厚さ7μm〜50μmの銅箔が好適に用いられるが、これ以外に、例えば、アルミニウム箔、チタン箔、ステンレス箔等も使用できる。
前記負電極部26を構成する負極活物質層29は、特に限定されるものではないが、例えば、PVDF、SBR、CMC、PAN等のバインダーに、添加物(例えば、黒鉛、チタン酸リチウム、Si系合金、スズ系合金等)を添加した混合組成物、等で形成される。前記負極活物質層29の厚さは、1μm〜300μmに設定されるのが好ましい。前記負極活物質層29には、カーボンブラック、CNT(カーボンナノチューブ)等の導電補助剤をさらに含有せしめてもよい。
前記負極側金属箔27と前記負極活物質層29の間に、両者間の密着性を向上させるために、バインダー層28が設けられているのが好ましい。前記バインダー層28としては、特に限定されるものではないが、例えば、PVDF、SBR、CMC、PAN等で形成された層が挙げられる。
前記バインダー層28には、負極側金属箔27と負極活物質層29の間の導電性を向上させるために、カーボンブラック、CNT(カーボンナノチューブ)等の導電補助剤がさらに添加されていてもよい。
前記バインダー層28の厚さは、0.2μm〜10μmに設定されるのが好ましい。10μm以下とすることで、バインダー自体が蓄電デバイス1の内部抵抗を増大させることを抑制できる。
本発明において、前記ベアセル20を構成するセパレーター21としては、特に限定されるものではないが、例えば、
・ポリエチレン製セパレーター
・ポリプロピレン製セパレーター
・ポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとからなる複層フィルムで形成されるセパレーター
・上記のいずれかにセラミック等の耐熱無機物を塗布した湿式又は乾式の多孔質フィルムで構成されるセパレーター
等が挙げられる。前記セパレーター21の厚さは、5μm〜50μmに設定されるのが好ましい。
前記ベアセル20とともに前記個室33内に封入される電解液としては、特に限定されるものではないが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートおよびジメトキシエタンからなる群より選ばれる少なくとも2種の電解液と、リチウム塩と、を含む混合非水系電解液を用いるのが好ましい。前記リチウム塩としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム等が挙げられる。前記電解液としては、前述の混合非水系電解液が、PVDF、PEO(ポリエチレンオキサイド)等とゲル化したものを用いてもよい。前記電解液は、前記個室33内に密閉状態に封入されているので(図2〜5参照)、電解液の漏出を防止できる。
前記ベアセル20の厚さは、薄型化及び十分な電池容量の確保の両方のバランスを考慮して、0.05mm〜10mmに設定されるのが好ましい。
次に、本発明の蓄電デバイス1を電気2重層キャパシタとして使用する場合における該蓄電デバイスにおけるベアセル20の好適構成について説明するが、あくまでも好適構成について説明するものであって、これら例示の構成に限定されるものではない。
即ち、電気2重層キャパシタとして使用する場合には、前記正極側金属箔層23および前記負極側金属箔27は、いずれも、厚さが7μm〜50μmの硬質のアルミニウム箔で形成されるのが好ましい。
前記正極活物質層25および前記負極活物質層29としては、特に限定されるものではないが、いずれの層も、例えば、カーボンブラック、CNT(カーボンナノチューブ)等の導電剤を含有する構成であるのが好ましい。
前記セパレーター21としては、特に限定されるものではないが、厚さ5μm〜100μmの多孔質のポリセルロース膜、厚さ5μm〜100μmの不織布等が好適に用いられる。
前記電解液としては、特に限定されるものではないが、水、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびアセトニトリルからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機溶媒と、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウムおよびテトラフルオロホウ酸4級アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の塩と、を含む電解液を用いるのが好ましい。前記4級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩などが挙げられる。
以上、電気2重層キャパシタとして使用する場合における本発明の蓄電デバイスのベアセル20の好適構成について説明した。以下は、電気2重層キャパシタ以外の他の用途も全て含めた説明である。
本発明において、前記第一金属箔層3は、特に限定されるものではないが、軟質アルミニウム箔で形成されるのが好ましい。前記第一金属箔層3の厚さは20μm〜150μmに設定されるのが好ましい。中でも、成形性、コストを考慮すると、第一金属箔層3は、厚さが30μm〜80μmの軟質のアルミニウム箔で形成されるのが好ましい。
本発明において、前記第二金属箔層13は、特に限定されるものではないが、アルミニウム箔(硬質のアルミニウム箔、軟質のアルミニウム箔)、銅箔、ステンレス箔、ニッケル箔またはチタン箔で形成されるのが好ましい。前記第二金属箔層13の厚さは、10μm〜150μmに設定されるのが好ましい。中でも、耐衝撃性、曲げ耐性、コストを考慮すると、第二金属箔層13の厚さは、15μm〜100μmに設定されるのが特に好ましい。
前記第一絶縁樹脂フィルム5および第二絶縁樹脂フィルム15としては、特に限定されるものではないが、延伸ポリアミドフィルム(延伸ナイロンフィルム等)または延伸ポリエステルフィルムを用いるのが好ましい。中でも、二軸延伸ポリアミドフィルム(二軸延伸ナイロンフィルム等)、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムまたは二軸延伸ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを用いるのが特に好ましい。前記ナイロンフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、6ナイロンフィルム、6,6ナイロンフィルム、MXDナイロンフィルム等が挙げられる。なお、前記第一絶縁樹脂フィルム5および第二絶縁樹脂フィルム15は、いずれも、単層で形成されていても良いし、或いは、例えば延伸ポリエステルフィルム/延伸ポリアミドフィルムからなる複層(延伸PETフィルム/延伸ナイロンフィルムからなる複層等)で形成されていても良い。
前記第一絶縁樹脂フィルム5の厚さおよび前記第二絶縁樹脂フィルム15の厚さは、いずれも、9μm〜50μmに設定されるのが好ましい。
前記第一接着剤層41、前記第三接着剤層43を設ける場合において、これら接着剤41、43としては、特に限定されるものではないが、ポリエステルポリウレタン系接着剤およびポリエーテルポリウレタン系接着剤からなる群より選ばれる少なくとも1種の接着剤(2液硬化型接着剤がより好ましい)を用いるのが好ましい。前記第一接着剤層41の塗布量(乾燥状態)、前記第三接着剤層43の塗布量(乾燥状態)は、いずれも、1g/m2〜5g/m2に設定されるのが好ましい。
上記実施形態では、前記周縁封止部(熱可塑性樹脂を含有してなる周縁封止部)31は、第一金属箔層3の一方の面の周縁部に積層された第一熱可塑性樹脂層7と、第二金属箔層13の一方の面の周縁部に積層された第二熱可塑性樹脂層17とが重ね合わされて熱により融着されて形成されたものである(図2〜5参照)。また、上記実施形態では、前記区画封止部(熱可塑性樹脂を含有してなる区画封止部)32は、第一金属箔層3の一方の面の区画領域(隣り合うベアセルの間に対応する領域)に積層された第一熱可塑性樹脂層7と、第二金属箔層13の一方の面の区画領域(隣り合うベアセルの間に対応する領域)に積層された第二熱可塑性樹脂層17とが重ね合わされて熱により融着されて形成されたものである(図2、4、5参照)。前記第一熱可塑性樹脂層7としては、熱可塑性樹脂未延伸フィルムで形成されるのが好ましい。また、前記第二熱可塑性樹脂層17としては、熱可塑性樹脂未延伸フィルムで形成されるのが好ましい。
前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム7、17は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。
前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム7、17の厚さは、それぞれ、15μm〜150μmに設定されるのが好ましい。中でも、絶縁性、曲げ性、コスト等を総合的に考慮すると、前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム7、17の厚さは、20μm〜80μmに設定されるのがより好ましい。
前記第二接着剤層42としては、特に限定されるものではないが、2液硬化型のオレフィン系接着剤により形成された層であるのが好ましい。2液硬化型のオレフィン系接着剤を用いた場合には、電解液による膨潤で接着性が低下するのを十分に防止できる。前記第二接着剤層42の塗布量(乾燥状態)は、1g/m2〜5g/m2に設定されるのが好ましい。
前記第四接着剤層44としては、特に限定されるものではないが、2液硬化型のオレフィン系接着剤により形成された層であるのが好ましい。2液硬化型のオレフィン系接着剤を用いた場合には、電解液による膨潤で接着性が低下するのを十分に防止できる。前記第四接着剤層44の塗布量(乾燥状態)は、1g/m2〜5g/m2に設定されるのが好ましい。
本発明において、前記第一金属箔層3における少なくとも第一熱可塑性樹脂層7が積層される側の面(ベアセル20が配置される側の面)に化成皮膜が形成されているのが好ましい。また、同様に、前記第二金属箔層13における少なくとも第二熱可塑性樹脂層17が積層される側の面(ベアセル20が配置される側の面)に化成皮膜が形成されているのが好ましい。前記化成皮膜は、金属箔の表面に化成処理を施すことによって形成される皮膜であり、このような化成処理が施されていることによって、内容物(電解液等)による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば、次のような処理を行うことによって、金属箔に化成処理を施す。即ち、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
1)リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
2)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸及びクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
3)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸及びクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記1)〜3)のうちのいずれかの水溶液を金属箔の表面に塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。
前記化成皮膜は、クロム付着量(片面当たり)として0.1mg/m2〜50mg/m2が好ましく、特に2mg/m2〜20mg/m2が好ましい。
前記周縁封止部31の幅は、0.5mm以上に設定されるのが好ましい。中でも、密封機能と省スペース化を考慮すると、前記周縁封止部31の幅は、1mm〜10mmに設定されるのが特に好ましい。
前記区画封止部32の幅は、1mm以上に設定されるのが好ましい。1mm以上に設定することで、蓄電デバイス1全体としての曲げ可動性を付与できる。中でも、密封機能と省スペース化を考慮すると、前記区画封止部32の幅は、2mm〜10mmに設定されるのが特に好ましい。
本発明の蓄電デバイス1は、通常は、ベアセル20が収容されている最大厚さ箇所での厚さが、0.05mm〜10mmに設定される。中でも、蓄電デバイス1は、ベアセル20が収容されている最大厚さ箇所での厚さが、0.5mm〜5mmに設定されるのが好ましい。
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
<実施例1>
(第一外装シート体61の作成)
化成処理が両面に施された厚さ40μmのアルミニウム箔(JIS H4160で分類されるA8079)3の一方の面に、ドライラミネート法により塗布された塗布厚さ3μmの2液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤41を介して厚さ25μmの2軸延伸ポリアミドフィルム5を貼り合わせ、50℃のエージング炉で3日間養生した。次に、アルミニウム箔3の他方の面(ポリアミドフィルム5とは反対側の面)に、接着剤が30mm角(30mm×30mmの正方形)で50mmピッチの間隔で未塗布となるように(隣り合う接着剤非塗布領域85の間の間隔が20mmとなるように)彫刻されたグラビアロール81を用いて、塗布厚さ2μmの2液硬化型のオレフィン系接着剤42(接着剤塗布領域84)を塗布し(図11(A)参照)、次いで該接着剤42を介して厚さ40μmの未延伸ポリプロピレンフィルム7を貼り合わせて(図11(B)参照)、40℃のエージング炉で3日間養生した。
養生後にロータリーカッター86で50mm幅に裁断した後(図11(C)参照)、ポリプロピレンフィルム層7における前記接着剤非塗布領域85に対応する領域の周囲(周縁)をレーザー光(レーザー刃)87で順に切断除去することによって(図11(D)参照)、接着剤非塗布領域85に対応する領域のアルミニウム箔3を露出させて、平面状のシート体60を得た。
次に、図12(A)に示すように、下側に配置された成形用雌型64と、上側に配置された成形用雄型63との間に押さえ型65を配置し、成形用雌型64と押さえ型65の間に前記平面状シート体60を未延伸ポリプロピレンフィルム7側を上面側にして挿通せしめ、上方側から成形用雄型63を下降させて該成形用雄型63を押さえ型65に当接させて押圧部63aで平面状シート体60を押圧することによって、張り出し成形を行い、前記平面状シート体60に、縦40mm、横40mm、深さ4mmのベアセル収容用成形凹部66を形成し、第一外装シート体61を得た(図12(A)参照)。なお、ベアセル収容用成形凹部66の底面は、アルミニウム箔3が露出している。
(第二外装シート体62の作成)
化成処理が両面に施された厚さ20μmのステンレス箔(SUS304)13の一方の面に、ドライラミネート法により塗布された塗布厚さ3μmの2液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤43を介して厚さ12μmの2軸延伸ポリエステルフィルム15を貼り合わせ、50℃のエージング炉で3日間養生した。次に、ステンレス箔13の他方の面(ポリエステルフィルム15とは反対側の面)に、接着剤が30mm角(30mm×30mmの正方形)で50mmピッチの間隔で未塗布となるように(隣り合う接着剤非塗布領域の間の間隔が20mmとなるように)彫刻されたグラビアロールを用いて、塗布厚さ2μmの2液硬化型のオレフィン系接着剤44を塗布し、次いで該接着剤44を介して厚さ40μmの未延伸ポリプロピレンフィルム17を貼り合わせて、40℃のエージング炉で3日間養生した。
養生後にロータリーカッターで50mm幅に裁断した後、ポリプロピレンフィルム層17における前記接着剤非塗布領域85に対応する領域の周囲(周縁)をレーザー光(レーザー刃)で順に切断除去することによって、前記接着剤非塗布領域85に対応する領域のステンレス箔13を露出させて、平面状の第二外装シート体62を得た。
(ベアセル20の作成)
幅500mm、厚さ15μmの硬質アルミニウム箔(JIS H4160で分類されるA1100の硬質アルミニウム箔)23の一方の面に、バインダーとしてのPVDF(ポリフッ化ビニリデン)を溶媒(ジメチルホルムアミド)に溶解させたバインダー液を塗布した後、100℃で30秒間乾燥せしめることによって、乾燥後の厚さが0.5μmのバインダー層24を形成した。次に、コバルト酸リチウムを主成分とする正極活物質60質量部、結着剤兼電解液保持剤としてのPVDF(ポリフッ化ビニリデン)10質量部、アセチレンブラック(導電材)5質量部、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)(有機溶媒)25質量部が混練分散されてなるペーストを、前記バインダー層24の表面に塗布した後、100℃で30分間乾燥を行い、次いで熱プレスを行うことによって、密度が4.8g/cm3、乾燥後の厚さが120μmの正極活物質層25を形成し、35mm幅に裁断することによって、図7に示す正電極部22を得た。
次に、幅500mm、厚さ15μmの硬質銅箔(JIS H3100で分類されるC1100Rの硬質銅箔)27の一方の面に、バインダーとしてのPVDF(ポリフッ化ビニリデン)を溶媒(ジメチルホルムアミド)に溶解させたバインダー液を塗布した後、100℃で30秒間乾燥せしめることによって、乾燥後の厚さが0.5μmのバインダー層28を形成した。次に、カーボン粉末を主成分とする負極活物質57質量部、結着剤兼電解液保持剤としてのPVDF5質量部、ヘキサフルオロプロピレンと無水マレイン酸の共重合体10質量部、アセチレンブラック(導電材)3質量部、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)(有機溶媒)25質量部が混練分散されてなるペーストを、前記バインダー層28の表面に塗布した後、100℃で30分間乾燥を行い、次いで熱プレスを行うことによって、密度が1.5g/cm3、乾燥後の厚さが20.1μmの負極活物質層29を形成し、35mm幅に裁断することによって、図8に示す負電極部26を得た。
次に、幅38mmで厚さ8μmの多孔質の湿式セパレーター21を準備し、負電極部26(負極活物質層側をセパレーターa側に配置)/セパレーター(a)21/正電極部22(正極活物質層側をセパレーターb側に配置)/セパレーター(b)21の順に長さ方向の端部をずらしつつ積層されてなる積層体を捲回して、図6に示すように上面(第一外装材2側の表面)において正電極部22の正極側金属箔(硬質アルミニウム箔)23が露出し、下面(第二外装材12側の表面)において負電極部26の負極側金属箔(硬質銅箔)27が露出するように構成された38mm角(平面視で38mm×38mmの正方形状)で厚さ4mmのベアセル20を6個作成した。
(蓄電デバイス1の作成)
次に、図12(A)に示すように、第一外装シート体61の各ベアセル収容用成形凹部66内にベアセル20を配置せしめる。この時、第一外装シート体61のベアセル収容用成形凹部66の底面に露出している第一金属箔層(アルミニウム箔層)3に、ベアセル20の正極側金属箔23が接触するように配置する。しかる後、図12(A)に示すように、成形を行っていない第一金属箔内側露出部3aが長さ方向の一方の端部に残るような位置で切断刃68により切断する。
次いで、図12(B)に示すように、各ベアセル収容用成形凹部66内にベアセル20が収容された第一外装シート体61の上面に、前記平面状の第二外装シート体62を未延伸ポリプロピレンフィルム層(第二熱可塑性樹脂層)17を内側にして重ね合わせた。この時、第一外装シート体61における成形を行っていない第一金属箔内側露出部3aが、平面状の第二外装シート体62と重なり合わないようにすると共に、第二外装シート体62における成形を行っていない第二金属箔内側露出部13aが、第一外装シート体61と重なり合わないように配置した(図12(B)参照)。また、第一外装シート体61の第一金属箔内側露出部3aが、長さ方向の一方の端部に位置する一方、第二外装シート体62の第二金属箔内側露出部13aが、長さ方向の他方の端部に位置するように配置した(図12(B)参照)。次いで、200℃に加熱された上側のシール板71と下側のシール板72で挟み込んで0.3MPaの圧力で3秒間熱プレスすることによって(図12(C)参照)、第一外装シート体61の第一熱可塑性樹脂層7と第二外装シート体62の第二熱可塑性樹脂層17とをヒートシール接合して、周縁封止部31および区画封止部32を形成した。上記挟圧を経て、第一外装シート体61の第一金属箔層(アルミニウム箔)3とベアセル20の正極側金属箔(アルミニウム箔)23とを接触させて電気的に接続できると共に、第二外装シート体62の第二金属箔層(ステンレス箔)13とベアセル20の負極側金属箔(銅箔)27とを接触させて電気的に接続することができる。
前記ヒートシール接合は、各個室33の周縁部に対応する4辺のうち3辺について先に行って仮封止を行うようにした。即ち、図12において、上側の1辺に相当する部位は、未だ封止されておらず開口している。
次に、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)が等量体積比で配合された混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)が濃度1モル/Lで溶解された電解液を、注液用シリンジを用いて前記未シール箇所から、各個室33内にそれぞれ5mL注入した。
しかる後、長さ方向の一端側の正極端子8(第一金属箔内側露出部3a)と、長さ方向の他端側の負極端子18(第二金属箔内側露出部13a)との間に4.2Vの電池電圧が発生するまで充電を行い、電極やセパレーター等からのガスを発生させた後、3.0Vの放電状態で且つ0.086MPaの減圧下で、未シール箇所の残りの1辺を上下から一対の200℃の熱板で0.3MPaの圧力で挟圧して3秒間熱シールを行うことによって、完全に封止接合して、図1〜5に示す構成の電池容量3500mAhの電池(蓄電デバイス)1を得た。
<実施例2>
第二外装シート体62の第二金属箔層13として、厚さ20μmのステンレス箔(SUS304)に代えて、厚さ20μmの電解銅箔を使用した以外は、実施例1と同様にして、図1〜5に示す構成の電池容量3500mAhの電池(蓄電デバイス)1を得た。
<比較例1>
(第一ラミネート外装材161の作成)
化成処理が両面に施された厚さ40μmのアルミニウム箔(JIS H4160で分類されるA8021の軟質アルミニウム箔)103の一方の面に、ドライラミネート法により塗布された塗布量3g/m2の2液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤を介して厚さ25μmの2軸延伸ポリアミドフィルム105を貼り合わせ、前記アルミニウム箔103の他方の面(ポリアミドフィルム105とは反対側の面)に、ドライラミネート法により塗布された塗布量2g/m2の2液硬化型のオレフィン系接着剤を介して厚さ40μmの未延伸ポリプロピレンフィルム107を貼り合わせて、40℃のエージング炉で3日間養生した後、幅方向の両端部を切断して、幅50mmの第一ラミネート外装材161を得た。
(第二ラミネート外装材162の作成)
化成処理が両面に施された厚さ20μmのステンレス箔(SUS304)113の一方の面に、ドライラミネート法により塗布された塗布量3g/m2の2液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤を介して厚さ12μmの2軸延伸ポリエステルフィルム115を貼り合わせ、前記ステンレス箔113の他方の面(ポリエステルフィルム115とは反対側の面)に、塗布量2g/m2の2液硬化型のオレフィン系接着剤を介して厚さ40μmの未延伸ポリプロピレンフィルム117を貼り合わせて、40℃のエージング炉で3日間養生した後、幅方向の両端部を切断して、幅50mmの第二ラミネート外装材162を得た。
(正極タブリード200の作成)
長さ30mm、幅3mm、厚さ100μmの軟質のアルミニウム箔(JIS H4000で分類されるA1050の軟質アルミニウム箔)201の両面における、該アルミニウム箔の長さ方向の一端(先端)から5mm長さ方向の内方に入った位置から更に内方にかけて、長さ10mm、幅5mm、厚さ50μmの無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム(融点140℃、MFRは3.0g/10分)からなる絶縁フィルム202をヒートシールにより挟着して、正極タブリード200を得た。
(負極タブリード210の作成)
長さ40mm、幅3mm、厚さ100μmのニッケル箔211の両面における、該ニッケル箔の長さ方向の一端(先端)から5mm長さ方向の内方に入った位置から更に内方にかけて、長さ10mm、幅5mm、厚さ50μmの無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム(融点140℃、MFRは3.0g/10分)からなる絶縁フィルム212をヒートシールにより挟着して、負極タブリード210を得た。
(蓄電デバイス1の作成)
ベアセル120としては、実施例1で使用したベアセルと同一構成のものを使用した。そして、実施例1で使用したベアセルを用いて、正極側金属箔23において正極活物質を塗布しない領域を一部に設けておき、この未塗布領域に前記正極タブリード200の端部(絶縁フィルム202で被覆されていない端部)を超音波接合法で溶接し、負極側金属箔27においても負極活物質を塗布しない領域を一部に設けておき、この未塗布領域に前記負極タブリード210の端部(絶縁フィルム212で被覆されていない端部)を超音波接合法で溶接して、タブリード付きベアセル120を得た。正極タブリード200および負極タブリード210をベアセル120に対して同じ一辺側に配設した(図14(A)参照)。
次に、幅50mmの第一ラミネート外装材を275mm幅に裁断し、実施例1の第一外装体と同様にして、成形用雌型64、成形用雄型63および押さえ型65を使用して張り出し成形を行って、縦40mm、横40mm、深さ4mmのベアセル収容用成形凹部166が6個形成された第一ラミネート外装材161を得た(図14(B)参照)。隣り合うベアセル収容用成形凹部166の間の区画封止部132の幅は5mmとした。ベアセル収容用成形凹部166の内面は、未延伸ポリプロピレンフィルム107である。
次に、各ベアセル収容用成形凹部166内にベアセル120が収容された第一ラミネート外装材161の上面(未延伸ポリプロピレンフィルム層107の表面)に、前記平面状の第二ラミネート外装材162を未延伸ポリプロピレンフィルム層117を内側にして重ね合わせた。この時、ベアセル120に接合されている正極タブリード200および負極タブリード210を全て同じ側(サイド)に配列すると共に、周縁封止部131に対応する領域に絶縁フィルム202、212を配置した(図14(A)参照)。次いで、200℃に加熱された上側のシール板71と下側のシール板72(受容凹部73有り)で挟み込んで0.3MPaの圧力で3秒間熱プレスすることによって、第一ラミネート外装材161のポリプロピレンフィルム層107と第二ラミネート外装材162のポリプロピレンフィルム層117とをヒートシール接合して、周縁封止部131および区画封止部132を形成した。
前記ヒートシール接合は、各個室133の周縁部に対応する4辺のうち3辺について先に行って仮封止を行うようにした。即ち、上側の1辺に相当する部位は、未だ封止されておらず開口している(参考図:図14(A))。
次に、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)が等量体積比で配合された混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)が濃度1モル/Lで溶解された電解液を、注液用シリンジを用いて未シール箇所から、各個室133内にそれぞれ5mL注入した。
しかる後、6個のベアセル120から出ている各正極タブリード200を導線で接続すると共に、6個のベアセル120から出ている各負極タブリード210を導線で接続した後、正極タブリード200と負極タブリード210との間に4.2Vの電池電圧が発生するまで充電を行い、電極やセパレーター等からのガスを発生させた後、3.0Vの放電状態で且つ0.086MPaの減圧下で、未シール箇所の残りの1辺を上下から一対の200℃の熱板で0.3MPaの圧力で挟圧して3秒間熱シールを行うことによって、完全に封止接合して、図14に示す構成の電池容量3500mAhの電池を得た。
上記のようにして得られた実施例1、2、比較例1の各電池について下記評価法に基づいて評価を行った。
<曲げ加工性評価法>
図13(A)に示すように電池の凹部34の底面35(区画封止部32)を内側にして環状に曲げた状態から、図13(B)に示すように電池の凹部34の底面35(区画封止部32)を外側にして環状に曲げた状態とし、この状態からまた図13(A)の状態に戻す曲げ操作を1サイクルとし、各電池に対してこのような曲げ操作を1000サイクル行い、支障なく曲げ操作できたものを「○」とし、曲げ操作が困難であったものを「×」とした。
<曲げ試験前後の電池電圧と電池容量>
上記曲げ操作を行う前の各電池の電圧と電池容量を測定した後、上記1000サイクルの曲げ操作を行い、該曲げ操作後の各電池の電圧と電池容量を測定した。これらの測定値を表1に示した。
Figure 0006487712
本発明の実施例1、2の電池(蓄電デバイス)は、多数個のタブリードが設けられた比較例1の電池と比較して、相当に軽量化が図られている。また、本発明の実施例1、2の電池(蓄電デバイス)は、正負のタブリードがそれぞれ正負の電極部に溶接されて該溶接部によって厚さが増大している比較例1の電池と比較して、薄型化も十分に図られている。
また、表1から明らかなように、本発明の実施例1、2の電池(蓄電デバイス)は、曲げ操作を自在に行うことができると共に、曲げ操作を1000サイクル行った後においても電池電圧および電池容量に変化がなく曲げ耐久性に優れている。
更に、本発明の実施例1、2の電池(蓄電デバイス)は、充電直後の放電容量比率が100%であり、80℃放置後の放電容量比率が92%であり、従来のリチウムイオン電池(一般的な金属缶を外装体としたリチウムイオン電池)と比較しても全く問題ないレベルであるし、また内部抵抗値も30mΩであり、低く抑えられている。
本発明に係る蓄電デバイスは、具体例として、例えば、
・曲げることが可能なリチウム2次電池(リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等)等の電気化学デバイス
・曲げることが可能なリチウムイオンキャパシタ
・曲げることが可能な電気2重層コンデンサ
等が挙げられる。
本発明に係る蓄電デバイスは、繰り返し曲げることが可能であると共に高容量化できるので、例えば、スマートフォン、スマートウォッチ等の曲げ稼働する薄型家電機器の電源として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、折り曲げタイプの携帯電話やスマートフォン等のバックアップ電源等として好適に使用できる。
また、本発明の蓄電デバイスからなるモジュール又は本発明の蓄電デバイスが複数枚厚さ方向に積層されてなるモジュールであって円筒状に構成された蓄電デバイスモジュールは、例えば、電子タバコの電池、ペンライトの電池、パソコンの補助バッテリー等として使用できる。
1…蓄電デバイス
2…第一外装材
3…第一金属箔層
3a…第一金属箔内側露出部
3b…第一金属箔外側露出部
4…第一金属箔延長部
5…第一絶縁樹脂フィルム
7…第一熱可塑性樹脂層
8…正極端子
12…第二外装材
13…第二金属箔層
13a…第二金属箔内側露出部
13b…第二金属箔外側露出部
14…第二金属箔延長部
15…第二絶縁樹脂フィルム
17…第二熱可塑性樹脂層
18…負極端子
20…ベアセル
21…セパレーター
22…正電極部
23…正極側金属箔
25…正極活物質層
26…負電極部
27…負極側金属箔
29…負極活物質層
30…電解液
31…周縁封止部
32…区画封止部
33…個室
34…凹部
61…第一外装シート体
62…第二外装シート体
66…ベアセル収容用凹部

Claims (3)

  1. 第一金属箔層を少なくとも備えた第一外装材と、
    第二金属箔層を少なくとも備えた第二外装材と、
    正極側金属箔の一方の面に正極活物質層が積層されてなる正電極部と、負極側金属箔の一方の面に負極活物質層が積層されてなる負電極部と、前記正電極部と前記負電極部の間に配置されたセパレーターと、を含むベアセルと、を備え、
    前記ベアセルを複数個備え、
    前記第一金属箔層の一方の面の周縁部領域と、前記第二金属箔層の一方の面の周縁部領域とが、熱可塑性樹脂を含有してなる周縁封止部を介して接合され、
    前記第一金属箔層、前記第二金属箔層および前記周縁封止部で取り囲まれる内部空間内に、前記複数個のベアセルが互いに離間して配置され、
    前記第一金属箔層の前記一方の面における隣り合うベアセルの間の区画領域と、前記第二金属箔層の前記一方の面における隣り合うベアセルの間の区画領域とが、熱可塑性樹脂を含有してなる区画封止部を介して接合され、
    前記第一金属箔層、前記第二金属箔層および前記周縁封止部で取り囲まれる内部空間が、前記区画封止部によって複数の独立した個室に区画され、
    前記第一金属箔層の前記一方の面における前記各個室に対応する領域の少なくとも一部に該第一金属箔が露出した第一金属箔内側露出部を備え、前記各個室において、前記第一金属箔内側露出部と前記ベアセルの正電極部とが電気的に接続され、
    前記第二金属箔層の前記一方の面における前記各個室に対応する領域の少なくとも一部に該第二金属箔が露出した第二金属箔内側露出部を備え、前記各個室において、前記第二金属箔内側露出部と前記ベアセルの負電極部とが電気的に接続され、
    前記各個室内に、前記ベアセルと、該ベアセルに含浸された電解液と、が封入されてなる蓄電デバイスであって、
    前記第一外装材は、前記第一金属箔層と、該第一金属箔層の他方の面に積層された第一絶縁樹脂フィルムとを含み、
    前記第二外装材は、前記第二金属箔層と、該第二金属箔層の他方の面に積層された第二絶縁樹脂フィルムとを含み、
    前記蓄電デバイスの長さ方向の一方の端部において前記第一金属箔層が前記第二金属箔層よりも前記長さ方向の外方に向けて延ばされた第一金属箔延長部が設けられ、前記第一金属箔延長部の前記一方の面又は他方の面において該第一金属箔層が露出して正極端子を構成し、
    前記蓄電デバイスの長さ方向の他方の端部において前記第二金属箔層が前記第一金属箔層よりも前記長さ方向の外方に向けて延ばされた第二金属箔延長部が設けられ、前記第二金属箔延長部の前記一方の面又は他方の面において該第二金属箔層が露出して負極端子を構成している蓄電デバイス。
  2. 前記第一外装材及び前記第二外装材のうちの少なくともいずれか一方の外装材に、前記区画封止部に対応する領域において内方側に凹む凹部が形成されている請求項1に記載の蓄電デバイス。
  3. 前記ベアセルは、前記正電極部、前記セパレーター、前記負電極部、前記セパレーターがこの順に積層されてなる積層体が捲回されたものを含む構成である請求項1または2に記載の蓄電デバイス。
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