JP6705702B2 - Electrochemical cell - Google Patents

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Description

本発明は表面実装可能な電気化学セルに関するものである。 The present invention relates to surface mountable electrochemical cells.

電気化学セルは、従来より、半導体メモリのバックアップ電源やマイクロコンピュータやICメモリ等の電子装置の予備電源などとして使用されている。特に、瞬停発生時のメモリへのデータ書き込みサポートや、回路電圧の平滑化のために用いられる電気化学セルとしては、巻回、積層等により低抵抗化された電気二重層キャパシタ等が知られている。これらの電気化学セルのパッケージとしては従来ラミネートタイプが用いられている。一方、より封止性に優れ、長期信頼性を向上させ、かつ、リフローはんだ付けに対応すべく、特許文献1に示すように、セラミックスパッケージを用いた電気化学セルが提案されている。 BACKGROUND ART Electrochemical cells have hitherto been used as a backup power source for semiconductor memories or a backup power source for electronic devices such as microcomputers and IC memories. In particular, as an electrochemical cell used for supporting data writing to a memory when an instantaneous blackout occurs and smoothing a circuit voltage, an electric double layer capacitor whose resistance is reduced by winding or stacking is known. ing. A laminate type has been conventionally used as a package for these electrochemical cells. On the other hand, as shown in Patent Document 1, an electrochemical cell using a ceramic package has been proposed in order to have a better sealing property, improve long-term reliability, and respond to reflow soldering.

特開2013−30750号公報JP, 2013-30750, A

ところで、特許文献1のセラミックスパッケージを用いた電気化学セルでは、低抵抗、高容量を実現するために、アルミニウム等の集電体に活性炭等の活物質を塗布した電極シートをセパレータと組合せて巻回、積層などにより素子(セル)が作成されている。
ここで、電気化学セルの特性として、搭載機器の仕様に応じ種々の容量、抵抗が要求されることがある。アルミラミネートセルなどを用いた大型のパッケージサイズでは、同じ活性炭層の厚みを有する同種の電極シートの面積を変更することにより容量の変更に対応することができる。
By the way, in the electrochemical cell using the ceramic package of Patent Document 1, in order to achieve low resistance and high capacity, an electrode sheet in which a current collector such as aluminum is coated with an active material such as activated carbon is wound with a separator. An element (cell) is created by spinning, stacking, or the like.
Here, as the characteristics of the electrochemical cell, various capacities and resistances may be required depending on the specifications of the mounted equipment. In the case of a large package size using an aluminum laminated cell or the like, it is possible to cope with the change in capacitance by changing the area of the same type of electrode sheet having the same activated carbon layer thickness.

しかしながら、セラミックスパッケージのような小型のパッケージにセル収納する場合、パッケージ内に入り得る電極シートの量が制限されるため、電極シートの面積を変更することによる容量の変更は難しい。一方で、活性炭の厚みを種々変化させた電極シートを用いれば、電気化学セルを搭載する機器の要求に合った容量を実現することができる。しかしながら、多種多様な特性に応じた電極シートを都度作製する場合、コストに見合わなくなる問題が生じていた。 However, when cells are housed in a small package such as a ceramic package, the amount of the electrode sheet that can fit in the package is limited, and thus it is difficult to change the capacitance by changing the area of the electrode sheet. On the other hand, by using an electrode sheet in which the thickness of activated carbon is variously changed, it is possible to realize a capacity that meets the requirements of a device equipped with an electrochemical cell. However, in the case where an electrode sheet having various characteristics is manufactured each time, there is a problem in that the cost is not suitable.

そこで上記の問題に鑑み、本発明では、搭載機器の要求する容量、抵抗などの仕様に応じた特性を有する電気化学セルを効率よく提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to efficiently provide an electrochemical cell having characteristics according to specifications such as capacitance and resistance required by a mounted device.

(請求項1)
請求項1記載の発明は、ベース容器2と、絶縁体(セパレータ6a)、一の電極シート60、前記絶縁体、及び他の電極シート60の順に重ねられ、かつ、前記ベース容器2の中に収納されるセル6と、前記各電極シート60の対向する2つの辺からそれぞれ延出するセルリード8と、前記ベース容器2の底面に形成された弁金属からなり、一対の前記電極シート60の少なくとも一方の前記セルリード8が接続されるパッド膜5と、前記パッド膜5と接続され、かつ前記ベース容器2の底面に形成されたベース内配線(ビア配線3)と、前記ベース容器2の上面に接合されたシールリング9と、前記シールリング9の上面に接合され、かつ、前記シールリング9の上面を塞ぐリッド10と、を少なくとも有する電気化学セル1であって、前記セル6は、前記各電極シート60毎に対向する前記セルリード8同士が重なるように、かつ前記絶縁体が外側を覆い、前記他の電極シート60が重なるように前記他の電極シート60が内側に折り畳まれており、予め設定された折り畳み回数が異なる複数種類の厚さの前記セル6から選択された複数の前記セル6が積層された状態で前記ベース容器2の中に収納されていることを特徴とする。
(Claim 1)
In the invention according to claim 1, the base container 2, the insulator (separator 6a) , the one electrode sheet 60, the insulator, and the other electrode sheet 60 are stacked in this order , and in the base container 2. a cell 6 is housed, said a cell read 8 extending respectively from two opposite sides of each electrode sheet 60 consists of the base container 2 of a valve metal formed on the bottom surface, at least a pair of the electrode sheet 60 The pad film 5 to which one of the cell leads 8 is connected, the intra-base wiring (via wiring 3) connected to the pad film 5 and formed on the bottom surface of the base container 2, and the upper surface of the base container 2 An electrochemical cell 1 having at least a bonded seal ring 9 and a lid 10 bonded to the upper surface of the seal ring 9 and closing the upper surface of the seal ring 9 , wherein the cell 6 is each The other electrode sheets 60 are folded inward so that the cell leads 8 facing each other for each electrode sheet 60 overlap with each other, the insulator covers the outside, and the other electrode sheets 60 overlap with each other. It is characterized in that a plurality of the cells 6 selected from the cells 6 having a plurality of kinds of thicknesses with different set folding numbers are stacked and housed in the base container 2.

本発明において、パッド膜5はセルリード8を固定するためのものであり、また、ベース内配線(ビア配線3)をベース底面2cに露出させないように保護するものである。
本発明によれば、複数のセル6がベース容器2の内寸に応じて組み合わされることにより、搭載機器の要求する容量、抵抗などの仕様に応じた特性を有する電気化学セルを効率よく提供することができる。
特に、電極シート60の折り畳み回数が異なるセル6を予め複数種類用意し、これら複数のセル6の組み合わせを変えることにより、容量の異なる電気化学セルを提供することができる。
In the present invention, the pad film 5 is for fixing the cell lead 8 and also protects the in-base wiring (via wiring 3) from being exposed to the base bottom surface 2c.
According to the present invention, a plurality of cells 6 are combined according to the inner size of the base container 2 to efficiently provide an electrochemical cell having characteristics according to specifications such as capacity and resistance required by the mounted device. be able to.
In particular, it is possible to provide electrochemical cells having different capacities by preparing in advance a plurality of types of cells 6 having different numbers of folding times of the electrode sheet 60 and changing the combination of the plurality of cells 6.

(請求項2)
請求項2記載の発明は、ベース容器2と、一の電極シート60、絶縁体(セパレータ6a)、及び他の電極シート60の順に重ねられ、かつ、前記ベース容器2の中に収納されるセル6と、前記各電極シート60の対向する2つの辺からそれぞれ延出するセルリード8と、前記ベース容器2の底面に形成された弁金属からなり、一対の前記電極シート60の少なくとも一方の前記セルリード8が接続されるパッド膜5と、前記パッド膜5と接続され、かつ前記ベース容器2の底面に形成されたベース内配線(ビア配線3)と、前記ベース容器2の上面に接合されたシールリング9と、前記シールリング9の上面に接合され、かつ、前記シールリング9の上面を塞ぐリッド10と、を少なくとも有する電気化学セル1であって、前記セル6は、前記各電極シート60毎に対向する前記セルリード8同士が重なるように、かつ前記一の電極シート60が外側を覆い、前記他の電極シート60が重なるように前記他の電極シート60が内側に折り畳まれており、予め設定された折り畳み回数が異なる複数種類の厚さの前記セル6から選択された複数の前記セル6が積層され、前記絶縁体に覆われた状態で前記ベース容器2の中に収納されていることを特徴とする。
本発明のように、他のセル6と接触する面において電極シート60が露出していても、極性が同じであれば、直接接触させて組み合わせてもショートが生じない。したがって、本発明によれば、上記発明の作用効果に加え、組み合わされるセル6同士の間に絶縁体(セパレータ6a)が存在しないため、複数のセル6の組み合わせからなるユニット6uの大きさを小さくすることができる。
(請求項3)
請求項記載の発明は、上記発明の特徴に加えて、前記電極シート60は、金属製の基材61に活物質62が固着されたものであり、前記活物質62により形成される層の厚さが異なる前記セル6を含む複数種類の前記セル6から複数の前記セル6を積層することを特徴とする。
(Claim 2)
The invention according to claim 2 is a cell in which the base container 2, the one electrode sheet 60, the insulator (separator 6a), and the other electrode sheet 60 are stacked in this order and housed in the base container 2. 6, a cell lead 8 extending from two opposite sides of each electrode sheet 60, and a valve metal formed on the bottom surface of the base container 2, and the cell lead of at least one of the pair of electrode sheets 60. Pad film 5 to which 8 is connected, in-base wiring (via wiring 3) connected to the pad film 5 and formed on the bottom surface of the base container 2, and a seal joined to the upper surface of the base container 2. An electrochemical cell 1 having at least a ring 9 and a lid 10 joined to the upper surface of the seal ring 9 and closing the upper surface of the seal ring 9, wherein the cell 6 includes each electrode sheet 60. The other electrode sheet 60 is folded inward so that the cell leads 8 facing each other overlap each other, the one electrode sheet 60 covers the outside, and the other electrode sheet 60 overlaps. The plurality of cells 6 selected from the cells 6 having a plurality of different thicknesses, which are different in the number of foldings, are stacked and stored in the base container 2 in a state of being covered with the insulator. Characterize.
As in the present invention, even if the electrode sheet 60 is exposed on the surface that comes into contact with another cell 6, if the polarities are the same, a short circuit does not occur even if they are brought into direct contact and combined. Therefore, according to the present invention, in addition to the effects of the present invention, since the insulator (separator 6a) does not exist between the cells 6 to be combined, the size of the unit 6u including a combination of a plurality of cells 6 can be reduced. can do.
(Claim 3)
According to a third aspect of the invention, in addition to the features of the invention, the electrode sheet 60, which active material 62 on the metal substrate 61 is fixed, the layer formed by the front Kikatsu material 62 A plurality of types of the cells 6 including the cells 6 having different thicknesses are stacked .

本発明は、金属製の基材61に活物質62が固着された電極シート60により形成されるセル6において、活物質62により形成される層の厚さを変えることによりセル6の容量を調整するものである。
本発明によれば、上記発明の作用効果に加え、活物質62により形成される層の厚さが異なるセル6を予め複数種類用意し、これら複数のセル6の組み合わせを変えることにより、容量の異なる電気化学セルを提供することができる。
The present invention adjusts the capacity of the cell 6 by changing the thickness of the layer formed by the active material 62 in the cell 6 formed by the electrode sheet 60 in which the active material 62 is fixed to the metallic base material 61. To do.
According to the present invention, in addition to the effects of the above-described invention, a plurality of types of cells 6 having different thicknesses of layers formed by the active material 62 are prepared in advance, and the combination of the plurality of cells 6 is changed, whereby Different electrochemical cells can be provided.

本発明によれば、搭載機器の要求する容量、抵抗などの仕様に応じた特性を有する電気化学セルを効率よく提供することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently provide an electrochemical cell having characteristics according to specifications such as capacity and resistance required by a mounted device.

第1の実施の形態の電気化学セルの斜視図である。It is a perspective view of the electrochemical cell of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の電気化学セルの正面断面図(図1のA−A断面図)である。It is a front sectional view (AA sectional view of FIG. 1) of the electrochemical cell of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の電気化学セルの側面断面図(図1のB−B断面図)である。It is a side surface sectional view (BB sectional drawing of FIG. 1) of the electrochemical cell of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のベース容器の(A)平面図及び(B)底面図である。It is the (A) top view and the (B) bottom view of the base container of a 1st embodiment. 第1の実施の形態の電極シート及びセパレータを折り畳む工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of folding the electrode sheet and separator of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のユニットの側面断面図である。It is a side sectional view of a unit of a 1st embodiment. 第1の実施の形態のユニットの拡大断面図(図6の各層の拡大断面図)である。It is an expanded sectional view of the unit of 1st Embodiment (enlarged sectional view of each layer of FIG. 6). 第1の実施の形態の電気化学セルのセルリードとパッド膜との溶接を説明する図である。It is a figure explaining the welding of the cell lead and pad film of the electrochemical cell of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の電気化学セルの製造フローを示す図である。It is a figure which shows the manufacturing flow of the electrochemical cell of 1st Embodiment. 変形例1のユニットの側面断面図である。It is a side sectional view of a unit of the modification 1. 変形例1のユニットの拡大断面図(図10の各層の拡大断面図)である。It is an expanded sectional view of the unit of the modification 1 (enlarged sectional view of each layer of FIG. 10). 変形例2のユニットの側面断面図である。It is a side sectional view of the unit of the modification 2. 変形例2の電極シート及びセパレータを折り畳む工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of folding the electrode sheet and the separator of the modification 2. 変形例2のユニットを構成するセルの側面断面図(図13のC−C断面図)である。It is a side surface sectional view (CC sectional view of FIG. 13) of the cell which comprises the unit of the modification 2. FIG. 変形例3の電極シート及びセパレータを折り畳む工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of folding the electrode sheet and the separator of the modification 3. 変形例3のユニットを構成するセルの側面断面図(図15のD−D断面図)である。It is a side surface sectional view (DD sectional drawing of FIG. 15) of the cell which comprises the unit of the modification 3. FIG. 変形例4の電極シート及びセパレータを折り畳む工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of folding the electrode sheet and the separator of the modification 4. 変形例4のユニットを構成するセルの側面断面図(図17のE−E断面図)である。FIG. 18 is a side sectional view (a sectional view taken along line EE in FIG. 17) of a cell that constitutes a unit of Modification 4; 従来技術の巻回型のセルの側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of a conventional wound cell. 従来技術の積層型のセルの側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of a conventional laminated cell. 従来技術の電気化学セルにおけるベース容器及び積層型のセルの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a base container and a stack type cell in a conventional electrochemical cell. 従来技術の巻回型のセルにおいてセルリードをセルの中心から延出させた場合の側面断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of a conventional winding type cell in which a cell lead is extended from the center of the cell. 第1の実施の形態と従来技術における電極シート及びセルリードの構造を比較する図である。It is a figure which compares the structure of the electrode sheet and cell lead in 1st Embodiment and a prior art. 第2の実施の形態の電気化学セルの側面断面図である。It is a side sectional view of an electrochemical cell of a 2nd embodiment. 第3の実施の形態の電気化学セルのベース容器の斜視図である。It is a perspective view of a base container of an electrochemical cell of a 3rd embodiment. 第3の実施の形態の電気化学セルの断面図である。It is sectional drawing of the electrochemical cell of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の電気化学セルの断面図である。It is sectional drawing of the electrochemical cell of 4th Embodiment.

以下、図面に基づいて各実施の形態を説明する。なお、電気化学セル1の向きについては、長辺側を正面視した場合を基準とする。また、折り畳む前の電極シート60及びセパレータ6aの向きについても、長辺側を正面視した場合を基準とする。すなわち、長辺の手前側を「前」、奥側を「後」とし、短辺の左側を「左」、右側を「右」とする。 Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings. The direction of the electrochemical cell 1 is based on the case where the long side is viewed from the front. Further, the directions of the electrode sheet 60 and the separator 6a before folding are also based on the case where the long side is viewed from the front. That is, the front side of the long side is “front”, the back side is “rear”, the left side of the short side is “left”, and the right side is “right”.

(第1の実施の形態)
本実施の形態の電気化学セル1を図面に基づいて説明する。本実施の形態の電気化学セル1は、主にパーソナルコンピューターや小型の携帯機器内部の基板に実装されて用いられる。
(First embodiment)
The electrochemical cell 1 of the present embodiment will be described with reference to the drawings. The electrochemical cell 1 of the present embodiment is mainly used by being mounted on a substrate inside a personal computer or a small portable device.

(電気化学セル1)
図1は、本実施の形態の電気化学セル1の斜視図である。一例として直方体の形状で示されているが、トラック形状や円筒形状であっても良い。本実施の形態の電気化学セル1は、その発電要素であるセル6を収納する容器として機能するベース容器2と、その開口部を気密に塞ぐための封口板として機能するリッド10を外装部品として備えている。本実施の形態の電気化学セル1の外装容器は、このベース容器2とベース容器2の開口部を封止するリッド10とから構成されている。本実施の形態の電気化学セル1の大きさは、長さ10mm×幅8mm×高さ1.3mmとなっている。
ここで、本実施の形態では、活物質62層の厚さの異なる複数種類のセル6が予め用意されており、搭載機器の要求する容量に応じて、複数のセル6を組み合わせることができる。そして、本実施の形態では、同じ種類又は異なる種類のセル6を上下2段に重ねて組み合わせることによりユニット6uを形成し、このユニット6uがベース容器2に収納されることで電気化学セル1が製造される。
(Electrochemical cell 1)
FIG. 1 is a perspective view of an electrochemical cell 1 of this embodiment. Although shown as an example of a rectangular parallelepiped shape, it may be a track shape or a cylindrical shape. The electrochemical cell 1 according to the present embodiment includes a base container 2 that functions as a container for accommodating the cell 6 that is the power generating element, and a lid 10 that functions as a sealing plate for hermetically closing the opening thereof as exterior parts. I have it. The outer container of the electrochemical cell 1 of the present embodiment is composed of this base container 2 and a lid 10 that seals the opening of the base container 2. The electrochemical cell 1 of the present embodiment has a size of 10 mm in length×8 mm in width×1.3 mm in height.
Here, in the present embodiment, a plurality of types of cells 6 having different thicknesses of the active material 62 layer are prepared in advance, and the plurality of cells 6 can be combined according to the capacity required by the mounted device. Then, in the present embodiment, the unit 6u is formed by stacking cells 6 of the same type or different types in an upper and lower two stages, and the unit 6u is housed in the base container 2, whereby the electrochemical cell 1 is formed. Manufactured.

図2は本実施の形態の電気化学セル1の正面断面図(図1のA−A断面を示す図)、図3は本実施の形態の電気化学セル1の側面断面図(図1のB−B断面を示す図)である。図2及び図3に示すように、凹状のベース容器2の中に2つのセル6を重ねて形成されたユニット6uが収納され、さらに電解質7が充填され、凹状のベース容器2の上面に一周して設けられたシールリング9に押し当てられたリッド10によって気密に封止されている。凹状のベース容器2のベース底面2cには、一対の集電体金属膜であるパッド膜5が並置して配置されている。また、パッド膜5の底面であって、ベース底面2cからベース下面2dにかけて複数のビア配線3が形成されている(図4(A)参照)。このビア配線3は、パッド膜5とベース下面2dに形成された接続端子4とを電気的に接続している。 2 is a front sectional view of the electrochemical cell 1 of the present embodiment (a view showing a cross section taken along the line AA in FIG. 1), and FIG. 3 is a side sectional view of the electrochemical cell 1 of the present embodiment (B of FIG. 1). It is a figure showing the -B cross section). As shown in FIG. 2 and FIG. 3, a unit 6u formed by stacking two cells 6 is housed in a concave base container 2 and further filled with an electrolyte 7. It is hermetically sealed by a lid 10 pressed against a seal ring 9 provided as above. On the base bottom surface 2c of the concave base container 2, a pair of pad metal films 5 as current collector metal films are arranged side by side. A plurality of via wirings 3 are formed from the bottom surface 2c of the pad film 5 to the bottom surface 2d of the base (see FIG. 4A). The via wiring 3 electrically connects the pad film 5 and the connection terminal 4 formed on the lower surface 2d of the base.

ユニット6uを構成する各セル6は、図5(A)に示すように正極6b及び負極6cの集電体となる一組の電極シート60が絶縁性のセパレータ6aを挿んで折り畳まれることにより構成された発電要素である。
正極6b及び負極6cの電極シート60は、対向する2辺(短辺側)において電極シート60の一部が外側(側方)に向けて延長されている。本実施の形態では、この延長部分が集電体としての電極シート60とパッド膜5とを接続するセルリード8となる。また、電極シート60及びセパレータ6aは、各電極毎にセルリード8が重なるように折り畳まれている(図5(B)及び(C)参照)。そして、折り畳まれた各セル6は、セパレータ6aの露出面同士が接するように重ねられ、ユニット6uとなる(図6(A)参照)。また、ユニット6uを構成する2つのセル6の各セルリード8は、一対のパッド膜5それぞれに対して、溶接により固定されている。セル6の正極6b、負極6cは接続端子4によって、実装される基板の実装用パターンに電気的に接続されることになる。
As shown in FIG. 5(A), each cell 6 constituting the unit 6u is formed by inserting a pair of electrode sheets 60, which are current collectors of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c, and inserting the insulating separator 6a. It is the generated power element.
In the electrode sheets 60 of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c, a part of the electrode sheet 60 is extended outward (sideward) on two opposing sides (short side). In the present embodiment, this extended portion becomes the cell lead 8 that connects the electrode sheet 60 as the current collector and the pad film 5. Further, the electrode sheet 60 and the separator 6a are folded so that the cell leads 8 are overlapped for each electrode (see FIGS. 5B and 5C). Then, the folded cells 6 are stacked so that the exposed surfaces of the separator 6a are in contact with each other to form a unit 6u (see FIG. 6A). Further, the cell leads 8 of the two cells 6 forming the unit 6u are fixed to the pair of pad films 5 by welding. The positive electrode 6b and the negative electrode 6c of the cell 6 are electrically connected to the mounting pattern of the substrate to be mounted by the connection terminal 4.

(ベース容器2)
図2及び図3に示すように、ベース容器2は上方を開放した箱体状のセラミックスからなる容器であって、長方形状のベース底部2aと、ベース底部2aの外縁に立設した長方形枠状のベース壁部2bを有している。本実施の形態のベース容器2の大きさは、長さ10mm×幅8mm×高さ1.3mmとなっている。なお、ベース容器2の大きさは一辺が5〜20mm程度、高さは1〜3mm程度とすることができる。図4(A)及び(B)は、それぞれベース容器2のベース底面2cとベース下面2dを示す図である。図4(A)に示すベース底面2cには、導電性材料からなる一対のパッド膜5が配置されている。パッド膜5の下面には、破線で示されるビア配線3がそれぞれ4個設けられ、ベース下面2dに配置された接続端子4(同じく破線で示す)に垂直に接続されている。
(Base container 2)
As shown in FIGS. 2 and 3, the base container 2 is a container made of box-shaped ceramics having an open top, and has a rectangular base bottom portion 2a and a rectangular frame shape that is erected on the outer edge of the base bottom portion 2a. It has a base wall portion 2b. The size of the base container 2 of the present embodiment is 10 mm in length×8 mm in width×1.3 mm in height. The size of the base container 2 may be about 5 to 20 mm on each side, and the height may be about 1 to 3 mm. 4A and 4B are views showing the base bottom surface 2c and the base bottom surface 2d of the base container 2, respectively. A pair of pad films 5 made of a conductive material are arranged on the bottom surface 2c of the base shown in FIG. Four via wirings 3 indicated by broken lines are provided on the lower surface of the pad film 5 and are vertically connected to the connection terminals 4 (also indicated by broken lines) arranged on the lower surface 2d of the base.

なお、ベース容器2の材料としては、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化アルミ、ムライト及びこれらの複合材料からなる群から選ばれた少なくとも1種類を含むセラミックスが挙げられるが、これに限らない。ソーダライムガラスや耐熱ガラスなども使用可能である。ガラスは素材として長尺のものが利用できるので、小型のパッケージの場合は、1枚のガラスに多くの取り個数を設定でき、ベース容器2に係る部材の低コスト化が期待できる。 Examples of the material for the base container 2 include ceramics containing at least one selected from the group consisting of alumina, silicon nitride, zirconia, silicon carbide, aluminum nitride, mullite, and composite materials thereof, but are not limited thereto. Absent. Soda lime glass and heat resistant glass can also be used. Since a long glass can be used as a material, a large number of glass can be set for one glass in the case of a small package, and cost reduction of members related to the base container 2 can be expected.

本実施の形態のベース容器2は、長方形状に打ち抜かれたベース底部2aに対応するセラミックグリーンシートに、長方形枠状に打ち抜かれたベース壁部2bに対応するセラミックグリーンシートを貼り合せた後、焼成することにより形成される。なお、ベース底部2aに対応するセラミックグリーンシートにパンチングによりあらかじめ孔を開けることにより貫通孔を形成することができる。 In the base container 2 of the present embodiment, after the ceramic green sheet corresponding to the base bottom portion 2a punched in a rectangular shape is bonded to the ceramic green sheet corresponding to the base wall portion 2b punched in a rectangular frame shape, It is formed by firing. The through holes can be formed by making holes in the ceramic green sheet corresponding to the base bottom portion 2a in advance by punching.

(ビア配線3)
ビア配線3は、ベース容器2のベース底面2cからベース下面2dにかけて形成された配線である。このビア配線3は、まず、ベース底部2aに、ベース底面2cとベース下面2dとを略垂直に貫通して接続する貫通孔を設け、そして貫通孔にはタングステンのペーストを充填することにより形成される。また、ビア配線3により、貫通孔の気密が満たされている。
(Via wiring 3)
The via wiring 3 is a wiring formed from the base bottom surface 2c of the base container 2 to the base lower surface 2d. The via wiring 3 is formed by first forming a through hole in the base bottom portion 2a for penetrating the base bottom surface 2c and the base lower surface 2d to be connected substantially vertically, and filling the through hole with a tungsten paste. It Further, the via wiring 3 fills the airtightness of the through hole.

なお、ビア配線3に使用するペーストとしては、炭素と樹脂を混合したペーストや、タングステン、モリブデン、ニッケル、金、又はこれらの複合材料と樹脂を混合したペーストを用いることができる。
貫通孔に充填されたペーストは、ベース容器2となるセラミックグリーンシートと共に焼成することによりビア配線3となる。
As the paste used for the via wiring 3, a paste in which carbon and a resin are mixed, a paste in which tungsten, molybdenum, nickel, gold, or a composite material of these materials and a resin are mixed can be used.
The paste filled in the through holes becomes the via wiring 3 by firing together with the ceramic green sheet that becomes the base container 2.

なお、前述のとおり、ベース容器2をソーダライムガラスや耐熱ガラスなどのガラス素材で形成する場合、これらのガラスに凹部や貫通孔を形成する手段としては、化学的なエッチング法、サンドブラストのような物理的方法、あるいは高温雰囲気において型を用いて凹部と貫通孔を同時に形成することができる。そして、貫通孔の内面にアルミニウム膜を形成した後、熱膨張係数をマッチングさせたガラスペーストを貫通孔に充填し、脱バインダ及び焼成を実施することにより、気密で導電性を有するビア配線3を形成することができる。このような場合は、ビア配線3が電解質7により溶解するという懸念はない。また、ビア配線3の内面を形成する膜はアルミニウムに限定されることなく、チタンなどのその他の弁金属を含む膜であってよい。 As described above, when the base container 2 is formed of a glass material such as soda lime glass or heat-resistant glass, the means for forming recesses or through holes in these glasses is a chemical etching method, sandblasting, or the like. The recess and the through hole can be formed at the same time by a physical method or by using a mold in a high temperature atmosphere. Then, after forming an aluminum film on the inner surface of the through hole, the through hole is filled with a glass paste having a matched coefficient of thermal expansion, and binder removal and firing are performed to form an airtight and conductive via wiring 3. Can be formed. In such a case, there is no concern that the via wiring 3 will be dissolved by the electrolyte 7. Further, the film forming the inner surface of the via wiring 3 is not limited to aluminum and may be a film containing other valve metal such as titanium.

(接続端子4)
図4(B)に示すベース下面2dには、パッド膜5に対向するように一対の接続端子4が設けられている。接続端子4は、リフロー処理などにより、実装基板のパターンに設けられたクリームハンダなどで基板に固着される。
本実施の形態では、ベース容器2となるセラミックグリーンシートにあらかじめタングステンによる電極のパターンを印刷し、当該セラミックグリーンシートを焼成することにより、接続端子4を形成することができる。また、接続端子4は、印刷法により形成したタングステンのパターンに、ニッケルと金とからなるメッキ膜が施されている。さらに、ベース側面2eの凹部にもタングステンやこれらメッキ材料がパターニングされ接続端子の一部として機能する。
(Connection terminal 4)
A pair of connection terminals 4 are provided on the lower surface 2d of the base shown in FIG. 4B so as to face the pad film 5. The connection terminal 4 is fixed to the board by cream solder or the like provided on the pattern of the mounting board by a reflow process or the like.
In the present embodiment, the connection terminal 4 can be formed by printing an electrode pattern made of tungsten in advance on the ceramic green sheet that will be the base container 2 and firing the ceramic green sheet. The connection terminal 4 has a pattern of tungsten formed by a printing method and a plating film made of nickel and gold. Further, tungsten and these plating materials are patterned in the recesses on the side surface 2e of the base to function as part of the connection terminals.

(パッド膜5)
パッド膜5は、ベース底面2cの2箇所に配置される導電性材料からなる略矩形状の膜である。このパッド膜5は、ビア配線3の上端部と電解質7との直接の接触を防止するとともに、セルリード8を溶接により接続するための溶接部分5aを有している(図4(A)参照)。なお、本実施の形態のパッド膜5は、ベース容器2の長手方向に並置されているが、短辺方向に並置することや、長手方向の対角線方向に並べることも可能である。
(Pad film 5)
The pad film 5 is a substantially rectangular film made of a conductive material and arranged at two positions on the bottom surface 2c of the base. The pad film 5 has a welded portion 5a for preventing direct contact between the upper end of the via wiring 3 and the electrolyte 7 and for connecting the cell lead 8 by welding (see FIG. 4A). .. Although the pad films 5 of the present embodiment are juxtaposed in the longitudinal direction of the base container 2, they can be juxtaposed in the short side direction or in the diagonal direction of the longitudinal direction.

パッド膜5は、アルミニウムやチタン等の化学的に安定な弁金属からなる膜であり、電解質7に溶解しにくい材料からなる。これらの膜は、例えば、蒸着、イオンプレーティングやスパッタリングなどの周知の膜形成方法によって設けることができる。これらの方法による場合は、まず、タングステンなどの金属が貫通孔に印刷法等により充填・焼成されて気密なビア配線3が仕上がった後に形成する。真空中で成膜する場合は、例えば、正負のパッド膜5をそれぞれ構成するように、互いに空間的に分離した2つの開口を持つようにパターニングした金属製等のマスクを準備して、成膜のチャンバーの中に収納し、真空排気系で所定の真空度に排気した後、弁金属材料と蒸発させたり、弁金属材料からなるターゲットを物理的にイオンで叩いて材料を飛ばして、ベース底面2cに成膜する。これらの成膜法では、成膜の条件が制御し易いので、形成した膜の抵抗率が低く、かつ液体が浸透しにくい高密度な膜が形成できる。 The pad film 5 is a film made of a chemically stable valve metal such as aluminum or titanium and is made of a material that is difficult to dissolve in the electrolyte 7. These films can be provided by a known film forming method such as vapor deposition, ion plating or sputtering. In the case of these methods, first, a metal such as tungsten is filled in the through holes by a printing method or the like and baked to finish the airtight via wiring 3, and then the via wiring 3 is formed. When the film is formed in a vacuum, for example, a mask made of metal or the like that is patterned to have two openings spatially separated from each other so as to form the positive and negative pad films 5 is prepared, and the film is formed. It is housed in the chamber of the, and after it is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the vacuum exhaust system, it is evaporated with the valve metal material, or the target made of the valve metal material is physically hit with ions to fly the material, A film is formed on 2c. In these film forming methods, since the film forming conditions are easily controlled, it is possible to form a high density film in which the formed film has a low resistivity and a liquid hardly penetrates.

また、アルミニウムの膜はスクリーン印刷法によっても形成可能である。高温では酸化しやすいアルミニウムにおいても、150℃以下の温度で配線パターンを形成可能な技術が開発されている。印刷法であるので、蒸着法などの薄膜形成技術に比較して厚く、数十ミクロンの厚膜も容易である。
さらに、アルミニウム膜は電気メッキ法により作製することも可能である。ジメチルスルホンと塩化アルミニウムからなるメッキ液を用いて、約40μmの膜厚で形成した膜が、表面が平滑で、膜の内部も均一な膜であることが知られている。
The aluminum film can also be formed by a screen printing method. A technique has been developed that can form a wiring pattern at a temperature of 150° C. or lower even for aluminum that is easily oxidized at high temperatures. Since it is a printing method, it is thicker than a thin film forming technique such as a vapor deposition method, and a thick film of several tens of microns is easy.
Further, the aluminum film can be produced by an electroplating method. It is known that a film formed with a plating solution of dimethyl sulfone and aluminum chloride to a film thickness of about 40 μm has a smooth surface and a uniform film inside.

続いて、パッド膜5の厚みについて述べる。膜厚は5μm以上でかつ100μm以下が望ましい。好ましくは、10μm以上で30μmの範囲がよい。膜厚が薄いと膜内部に存在する微細なポーラスが繋がって電解質7がパッド膜の下にあるタングステンに浸透してタングステンの電解腐食を引き起こしやすいこと、及び、後述の様に、溶接でセルリード8と接続されるときに、溶接の条件が極めて限定されて信頼性ある接合の実現が難しくなることによる。 Next, the thickness of the pad film 5 will be described. The film thickness is preferably 5 μm or more and 100 μm or less. The range of 10 μm or more and 30 μm is preferable. If the film thickness is thin, the fine pores existing inside the film are connected and the electrolyte 7 easily penetrates into the tungsten under the pad film to cause electrolytic corrosion of the tungsten. As will be described later, the cell lead 8 is welded. This is because the welding conditions are extremely limited and it is difficult to realize a reliable joint when connected with the.

ここで、厚さ約1.3mmのソーダライムガラス板に、パッド膜5の厚みが5μmのアルミニウム膜をイオンプレーティング法により形成したのち、厚みが80μmのアルミニウムの薄板を超音波溶接で溶接させる実験を実施した。セルリード5個中1個のサンプルはガラス板に微小なクラックの発生が認められた。したがって、5μmは膜厚としては実用上の下限値である。実用的には、膜厚は10μm以上あることが望ましい。 Here, an aluminum film having a thickness of 5 μm of the pad film 5 is formed on a soda lime glass plate having a thickness of about 1.3 mm by the ion plating method, and then a thin plate of aluminum having a thickness of 80 μm is welded by ultrasonic welding. Experiments were conducted. Generation of minute cracks was observed on the glass plate in one of the five cell leads. Therefore, 5 μm is a practical lower limit value for the film thickness. Practically, it is desirable that the film thickness is 10 μm or more.

一方、蒸着法やイオンプレーティング法によるアルミニウムの蒸着レートは、1時間当たり3μm〜10μmである。蒸着時間を考慮すると30μm以下の厚みが好ましく、この場合の成膜時間は長くても4〜5時間程度である。100μm程度まで厚く形成した場合は、成膜時間は長時間に及ぶが、溶接でセルリード8に接続するときの溶接条件を広くとることができ、下地となるセラミックスにクラックが誘発される可能性を極めて低くすることができる。 On the other hand, the deposition rate of aluminum by the vapor deposition method or the ion plating method is 3 μm to 10 μm per hour. Considering the vapor deposition time, a thickness of 30 μm or less is preferable, and the film formation time in this case is about 4 to 5 hours at the longest. When the film is formed to a thickness of about 100 μm, the film forming time is long, but the welding conditions when connecting to the cell lead 8 by welding can be widened, and cracks may be induced in the underlying ceramics. It can be extremely low.

(セル6)
続いて、ベース容器2に収納されるセル6に関して説明する。上述のとおり、本実施の形態では、活物質62層の厚さの異なる複数種類のセル6が予め用意されており、搭載機器の要求する容量に応じて、複数のセル6を組み合わせることができる。そして、本実施の形態では、同じ種類又は異なる種類のセル6を上下2段に重ねて組み合わせることによりユニット6uを形成し、このユニット6uがベース容器2に収納されることで電気化学セル1が製造される。
これらのセル6は、上述のとおり、正極6b及び負極6cの集電体となる一組の電極シート60が絶縁性のセパレータ6aを挿んで折り畳まれることにより構成されたものである(図5参照)。本実施の形態の電極シート60は、アルミニウム製の短冊状の箔材である基材61とアルミカーバイドを介して基材61に固着される活性炭等の炭素素材である活物質62により形成されている。
(Cell 6)
Next, the cell 6 housed in the base container 2 will be described. As described above, in the present embodiment, a plurality of types of cells 6 having different active material 62 layer thicknesses are prepared in advance, and the plurality of cells 6 can be combined according to the capacity required by the mounted device. .. Then, in the present embodiment, the unit 6u is formed by stacking cells 6 of the same type or different types in an upper and lower two stages, and the unit 6u is housed in the base container 2, whereby the electrochemical cell 1 is formed. Manufactured.
As described above, these cells 6 are configured by folding a pair of electrode sheets 60, which are collectors of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c, with the insulating separator 6a inserted (see FIG. 5). ). The electrode sheet 60 of the present embodiment is formed of a base material 61 which is a strip-shaped foil material made of aluminum and an active material 62 which is a carbon material such as activated carbon fixed to the base material 61 via aluminum carbide. There is.

具体的に本実施の形態のセル6は、次のように形成される。まず、厚みが5μm〜50μmのアルミニウム箔がカットされ、基材61が形成される。詳しくは、カットされた基材61は、活物質62が固着される短冊状の部分と、当該短冊部分の2つの短辺からそれぞれ延長するセルリード8となる部分と、を有する。次に、活物質62が基材61の短冊状の部分の表面に塗工や接着法により固着される。さらに詳しくは、活物質62は基材61において、対向する電極側の面に固着される。すなわち、図5(A)において活物質62は、正極6b側の基材61では上面側に、負極6c側の基材61では下面側にそれぞれ形成される。
そして、本実施の形態では、活物質62層の厚さが異なる複数種類のセル6が用意されており、目的とする容量に合わせてこれらのセル6を組み合わせることができる。
Specifically, the cell 6 of this embodiment is formed as follows. First, the aluminum foil having a thickness of 5 μm to 50 μm is cut to form the base material 61. Specifically, the cut base material 61 has a strip-shaped portion to which the active material 62 is fixed, and a portion that becomes the cell lead 8 extending from each of two short sides of the strip portion. Next, the active material 62 is fixed to the surface of the strip-shaped portion of the base material 61 by coating or an adhesive method. More specifically, the active material 62 is fixed to the opposing surface of the base material 61 on the electrode side. That is, in FIG. 5A, the active material 62 is formed on the upper surface side of the base material 61 on the positive electrode 6b side and on the lower surface side of the base material 61 on the negative electrode 6c side.
Then, in the present embodiment, a plurality of types of cells 6 having different thicknesses of the active material 62 layer are prepared, and these cells 6 can be combined according to the target capacity.

なお、図5(A)に示すように、正極6bの正極セルリード8bは、電極シート60の後端の左右両端部に形成され、負極6cの負極セルリード8cは、電極シート60の前端の左右両端部に形成されている。すなわち、正極セルリード8bと負極セルリード8cとは、上面視した場合に重ならない位置に形成されている。 As shown in FIG. 5(A), the positive electrode cell leads 8b of the positive electrode 6b are formed at the left and right ends of the rear end of the electrode sheet 60, and the negative electrode cell leads 8c of the negative electrode 6c are left and right ends of the front end of the electrode sheet 60. Is formed in the part. That is, the positive electrode cell lead 8b and the negative electrode cell lead 8c are formed at positions where they do not overlap each other when viewed from above.

次に、セル6が折り畳まれる工程を説明する。まず、図5(A)に示すように、上から電極シート60、セパレータ6a、電極シート60、セパレータ6aの順にセル6の各要素を重ねる。そして、図5(B)に示すように、負極6cが内側となるように、かつ対向する正極セルリード8b同士、及び対向する負極セルリード8c同士が重なるようにセル6を折り畳む。この時、各セルリード8と対向する辺にセル6に折り目である折り曲げ部65が形成される。なお、本実施の形態のセル6において、各電極シート60に2つずつ延びるセルリード8は、それぞれ対向する位置に形成されているため、折り畳む場合の位置合わせが容易とされている。 Next, a process of folding the cell 6 will be described. First, as shown in FIG. 5(A), the respective elements of the cell 6 are stacked in this order from the electrode sheet 60, the separator 6a, the electrode sheet 60, and the separator 6a. Then, as shown in FIG. 5B, the cell 6 is folded such that the negative electrode 6c is on the inner side, and the positive electrode cell leads 8b facing each other and the negative electrode cell leads 8c facing each other overlap each other. At this time, a bent portion 65 that is a fold is formed in the cell 6 on the side facing each cell lead 8. In addition, in the cell 6 of the present embodiment, since the cell leads 8 extending two by two in each electrode sheet 60 are formed at the positions facing each other, the alignment when folding is facilitated.

以上、本実施の形態では、電極シート60とセパレータ6aとが重ねられた状態で、セルリード8が延びる方向(図の左右方向)に折り畳まれることにより、図5(C)に示すセル6が完成する。本実施の形態では、このセル6を上下2段に重ねて組み合わせることによりユニット6uを形成している。このユニット6uの断面を図6(A)に示す。各セル6は、折り曲げ部65を有するとともに、正極6b側の電極シート60と負極6c側の電極シート60がセパレータ6aを介して上下方向に複数の層を成している。 As described above, in the present embodiment, the cell 6 shown in FIG. 5C is completed by folding the electrode sheet 60 and the separator 6a in the direction in which the cell leads 8 extend (left and right in the drawing) in a state where they are stacked. To do. In the present embodiment, the unit 6u is formed by stacking and combining the cells 6 in upper and lower two stages. A cross section of this unit 6u is shown in FIG. Each cell 6 has a bent portion 65, and the electrode sheet 60 on the side of the positive electrode 6b and the electrode sheet 60 on the side of the negative electrode 6c form a plurality of layers in the vertical direction with the separator 6a interposed therebetween.

ここで、電気二重層キャパシタの場合、活物質62の代表的な材料として、活性炭ないし炭素が挙げられる。リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム(LiCoO)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、マンガン酸リチウム(LiMn)、リン酸鉄リチウム(LiFePO)等の化合物が用いられ、負極活物質としては、例えば黒鉛やコークスのほかシリコン酸化物等が用いられる。活物質ペーストは、上記の活物質に、導電補助剤、バインダ、分散剤等を混合して適当な粘度に調節したものであり、これをローラーコーティング、スクリーンコーティング、ドクターブレード法などの方法により、集電体としての基材61の両面または片面に塗工する。塗工後に、乾燥、プレス工程を得て電極シートが形成される。 Here, in the case of the electric double layer capacitor, a typical material of the active material 62 is activated carbon or carbon. In the case of a lithium ion secondary battery, examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), and lithium iron phosphate (LiFePO 4 ). As the negative electrode active material, for example, graphite, coke, silicon oxide, or the like is used. The active material paste, the above active material, a conductive auxiliary agent, a binder, a dispersant and the like is adjusted to a suitable viscosity, by roller coating, screen coating, a method such as a doctor blade method, The base material 61 as a current collector is coated on both sides or one side. After coating, a drying and pressing process is performed to form an electrode sheet.

なお、電極は次のように形成してもよい。すなわち、アルミニウム箔からなる集電体としての基材61に、炭素材料(活性炭等)や、チタン等の弁金属の酸化物粒子などの材料をアルミカーバイドを介して固着して形成してもよい。このような電極材料であれば、アルミニウムとの密着性が高いため、界面での抵抗を小さくできる。また、リフローはんだ付けの熱によっても密着性を維持することができるため、リフローはんだ付け後でも電気特性を維持することができる。なお、このように形成した電極に、上述した活性炭などを塗工することにより、容量を増やすことができる。 The electrodes may be formed as follows. That is, a carbon material (activated carbon or the like) or a material such as oxide particles of a valve metal such as titanium or the like may be adhered and formed on a base material 61 made of an aluminum foil as a current collector through aluminum carbide. .. Since such an electrode material has high adhesion to aluminum, the resistance at the interface can be reduced. Further, since the adhesiveness can be maintained even by the heat of the reflow soldering, the electrical characteristics can be maintained even after the reflow soldering. The capacity can be increased by applying the above-mentioned activated carbon or the like to the electrode thus formed.

セパレータ6aは、正極6b及び負極6cの直接的な接触を規制するものであり、大きなイオン透過度を有し、所定の機械的強度を有する絶縁膜が用いられる。例えば、耐熱性が求められる環境においては、ガラス繊維の他、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフタルアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。また、セパレータ6aの孔径、厚みに関しては、特に限定されるものではないが、使用機器の電流値や、電気化学セル1の内部抵抗に基づいて決定される。また、セラミックスの多孔質体をセパレータ6aとして用いることも可能である。 The separator 6a regulates direct contact between the positive electrode 6b and the negative electrode 6c, and an insulating film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. For example, in an environment where heat resistance is required, in addition to glass fiber, resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyphthalamide, polyether ether ketone, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polyamide and polyimide are used. Can be used. The pore diameter and thickness of the separator 6a are not particularly limited, but are determined based on the current value of the equipment used and the internal resistance of the electrochemical cell 1. It is also possible to use a porous ceramic body as the separator 6a.

(ユニット6u)
図6(A)及び(B)に、2つのセル6の組み合わせからなるユニット6uの断面図を示す。図6(A)は、活物質62層の厚さが等しい種類のセル6を重ねた例である。図6(B)は、活物質62層の厚さが異なる種類のセル6を重ねた例である。補足すると、図6(B)のユニット6uでは、上段のセル6の活物質62層が下段のセル6の活物質62層よりも厚く形成されており、異なる容量のセル6が組み合わされている(図7参照)。
(Unit 6u)
6A and 6B are cross-sectional views of a unit 6u including a combination of two cells 6. FIG. 6A is an example in which cells 6 of the type having the same thickness of the active material 62 layer are stacked. FIG. 6B is an example in which cells 6 of different types having different active material 62 layers are stacked. Supplementally, in the unit 6u of FIG. 6B, the active material 62 layer of the upper cell 6 is formed thicker than the active material 62 layer of the lower cell 6, and the cells 6 having different capacities are combined. (See Figure 7).

各セル6から延出しているセルリード8は、同じ極性のセルリード8毎にまとめられ、ユニット6uがベース容器2に収納された際に、セル6の底部に配置されるように折り返されている。詳しくは、2段に重ねられたセル6から延びる合計4本の正極セルリード8bがセル6の底部に重ねられた状態で存在している。また、正極セルリード8bとは離れた位置には、2段に重ねられたセル6から延びる合計4本の負極セルリード8cがセル6の底部に重ねられた状態で存在している。 The cell leads 8 extending from each cell 6 are grouped into cell leads 8 having the same polarity, and are folded back so as to be arranged at the bottom of the cell 6 when the unit 6u is housed in the base container 2. Specifically, a total of four positive electrode cell leads 8b extending from the cells 6 stacked in two stages are present in a state of being stacked on the bottom of the cell 6. Further, at a position apart from the positive electrode cell lead 8b, a total of four negative electrode cell leads 8c extending from the cells 6 stacked in two stages are present in a state of being stacked on the bottom portion of the cell 6.

(電解質7)
電解質7は、公知の電気二重層キャパシタや非水電解質二次電池に用いられる液体状、ゲル状のものが好ましい。
液体状及びゲル状の電解質7に用いられる有機溶媒には、アセトニトリル、ジエチルエーテル、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボーネート、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、γ−ブチロラクトン(γBL)、スルホラン、プロピオン酸エステル、鎖状スルホンなどがあり、これらを単一または混合して用いことができる。
(Electrolyte 7)
The electrolyte 7 is preferably a liquid or gel electrolyte used in known electric double layer capacitors and non-aqueous electrolyte secondary batteries.
The organic solvent used for the liquid and gel electrolyte 7 includes acetonitrile, diethyl ether, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), There are γ-butyrolactone (γBL), sulfolane, propionate, chain sulfone and the like, and these can be used alone or in combination.

特に、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、γ−ブチロラクトン(γBL)、スルホランなどの高沸点の主溶媒に対し、プロピオン酸エステルや鎖状スルホンを副溶媒として含有させたものが適しているが、これらに限定されるものではない。 In particular, a high boiling point main solvent such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), γ-butyrolactone (γBL), or sulfolane containing a propionic acid ester or a chain sulfone as an auxiliary solvent is suitable. However, the present invention is not limited to these.

液体状及びゲル状の電解質7に含まれる材料には、(CPBF、(CPBF、(CH)(CNBF、(CNBF、(CPPF、(CPCFSO、(CNPF、過塩素酸リチウム(LiClO)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、ホウフッ化リチウム(LiBF)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF)、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCFSO)、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CFSO]、チオシアン塩、アルミニウムフッ化塩、リチウム塩などを用いることができる。液体状の電解質7の支持塩としては、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩などが挙げられる。この4級アンモニウム塩としては、脂肪鎖のみを有する化合物、脂肪鎖と脂肪環を有する脂環式化合物、もしくは脂肪環のみを有するスピロ化合物が挙げられる。特に、スピロ化合物である5−アゾニアスピロ[4,4]ノナンテトラフルオロボレート(スピロ−(1,1’)−ビピロリジニウム:SBP−BF4)は電気伝導率が高いため使用に適しているが、これに限定するものではない。 Materials contained in the liquid and gel electrolytes 7 include (C 2 H 5 ) 4 PBF 4 , (C 3 H 7 ) 4 PBF 4 , (CH 3 )(C 2 H 5 ) 3 NBF 4 , ( C 2 H 5) 4 NBF 4 , (C 2 H 5) 4 PPF 6, (C 2 H 5) 4 PCF 3 SO 4, (C 2 H 5) 4 NPF 6, lithium perchlorate (LiClO 4), Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), lithium hexafluoroarsenide (LiAsF 6 ), lithium trifluorometasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ], thiocyanate, aluminum fluoride, lithium salt and the like can be used. Examples of the supporting salt of the liquid electrolyte 7 include a quaternary ammonium salt and a quaternary phosphonium salt. Examples of the quaternary ammonium salt include compounds having only an aliphatic chain, alicyclic compounds having an aliphatic chain and an aliphatic ring, and spiro compounds having only an aliphatic ring. In particular, 5-spironiaspiro[4,4]nonanetetrafluoroborate (spiro-(1,1′)-bipyrrolidinium:SBP-BF4), which is a spiro compound, is suitable for use because of its high electrical conductivity. It is not limited.

また、ゲル状の電解質7は、液体状の電解質をポリマーゲルに含浸させたものである。ポリマーゲルとしては、ポリエチレンオキシド、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデンが適しているが、これらに限定するものではない。
更に、ピリジン系や脂環式アミン系、脂肪族アミン系やイミダゾリウム系のイオン性液体やアミジン系等の常温溶融塩を用いても構わない。
The gel electrolyte 7 is obtained by impregnating a polymer gel with a liquid electrolyte. Suitable polymer gels include, but are not limited to, polyethylene oxide, polymethylmethacrylate, polyvinylidene fluoride.
Further, room temperature molten salts such as pyridine-based, alicyclic amine-based, aliphatic amine-based, imidazolium-based ionic liquids and amidine-based may be used.

(セルリード8)
セルリード8は、セル6から電力を取り出すための端子である。このセルリード8は、集電体としての基材61を細く延長させた延長部や、別の細く薄い板やワイヤ状のリードを基材61に機械的に接続して延長部を形成したものがある。本実施の形態のセルリード8は基材61を細く延長させた延長部であって、詳しくは、正極6b及び負極6cにおいて、基材61の活物質62が固着される短冊部分の2つの短辺から基材61を延長させたものである。上述のように、正極セルリード8bと負極セルリード8cとは、上面視した場合に重ならない位置に形成されている。
(Cell lead 8)
The cell lead 8 is a terminal for extracting electric power from the cell 6. The cell lead 8 has an extension part in which a base material 61 as a current collector is thinly extended, or another thin and thin plate or a wire-shaped lead is mechanically connected to the base material 61 to form an extension part. is there. The cell lead 8 of the present embodiment is an extended portion obtained by thinly extending the base material 61. Specifically, in the positive electrode 6b and the negative electrode 6c, the two short sides of the strip portion to which the active material 62 of the base material 61 is fixed. The base material 61 is extended. As described above, the positive electrode cell lead 8b and the negative electrode cell lead 8c are formed at positions where they do not overlap each other when viewed from above.

図8(A)及び(B)はセルリード8とパッド膜5の溶接を説明する図である。図8(A)及び(B)に示すように、ユニット6uを構成するセル6はセルリード8の一部分である溶接領域8aがパッド膜5の溶接部分5a(図4(A)参照)に溶接されることにより固定されている。そして、セルリード8とパッド膜5とを溶接した後は、図3に示すように、セルリード8を折り畳むことによりベース容器2の中に収納される。 8A and 8B are views for explaining the welding of the cell lead 8 and the pad film 5. As shown in FIGS. 8(A) and 8(B), in the cell 6 constituting the unit 6u, the welding region 8a which is a part of the cell lead 8 is welded to the welding portion 5a of the pad film 5 (see FIG. 4A). It has been fixed by. After the cell lead 8 and the pad film 5 are welded, the cell lead 8 is folded and stored in the base container 2 as shown in FIG.

セルリード8は、図8(A)及び(B)に示すように、セル6をベース容器2の側方に寄せることができる程度の長さであって、パッド膜5と溶接する際に超音波溶接用チップ20の移動の妨げにならない程度の長さにすることが望ましい。過度に長くすると内部抵抗が増加するからである。 As shown in FIGS. 8(A) and 8(B), the cell lead 8 has a length such that the cell 6 can be moved to the side of the base container 2, and the ultrasonic wave is used when welding with the pad film 5. It is desirable that the length is such that it does not hinder the movement of the welding tip 20. This is because if it is excessively long, the internal resistance increases.

また、セルリード8が長く、ユニット6u(セル6)の側方に大きく撓むと、セル6から延出するセルリード8の位置によっては、シールリング9に接触する可能性がある。また、ベース壁部2bの上端とシールリング9とを接合するためのロウ材がベース壁部2b側にはみ出ている場合、当該ロウ材にセルリード8が接触する可能性がある。セルリード8が当該セルリード8と異なる電極側に接続されている部材と接触することにより内部ショートが発生する。ここで、図6(A)及び(B)に示すように、セルリード8がユニット6u(セル6)の側面に沿った状態でパッド膜5に接続されていれば、セルリード8がベース容器2やシールリング9に混触せず、内部ショートを回避することができる。 Further, if the cell lead 8 is long and is largely bent to the side of the unit 6u (cell 6), it may come into contact with the seal ring 9 depending on the position of the cell lead 8 extending from the cell 6. Further, when the brazing material for joining the upper end of the base wall portion 2b and the seal ring 9 protrudes to the base wall portion 2b side, the cell lead 8 may come into contact with the brazing material. An internal short circuit occurs when the cell lead 8 comes into contact with a member connected to the electrode side different from the cell lead 8. Here, as shown in FIGS. 6A and 6B, if the cell lead 8 is connected to the pad film 5 along the side surface of the unit 6u (cell 6), the cell lead 8 is An internal short circuit can be avoided without touching the seal ring 9.

(セルリード8の溶接方法)
次に、図8(A)及び(B)を用いてセルリード8とパッド膜5との具体的な溶接方法を説明する。図8(A)は、各セル6に接続する一対のセルリード8の束と一対のパッド膜5とを示す図である。電極毎に重ねられた一対のセルリード8の先端は、図8(A)に示すように、パッド膜5の表面に置かれた後、セルリード8の上面から溶接され、パッド膜5とセルリード8が接合される。なお、正極6b及び負極6cの一対のセルリード8は、予め溶接して一体化させてからパッド膜5に溶接してもよい。
(Welding method for cell lead 8)
Next, a specific welding method of the cell lead 8 and the pad film 5 will be described with reference to FIGS. 8(A) and 8(B). FIG. 8A is a diagram showing a bundle of a pair of cell leads 8 connected to each cell 6 and a pair of pad films 5. As shown in FIG. 8A, the tip ends of the pair of cell leads 8 stacked for each electrode are placed on the surface of the pad film 5 and then welded from the upper surface of the cell lead 8 so that the pad film 5 and the cell lead 8 are separated from each other. To be joined. The pair of cell leads 8 of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c may be welded to the pad film 5 after being previously welded and integrated.

溶接を用いることで、セルリード8とパッド膜5の接合界面で、それぞれの部材を構成する材料の原子的な拡散が起こり、強固な接合が可能となる。図8(A)の溶接領域8aは、溶接した部分を模式的に示している。溶接であるので、接合界面に自然酸化膜などの汚染が存在しても、接続抵抗がmΩ台、あるいはmΩ以下の十分に低い接合が可能となる。これによって、導電性接着剤などによる接合方法に比較して、接続抵抗を10分の1から100分の1に低減させることができる。また、接続抵抗値のばらつきを抑え、かつ経時変化の少ない接合が可能となる。 By using welding, atomic diffusion of the materials forming the respective members occurs at the bonding interface between the cell lead 8 and the pad film 5, and strong bonding becomes possible. The welded area 8a in FIG. 8A schematically shows the welded portion. Since welding is used, even if contamination such as a natural oxide film is present at the bonding interface, it is possible to achieve bonding with a connection resistance in the order of mΩ or sufficiently low, which is mΩ or less. As a result, the connection resistance can be reduced to 1/10 to 1/100 of that of the joining method using a conductive adhesive or the like. In addition, it is possible to suppress the variation in the connection resistance value and to perform the bonding with less change over time.

また、溶接部分5a及び溶接領域8aの面積を大きくすることにより、接続抵抗値を一層低減できると共に、セルリード8とパッド膜5の間の引っ張り強度を向上させることができる。そのため、セルリード8を変形させて容器の内部にセル6を収納させる製造工程において、溶接の剥がれ等の不良の発生を抑制できるほか、完成した電気化学セル1の耐振動特性や落下衝撃特性などの機械的な信頼性を向上させることができる。 Further, by increasing the areas of the welded portion 5a and the welded region 8a, the connection resistance value can be further reduced and the tensile strength between the cell lead 8 and the pad film 5 can be improved. Therefore, in the manufacturing process in which the cell lead 8 is deformed to store the cell 6 inside the container, it is possible to suppress the occurrence of defects such as peeling of welding, and to improve the vibration resistance characteristic and the drop impact characteristic of the completed electrochemical cell 1. The mechanical reliability can be improved.

セルリード8とパッド膜5の溶接として、例えば、超音波溶接、ビーム溶接、抵抗溶接等の局所的な溶接方法が挙げられる。すなわち、これらの溶接手段は、溶接の対象となる部分が局所的であるので熱的な影響は溶接部分5a近傍のみに留まり、セル6自体への影響を避けることがきる。また、セルリード8の材料、厚み、パッド膜5の材料と貫通孔の配置などを変更することで、溶接の機械的あるいは熱的な衝撃による構成部材への影響を低減できる。上記構成にすることで、セラミックス等の材料からなるベース容器2に対してもクラックの発生による部材への損傷を回避することが可能である。 Examples of the welding of the cell lead 8 and the pad film 5 include local welding methods such as ultrasonic welding, beam welding, and resistance welding. That is, in these welding means, since the portion to be welded is local, the thermal influence is limited to the vicinity of the welded portion 5a, and the influence on the cell 6 itself can be avoided. Further, by changing the material and thickness of the cell lead 8, the material of the pad film 5 and the arrangement of the through holes, it is possible to reduce the influence of mechanical or thermal shock of welding on the constituent members. With the above configuration, it is possible to avoid damage to the members due to the generation of cracks even in the base container 2 made of a material such as ceramics.

本実施の形態では、上述の溶接方法のうち、超音波溶接を採用している。図8(B)は、超音波溶接の具体的な方法を説明するための図である。超音波溶接では、まず、パッド膜5の上にセルリード8を位置決めして密着させるが、この時、ユニット6uは超音波溶接用チップ20の移動の妨げにならないように、ベース容器2の側方に立てた状態で置かれる。次に、超音波溶接用チップ20を、移動機構によりセルリード8の上面に適当な加圧力をもって当接させる。超音波溶接用チップ20はホーン先端に一体的に形成されたり、あるいはホーンの先端に別途取り付けられる。超音波溶接用チップ20のチップ先端20aは、セルリード8と接触する部分であって、ここには、セルリード8の表面に適切に食い込むように表面に凹凸パターンが施されていること(ナール加工)が好ましい。 In the present embodiment, of the above welding methods, ultrasonic welding is adopted. FIG. 8B is a diagram for explaining a specific method of ultrasonic welding. In ultrasonic welding, first, the cell leads 8 are positioned and brought into close contact with each other on the pad film 5, but at this time, the unit 6u does not interfere with the movement of the ultrasonic welding tip 20. It is placed upright. Next, the ultrasonic welding tip 20 is brought into contact with the upper surface of the cell lead 8 with an appropriate pressing force by the moving mechanism. The ultrasonic welding tip 20 is integrally formed at the tip of the horn, or is separately attached to the tip of the horn. The tip end 20a of the ultrasonic welding tip 20 is a portion that comes into contact with the cell lead 8, and the surface of the cell lead 8 is provided with an uneven pattern so as to appropriately bite into the surface (knurling). Is preferred.

超音波溶接用チップ20がセルリード8を適当な加圧力で当接された後に、超音波溶接機の発振機構が数十kHzからなる超音波をホーンに加えると、超音波溶接用チップ20が周波数で接合部分を擦り合わせる。これにより、セルリード8の溶接領域8aとパッド膜5の溶接部分5aとの界面は、金属材料の清浄な表面同士の密着面となり、数十ミリ秒から数百ミリ秒の僅かな時間で圧接することができる。先の図8(A)の溶接領域8aで示されたセルリード8の表面の凹凸パターンは、この超音波溶接によって超音波溶接用チップ20の凹凸パターンが転写されていることを模式的に示したものである。この凹凸パターンで示された領域が溶接領域8aとなるが、微視的に見ると、接合している部分は、超音波溶接用チップ20の先端に加工された凸によって凹まされた部分のみであり、それ以外の領域は、セルリードとパッド膜の間に僅かな隙間を保った状態である。 After the ultrasonic welding tip 20 is brought into contact with the cell lead 8 with an appropriate pressure, when the ultrasonic mechanism of the ultrasonic welding machine applies an ultrasonic wave of several tens of kHz to the horn, the ultrasonic welding tip 20 has a frequency. Rub the joints with. As a result, the interface between the welded region 8a of the cell lead 8 and the welded portion 5a of the pad film 5 becomes a contact surface between the clean surfaces of the metal material, and is brought into pressure contact in a short time of several tens to several hundreds of milliseconds. be able to. The concavo-convex pattern on the surface of the cell lead 8 shown by the welding region 8a in FIG. 8A above schematically shows that the concavo-convex pattern of the ultrasonic welding tip 20 is transferred by this ultrasonic welding. It is a thing. The region indicated by this concave-convex pattern is the welding region 8a, but when viewed microscopically, the joined portion is only the portion that is recessed by the protrusion processed at the tip of the ultrasonic welding tip 20. In the other regions, a slight gap is maintained between the cell lead and the pad film.

なお、超音波溶接用チップ20がセルリード8の表面に当接する際に、大きな衝撃とならないように注意することが好ましく、移動機構には、ダンパーなどの衝撃吸収機構を備えるのがよい。これにより、ベース容器2の損傷を低減できる。
なお、超音波溶接においては、振動だけでなく、熱エネルギーと機械的な圧接力を併用することも可能である。また、図8(A)では、セルリード8として細い板状の例が示されているが、ワイヤであってもよく、超音波溶接用チップ20の形状を適切に変形させて用いればよい。
When the ultrasonic welding tip 20 comes into contact with the surface of the cell lead 8, it is preferable to be careful not to give a large impact, and the moving mechanism may be provided with an impact absorbing mechanism such as a damper. Thereby, damage to the base container 2 can be reduced.
In ultrasonic welding, not only vibration but also thermal energy and mechanical pressure contact force can be used together. In addition, in FIG. 8A, a thin plate-shaped example is shown as the cell lead 8, but a wire may be used, and the shape of the ultrasonic welding tip 20 may be appropriately deformed and used.

また、溶接によりパッド膜5に圧力、熱、振動が加わると、パッド膜5のベース底面2cやビア配線3に対する密着性の低下や、パッド膜5自体にクラックや破れが生じる。特に、ビア配線3付近のパッド膜5に圧力、熱、振動が加わり密着性が失われると、パッド膜5とビア配線3との電気的な接続が失われるとともに、ビア配線3の上端面が電解質7と接触し、ビア配線が電解質7中に溶出することになる。したがって、ビア配線3と重ならない部分に溶接部分5aを設けることが望ましい。 Further, when pressure, heat, and vibration are applied to the pad film 5 by welding, the adhesion of the pad film 5 to the base bottom surface 2c and the via wiring 3 is deteriorated, and the pad film 5 itself is cracked or broken. In particular, when pressure, heat, and vibration are applied to the pad film 5 near the via wiring 3 and the adhesion is lost, the electrical connection between the pad film 5 and the via wiring 3 is lost, and the upper end surface of the via wiring 3 is Upon contact with the electrolyte 7, the via wiring will be eluted into the electrolyte 7. Therefore, it is desirable to provide the welded portion 5a in a portion that does not overlap the via wiring 3.

(シールリング9)
シールリング9は、図1及び図2に示すように、ベース容器2のベース壁部2bの上端面の形状に合わせた四角枠状の断面を有しており、ベース壁部2bの上端面にロウ材を介して接合されている。このシールリング9は、熱膨張係数がセラミックスの熱膨張係数と近い材料、例えば、鉄・コバルト・ニッケル合金であるコバールなどを用いることができる。また、ロウ材は、Ag−Cu合金やAu−Cu合金などから形成されている。
(Seal ring 9)
As shown in FIGS. 1 and 2, the seal ring 9 has a rectangular frame-shaped cross section that matches the shape of the upper end surface of the base wall portion 2b of the base container 2, and the upper end surface of the base wall portion 2b is It is joined through a brazing material. For the seal ring 9, a material having a thermal expansion coefficient close to that of ceramics, for example, Kovar which is an iron-cobalt-nickel alloy can be used. The brazing material is made of Ag—Cu alloy, Au—Cu alloy, or the like.

(リッド10)
リッド10は、図1及び図2に示すように、シールリング9の上面に接合されており、ベース容器2を密封している。リッド10には、熱膨張係数がセラミックスの熱膨張係数と近いコバールや42alloyなどの合金にニッケルメッキを施したものが使用される。具体的には、コバールの0.1mmから0.2mm程度の厚みを有する薄板で、表面には2μmから4μm程度の厚みで電解ニッケルメッキや無電解ニッケルメッキが施されたものが用いられる。このような材料を用いたリッド10は、例えば、抵抗シーム溶接、レーザーシーム溶接などによってシールリング9に溶接させることができ、塞がれた状態のベース容器2内部の気密性を向上させる。
(Lid 10)
As shown in FIGS. 1 and 2, the lid 10 is joined to the upper surface of the seal ring 9 and seals the base container 2. For the lid 10, an alloy such as Kovar or 42 alloy having a coefficient of thermal expansion close to that of ceramics plated with nickel is used. Specifically, a Kovar thin plate having a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm and having a surface plated with electrolytic nickel or electroless nickel with a thickness of about 2 μm to 4 μm is used. The lid 10 using such a material can be welded to the seal ring 9 by, for example, resistance seam welding or laser seam welding, and improves the airtightness of the inside of the base container 2 in the closed state.

リッド10とシールリング9を溶接する方法として用いられる抵抗シーム溶接では、リッド10をシールリング9に当接させた後に、リッド10の長辺側の略中心の2点に、対向した台形形状のローラー電極を配置して低電圧大電流を短時間流し、リッド10の仮溶接(スポット溶接)が行われる。このようにして、リッド10は仮に固定され、溶接中の振動等で位置がずれることはない。 In resistance seam welding used as a method of welding the lid 10 and the seal ring 9, after the lid 10 is brought into contact with the seal ring 9, two trapezoidal shapes facing each other are formed at two points on the long side of the lid 10 at substantially the center. The roller electrode is arranged and a low voltage and a large current is passed for a short time to perform temporary welding (spot welding) of the lid 10. In this way, the lid 10 is temporarily fixed and will not be displaced due to vibration during welding or the like.

続いて、例えば、長辺の端からローラー電極で長辺がなぞられるようにベース容器2とリッド10が移動して溶接される。次に、ベース容器2とリッド10は90度回転され、同様に短辺が溶接される。このようにして、リッド10の一周に亘って溶接が行われる。前述した仮固定においても、本抵抗シーム溶接においても、リッド10とシールリング9との界面で、金とニッケルの拡散が発生し、気密で強固な拡散接合層が形成される。これにより、リッド10は、ベース容器2に気密に封止される。 Then, for example, the base container 2 and the lid 10 are moved and welded so that the long side is traced by the roller electrode from the end of the long side. Next, the base container 2 and the lid 10 are rotated 90 degrees, and the short sides are similarly welded. In this way, welding is performed over the entire circumference of the lid 10. In both the temporary fixing and the resistance seam welding described above, diffusion of gold and nickel occurs at the interface between the lid 10 and the seal ring 9, and an airtight and strong diffusion bonding layer is formed. As a result, the lid 10 is hermetically sealed in the base container 2.

リッド10とシールリング9の溶接は、レーザーの走査照射を用いても可能である。仮溶接を前述と同様に実施した後、レーザーを、リッド10を一周するように走査照射する。これにより、リッド10とシールリング9の界面で拡散接合層が形成される。この場合、リッド10の接合側の面に銀と銅からなるロウ材のシートを貼ることにより、溶融温度をロウ材の温度まで低下させることも可能である。 The welding of the lid 10 and the seal ring 9 can also be performed by using laser scanning irradiation. After performing the temporary welding in the same manner as described above, the laser is scan-irradiated so as to go around the lid 10. As a result, a diffusion bonding layer is formed at the interface between the lid 10 and the seal ring 9. In this case, it is possible to lower the melting temperature to the temperature of the brazing material by sticking a sheet of brazing material made of silver and copper on the bonding side surface of the lid 10.

なお、電解質7が常温で液体状の溶媒や支持塩からなり、リッド10を封止する前に電解質7を充填する工程を採用する場合は、液体がリッド10とシールリング9の界面に存在する場所が有り得る。このような場合でも、シーム溶接を用いた接合は可能である。シーム溶接は、ローラー電極を使用するものでも、レーザーの走査照射を用いるものでもかまわない。前記界面に液体が存在しても気密な溶接が可能となるのは、界面に存在する液体は、溶接時に近傍の温度が急激に上昇するので蒸発して飛散することによるものと考えられる。 When the electrolyte 7 is composed of a solvent or supporting salt that is liquid at room temperature and the step of filling the electrolyte 7 before sealing the lid 10 is adopted, the liquid exists at the interface between the lid 10 and the seal ring 9. There can be a place. Even in such a case, joining using seam welding is possible. Seam welding may use roller electrodes or laser scanning irradiation. It is considered that the reason why the airtight welding is possible even if the liquid is present at the interface is that the liquid present at the interface evaporates and scatters because the temperature in the vicinity rapidly rises during welding.

なお、シールリング9を使用せず、ベース容器2の上端面とリッド10とをロウ材を介して接合させてもよい。 The upper end surface of the base container 2 and the lid 10 may be joined via a brazing material without using the seal ring 9.

(製造方法)
次に、図9に示す電気二重層キャパシタの製造フローを参照しながら、本実施の形態の製造方法について説明する。まず、外装容器として、図1から図3に示す凹状の形状をなすベース容器2と、リッド10を準備した。ベース容器2は、長辺が10mm、短辺が8mm、高さが1.3mmであり、ベース容器2の底辺の厚みは0.38mmである。材料としては、セラミックスで電子部品のパッケージを製造する時の標準的な材料を用いた。このベース容器2は、長方形状に打ち抜かれたベース底部2aに対応するセラミックグリーンシートに、長方形枠状に打ち抜かれたベース壁部2bに対応するセラミックグリーンシートを貼り合せた後、約1500℃で焼成することにより形成される。ビア配線3は外径を0.2mmとし、ベース底面2cとベース下面2dを直接貫通するように、正極側と負極側にそれぞれ4個ずつ設けた。また、ビア配線3の表面にニッケルと金のメッキを施した。ベース下面2dには、一対の接続端子4が配置され、ビア配線3に接続している。接続端子4にはニッケルを下地とした金メッキが施されている(S10)。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to the manufacturing flow of the electric double layer capacitor shown in FIG. First, as an outer container, a base container 2 having a concave shape shown in FIGS. 1 to 3 and a lid 10 were prepared. The base container 2 has a long side of 10 mm, a short side of 8 mm, and a height of 1.3 mm, and the base container 2 has a bottom side thickness of 0.38 mm. As a material, a standard material used for manufacturing a package of an electronic component with ceramics was used. This base container 2 has a ceramic green sheet corresponding to the base bottom portion 2a punched in a rectangular shape, and a ceramic green sheet corresponding to the base wall portion 2b punched in a rectangular frame shape. It is formed by firing. The via wiring 3 had an outer diameter of 0.2 mm, and four via wirings were provided on each of the positive electrode side and the negative electrode side so as to directly penetrate the base bottom surface 2c and the base lower surface 2d. The surface of the via wiring 3 was plated with nickel and gold. A pair of connection terminals 4 is arranged on the lower surface 2d of the base and is connected to the via wiring 3. The connection terminal 4 is plated with gold using nickel as a base (S10).

次に、ベース底面2cに、アルミニウムの蒸着膜からなる一対のパッド膜5を形成した。パッド膜5の寸法は、短辺2.4mm、長辺5mmで厚みは約15μm以上である(S11)。
一方、リッド10は、長辺が9mm、短辺が7mm、厚み0.125mmのコバール板を準備し、表面に電解ニッケルメッキを施した(S20)。
Next, a pair of pad films 5 made of a vapor deposition film of aluminum were formed on the bottom surface 2c of the base. The pad film 5 has a short side of 2.4 mm, a long side of 5 mm, and a thickness of about 15 μm or more (S11).
On the other hand, as the lid 10, a Kovar plate having a long side of 9 mm, a short side of 7 mm, and a thickness of 0.125 mm was prepared, and the surface thereof was subjected to electrolytic nickel plating (S20).

続いてベース容器2に収納される各セル6の準備をする。20μmの厚みを持つアルミニウムからなる基材61に活性炭、導電補助剤、バインダ及び増粘材からなる活物質62を塗工法によりコーティングして電極シート60を形成した(S30)。なお、本実施の形態の電極シート60においては、基材61の延長部分としてセルリード8が形成されている。この正負一対の電極シート60と、ポリテトラフルオロエチレンからなるセパレータ6aとを交互に重ねた後、折り畳んだ(S31)。 Then, each cell 6 accommodated in the base container 2 is prepared. An electrode sheet 60 was formed by coating a base material 61 made of aluminum having a thickness of 20 μm with an active material 62 made of activated carbon, a conductive auxiliary agent, a binder and a thickening material by a coating method (S30). In addition, in the electrode sheet 60 of the present embodiment, the cell lead 8 is formed as an extension of the base material 61. The pair of positive and negative electrode sheets 60 and the separator 6a made of polytetrafluoroethylene were alternately stacked and then folded (S31).

そして、このように形成されたセル6には、活物質62層の厚さの異なる複数種類のセル6が予め用意されており、搭載機器の要求する容量に応じて、複数のセル6を組み合わせることができる。そして、同じ種類又は異なる種類のセル6を上下2段に重ねて組み合わせることにより、目的とする容量のユニット6uを形成する。 A plurality of types of cells 6 having different thicknesses of the active material 62 layer are prepared in advance in the cells 6 formed in this way, and the plurality of cells 6 are combined according to the capacity required by the mounted device. be able to. Then, cells 6 of the same type or different types are overlapped in two layers in the upper and lower layers to form a unit 6u having a desired capacity.

続いて、超音波溶接を行う。先に準備したベース容器2のパッド膜5の表面に、電極毎に重ねられたセルリード8を密着させて位置決めした。超音波溶接は、各電極のセルリード8ごとに行った(S32)。超音波溶接機の発振周波数は40kHzとした。溶接ホーンは鉄製であり、同じ材料からなる超音波溶接用チップ20はホーンの先端に一体的に設けられている。超音波溶接用チップ20の表面には、2.0×1.5mmの領域に、0.2mmピッチの千鳥格子状の凹凸パターン(ナール)を設けた。山の高さと谷底の差は0.2mmである。溶接のモードは、溶接中にセルリード8に供給するエネルギーを制御するモードとし、溶接エネルギーの設定値を0.5〜100Jの範囲とし、溶接時間を50〜2000msecの範囲とした。超音波溶接用チップ20が、エアー機構によりアルミニムからなるセルリード8の表面に降下した後、セルリード8の表面に食い込んで、セルリード8とパッド膜5の界面の間で振動することにより溶接が行われる。 Then, ultrasonic welding is performed. The cell lead 8 stacked for each electrode was brought into close contact with the surface of the pad film 5 of the base container 2 prepared previously and positioned. Ultrasonic welding was performed for each cell lead 8 of each electrode (S32). The oscillation frequency of the ultrasonic welding machine was 40 kHz. The welding horn is made of iron, and the ultrasonic welding tip 20 made of the same material is integrally provided at the tip of the horn. On the surface of the ultrasonic welding tip 20, an uneven pattern (narl) of 0.2 mm pitch in a staggered grid pattern was provided in an area of 2.0×1.5 mm. The difference between the height of the mountain and the bottom of the valley is 0.2 mm. The welding mode was a mode in which the energy supplied to the cell lead 8 during welding was controlled, the set value of welding energy was in the range of 0.5 to 100 J, and the welding time was in the range of 50 to 2000 msec. After the ultrasonic welding tip 20 descends to the surface of the cell lead 8 made of aluminum by an air mechanism, it bites into the surface of the cell lead 8 and vibrates between the interface between the cell lead 8 and the pad film 5 to perform welding. ..

溶接終了後、セルリード8を折り畳むようにして上下2段のセル6からなるユニット6uをベース容器2の中に収納した(S33)。 After the welding was completed, the cell lead 8 was folded and the unit 6u including the cells 6 in the upper and lower two stages was housed in the base container 2 (S33).

次に、セル6が収納されたベース容器2を、液体の電解質7の中に浸漬させ、1時間真空脱泡した。ここで、電解質7の支持塩はスピロビピロリジニウムテトラフルオロボレートであり、非水溶媒としてプロピレンカーボネートとエチレンカーボネートの混合液を用いた(S34)。続いて、大気圧に戻して、電解質7中からセル6が収納されたベース容器2を取り出した後に、窒素雰囲気下でリッド10をシールリング9に当接し、長辺側の2点の仮溶接を行い、続いて長辺側と短辺側をこの順に連続して抵抗シーム溶接を行い気密に封止した(S35)。このようにして本実施の形態の電気二重層キャパシタを作製した。なお、最後に作製した電気二重層キャパシタの電気特性検査を行う(S36)。項目としては等価直列抵抗及び容量の測定であるがこれに限らない。 Next, the base container 2 accommodating the cells 6 was immersed in the liquid electrolyte 7 and vacuum degassed for 1 hour. Here, the supporting salt of the electrolyte 7 was spirobipyrrolidinium tetrafluoroborate, and a mixed solution of propylene carbonate and ethylene carbonate was used as the non-aqueous solvent (S34). Then, after returning to atmospheric pressure and taking out the base container 2 accommodating the cells 6 from the electrolyte 7, the lid 10 is brought into contact with the seal ring 9 in a nitrogen atmosphere, and temporary welding of two points on the long side is performed. Then, resistance seam welding was performed continuously in this order on the long side and the short side to hermetically seal (S35). In this way, the electric double layer capacitor of the present embodiment was manufactured. In addition, the electrical characteristic inspection of the finally manufactured electric double layer capacitor is performed (S36). The item is, but not limited to, the measurement of equivalent series resistance and capacitance.

本実施の形態のユニット6uを用いて実施例1から実施例5の電気化学セル1を製造し、活物質62層の厚さに対する容量及び内部抵抗を測定した。 The electrochemical cell 1 of each of Examples 1 to 5 was manufactured using the unit 6u of the present embodiment, and the capacity and internal resistance with respect to the thickness of 62 layers of the active material were measured.

(セルA〜セルCについて)
まず、各実施例のユニット6uにおいて上下に組み合わされるセル6であって、活物質62層の厚さが異なる3種類のセル6を用意する。具体的には、正極6b及び負極6cの活物質62層の厚さが30μm、40μm、又は50μmの3種類のセル6を用意する。ここで、各セル6における各部の寸法は表1のとおりである。
(About cells A to C)
First, three types of cells 6 that are vertically combined in the unit 6u of each example and in which the thickness of the active material 62 layer is different are prepared. Specifically, three types of cells 6 in which the thickness of the active material 62 layer of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c is 30 μm, 40 μm, or 50 μm are prepared. Here, the dimensions of each part in each cell 6 are as shown in Table 1.

表1によれば、各セル6の活物質62層及び基材61の大きさは、10mm×7mmであって、セパレータ6aの大きさは、活物質62層及び基材61よりも若干大きい12mm×8mmである。また、セルリード8の大きさは7mm×3mmである。上述のとおり、セルリード8は基材61と一体に形成されており、セルリード8は基材61の短辺側から外側に向けて延出している。 According to Table 1, the size of the active material 62 layer and the base material 61 of each cell 6 is 10 mm×7 mm, and the size of the separator 6 a is 12 mm which is slightly larger than the active material 62 layer and the base material 61. ×8 mm. The size of the cell lead 8 is 7 mm×3 mm. As described above, the cell lead 8 is formed integrally with the base material 61, and the cell lead 8 extends outward from the short side of the base material 61.

そして、各セル6の寸法の相違点は活物質62層の厚さのみである。ここで、表1によれば、セルAのセル6の高さは320μm、セルBのセル6の高さは360μm、セルCのセル6の高さは400μmである。セルA〜セルCの活物質62層は、正極6b及び負極6cの電極シート60がそれぞれ2つ折りにされることで合計4層設けられている。したがって、各セル6の高さの違いは、活物質62層の厚さ4層分の高さの違いとなる。 The only difference between the dimensions of the cells 6 is the thickness of the active material 62 layer. Here, according to Table 1, the height of the cell 6 of the cell A is 320 μm, the height of the cell 6 of the cell B is 360 μm, and the height of the cell 6 of the cell C is 400 μm. The active material 62 layers of the cells A to C are provided in a total of four layers by folding the electrode sheets 60 of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c in two. Therefore, the difference in height of each cell 6 is the difference in height of the active material 62 layers by 4 layers.

(各実施例について)
次に、これらのセル6から2つのセル6を組み合わせて活物質62の体積の異なる複数のユニット6uを形成した。各実施例において、ベース容器2に収納されるユニット6uの形状は、図6(A)及び(B)に示すとおりである。ここで、各実施例のユニット6uが収納されるベース容器2のサイズは共通とし、その内部の寸法を長さ8.4mm×幅6.4mm×深さ0.92mmとした。そして、上述した3種類のセル6を組み合わせて5種類のユニット6uを形成し、それぞれベース容器2に収納して、電気化学セル1を製造した。
各実施例のユニット6uを構成するセル6の組み合わせ、並びに、ユニット6uの高さ、活物質62層の体積、セル6の容量、及び内部抵抗については、表2のとおりである。
(About each example)
Next, two cells 6 were combined from these cells 6 to form a plurality of units 6u having different volumes of the active material 62. In each embodiment, the shape of the unit 6u housed in the base container 2 is as shown in FIGS. 6(A) and 6(B). Here, the size of the base container 2 accommodating the unit 6u of each example is the same, and the internal dimensions are 8.4 mm in length×6.4 mm in width×0.92 mm in depth. Then, the above-mentioned three types of cells 6 were combined to form five types of units 6u, which were each housed in the base container 2 to manufacture the electrochemical cell 1.
Table 2 shows the combination of the cells 6 constituting the unit 6u of each example, the height of the unit 6u, the volume of the active material 62 layer, the capacity of the cell 6, and the internal resistance.

表2に示すように、実施例1は2つのセルAの組み合わせであり、実施例2はセルAとセルBとの組み合わせであり、実施例3は2つのセルBの組み合わせであり、実施例4はセルBとセルCとの組み合わせであり、実施例5は2つのセルCの組み合わせである。
なお、各実施例では、電極シート60及びセパレータ6aを2回折りにして形成したセル6を上下2段に重ねていることから、正極6b及び負極6cの電極シート60は計8層、セパレータ6aも8層重ねられた状態となっている。また、セルリード8は、正極6b及び負極6cにおいてそれぞれ4層ずつ重ねられた状態となっている。したがって、ユニット6uの高さの違いは、活物質62層の厚さ8層分の厚さの違いとなる。
As shown in Table 2, Example 1 is a combination of two cells A, Example 2 is a combination of cells A and B, and Example 3 is a combination of two cells B. 4 is a combination of cells B and C, and the fifth embodiment is a combination of two cells C.
In each example, since the cells 6 formed by bending the electrode sheet 60 and the separator 6a twice are stacked in two layers, the positive electrode 6b and the negative electrode 6c have a total of eight layers of the electrode sheet 60 and the separator 6a. Is also in a state of being overlaid with eight layers. Further, the cell leads 8 are in a state in which four layers are stacked on each of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c. Therefore, the difference in height of the unit 6u is the difference in the thickness of the active material 62 layers by 8 layers.

そして、ユニット6uの高さを算出すると、ベース容器2の深さ0.92mm以内である0.72〜0.88mmの範囲であった。
また、活物質62層の表面積及びその厚さを基に活物質62層の体積を算出すると、8.4〜14.0mmの範囲であった。各実施例においては、活物質62層が厚くなるにつれて、活物質62層の体積も増加する。
When the height of the unit 6u was calculated, the depth of the base container 2 was within a range of 0.72 to 0.88 mm, which was within 0.92 mm.
Further, when the volume of the active material 62 layer was calculated based on the surface area and the thickness of the active material 62 layer, it was in the range of 8.4 to 14.0 mm 3 . In each example, as the active material 62 layer becomes thicker, the volume of the active material 62 layer also increases.

ここで、各実施例の電気化学セル1の容量を測定した結果、91〜141mFの範囲であった。活物質62層の体積と容量とは比例の関係があるが、表2では活物質62層の厚さが増加するにつれ、すなわち、活物質62層の体積が増加するにつれて容量が増加しており、両者は比例の関係にあることが認められる。
また、各実施例の電気化学セル1の内部抵抗を測定した結果、359〜414mΩの範囲であった。ここで、セル6の内部抵抗は、正極6b及び負極6cの活物質62同士が対向する部分の面積と反比例関係にあるが、対向する部分の面積が等しい場合、内部抵抗値は一定となる。そして、各実施例の内部抵抗の平均値を求めると391mΩであり、平均値からの誤差(%)を算出すると−8〜6%の範囲であった。したがって、各実施例の内部抵抗の値は平均値から10%の範囲に収まっており、これを誤差とみなせば、内部抵抗値はセル6の組み合わせを変えても一定であるといえる。
Here, as a result of measuring the capacity of the electrochemical cell 1 of each example, it was in the range of 91 to 141 mF. Although there is a proportional relationship between the volume of the active material 62 layer and the capacity, in Table 2, the volume increases as the thickness of the active material 62 layer increases, that is, as the volume of the active material 62 layer increases. , It is recognized that the two have a proportional relationship.
Moreover, the result of measuring the internal resistance of the electrochemical cell 1 of each example was in the range of 359 to 414 mΩ. Here, the internal resistance of the cell 6 is inversely proportional to the area of the portion where the active materials 62 of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c face each other, but when the areas of the facing portions are equal, the internal resistance value becomes constant. Then, the average value of the internal resistance of each example was calculated to be 391 mΩ, and the error (%) from the average value was calculated to be in the range of −8 to 6%. Therefore, the value of the internal resistance in each example falls within the range of 10% from the average value, and if this is regarded as an error, it can be said that the internal resistance value is constant even if the combination of the cells 6 is changed.

以上、各実施例に示したように、活物質62層の厚さの等しい又は異なるセル6を2つ組み合わせたユニット6uにより、内部抵抗がほぼ同じでありながら容量の異なる電気化学セル1を容易に製造することができる。そして、複数種類のセル6の仕様が予め既知であれば、搭載機器の要求する容量、抵抗などの仕様に応じた特性を有する電気化学セル1を効率よく製造することができる。 As described above, as shown in each of the examples, the unit 6u in which two cells 6 having the same or different thicknesses of the active material 62 layers are combined to facilitate the electrochemical cell 1 having different internal capacities but different capacities. Can be manufactured. If the specifications of the plurality of types of cells 6 are known in advance, it is possible to efficiently manufacture the electrochemical cell 1 having the characteristics according to the specifications such as capacity and resistance required by the mounted device.

(変形例1)
第1の実施の形態の変形例1は、セル6を構成するセパレータ6aの枚数を減らしてユニット6uを製造したものである。以下、第1の実施の形態との相違点を説明する。
(Modification 1)
In the first modification of the first embodiment, the unit 6u is manufactured by reducing the number of separators 6a forming the cells 6. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be described.

変形例1のセル6が形成される工程を説明する。まず、上から電極シート60、セパレータ6a、電極シート60の順にセル6の各要素を重ねる(図5(A)に示す最下層のセパレータ6aが除かれた状態となる)。次に、負極6cが内側となるように、かつ対向する正極セルリード8b同士、及び対向する負極セルリード8c同士が重なるようにセル6を折り畳む。そして、2つ折りのセル6が完成する。なおこの時、セル6の上下面には正極6bの電極シート60が露出している。 The process of forming the cell 6 of Modification 1 will be described. First, the electrode sheet 60, the separator 6a, and the electrode sheet 60 are overlaid on top of each other in the order of the elements of the cell 6 (the bottom layer separator 6a shown in FIG. 5A is removed). Next, the cell 6 is folded such that the negative electrode 6c is on the inner side, and the positive electrode cell leads 8b facing each other and the negative electrode cell leads 8c facing each other overlap each other. Then, the folded cell 6 is completed. At this time, the electrode sheet 60 of the positive electrode 6b is exposed on the upper and lower surfaces of the cell 6.

なお、変形例1においても、活物質62層の厚さが異なる複数種類のセル6が用意されている。そして、いずれのセル6も上下面に正極6bの電極シート60が露出するように折り畳まれている。 In the modified example 1 as well, a plurality of types of cells 6 in which the thickness of the active material 62 layer is different are prepared. Each cell 6 is folded so that the electrode sheet 60 of the positive electrode 6b is exposed on the upper and lower surfaces.

次に、同じ種類又は異なる種類のセル6を2つ重ねてユニット6uを形成する。
図10は、活物質62層の厚さが異なる種類のセル6を重ねた例である。補足すると、図10のユニット6uでは、上段のセル6の活物質62層が下段のセル6の活物質62層よりも厚く形成されており、異なる容量のセル6が組み合わされている(図11参照)。
Next, the unit 6u is formed by stacking two cells 6 of the same type or different types.
FIG. 10 shows an example in which cells 6 of different types having different active material 62 layers are stacked. Supplementally, in the unit 6u of FIG. 10, the active material 62 layer of the upper cell 6 is formed thicker than the active material 62 layer of the lower cell 6, and the cells 6 having different capacities are combined (FIG. 11). reference).

上述とおり、いずれのセル6も上下面には正極6bの電極シート60が露出している。すなわち、セル6は、他のセル6と接触する面には同じ極性の電極シート60が露出するように折り畳まれているため、2つのセル6を直接重ねて組み合わせてもショートが生じない(図11参照)。そして、2つのセル6を重ねた後、図10に示すように、上段のセル6の上面から各セル6の折り曲げ部65を経由して下段のセル6の下面に至るまでセパレータ6aで覆うことによりユニット6uが完成する。 As described above, the electrode sheet 60 of the positive electrode 6b is exposed on the upper and lower surfaces of each cell 6. That is, since the cell 6 is folded so that the electrode sheet 60 of the same polarity is exposed on the surface in contact with another cell 6, short-circuit does not occur even if the two cells 6 are directly stacked and combined (see FIG. 11). Then, after stacking the two cells 6, as shown in FIG. 10, the cells are covered with a separator 6a from the upper surface of the upper cell 6 to the lower surface of the lower cell 6 via the bent portion 65 of each cell 6. This completes the unit 6u.

また、各セル6から延出しているセルリード8については、第1の実施の形態と同様に、同じ極性のセルリード8毎にまとめられ、ユニット6uがベース容器2に収納された際に、セル6の底部に配置されるように折り返されている(図10参照)。なお、正極6bについては上段のセル6と下段のセル6とが接触することにより導通可能であるため、上段のセル6の正極セルリード8bについては、必ずしも設ける必要はない。この場合、2つのセル6を導電性接着剤で接合させることで、正極6bの導通は確実となる。 Further, the cell leads 8 extending from each cell 6 are grouped into cell leads 8 of the same polarity as in the first embodiment, and when the unit 6u is housed in the base container 2, the cells 6 It is folded back so as to be placed at the bottom of the (see FIG. 10). The positive electrode 6b is not necessarily provided for the positive cell lead 8b of the upper cell 6 because the upper cell 6 and the lower cell 6 can be brought into conduction with each other. In this case, by joining the two cells 6 with a conductive adhesive, the conduction of the positive electrode 6b becomes reliable.

以上、変形例1のユニット6uでは、重ねられた2つのセル6の間にセパレータ6aが存在しない。第1の実施の形態と詳しく対比すると、第1の実施の形態のユニット6uの場合、各セル6に2枚あるセパレータ6aが二つ折りにされることで4層となり、さらに、セル6が2段に重ねられている。したがって、図7の断面図で示すように、セパレータ6aの層は合計8層となる。一方、変形例1のユニット6uの場合、各セル6に1枚あるセパレータ6aが二つ折りにされることで2層となり、さらに、セル6が2段に重ねられた後に外周面を1枚のセパレータ6aで包まれている。したがって、図11の断面図で示すように、セパレータ6aの層は合計6層となる。 As described above, in the unit 6u of Modification 1, the separator 6a does not exist between the two stacked cells 6. When compared in detail with the first embodiment, in the case of the unit 6u of the first embodiment, two separators 6a in each cell 6 are folded in two to form four layers, and further, the cell 6 has two layers. Stacked in columns. Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the separator 6a has a total of eight layers. On the other hand, in the case of the unit 6u of Modification 1, one separator 6a in each cell 6 is folded in two to form two layers, and further, after the cells 6 are stacked in two stages, one outer surface is formed. It is wrapped with the separator 6a. Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 11, the total number of layers of the separator 6a is six.

このように、変形例1のユニット6uは、第1の実施の形態のユニット6uと比して、セパレータ6aの厚さ2層分の高さが抑えられる。つまり、セル6を構成するセパレータ6aの枚数を減らすことにより、ユニット6uの高さを低く抑えることができる。変形例1のユニット6uの構成を前出の実施例に適用した場合、各ユニット6uの高さを60μm低くすることができる。 As described above, in the unit 6u of the first modification, the height of the separator 6a having a thickness of two layers can be suppressed as compared with the unit 6u of the first embodiment. That is, the height of the unit 6u can be suppressed low by reducing the number of the separators 6a forming the cells 6. When the configuration of the unit 6u according to the modified example 1 is applied to the above-described embodiment, the height of each unit 6u can be reduced by 60 μm.

そして、ユニット6uの高さを低くできれば、ベース容器2の高さをさらに低くすることが可能となる。また、変形例1においてベース容器2の大きさを変えない場合、ユニット6uの高さが低く抑えられた分、活物質62層の厚さを増やすことが可能となる。すなわち、変形例1は、最小限のセパレータ6aの枚数でユニット6uを製造することができるため、限られた容積のベース容器2において、さらなる高容量化を図ることができる。また、片側の電極においては、セル6同士が直接接することで導通を確保することができるため、更なる低抵抗化を図ることができる。 If the height of the unit 6u can be reduced, the height of the base container 2 can be further reduced. Further, when the size of the base container 2 is not changed in Modification 1, the thickness of the active material 62 layer can be increased by the height of the unit 6u being suppressed low. That is, in the modified example 1, since the unit 6u can be manufactured with the minimum number of separators 6a, it is possible to further increase the capacity of the base container 2 having a limited volume. Further, in the electrode on one side, since the cells 6 can directly contact each other to ensure the conduction, it is possible to further reduce the resistance.

(変形例2)
第1の実施の形態の変形例2は、電極シート60及びセパレータ6aの折り畳み回数の異なるセル6により、ユニット6uを形成したものである。以下、第1の実施の形態との相違点を説明する。
変形例2のユニット6uの断面図を図12に示す。図12のユニット6uは、上段のセル6が4つ折りで形成されており、下段のセル6が2つ折りで形成されている。
(Modification 2)
In the second modification of the first embodiment, the unit 6u is formed by the cells 6 of the electrode sheet 60 and the separator 6a having different folding numbers. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be described.
A cross-sectional view of the unit 6u according to the modification 2 is shown in FIG. In the unit 6u of FIG. 12, the upper cell 6 is formed by folding in four, and the lower cell 6 is formed by folding in half.

上段のセル6が折り畳まれる工程を説明する。
図13(A)〜(D)は変形例2の上段のセル6の折り畳み方法を説明する図である。また、図14は、変形例2の上段のセル6の断面図(図13のC−C断面図)である。まず、図13(A)に示すように、上から電極シート60、セパレータ6a、電極シート60、セパレータ6aの順にセル6の各要素を重ねる。そして、図13(B)に示すように、対向する正極セルリード8b同士、及び対向する負極セルリード8c同士が重なるようにセル6を折り畳む。この時、各セルリード8と対向する辺にセル6に折り目である折り曲げ部65が形成される。なお、各電極シート60に2つずつ延びるセルリード8は、それぞれ対向する位置に形成されているため、折り畳む場合の位置合わせが容易とされている。
A process of folding the upper cell 6 will be described.
13A to 13D are diagrams illustrating a folding method of the upper cell 6 of the second modification. In addition, FIG. 14 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 13) of the upper cell 6 of Modification 2. First, as shown in FIG. 13A, the elements of the cell 6 are stacked in this order from the top, ie, the electrode sheet 60, the separator 6a, the electrode sheet 60, and the separator 6a. Then, as shown in FIG. 13B, the cell 6 is folded such that the positive electrode cell leads 8b facing each other and the negative electrode cell leads 8c facing each other overlap each other. At this time, a bent portion 65 that is a fold is formed in the cell 6 on the side facing each cell lead 8. Since the cell leads 8 extending two by two on each electrode sheet 60 are formed at the positions facing each other, the alignment when folding is facilitated.

さらに、図13(C)に示すように、最初にセル6を折り畳んだ際に形成された折り曲げ部65がセルリード8の付け根付近に位置するように、もう1度折り畳むことで、各セルリード8と対向する辺にさらに折り曲げ部65が形成される。
以上、変形例2では、電極シート60とセパレータ6aとが重ねられた状態で、セルリード8が延びる方向(図の左右方向)に2回折り畳まれることにより、図13(D)及び図14に示すセル6が完成する。図14は、完成したセル6の拡大断面図である。セル6は、2つの折り曲げ部65を有するとともに、正極6b側の電極シート60と負極6c側の電極シート60がセパレータ6aを介して上下方向に複数の層を成している。
Further, as shown in FIG. 13(C), by folding the cell 6 once again so that the bent portion 65 formed when the cell 6 is first folded is located near the base of the cell lead 8, Bent portions 65 are further formed on the opposite sides.
As described above, in Modification 2, the electrode sheet 60 and the separator 6a are overlapped with each other and folded twice in the direction in which the cell leads 8 extend (left and right in the drawing), as shown in FIGS. The cell 6 is completed. FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the completed cell 6. The cell 6 has two bent portions 65, and the electrode sheet 60 on the positive electrode 6b side and the electrode sheet 60 on the negative electrode 6c side form a plurality of layers in the vertical direction with the separator 6a interposed therebetween.

なお、下段のセル6の折り畳み方法については、図5に示すとおりであり、説明を省略する。
また、各セル6から延出しているセルリード8については、本実施の形態と同様に、同じ極性のセルリード8毎にまとめられ、ユニット6uがベース容器2に収納された際に、セル6の底部に配置されるように折り返されている(図12参照)。
以上、変形例2では活物質62層の厚さを変えずに活物質62(電極シート60)の面積を拡大することにより、ユニット6uを構成するセル6の容量を変えることが可能である。そして変形例2は、本実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
The method of folding the lower cell 6 is as shown in FIG. 5, and the description is omitted.
Further, the cell leads 8 extending from each cell 6 are grouped into cell leads 8 of the same polarity as in the present embodiment, and when the unit 6u is housed in the base container 2, the bottom portion of the cell 6 is It is folded back so as to be arranged in (see FIG. 12).
As described above, in Modification 2, it is possible to change the capacity of the cells 6 forming the unit 6u by expanding the area of the active material 62 (electrode sheet 60) without changing the thickness of the active material 62 layer. The second modification has the same effects as the present embodiment.

(変形例3)
第1の実施の形態の変形例3は、電極シート60及びセパレータ6aの折り畳み方法について、変形例2とは異なる方法を採用したものである。以下、第1の実施の形態及び変形例2との相違点を説明する。
変形例3のユニット6uは、上段のセル6が4つ折りで形成されており、下段のセル6が2つ折りで形成されている。
(Modification 3)
The modified example 3 of the first embodiment employs a method different from that of the modified example 2 regarding the folding method of the electrode sheet 60 and the separator 6a. Hereinafter, differences from the first embodiment and the second modification will be described.
In the unit 6u of Modification 3, the upper cell 6 is formed by folding in four, and the lower cell 6 is formed by folding in two.

上段のセル6が折り畳まれる工程を説明する。
図15(A)〜(D)は変形例3の上段のセル6の折り畳み方法を説明する図である。また、図16は、変形例3の上段のセル6の断面図(図15のD−D断面図)である。まず、図15(A)に示すように、上から電極シート60、セパレータ6a、電極シート60、セパレータ6aの順にセル6の各要素を重ねる。そして、図15(B)に示すように、対向する正極セルリード8b同士、及び対向する負極セルリード8c同士が重なるようにセル6を折り畳む。この時、各セルリード8と対向する辺にセル6に折り目である折り曲げ部65が形成される。なお、各電極シート60に2つずつ延びるセルリード8は、それぞれ対向する位置に形成されているため、折り畳む場合の位置合わせが容易とされている。
A process of folding the upper cell 6 will be described.
15A to 15D are diagrams illustrating a folding method of the cells 6 in the upper stage of the third modification. In addition, FIG. 16 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along line DD of FIG. 15) of the upper cell 6 of Modification 3. First, as shown in FIG. 15A, the respective elements of the cell 6 are stacked in this order from the top, ie, the electrode sheet 60, the separator 6a, the electrode sheet 60, and the separator 6a. Then, as shown in FIG. 15B, the cell 6 is folded such that the positive electrode cell leads 8b facing each other and the negative electrode cell leads 8c facing each other overlap each other. At this time, a bent portion 65 that is a fold is formed in the cell 6 on the side facing each cell lead 8. Since the cell leads 8 extending two by two on each electrode sheet 60 are formed at the positions facing each other, the alignment when folding is facilitated.

さらに、図15(C)に示すように、最初にセル6を折り畳んだ際に形成された折り曲げ部65に隣接する2辺が合わさるようにさらに折り畳むことで、各セルリード8に隣接する1辺にさらに折り曲げ部65が形成される。 Further, as shown in FIG. 15(C), by further folding so that the two sides adjacent to the bent portion 65 formed when the cell 6 is first folded are aligned, one side adjacent to each cell lead 8 is formed. Further, the bent portion 65 is formed.

以上、変形例3では、電極シート60とセパレータ6aとが重ねられた状態で、セルリード8が延びる方向(図の左右方向)に1回、セルリード8が延びる方向と直交する方向(図の前後方向)に1回、折り畳まれることにより、図15(D)及び図16に示すセル6が完成する。図16は、完成したセル6の拡大断面図である。セル6は、2つの折り曲げ部65と直交する方向にさらにもう1つの折り曲げ部65を有するとともに、正極6b側の電極シート60と負極6c側の電極シート60がセパレータ6aを介して上下方向に複数の層を成している。 As described above, in Modification 3, once the electrode sheet 60 and the separator 6a are overlapped with each other in the direction in which the cell leads 8 extend (the left-right direction in the figure), the direction orthogonal to the direction in which the cell leads 8 extend (the front-rear direction in the figure). ) Once, the cell 6 shown in FIGS. 15D and 16 is completed. FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of the completed cell 6. The cell 6 further has another bent portion 65 in a direction orthogonal to the two bent portions 65, and a plurality of electrode sheets 60 on the side of the positive electrode 6b and electrode sheets 60 on the side of the negative electrode 6c are vertically arranged via the separator 6a. Are in layers.

なお、下段のセル6の折り畳み方法については、図5に示すとおりであり、説明を省略する。
また、各セル6から延出しているセルリード8については、本実施の形態と同様に、同じ極性のセルリード8毎にまとめられ、ユニット6uがベース容器2に収納された際に、セル6の底部に配置されるように折り返されている(図12参照)。
以上、変形例3では活物質62層の厚さを変えずに活物質62(電極シート60)の面積を拡大することにより、ユニット6uを構成するセル6の容量を変えることが可能である。そして変形例3は、本実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
The method of folding the lower cell 6 is as shown in FIG. 5, and the description is omitted.
Further, the cell leads 8 extending from each cell 6 are grouped into cell leads 8 of the same polarity as in the present embodiment, and when the unit 6u is housed in the base container 2, the bottom portion of the cell 6 is It is folded back so as to be arranged in (see FIG. 12).
As described above, in Modification 3, it is possible to change the capacity of the cells 6 forming the unit 6u by expanding the area of the active material 62 (electrode sheet 60) without changing the thickness of the active material 62 layer. And the modification 3 has the same effect as this embodiment.

(変形例4)
第1の実施の形態の変形例4は、電極シート60及びセパレータ6aの折り畳み方法について、変形例2及び変形例3とは異なる方法を採用したものである。以下、第1の実施の形態、変形例2及び変形例3との相違点を説明する。
変形例4のユニット6uは、上段のセル6が蛇腹折りで形成されており、下段のセル6が2つ折りで形成されている。
(Modification 4)
Modification 4 of the first embodiment adopts a method of folding the electrode sheet 60 and the separator 6a different from those of Modifications 2 and 3. Hereinafter, differences from the first embodiment, modification 2 and modification 3 will be described.
In the unit 6u of Modification 4, the upper cell 6 is formed by bellows folding, and the lower cell 6 is folded by two.

上段のセル6が折り畳まれる工程を説明する。
図17(A)〜(D)は変形例4の上段のセル6の折り畳み方法を説明する図である。また、図18は、変形例4の上段のセル6の断面図(図17のE−E断面図)である。まず、図17(A)に示すように、上から電極シート60、セパレータ6a、電極シート60、セパレータ6aの順にセル6の各要素を重ねる。そして、図17(B)に示すように、電極シート60のセルリード8方向(左右方向)の長さが4分の1となるように左右交互に折り畳むことで、3つの折り曲げ部65が形成される。
A process of folding the upper cell 6 will be described.
17A to 17D are diagrams illustrating a folding method of the cells 6 in the upper stage of the fourth modification. In addition, FIG. 18 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 17) of the upper cell 6 of the modified example 4. First, as shown in FIG. 17A, the elements of the cell 6 are stacked in this order from the top, ie, the electrode sheet 60, the separator 6a, the electrode sheet 60, and the separator 6a. Then, as shown in FIG. 17B, three folded portions 65 are formed by alternately folding left and right so that the length of the electrode sheet 60 in the cell lead 8 direction (horizontal direction) becomes ¼. It

以上、変形例4では、電極シート60とセパレータ6aとが重ねられた状態で、セルリード8が延びる方向(図の左右方向)に交互に折り畳まれることにより、図14(C)及び図18に示すセル6が完成する。図18は、完成したセル6の拡大断面図である。セル6は、セルリード8のある左辺に1つの折り曲げ部65と、セルリード8と対向する右辺に2つの折り曲げ部65を有するとともに、正極6b側の電極シート60と負極6c側の電極シート60がセパレータ6aを介して上下方向に複数の層を成している。 As described above, in Modification 4, as shown in FIGS. 14C and 18, the electrode sheet 60 and the separator 6a are alternately folded in the direction in which the cell leads 8 extend (the left-right direction in the drawing) with the electrode sheet 60 and the separator 6a overlapped with each other. The cell 6 is completed. FIG. 18 is an enlarged sectional view of the completed cell 6. The cell 6 has one bent portion 65 on the left side having the cell lead 8 and two bent portions 65 on the right side facing the cell lead 8, and the electrode sheet 60 on the positive electrode 6b side and the electrode sheet 60 on the negative electrode 6c side are separated by the separator. A plurality of layers are formed in the vertical direction via 6a.

なお、下段のセル6の折り畳み方法については、図5に示すとおりであり、説明を省略する。
また、各セル6から延出しているセルリード8については、本実施の形態と同様に、同じ極性のセルリード8毎にまとめられ、ユニット6uがベース容器2に収納された際に、セル6の底部に配置されるように折り返されている(図12参照)。
以上、変形例4では活物質62層の厚さを変えずに活物質62(電極シート60)の面積を拡大することにより、ユニット6uを構成するセル6の容量を変えることが可能である。そして変形例4は、本実施の形態と同様の作用効果を奏するものである。
The method of folding the lower cell 6 is as shown in FIG. 5, and the description is omitted.
Further, the cell leads 8 extending from each cell 6 are grouped into cell leads 8 of the same polarity as in the present embodiment, and when the unit 6u is housed in the base container 2, the bottom portion of the cell 6 is It is folded back so as to be arranged in (see FIG. 12).
As described above, in Modification 4, it is possible to change the capacity of the cells 6 constituting the unit 6u by expanding the area of the active material 62 (electrode sheet 60) without changing the thickness of the active material 62 layer. And the modification 4 has the same effect as this embodiment.

(まとめ)
第1の実施の形態の電気化学セル1について、特徴点と作用効果をまとめると以下のとおりとなる。
(Summary)
The features and effects of the electrochemical cell 1 of the first embodiment are summarized as follows.

(1)特徴点1
本実施の形態の電気化学セル1は、活物質62層の厚さが異なる複数種類のセル6を予め用意し、同じ種類又は異なる種類のセル6を組み合わせたユニット6uにより製造される。
(1) Feature point 1
The electrochemical cell 1 of the present embodiment is manufactured by a unit 6u in which a plurality of types of cells 6 having active material 62 layers having different thicknesses are prepared in advance and cells 6 of the same type or different types are combined.

従来、搭載機器の要求する容量、抵抗などの仕様に応じた電気化学セル1を製造する際、電極シート60が巻回式の場合、又は積層式の場合に限らず、多種多様な特性に応じた電極シートを一から設計する必要があった。これに対して、予め用意される複数種類のセル6について、容量や内部抵抗値などが既知であれば、これらのセル6を組み合わせることで搭載機器の要求する容量、抵抗などの仕様に応じた電気化学セル1を容易かつ効率的に製造することができる。 Conventionally, when manufacturing the electrochemical cell 1 according to the specifications such as capacity and resistance required by the mounted equipment, it is not limited to the case where the electrode sheet 60 is of the winding type or the lamination type, and various types of characteristics are used. It was necessary to design the electrode sheet from scratch. On the other hand, if a plurality of types of cells 6 prepared in advance have known capacities, internal resistance values, etc., these cells 6 are combined to meet the specifications such as capacity and resistance required by the mounted device. The electrochemical cell 1 can be manufactured easily and efficiently.

なお、本実施の形態では、同じ種類又は異なる種類のセル6を2段に重ねることにより、ユニット6uを形成したが、これに限らない。すなわち、3段以上のセル6を重ねることによりユニット6uを形成してもよい。
また、セル6を組み合わせてユニット6uを形成する場合、本実施の形態ではセル6を上下2段に重ねていたが、これに限らない。例えば、ベース容器2の内部にセル6を横方向に並べてユニット6uを形成してもよい。
さらに、上述した各変形例を組み合わせてユニット6uを形成してもよい。
In the present embodiment, the unit 6u is formed by stacking cells 6 of the same type or different types in two stages, but the present invention is not limited to this. That is, the unit 6u may be formed by stacking cells 6 in three or more stages.
Further, when the cells 6 are combined to form the unit 6u, in the present embodiment, the cells 6 are vertically stacked, but the present invention is not limited to this. For example, the cells 6 may be laterally arranged inside the base container 2 to form the unit 6u.
Furthermore, you may form the unit 6u combining each modification mentioned above.

なお、電極シート60とセパレータ6aの折り畳み回数でセル6の容量を調節する場合、折り畳みの方法は、変形例2から変形例4にて説明した方法に限らない。各電極シート60毎に対向するセルリード8同士が重なるように折り畳まれていれば、折り畳み方は自由である。
例えば、電極シート60とセパレータ6aとが重ねられたセル6をセルリード8が延びる方向(左右方向)に3回以上折り畳んでもよい。また例えば、セルリード8が延びる方向(左右方向)とセルリード8が延びる方向と直交する方向(前後方向)とで交互に折り畳んでもよい。
When the capacity of the cell 6 is adjusted by the number of times the electrode sheet 60 and the separator 6a are folded, the folding method is not limited to the methods described in Modifications 2 to 4. If the cell leads 8 facing each other for each electrode sheet 60 are folded so as to overlap each other, the folding method is free.
For example, the cell 6 in which the electrode sheet 60 and the separator 6a are stacked may be folded three or more times in the direction (left-right direction) in which the cell leads 8 extend. Alternatively, for example, the cell leads 8 may be alternately folded in the extending direction (left-right direction) and the direction orthogonal to the extending direction of the cell leads 8 (front-back direction).

(2)特徴点2
本実施の形態の電気化学セル1は、セパレータ6aを介して2枚の電極シート60を重ねて折り畳んでセル6を形成することを特徴としている。ここで、従来のセル6の形成方法には以下の問題点があった。
(2) Feature point 2
The electrochemical cell 1 of the present embodiment is characterized in that two electrode sheets 60 are stacked and folded with a separator 6a in between to form the cell 6. Here, the conventional method for forming the cell 6 has the following problems.

従来技術である電極シート60及びセパレータ6aを巻回することによりセル6を形成する場合(図19参照)、重ねられた電極シート60及びセパレータ6aに巻き芯68を当てて巻回した後、巻き芯68を引き抜いてセル6を形成する。そのため、セル6の中心部分に空間が生じることになる。なお、巻き芯68の厚さを薄くすることで、空間の容積を減少させることも可能であるが、巻き芯68が変形する程度まで薄くすると巻回作業に支障を生ずる。したがって、巻き芯68による空間の軽減には限界がある。また、巻回した後にセル6に上から圧力を加え、セル6内部の空間を潰してからベース容器内に収納することもあるが、セル6を潰した際の高さにはばらつきが多い。さらに、セル6に上から圧力を加えても、セル6の中央部分のみ潰れて周囲の高さは殆ど変化せず、ベース容器2に収納されるセル6の高さは殆ど減少しない。以上、内部に空間を有する結果、ベース容器2に収納される電極シート60(活物質62)の量が減少することになる。 When the cell 6 is formed by winding the electrode sheet 60 and the separator 6a according to the related art (see FIG. 19), the winding core 68 is applied to the stacked electrode sheet 60 and the separator 6a, and then the winding is performed. The core 68 is pulled out to form the cell 6. Therefore, a space is created in the central portion of the cell 6. It is possible to reduce the volume of the space by reducing the thickness of the winding core 68, but if the thickness is thin enough to deform the winding core 68, the winding operation will be hindered. Therefore, there is a limit in reducing the space by the winding core 68. In addition, after the coil 6 is wound, pressure may be applied to the cell 6 from above to collapse the space inside the cell 6 and then store the cell 6 in the base container, but the height when the cell 6 is collapsed varies widely. Further, even if pressure is applied to the cells 6 from above, only the central portion of the cells 6 is crushed and the height of the periphery is hardly changed, and the height of the cells 6 housed in the base container 2 is hardly reduced. As described above, as a result of having the space inside, the amount of the electrode sheet 60 (active material 62) accommodated in the base container 2 is reduced.

また、従来技術である電極シート60及びセパレータ6aを積層することによりセル6を形成する場合(図20参照)、電極シート60はベース容器2のベース壁部2bやシールリング9に接触しないように、その面積はセパレータ6aの面積よりも小さくする必要がある。そのため、電極シート60は、ベース容器2の内部において周囲に空間を必要とする。また、電極シート60を積層した場合、各電極シート60から延びるセルリード8も積層されるため、ベース容器2にセル6を収納した際にセル6の下面に複数層のセルリード8が存在することになる。したがって、積層される電極シート60が増すほど、収納可能なセル6の高さは減少する。以上、より多くの電極シート60を積層するほど、ベース容器2に収納される電極シート60(活物質62)の量が減少することになる。 Further, when the cell 6 is formed by stacking the electrode sheet 60 and the separator 6a, which are conventional techniques (see FIG. 20), the electrode sheet 60 should be prevented from coming into contact with the base wall portion 2b of the base container 2 and the seal ring 9. , Its area must be smaller than that of the separator 6a. Therefore, the electrode sheet 60 needs a space around the inside of the base container 2. When the electrode sheets 60 are laminated, the cell leads 8 extending from each electrode sheet 60 are also laminated. Therefore, when the cells 6 are housed in the base container 2, the cell leads 8 of a plurality of layers are present on the lower surface of the cells 6. Become. Therefore, as the number of stacked electrode sheets 60 increases, the height of the storable cell 6 decreases. As described above, the more electrode sheets 60 are stacked, the smaller the amount of the electrode sheets 60 (active material 62) accommodated in the base container 2 is.

一方、積層の場合は、セルリード8を折り曲げてベース容器2に収納させずに、図21に示すように、セルリード8をセル6から側方に延出させたままパッド膜5に溶接することもできる。この場合、セル6の下面にセルリード8が無い分、セル6の高さを高くすることができるが、セルリード8が延出する側方部分のセル6の幅を狭くする必要がある。すなわち、セルリード8を側方に収納する分、セル6の容積を小さくする必要がある。したがって、セル6がセルリード8を折り曲げた状態でベース容器2に収納される場合、セルリード8が延出された状態のままベース容器2に収納される場合よりも、ベース容器2に収納される電極シート60(活物質62)の量が減少することになる。 On the other hand, in the case of stacking, the cell leads 8 may not be bent and housed in the base container 2, but the cell leads 8 may be welded to the pad film 5 while extending laterally from the cells 6 as shown in FIG. it can. In this case, the height of the cell 6 can be increased because the cell lead 8 is not provided on the lower surface of the cell 6, but the width of the cell 6 in the side portion where the cell lead 8 extends needs to be narrowed. That is, it is necessary to reduce the volume of the cell 6 by the amount that the cell lead 8 is stored laterally. Therefore, when the cell 6 is housed in the base container 2 with the cell lead 8 folded, the electrode housed in the base container 2 is more than in the case where the cell lead 8 is housed in the base container 2 in the extended state. The amount of the sheet 60 (active material 62) is reduced.

以上のように、従来技術はその構造上、ベース容器2に収納される電極シート60の量に制約があった。これに対して本実施の形態では、図6(A)及び(B)に示すように、ユニット6uを構成する各セル6の中心部分には空間が生じていない。また、折り畳まれて重ねられた電極シート60の中間層においては、セル6の側端部である折り曲げ部65にも電極シート60が連続して存在し、かつベース壁部2b側にはセパレータ6aが存在する。したがって、本実施の形態は、折り曲げ部65により、電極シート60がベース壁部2bに接しないようにするための空間を設ける必要がない。さらに各電極のセルリード8は2層、ユニット6u全体でも4層で済むため、積層する場合のように複数層に重ねられたセルリード8を収納するためにセル6を小さくする必要が無い。 As described above, the structure of the conventional technique is limited in the amount of the electrode sheet 60 accommodated in the base container 2. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, there is no space in the central portion of each cell 6 that constitutes the unit 6u. In the intermediate layer of the folded and stacked electrode sheet 60, the electrode sheet 60 is continuously present at the bent portion 65 which is the side end portion of the cell 6, and the separator 6a is provided on the base wall portion 2b side. Exists. Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to provide a space for preventing the electrode sheet 60 from coming into contact with the base wall portion 2b due to the bent portion 65. Furthermore, since the cell lead 8 of each electrode may be two layers and the unit 6u as a whole may be four layers, it is not necessary to reduce the size of the cell 6 to accommodate the cell leads 8 stacked in a plurality of layers as in the case of stacking.

以上、本実施の形態によれば、電子基板に実装される小型の電気化学セル1において、ベース容器2の内部を可能な限り有効に利用する、詳しくは、ベース容器2の内部により多くの発電要素(活物質62)を収納することができる。そして、より多くの発電要素(活物質62)を収納することで、小型でありながら、セル容量が大きく、内部抵抗の少ない電気化学セル1を製造することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the small electrochemical cell 1 mounted on the electronic substrate, the inside of the base container 2 is used as effectively as possible. An element (active material 62) can be stored. By accommodating more power generation elements (active materials 62), it is possible to manufacture the electrochemical cell 1 having a small cell size, a large cell capacity, and a low internal resistance.

(3)特徴点3
本実施の形態の電気化学セル1は、正極6b及び負極6cの各電極シート60において、対向する2つの辺からセルリード8が延出していることを特徴とする。すなわち、各電極シート60に2本ずつ延びるセルリード8は、それぞれ対向する位置に形成されているため、折り畳む場合の位置合わせが容易となる。
(3) Feature point 3
The electrochemical cell 1 of the present embodiment is characterized in that the cell leads 8 extend from two opposite sides in each of the electrode sheets 60 of the positive electrode 6b and the negative electrode 6c. That is, since the cell leads 8 extending two by two on each electrode sheet 60 are formed at the positions facing each other, the alignment when folding is facilitated.

また、セルリード8は、セル6とパッド膜5を電気的に接続する配線として機能するが、その断面積が小さいほど電気的な抵抗が大きくなる。ここで、図22に示すように、従来技術の巻回式により形成されたセル6において、セルリード8をセル6の中心から延出させた場合、1の電極シート60につきセルリード8は1本である。これに対して、本実施の形態のセル6では、1の電極シート60につき2本のセルリード8を有するため、1のセル6につきセルリード8が2層になる分、電気抵抗を低減することができる。 Further, the cell lead 8 functions as a wiring that electrically connects the cell 6 and the pad film 5, but the smaller the cross-sectional area, the larger the electrical resistance. Here, as shown in FIG. 22, in the cell 6 formed by the conventional winding method, when the cell lead 8 is extended from the center of the cell 6, one cell lead 8 is provided for each electrode sheet 60. is there. On the other hand, in the cell 6 of the present embodiment, since two electrode leads 8 are provided for each electrode sheet 60, the electrical resistance can be reduced by the amount of two cell leads 8 for each cell 6. it can.

(4)特徴点4
本実施の形態は、セルリード8は電極シート60の延長部分であることを特徴としている。具体的には、電極シート60の基材61の延長部分がセルリード8として形成されている。ここで、別体のセルリード8を電極シート60に固定する場合には以下の問題点がある。
(4) Feature point 4
The present embodiment is characterized in that the cell lead 8 is an extended portion of the electrode sheet 60. Specifically, the extended portion of the base material 61 of the electrode sheet 60 is formed as the cell lead 8. Here, when fixing the separate cell lead 8 to the electrode sheet 60, there are the following problems.

図23(A)は本実施の形態の電極シート60(正極6b側)とセルリード8の構造である。これに対して、図23(B)及び(C)は、電極シート60の基材61の左右両端にセルリード8を溶接により固定したものである。ここで、図23(B)及び(C)のいずれの場合においても、基材61におけるセルリード8を固定する部分には活物質62を固着させることができない。したがって、基材61に別体のセルリード8を固定する場合、セルリード8を固定するために活物質62の量が減少するという問題がある。 FIG. 23A shows the structure of the electrode sheet 60 (on the side of the positive electrode 6b) and the cell lead 8 of this embodiment. On the other hand, in FIGS. 23B and 23C, the cell leads 8 are fixed to the left and right ends of the base material 61 of the electrode sheet 60 by welding. Here, in both cases of FIGS. 23B and 23C, the active material 62 cannot be fixed to the portion of the base material 61 where the cell lead 8 is fixed. Therefore, when the separate cell lead 8 is fixed to the base material 61, there is a problem that the amount of the active material 62 is reduced because the cell lead 8 is fixed.

また、基材61に別体のセルリード8を固定する場合、セルリード8の厚さが活物質62の厚さ以上になると、電極シート60及びセパレータ6aを折り畳んだ場合に、セル6におけるセルリード8の固定部付近が周囲よりも高くなる。すなわち、セル6はセルリード8の固定部付近が盛り上がるような形状となるため、セル6をベース容器2の内部に隙間なく収納することができないという問題がある。 When fixing the cell lead 8 as a separate body to the base material 61, if the thickness of the cell lead 8 is equal to or more than the thickness of the active material 62, when the electrode sheet 60 and the separator 6a are folded, The area around the fixed part is higher than the surrounding area. That is, since the cell 6 has a shape in which the vicinity of the fixed portion of the cell lead 8 rises, there is a problem that the cell 6 cannot be housed inside the base container 2 without a gap.

これに対して、本実施の形態によれば、セルリード8と基材61とが一体に形成されているため、セルリード8を固定するために活物質62の固着量を減らす必要が無く、ベース容器2の内部により多くの発電要素(活物質62)を収納することができる。また、セル6はセルリード8の固定部付近が盛り上がるような形状にはならないため、ベース容器2の内部により多くの発電要素(活物質62)を収納することができる。以上、より多くの発電要素(活物質62)を収納することで、小型でありながら、セル容量が大きく、内部抵抗の少ない電気化学セル1を製造することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, since the cell lead 8 and the base material 61 are integrally formed, it is not necessary to reduce the fixed amount of the active material 62 for fixing the cell lead 8, and the base container More power generating elements (active material 62) can be accommodated in the interior of the second unit. Further, since the cell 6 does not have a shape in which the vicinity of the fixed portion of the cell lead 8 is raised, more power generating elements (active material 62) can be stored inside the base container 2. As described above, by accommodating more power generation elements (active materials 62), it is possible to manufacture the electrochemical cell 1 that is small in size, has a large cell capacity, and has a low internal resistance.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態について図24(A)及び(B)に基づいて説明する。本実施の形態の電気化学セル1は、セラミックスの平板のみからなるベース容器2と、凹状の形状からなる金属製のキャビティ型リッド10aを外装容器としたものであり、図24(A)は側面断面図を示している。外装容器の内部には、第1の実施の形態と同様に、上下2段のセル6からなるユニット6uと、一対のセルリード8と、電解質7とが収納され、セルリード8とベース容器2に形成されたパッド膜5とは溶接により接続されている。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described based on FIGS. 24(A) and 24(B). The electrochemical cell 1 of the present embodiment has a base container 2 made of only a ceramic flat plate and a metal cavity-type lid 10a having a concave shape as an outer container, and FIG. A cross-sectional view is shown. As in the first embodiment, a unit 6u composed of upper and lower two-stage cells 6, a pair of cell leads 8 and an electrolyte 7 are housed inside the outer container, and are formed in the cell leads 8 and the base container 2. The formed pad film 5 is connected by welding.

セラミックスの平板のみからなるベース容器2を採用することにより、セルリード8をパッド膜5に溶接する際、ユニット6uの取り回しが容易となる。具体的に、第1の実施の形態の凹状のベース容器2の場合、図8(A)及び(B)に示すように、ベース壁部2bがあるためにユニット6uをベース容器2の外に寄せられず、超音波溶接用チップ20の移動スペースが限られる。一方、本実施の形態によれば、ベース容器2にベース壁部2bが存在しないため、ユニット6uをベース容器2の外に寄せることができ、超音波溶接用チップ20の移動スペースを広くすることができる。これにより、溶接時の作業性が向上する。また、セルリード8の長さを短くすることができるため、内部抵抗を低減することができる。 By adopting the base container 2 made of only a ceramic flat plate, the unit 6u can be easily handled when the cell lead 8 is welded to the pad film 5. Specifically, in the case of the concave base container 2 of the first embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the unit 6u is placed outside the base container 2 because of the base wall portion 2b. The space for moving the ultrasonic welding tip 20 is limited because it is not moved. On the other hand, according to the present embodiment, since the base wall portion 2b does not exist in the base container 2, the unit 6u can be brought out of the base container 2 and the movement space of the ultrasonic welding tip 20 can be widened. You can This improves workability during welding. Moreover, since the length of the cell lead 8 can be shortened, the internal resistance can be reduced.

図24(A)に示すように、キャビティ型リッド10aは、ユニット6u等を覆うように、その開口部をベース容器2の周囲に設けられたシールリング9に当接させて溶接されている。この溶接には、レーザーによるシーム溶接が好ましい。また、シーム溶接を行う際は、図24(A)の矢印方向から走査照射される。ローラー電極を用いた抵抗シーム溶接では、ローラー電極がキャビティ型リッド10aの段差に接触しやすく、ローラー電極を接合部に適切に当接させることが難しくなる。 As shown in FIG. 24(A), the cavity-type lid 10a is welded so that the opening of the cavity-type lid 10a abuts a seal ring 9 provided around the base container 2 so as to cover the unit 6u and the like. Laser seam welding is preferred for this welding. Further, when seam welding is performed, scanning irradiation is performed from the direction of the arrow in FIG. In resistance seam welding using a roller electrode, the roller electrode is likely to come into contact with the step of the cavity type lid 10a, and it is difficult to bring the roller electrode into proper contact with the joint.

キャビティ型リッド10aでは、キャビティ型リッド10aの底面部(図中では上端部)に小孔を設けている。これは、ベース容器2とキャビティ型リッド10aを溶接した後に、電解質7をこの小孔から充填し、その後に封止栓10bを用いて気密に封止できるように意図されたものである。これにより、シールリング9とキャビティ型リッド10aの接合面との間に電解質7が存在することによる、封止作業の能率低下を防ぐことができる。ベース容器2の内面に形成されるパッド膜5の材料やその厚みの範囲、ビア配線3の構造やその個数、セルリード8とパッド膜5との接合手段は、前述と同様であるので記載を省略する。 In the cavity type lid 10a, a small hole is provided in the bottom surface portion (upper end portion in the figure) of the cavity type lid 10a. This is intended to be able to fill the electrolyte 7 through this small hole after welding the base container 2 and the cavity-type lid 10a, and then to hermetically seal with the sealing plug 10b. As a result, it is possible to prevent a reduction in the efficiency of the sealing work due to the presence of the electrolyte 7 between the seal ring 9 and the bonding surface of the cavity lid 10a. The material of the pad film 5 formed on the inner surface of the base container 2, the range of the thickness thereof, the structure of the via wiring 3, the number thereof, and the means for joining the cell lead 8 and the pad film 5 are the same as those described above, and thus the description thereof is omitted. To do.

図24(B)に示す電気化学セル1は、図24(A)と同様の構成であるが、平板状のベース容器2の周囲に配置されるシールリング9が、ベース容器2に設けられたステップにはめ込まれていて、シールリング9とベース底面2cとの高さの差が十分に小さく抑えられている。これにより、キャビティ型リッド10aを逆さまにした状態で電解質7を充填した後に、ユニット6uをキャビティ型リッド10aの中に配置しても、キャビティ型リッド10aから溢れ出る電解質の量を少なくできる。したがって、図24(B)の構成にすることによって、電解質7が充填された状態でもベース容器2とキャビティ型リッド10aとの溶接を容易に行うことが出来る。そのため、図24(A)に示したようなキャビティ型リッド10aの小孔は不要で、封止栓10bによる封止工程も省略できる。 The electrochemical cell 1 shown in FIG. 24(B) has the same structure as that of FIG. 24(A), but the base container 2 is provided with a seal ring 9 arranged around the flat base container 2. The height difference between the seal ring 9 and the base bottom surface 2c is sufficiently small because it is fitted in the step. Accordingly, even if the unit 6u is placed in the cavity type lid 10a after the cavity type lid 10a is filled up with the electrolyte 7, the amount of the electrolyte overflowing from the cavity type lid 10a can be reduced. Therefore, with the configuration shown in FIG. 24B, the base container 2 and the cavity lid 10a can be easily welded even when the electrolyte 7 is filled. Therefore, the small hole of the cavity lid 10a as shown in FIG. 24(A) is not necessary, and the sealing step with the sealing plug 10b can be omitted.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態について図25並びに図26(A)から(D)を用いて説明する。図25に、本実施の形態で用いるベース容器2の斜視図を示した。本実施の形態では、ベース容器2が、セラミックス製の平板と、平板に接合された金属製の筒状の金属側壁12から構成されており、これによって凹状の容器を成している。ベース容器2のベース底面2cには、ベース壁部2bを直接貫通するビア配線3が設けられ、その上にパッド膜5が一対配置されている。金属製の金属側壁12は、熱膨張率がベース容器2とマッチングするように選択され、平板にロウ材で接合されている。一方、反対側の開口部は、リッド10の接合面を形成している。本実施の形態では、リッド10を封止するためのシールリング9は不要であり、金属側壁12それ自体がシールリング9の役割も果たしている。そのため、少なくともリッド10と接合する面には、ニッケルと金のメッキ膜が施されており、リッド10は、メッキ面に当接されて、抵抗シーム溶接やレーザーシーム溶接を用いて接合が可能なように構成されている。
(Third Embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 25 and 26A to 26D. FIG. 25 shows a perspective view of the base container 2 used in this embodiment. In the present embodiment, the base container 2 is composed of a ceramic flat plate and a metal cylindrical metal side wall 12 joined to the flat plate, thereby forming a concave container. A via wiring 3 that directly penetrates the base wall portion 2b is provided on the base bottom surface 2c of the base container 2, and a pair of pad films 5 are arranged thereon. The metal side wall 12 made of metal is selected so that the coefficient of thermal expansion matches that of the base container 2, and is joined to the flat plate with a brazing material. On the other hand, the opening on the opposite side forms the joint surface of the lid 10. In the present embodiment, the seal ring 9 for sealing the lid 10 is unnecessary, and the metal side wall 12 itself also serves as the seal ring 9. Therefore, at least the surface to be joined to the lid 10 is plated with nickel and gold, and the lid 10 is brought into contact with the plated surface and can be joined using resistance seam welding or laser seam welding. Is configured.

図26(A)及び(B)に平板状のベース容器2を用いた電気化学セル1の断面図を示す。各セル6に接続する一対のセルリード8が溶接手段でパッド膜5に接続され、ビア配線3によって、接続端子4に接続されている。外装容器内には、電解質7が充填されて、リッド10により気密に封止されている。パッド膜の材質やその厚みは前述と同様である。金属側壁12は、金属製であるので、様々な形状に加工することが可能である。またその形状は、角、トラック形状、楕円、円等の選択が可能である。特に、規格品の中空パイプを任意の長さで切断して用いると、電気化学セル1の高さがユニット6uの高さに合わせて自由に決定することができる上、製造コストの低減を図ることができる。 26A and 26B show cross-sectional views of the electrochemical cell 1 using the flat base container 2. A pair of cell leads 8 connected to each cell 6 are connected to the pad film 5 by welding means, and are connected to the connection terminal 4 by the via wiring 3. The outer container is filled with the electrolyte 7 and hermetically sealed by the lid 10. The material and thickness of the pad film are the same as those described above. Since the metal side wall 12 is made of metal, it can be processed into various shapes. The shape can be selected from corners, track shapes, ellipses, circles, and the like. In particular, when a standard hollow pipe is used after being cut to an arbitrary length, the height of the electrochemical cell 1 can be freely determined according to the height of the unit 6u, and the manufacturing cost can be reduced. be able to.

図26(C)及び(D)に示す電気化学セル1では、図26(A)及び(B)と同様に金属製の金属側壁12を用いているが、パッド膜5は正極側にのみに限った例である。正極セルリード8bはパッド膜5に超音波溶接で接続される一方で、負極セルリード8cは、金属製の金属側壁12の内側に溶接で接続されている。更に、負極6cに対応する接続端子4は、金属側壁と電気的に接続するように構成されている。これにより、金属側壁12が金属製で、かつ電流の流れる経路が大きいので、負極側の配線抵抗値は低く抑えられる。したがって、本実施の形態の電気化学セル1も大電流放電が可能となる。 In the electrochemical cell 1 shown in FIGS. 26C and 26D, the metal side wall 12 made of metal is used as in FIGS. 26A and 26B, but the pad film 5 is provided only on the positive electrode side. This is a limited example. The positive electrode cell lead 8b is connected to the pad film 5 by ultrasonic welding, while the negative electrode cell lead 8c is connected to the inner side of the metal side wall 12 made of metal by welding. Further, the connection terminal 4 corresponding to the negative electrode 6c is configured to be electrically connected to the metal side wall. As a result, the metal side wall 12 is made of metal and the path through which the current flows is large, so that the wiring resistance value on the negative electrode side can be suppressed low. Therefore, the electrochemical cell 1 of the present embodiment can also discharge a large current.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態について図27(A)及び(B)を用いて説明する。図27(A)は、電気化学セル1の断面を示すもので、セラミックスからなる凹状のベース容器2のベース底面2cには、前述と同様にアルミニウム膜からなるパッド膜5が設けられ、ビア配線3によって接続端子4に接続された構成をなす。本実施の形態では、ビア配線3及びパッド膜5は正極側にだけ設けられている。そして、各セル6に接続する一対のセルリード8のうち、正極セルリード8bがパッド膜5に超音波溶接で接続されて、十分に低い接続抵抗値を実現している。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 27A and 27B. FIG. 27A shows a cross section of the electrochemical cell 1. The base film 2c of the concave base container 2 made of ceramics is provided with the pad film 5 made of an aluminum film as described above, and the via wiring is formed. 3 is connected to the connection terminal 4. In the present embodiment, the via wiring 3 and the pad film 5 are provided only on the positive electrode side. Of the pair of cell leads 8 connected to each cell 6, the positive electrode cell lead 8b is connected to the pad film 5 by ultrasonic welding to realize a sufficiently low connection resistance value.

一方、負極セルリード8cはリッド10の内面側に接続された構造を有している。負極セルリード8cの材質がそれぞれアルミニウム、銅、またはニッケルの薄板や箔からなる場合であっても、金属製のリッド10に超音波溶接、レーザースポット溶接、抵抗スポット溶接、アーク溶接などの周知の溶接法で接続することが可能である。したがって、負極側も接続抵抗値を十分低く抑えることが可能である。 On the other hand, the negative electrode cell lead 8c has a structure connected to the inner surface side of the lid 10. Well-known welding such as ultrasonic welding, laser spot welding, resistance spot welding, and arc welding to the metallic lid 10 even when the material of the negative electrode cell lead 8c is made of aluminum, copper, or nickel thin plate or foil. It is possible to connect by law. Therefore, the connection resistance value can be suppressed to a sufficiently low value also on the negative electrode side.

負極側の接続端子4はベース下面2dからベース側面2eに沿ってシールリング9に延設されており、リッド10と電気的に接続される。延設される部分を延設部4bとした。延設部4bの導体の長さ、幅と厚みを調整することによって延設部4bの直流抵抗値を低く抑えることができるので、負極側の配線抵抗値を大きく増大させることなく構成できる。 The connection terminal 4 on the negative electrode side extends from the lower surface 2d of the base to the seal ring 9 along the side surface 2e of the base, and is electrically connected to the lid 10. The extended portion is referred to as an extended portion 4b. By adjusting the length, width and thickness of the conductor of the extended portion 4b, the direct current resistance value of the extended portion 4b can be suppressed to a low value, so that the wiring resistance value on the negative electrode side can be configured without being greatly increased.

外装容器内には電解質7が充填され、リッド10がシールリング9に溶接されて気密容器をなす。リチウムイオン二次電池では負極の集電体材料として銅箔、セルリードとしてはニッケルの薄板が慣用されるが、本実施の形態を適用することが可能である。したがって、高い気密特性を持つ高信頼の小型、薄型のリチウムイオン二次電池を製造することが出来る。 The outer container is filled with the electrolyte 7, and the lid 10 is welded to the seal ring 9 to form an airtight container. In a lithium-ion secondary battery, a copper foil is commonly used as a negative electrode current collector material and a nickel thin plate is used as a cell lead, but the present embodiment can be applied. Therefore, a highly reliable small-sized and thin lithium-ion secondary battery having high airtightness can be manufactured.

なお、延設部4bは本実施の形態では容器の外側に設けた。リッド10と接続端子4の接続はこれに限ることなく、シールリング9の下部に孔を設けて、内面に導体材料を形成して接続端子4に接続する構造とすることも容易である。 The extended portion 4b is provided outside the container in the present embodiment. The connection between the lid 10 and the connection terminal 4 is not limited to this, and it is also easy to form a structure in which a hole is provided in the lower portion of the seal ring 9 and a conductor material is formed on the inner surface to connect to the connection terminal 4.

1 電気化学セル 2 ベース容器
2a ベース底部 2b ベース壁部
2c ベース底面 2d ベース下面
2e ベース側面 3 ビア配線
4 接続端子 4b 延設部
5 パッド膜 5a 溶接部分
6 セル 6a セパレータ
6b 正極 6c 負極
6u ユニット
7 電解質 8 セルリード
8a 溶接領域 8b 正極セルリード
8c 負極セルリード 9 シールリング
10 リッド 10a キャビティ型リッド
10b 封止栓 12 金属側壁
20 超音波溶接用チップ 20a チップ先端
60 電極シート 61 基材
62 活物質 65 折り曲げ部
68 巻き芯
1 Electrochemical Cell 2 Base Container 2a Base Bottom 2b Base Wall 2c Base Bottom 2d Base Bottom 2e Base Side 3 Via Wiring 4 Connection Terminal 4b Extension 5 Pad Film 5a Welding 6 Cell 6a Separator 6b Positive Electrode 6c Negative 6u Unit 7 Electrolyte 8 Cell lead 8a Welding area 8b Positive electrode cell lead 8c Negative electrode cell lead 9 Seal ring 10 Lid 10a Cavity type lid 10b Sealing plug 12 Metal side wall 20 Ultrasonic welding tip 20a Tip tip 60 Electrode sheet 61 Base material 62 Active material 65 Bending portion 68 Winding core

Claims (3)

ベース容器と、
絶縁体、一の電極シート、前記絶縁体、及び他の電極シートの順に重ねられ、かつ、前記ベース容器の中に収納されるセルと、
前記各電極シートの対向する辺からそれぞれ延出するセルリードと、
前記ベース容器の底面に形成された弁金属からなり、一対の前記電極シートの少なくとも一方の前記セルリードが接続されるパッド膜と、
前記パッド膜と接続され、かつ前記ベース容器の底面に形成されたベース内配線と、
前記ベース容器の上面に接合されたシールリングと、
前記シールリングの上面に接合され、かつ、前記シールリングの上面を塞ぐリッドと、を少なくとも有する電気化学セルであって、
前記セルは、前記各電極シート毎に対向する前記セルリード同士が重なるように、かつ前記絶縁体が外側を覆い、前記他の電極シートが重なるように前記他の電極シートが内側に折り畳まれており、
予め設定された折り畳み回数が異なる複数種類の厚さの前記セルから選択された複数の前記セルが積層された状態で前記ベース容器の中に収納されていることを特徴とする電気化学セル。
A base container,
An insulator , one electrode sheet, the insulator, and another electrode sheet are stacked in this order , and a cell housed in the base container,
Cell leads extending from opposite sides of each of the electrode sheets,
Made of a valve metal formed on the bottom surface of the base container, a pad film to which the cell lead of at least one of the pair of electrode sheets is connected,
In-base wiring connected to the pad film and formed on the bottom surface of the base container,
A seal ring joined to the upper surface of the base container,
An electrochemical cell having at least a lid bonded to an upper surface of the seal ring and closing the upper surface of the seal ring ,
In the cell, the other electrode sheets are folded inward so that the cell leads facing each other for each of the electrode sheets are overlapped with each other, and the insulator covers the outside, and the other electrode sheets are overlapped with each other. ,
An electrochemical cell, characterized in that a plurality of the cells selected from the cells having a plurality of different types of preset folding times are stored in the base container in a stacked state .
ベース容器と、A base container,
一の電極シート、絶縁体、及び他の電極シートの順に重ねられ、かつ、前記ベース容器の中に収納されるセルと、One electrode sheet, an insulator, and another electrode sheet are stacked in this order, and a cell housed in the base container,
前記各電極シートの対向する辺からそれぞれ延出するセルリードと、Cell leads extending from opposite sides of each of the electrode sheets,
前記ベース容器の底面に形成された弁金属からなり、一対の前記電極シートの少なくとも一方の前記セルリードが接続されるパッド膜と、Made of a valve metal formed on the bottom surface of the base container, a pad film to which the cell lead of at least one of the pair of electrode sheets is connected,
前記パッド膜と接続され、かつ前記ベース容器の底面に形成されたベース内配線と、In-base wiring connected to the pad film and formed on the bottom surface of the base container,
前記ベース容器の上面に接合されたシールリングと、A seal ring joined to the upper surface of the base container,
前記シールリングの上面に接合され、かつ、前記シールリングの上面を塞ぐリッドと、を少なくとも有する電気化学セルであって、An electrochemical cell having at least a lid bonded to an upper surface of the seal ring and closing the upper surface of the seal ring,
前記セルは、前記各電極シート毎に対向する前記セルリード同士が重なるように、かつ前記一の電極シートが外側を覆い、前記他の電極シートが重なるように前記他の電極シートが内側に折り畳まれており、In the cell, the other electrode sheets are folded inward so that the cell leads facing each other for each electrode sheet are overlapped with each other, the one electrode sheet covers the outside, and the other electrode sheets are overlapped with each other. And
予め設定された折り畳み回数が異なる複数種類の厚さの前記セルから選択された複数の前記セルが積層され、前記絶縁体に覆われた状態で前記ベース容器の中に収納されていることを特徴とする電気化学セル。It is characterized in that a plurality of the cells selected from the cells having a plurality of different thicknesses with different preset folding numbers are stacked and housed in the base container in a state of being covered with the insulator. And an electrochemical cell.
前記電極シートは、金属製の基材に活物質が固着されたものであり、The electrode sheet is one in which an active material is fixed to a metal base material,
前記活物質により形成される層の厚さが異なる前記セルを含む複数種類の前記セルから複数の前記セルを積層することを特徴とする請求項1又は2に記載の電気化学セル。The electrochemical cell according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the cells are stacked from a plurality of types of cells including the cells in which the layers formed by the active material have different thicknesses.
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