JP6715039B2 - Electrochemical cell and method of manufacturing electrochemical cell - Google Patents

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Description

本発明は、電気化学セルおよび電気化学セルの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electrochemical cell and a method for manufacturing an electrochemical cell.

非水電解質二次電池、電気二重層キャパシタ等の電気化学セルは、外装容器の内部に電極体を備えた構成となっている。電極体は、正極体および負極体をセパレータを介して交互に積層することで形成されている。また、正極体および負極体それぞれには、タブが接続されている。例えば、特許文献1に記載の電気化学セルは、正極板(正極体)および負極板(負極体)がその間にセパレータを介して対向配置され、その状態をもって捲回されてなる電極体を備えている。さらに、特許文献1に記載の電気化学セルでは、捲回されてなる電極体の端面から一対のタブが延出している。この場合、タブは、少なくとも一部が展開された状態にある正極体および負極体それぞれに対して溶接等により取り付けられた後、正極体および負極体とともに捲回される。 Electrochemical cells such as non-aqueous electrolyte secondary batteries and electric double layer capacitors have a structure in which an electrode body is provided inside an outer container. The electrode body is formed by alternately stacking the positive electrode body and the negative electrode body with the separator interposed therebetween. In addition, a tab is connected to each of the positive electrode body and the negative electrode body. For example, the electrochemical cell described in Patent Document 1 is provided with an electrode body in which a positive electrode plate (positive electrode body) and a negative electrode plate (negative electrode body) are arranged to face each other with a separator interposed therebetween and are wound in this state. There is. Further, in the electrochemical cell described in Patent Document 1, a pair of tabs extends from the end surface of the wound electrode body. In this case, the tab is attached by welding or the like to each of the positive electrode body and the negative electrode body in which at least a part thereof is expanded, and then the tab is wound together with the positive electrode body and the negative electrode body.

特開2005−243524号公報JP, 2005-243524, A

しかしながら、捲回されてなる電極体の端面からタブが延出する構成とした場合、正極体および負極体の捲回時にかかるテンションの変化や電極長の公差により、タブの位置が所望の位置からずれ、一対のタブの間隔が設計値から外れる可能性がある。特に小型化された電気化学セルにおいては、タブを最外周とした場合、正極体および負極体の捲回時における僅かなテンションの変化や電極長の公差でタブの位置が変化するため、一対のタブの間隔が設計値から外れやすくなる。したがって、外装容器に対してタブを所望の位置に配置できない等の不具合が生じやすくなり、電気化学セルの製造が困難となるという課題があった。 However, when the tab is extended from the end face of the wound electrode body, the position of the tab may be changed from the desired position due to the change in tension applied during the winding of the positive electrode body and the negative electrode body and the tolerance of the electrode length. There is a possibility that the distance between the pair of tabs deviates from the design value. Particularly in a miniaturized electrochemical cell, when the tab is the outermost circumference, the position of the tab changes due to a slight change in the tension when the positive electrode body and the negative electrode body are wound or the tolerance of the electrode length. The tab spacing easily deviates from the design value. Therefore, there is a problem in that it is difficult to place the tab at a desired position with respect to the outer container, which makes it difficult to manufacture the electrochemical cell.

そこで本発明は、製造容易な電気化学セルおよび電気化学セルの製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides an electrochemical cell that is easily manufactured and a method for manufacturing the electrochemical cell.

本発明の電気化学セルは、凹状に形成されたベースを有し、前記ベースの内側の底面に一対の集電パッドが形成された外装容器と、前記外装容器に収容された電極体とを備え、前記電極体は、正極集電体を有する正極体と、負極集電体を有する負極体とがセパレータを介して積層された状態で、捲回軸回りに捲回された電極体本体部と、前記正極体の最外周部における前記正極集電体の端縁から、前記捲回軸の軸方向に直交する方向に沿うように延出し、一方の前記集電パッドに接続された正極タブと、前記負極体の最外周部における前記負極集電体の端縁から、前記軸方向に直交する方向に沿うように延出し、他方の前記集電パッドに接続された負極タブとを備えることを特徴とする。 The electrochemical cell of the present invention has a base formed in a concave shape, and includes an outer container having a pair of current collecting pads formed on the inner bottom surface of the base, and an electrode body housed in the outer container. The electrode body includes a positive electrode body having a positive electrode current collector and a negative electrode body having a negative electrode current collector, which are laminated with a separator interposed therebetween, and an electrode body main body part wound around a winding axis. From the edge of the positive electrode current collector in the outermost periphery of the positive electrode body, extending along the direction orthogonal to the axial direction of the winding axis, and a positive electrode tab connected to one of the current collecting pads, From the edge of the negative electrode current collector in the outermost peripheral portion of the negative electrode body, extending along the direction orthogonal to the axial direction, a negative electrode tab connected to the other current collecting pad, It is a feature.

本発明では、正極タブが正極体の最外周部における正極集電体の端縁から軸方向に直交する方向に沿うように延出し、負極タブが負極体の最外周部における負極集電体の端縁から軸方向に直交する方向に沿うように延出している。このため、正極体の最外周部における正極集電体の端縁と、負極体の最外周部における負極集電体の端縁と、の相対位置が、捲回時のテンションの変化や電極長の公差により軸方向に直交する方向における所望の相対位置からずれた場合であっても、正極タブおよび負極タブの軸方向における相対位置がずれることを防止できる。これにより、正極タブおよび負極タブの間隔が設計値から外れることを防止できるので、正極タブおよび負極タブを外装容器の一対の集電パッドに対して正確に位置させることが可能となる。したがって、製造容易な電気化学セルを提供できる。 In the present invention, the positive electrode tab extends from the edge of the positive electrode current collector in the outermost peripheral portion of the positive electrode body along the direction orthogonal to the axial direction, and the negative electrode tab of the negative electrode current collector in the outermost peripheral portion of the negative electrode body. It extends from the edge along the direction orthogonal to the axial direction. Therefore, the relative position between the edge of the positive electrode current collector at the outermost peripheral portion of the positive electrode body and the edge of the negative electrode current collector at the outermost peripheral portion of the negative electrode body is determined by the change in tension during winding or the electrode length. It is possible to prevent the relative positions of the positive electrode tab and the negative electrode tab from being displaced in the axial direction even when the relative positions deviate from the desired relative positions in the direction orthogonal to the axial direction. With this, it is possible to prevent the distance between the positive electrode tab and the negative electrode tab from deviating from the designed value, so that the positive electrode tab and the negative electrode tab can be accurately positioned with respect to the pair of current collecting pads of the outer container. Therefore, an electrochemical cell that can be easily manufactured can be provided.

上記の電気化学セルにおいて、前記正極タブは、前記正極集電体と一体形成され、前記負極タブは、前記負極集電体と一体形成されている、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, it is preferable that the positive electrode tab is integrally formed with the positive electrode current collector, and the negative electrode tab is integrally formed with the negative electrode current collector.

本発明によれば、集電体とは別部材のタブを用いる必要がなくなるので、集電体とタブとを接続する工程を削減できる。したがって、製造容易な電気化学セルを提供できる。
しかも、本発明によれば、集電体とは別部材のタブを用いる必要がなくなるので、部品点数を削減することができる。また、集電体とは別部材のタブを用いる場合、集電体とタブとの接続部には溶接等により微小な突起等が形成される場合があるので、集電体とタブとの接続部を絶縁テープにより被覆し、セパレータを保護する必要がある。これに対して、本発明では、タブが集電体と一体形成されているので、絶縁テープを貼り付ける必要がなくなる。よって部品点数を削減することができる。したがって、低コストな電気化学セルを提供できる。
According to the present invention, it is not necessary to use a tab that is a separate member from the current collector, so that the step of connecting the current collector and the tab can be omitted. Therefore, an electrochemical cell that can be easily manufactured can be provided.
Moreover, according to the present invention, it is not necessary to use a tab that is a member separate from the current collector, so that the number of parts can be reduced. Also, when using a tab that is a separate member from the current collector, a minute projection or the like may be formed at the connection between the current collector and the tab due to welding, etc. It is necessary to cover the part with insulating tape to protect the separator. On the other hand, in the present invention, since the tab is formed integrally with the current collector, it is not necessary to attach an insulating tape. Therefore, the number of parts can be reduced. Therefore, a low-cost electrochemical cell can be provided.

上記の電気化学セルにおいて、前記正極体は、前記負極体よりも小面積に形成され、前記セパレータは、前記正極体を覆っている、ことが望ましい。 In the above electrochemical cell, it is preferable that the positive electrode body is formed in a smaller area than the negative electrode body, and the separator covers the positive electrode body.

本発明によれば、最小限の面積のセパレータにより正極体と負極体との接触を防止することができる。したがって、低コストな電気化学セルを提供できる。 According to the present invention, contact between the positive electrode body and the negative electrode body can be prevented by the separator having the minimum area. Therefore, a low-cost electrochemical cell can be provided.

本発明の電気化学セルの製造方法は、上記の電気化学セルの製造方法であって、前記セパレータを介して、前記正極体および前記負極体を積層した状態で捲回する捲回工程と、前記捲回工程を行った後に、前記正極タブおよび前記負極タブのうち少なくとも一方の先端部を切断して長さを調整し、前記正極タブおよび前記負極タブの先端部の位置を揃えるタブ調整工程と、を備えることを特徴とする。 The method for producing an electrochemical cell of the present invention is the method for producing an electrochemical cell described above, wherein a winding step of winding the positive electrode body and the negative electrode body in a laminated state through the separator, After performing the winding step, at least one of the positive electrode tab and the negative electrode tab is cut to adjust the length thereof , and a tab adjusting step of aligning the positions of the positive electrode tab and the negative electrode tab. , Are provided.

本発明によれば、捲回工程において軸方向に直交する方向における正極タブおよび負極タブの相対位置が所望の相対位置からずれ、正極タブおよび負極タブの先端部の位置が不揃いとなった場合でも、タブ調整工程において正極タブおよび負極タブの長さを調整して、正極タブおよび負極タブの先端部の位置を揃えることができる。これにより、正極タブおよび負極タブを外装容器の一対の集電パッドに対して正確に位置させることが可能となる。したがって、電気化学セルを容易に製造できる。 According to the present invention, even when the relative position of the positive electrode tab and the negative electrode tab in the direction orthogonal to the axial direction in the winding step deviates from the desired relative position, and the positions of the tip portions of the positive electrode tab and the negative electrode tab become uneven. By adjusting the lengths of the positive electrode tab and the negative electrode tab in the tab adjusting step, the positions of the tip portions of the positive electrode tab and the negative electrode tab can be aligned. This makes it possible to accurately position the positive electrode tab and the negative electrode tab with respect to the pair of current collecting pads of the outer container. Therefore, the electrochemical cell can be easily manufactured.

本発明によれば、正極体の最外周部における正極集電体の端縁と、負極体の最外周部における負極集電体の端縁と、の相対位置が、捲回時のテンションの変化や電極長の公差により軸方向に直交する方向における所望の相対位置からずれた場合であっても、正極タブおよび負極タブの軸方向における相対位置がずれることを防止できる。これにより、正極タブおよび負極タブの間隔が設計値から外れることを防止できるので、正極タブおよび負極タブを外装容器の一対の集電パッドに対して正確に位置させることが可能となる。したがって、製造容易な電気化学セルを提供できる。 According to the present invention, the relative position between the edge of the positive electrode current collector at the outermost peripheral portion of the positive electrode body and the edge of the negative electrode current collector at the outermost peripheral portion of the negative electrode body is a change in tension during winding. Even when the positive electrode tab and the negative electrode tab are displaced from the desired relative position in the direction orthogonal to the axial direction due to the tolerance of the electrode length or the electrode length, the axial relative positions of the positive electrode tab and the negative electrode tab can be prevented from being displaced. With this, it is possible to prevent the distance between the positive electrode tab and the negative electrode tab from deviating from the designed value, so that the positive electrode tab and the negative electrode tab can be accurately positioned with respect to the pair of current collecting pads of the outer container. Therefore, an electrochemical cell that can be easily manufactured can be provided.

実施形態の電池の斜視図である。It is a perspective view of the battery of an embodiment. 図1のII−II線における部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1. 実施形態の電極体の斜視図である。It is a perspective view of the electrode body of an embodiment. 実施形態の電極体の展開状態における平面図である。It is a top view in the expanded state of the electrode body of an embodiment. 実施形態の電極体の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the electrode body of an embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、電気化学セルとして、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」という。)を例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a lithium ion secondary battery (hereinafter, simply referred to as “battery”), which is a type of non-aqueous electrolyte secondary battery, will be described as an example of the electrochemical cell.

図1は、実施形態の電池の斜視図である。図2は、図1のII−II線における部分断面図である。
図1および図2に示すように、電池1は、外装容器2と、電解液等の非水電解質とともに外装容器2に収容された電極体10と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view of the battery of the embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery 1 includes an outer container 2, and an electrode body 10 housed in the outer container 2 together with a nonaqueous electrolyte such as an electrolytic solution.

外装容器2は、凹状に形成されたベース3と、ベース3の開口端面上に設けられたシールリング4と、シールリング4上に重ねられ、ベース3の内側を気密封止するリッド5と、を備えている。ベース3の内側における底面には、後述する正極タブ21および負極タブ22の位置に合せて一対の集電パッド6が並設されている。各集電パッド6は、ベース3の底部を貫通する貫通孔内に充填された一対の接続電極7それぞれを介して、ベース3の外面上に形成された一対の外部電極8それぞれに接続している。 The outer container 2 includes a base 3 formed in a concave shape, a seal ring 4 provided on an open end surface of the base 3, a lid 5 that is superposed on the seal ring 4, and hermetically seals the inside of the base 3. Is equipped with. On the inner bottom surface of the base 3, a pair of current collecting pads 6 are arranged in parallel in accordance with the positions of a positive electrode tab 21 and a negative electrode tab 22 described later. Each current collection pad 6 is connected to each of a pair of external electrodes 8 formed on the outer surface of the base 3 via each of a pair of connection electrodes 7 filled in a through hole penetrating the bottom of the base 3. There is.

図3は、実施形態の電極体の斜視図である。図4は、実施形態の電極体の展開状態における平面図である。図5は、実施形態の電極体の分解斜視図である。
図3から図5に示すように、電極体10は、円柱状に形成されている。電極体10は、電極体本体部11と、正極タブ21と、負極タブ22と、を備えている。電極体本体部11は、正極体12と、負極体13と、セパレータ14と、を備え、正極体12と負極体13とがセパレータ14を介して積層された状態で捲回軸P回りに捲回されている。
FIG. 3 is a perspective view of the electrode body of the embodiment. FIG. 4 is a plan view of the electrode body of the embodiment in a developed state. FIG. 5 is an exploded perspective view of the electrode body of the embodiment.
As shown in FIGS. 3 to 5, the electrode body 10 is formed in a columnar shape. The electrode body 10 includes an electrode body main body portion 11, a positive electrode tab 21, and a negative electrode tab 22. The electrode body main body portion 11 includes a positive electrode body 12, a negative electrode body 13, and a separator 14, and is wound around the winding axis P in a state where the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 are laminated with the separator 14 interposed therebetween. It has been turned.

図5に示すように、正極体12は、シート状の正極集電体15と、正極集電体15の両面に塗工された正極16と、を有する。
正極集電体15は、金属箔により長尺の矩形状に形成されている。正極集電体15を形成する材料としては、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等を用いることができる。正極集電体15は、例えば長さが30〜100mm、幅が2〜10mm、厚さが8〜15μm程度となっている。正極集電体15は、その短手方向が捲回軸P(図3参照)の軸方向(以下、単に「軸方向」という。)と一致するように配置されている。
As shown in FIG. 5, the positive electrode body 12 has a sheet-shaped positive electrode current collector 15 and a positive electrode 16 coated on both surfaces of the positive electrode current collector 15.
The positive electrode current collector 15 is formed of a metal foil in a long rectangular shape. As a material for forming the positive electrode current collector 15, for example, aluminum or aluminum alloy can be used. The positive electrode current collector 15 has, for example, a length of 30 to 100 mm, a width of 2 to 10 mm, and a thickness of about 8 to 15 μm. The positive electrode current collector 15 is arranged such that its lateral direction coincides with the axial direction of the winding axis P (see FIG. 3) (hereinafter, simply referred to as “axial direction”).

正極16は、正極活物質、導電助剤および結着材により形成されている。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。正極16は、正極集電体15の両面における略全面に塗工されている。 The positive electrode 16 is formed of a positive electrode active material, a conductive auxiliary agent, and a binder. The positive electrode active material is a composite oxide containing lithium and a transition metal, such as lithium cobalt oxide, lithium titanate, or lithium manganate. The positive electrode 16 is coated on substantially the entire surfaces of both surfaces of the positive electrode current collector 15.

負極体13は、シート状の負極集電体18と、負極集電体18の両面に塗工された負極19と、を有する。
負極集電体18は、金属箔により長尺の矩形状に形成されている。負極集電体18を形成する材料としては、例えば銅や銅合金、ニッケル、ステンレス等を用いることができる。負極集電体18は、正極体12を負極体13よりも小面積とすべく、長さおよび幅ともに、正極集電体15よりも僅かに大きくなっている。負極集電体18は、その短手方向が軸方向と一致するように配置されている。
The negative electrode body 13 includes a sheet-shaped negative electrode current collector 18 and a negative electrode 19 coated on both surfaces of the negative electrode current collector 18.
The negative electrode current collector 18 is formed of a metal foil in a long rectangular shape. As a material for forming the negative electrode current collector 18, for example, copper, a copper alloy, nickel, stainless steel, or the like can be used. The length and width of the negative electrode current collector 18 are slightly larger than those of the positive electrode current collector 15 so that the positive electrode body 12 has a smaller area than the negative electrode body 13. The negative electrode current collector 18 is arranged so that its lateral direction coincides with the axial direction.

負極19は、負極活物質、導電助剤および結着材により形成されている。負極活物質は、例えば、シリコン酸化物やグラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム、LiAl等である。負極19は、負極集電体18の両面における略全面に塗工されている。 The negative electrode 19 is formed of a negative electrode active material, a conductive auxiliary agent, and a binder. The negative electrode active material is, for example, silicon oxide, graphite, hard carbon, lithium titanate, LiAl, or the like. The negative electrode 19 is coated on substantially the entire surfaces of both surfaces of the negative electrode current collector 18.

セパレータ14は、長尺の矩形シート状に形成されている。セパレータ14は、リチウムイオンを通す特性を有し、例えば、ポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルム、ガラス製不織布、樹脂製不織布等により形成されている。セパレータ14は、長さが負極集電体18の長さの2倍以上、幅が負極集電体18の幅以上となっている。セパレータ14は、その長手方向における中間部分において折曲され、正極体12の全体を挟み込むように配置されている。なお、このとき、セパレータ14の折曲部は、後述する正極タブ21と干渉しない位置に配置されている。また、セパレータ14は、負極体13の全体と重なるように配置されている(図4参照)。 The separator 14 is formed in a long rectangular sheet shape. The separator 14 has a property of allowing lithium ions to pass therethrough, and is formed of, for example, a polyolefin resin porous film, a glass non-woven fabric, a resin non-woven fabric, or the like. The separator 14 has a length that is at least twice the length of the negative electrode current collector 18 and a width that is at least the width of the negative electrode current collector 18. The separator 14 is bent at an intermediate portion in the longitudinal direction and is arranged so as to sandwich the entire positive electrode body 12. At this time, the bent portion of the separator 14 is arranged at a position where it does not interfere with the positive electrode tab 21 described later. Further, the separator 14 is arranged so as to overlap the entire negative electrode body 13 (see FIG. 4 ).

正極タブ21は、正極集電体15と一体形成されている。正極タブ21は、捲回された正極体12の最外周部における正極集電体15の端縁15aのうち、軸方向の一端部から、軸方向に直交する方向に沿って延出している。正極タブ21は、例えば延出方向における長さが2〜5mm、幅が1〜5mm程度となっている。正極タブ21は、外装容器2の一方の集電パッド6に、超音波溶着等により接続されている(図2参照)。 The positive electrode tab 21 is formed integrally with the positive electrode current collector 15. The positive electrode tab 21 extends from one end portion in the axial direction of the edge 15a of the positive electrode current collector 15 in the outermost peripheral portion of the wound positive electrode body 12 in a direction orthogonal to the axial direction. The positive electrode tab 21 has, for example, a length in the extending direction of 2 to 5 mm and a width of about 1 to 5 mm. The positive electrode tab 21 is connected to one current collecting pad 6 of the outer container 2 by ultrasonic welding or the like (see FIG. 2).

負極タブ22は、負極集電体18と一体形成されている。負極タブ22は、捲回された負極体13の最外周部における負極集電体18の端縁18aのうち、軸方向の他端部から、軸方向に直交する方向に沿って延出している。負極タブ22は、正極タブ21と同等の大きさに形成されている。図4に示すように、負極タブ22は、正極タブ21に対して軸方向で離間している。負極タブ22は、外装容器2の他方の集電パッド6に、超音波溶着等により接続されている(図2参照)。 The negative electrode tab 22 is formed integrally with the negative electrode current collector 18. The negative electrode tab 22 extends along the direction orthogonal to the axial direction from the other end portion in the axial direction of the edge 18a of the negative electrode current collector 18 in the outermost peripheral portion of the wound negative electrode body 13. .. The negative electrode tab 22 is formed to have the same size as the positive electrode tab 21. As shown in FIG. 4, the negative electrode tab 22 is separated from the positive electrode tab 21 in the axial direction. The negative electrode tab 22 is connected to the other current collecting pad 6 of the outer container 2 by ultrasonic welding or the like (see FIG. 2).

以下、電池1の製造方法について説明する。なお、以下の説明における電池1の各構成部品の符号については、図1から図5を参照されたい。
電池1の製造方法は、捲回工程と、タブ調整工程と、タブ接続工程と、封止工程と、を備えている。
最初に捲回工程を行う。捲回工程では、正極体12および負極体13をセパレータ14を介して積層した状態(図4に示す状態)で捲回する。このとき、正極体12における正極タブ21が接続されていない端部、および負極体13における負極タブ22が接続されていない端部が捲回中心となるように、正極体12および負極体13を積層する。これにより、電極体本体部11が形成されるとともに、電極体本体部11から各タブ21,22が延出した状態となり、電極体10が形成される。
Hereinafter, a method for manufacturing the battery 1 will be described. In addition, please refer to FIG. 1 to FIG. 5 for the reference numerals of the respective components of the battery 1 in the following description.
The method for manufacturing the battery 1 includes a winding step, a tab adjusting step, a tab connecting step, and a sealing step.
First, the winding step is performed. In the winding step, the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 are wound in a state of being laminated via the separator 14 (state shown in FIG. 4). At this time, the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 are arranged so that the end portion of the positive electrode body 12 to which the positive electrode tab 21 is not connected and the end portion of the negative electrode body 13 to which the negative electrode tab 22 is not connected are winding centers. Stack. As a result, the electrode body main body 11 is formed, and the tabs 21 and 22 extend from the electrode body main body 11 to form the electrode body 10.

次にタブ調整工程を必要に応じて行う。
ここで、上述した捲回工程において、正極体12および負極体13を捲回すると、捲回時のテンションの変化等により、正極体12および負極体13それぞれの最外周部における端縁の相対位置が所望の相対位置から軸方向に直交する方向にずれることがある。その結果、各タブ21,22の先端部の位置が軸方向に直交する方向にずれる。この場合には、タブ調整工程を行う。
タブ調整工程では、正極タブ21および負極タブ22のうち少なくとも一方の先端部を切断して、各タブ21,22の先端部の位置を揃えるように、各タブ21,22の長さを調整する。
Next, a tab adjusting step is performed if necessary.
Here, in the winding step described above, when the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 are wound, the relative positions of the edges at the outermost peripheral portions of the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 due to changes in tension during winding and the like. May deviate from the desired relative position in the direction orthogonal to the axial direction. As a result, the positions of the tips of the tabs 21 and 22 are displaced in the direction orthogonal to the axial direction. In this case, the tab adjusting step is performed.
In the tab adjusting step, at least one of the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 is cut, and the lengths of the tabs 21 and 22 are adjusted so that the positions of the tip portions of the tabs 21 and 22 are aligned. ..

次にタブ接続工程を行う。タブ接続工程では、ベース3の内側が開放された外装容器2の集電パッド6に、各タブ21,22をそれぞれ超音波溶着等により接続する。 Next, a tab connecting step is performed. In the tab connecting step, the tabs 21 and 22 are connected to the current collecting pad 6 of the outer container 2 whose inside of the base 3 is opened by ultrasonic welding or the like.

次に封止工程を行う。封止工程では、電極体10を外装容器2内に収容する。より詳細に、まず各タブ21,22が集電パッド6に接続された電極体10を、ベース3の内側に収容する。このとき、電解液等の非水電解質を電極体10とともにベース3の内側に充填する。続いて、シールリング4を挟んでリッド5をベース3上に重ね合わせ、シールリング4に対してリッド5を溶接等により接合し、ベース3の内側を気密に封止する。
以上により、電池1の製造が完了する。
Next, a sealing process is performed. In the sealing step, the electrode body 10 is housed in the outer container 2. More specifically, first, the electrode body 10 in which the tabs 21 and 22 are connected to the collector pad 6 is housed inside the base 3. At this time, a nonaqueous electrolyte such as an electrolytic solution is filled inside the base 3 together with the electrode body 10. Then, the lid 5 is overlapped on the base 3 with the seal ring 4 interposed therebetween, the lid 5 is joined to the seal ring 4 by welding or the like, and the inside of the base 3 is hermetically sealed.
With the above, the manufacture of the battery 1 is completed.

このように、本実施形態では、電極体10は、正極体12の最外周部における正極集電体15の端縁15aから、軸方向に直交する方向に沿うように延出した正極タブ21と、負極体13の最外周部における負極集電体18の端縁18aから、軸方向に直交する方向に沿うように延出した負極タブ22と、を備える構成とした。
この構成によれば、正極体12の最外周部における正極集電体15の端縁15aと、負極体13の最外周部における負極集電体18の端縁18aと、の相対位置が、捲回時のテンションの変化や電極長の公差により軸方向に直交する方向における所望の相対位置からずれた場合であっても、各タブ21,22の軸方向における相対位置がずれることを防止できる。これにより、各タブ21,22の間隔が設計値から外れることを防止できるので、各タブ21,22を外装容器2の一対の集電パッド6に対して正確に位置させることが可能となる。したがって、製造容易な電池1を提供できる。
Thus, in the present embodiment, the electrode body 10 includes the positive electrode tab 21 extending from the end edge 15a of the positive electrode current collector 15 in the outermost peripheral portion of the positive electrode body 12 along the direction orthogonal to the axial direction. The negative electrode tab 22 extends along the direction orthogonal to the axial direction from the end edge 18a of the negative electrode current collector 18 at the outermost peripheral portion of the negative electrode body 13.
According to this configuration, the relative position between the edge 15a of the positive electrode current collector 15 at the outermost peripheral portion of the positive electrode body 12 and the edge 18a of the negative electrode current collector 18 at the outermost peripheral portion of the negative electrode body 13 is Even if the tabs 21 and 22 deviate from a desired relative position in the direction orthogonal to the axial direction due to a change in tension during rotation or a tolerance of the electrode length, it is possible to prevent the tabs 21 and 22 from deviating from each other in the axial relative position. As a result, it is possible to prevent the distance between the tabs 21 and 22 from deviating from the design value, so that it is possible to accurately position the tabs 21 and 22 with respect to the pair of current collecting pads 6 of the outer container 2. Therefore, the battery 1 that can be easily manufactured can be provided.

ところで、各タブ21,22を外装容器2の集電パッド6に接続する作業時には、各タブ21,22に力がかかる。ここで、従来技術のように、各タブが電極体の軸方向を向く端面から延出する構成の場合、各タブに力がかかると、捲回された正極体および負極体が各タブを介して軸方向に沿って引っ張られて電極体の端面から引き出され、電極体本体部が捲回状態から崩壊するおそれがある。
本実施形態では、各タブ21,22が軸方向に直交する方向に沿って延出しているので、各タブ21,22に力がかかっても、正極体12および負極体13が各タブ21,22を介して軸方向に沿って引っ張られることがない。したがって、製造時における電極体本体部11の崩壊を防止でき、高品質な電池1を提供できる。
By the way, when the tabs 21 and 22 are connected to the collector pad 6 of the outer container 2, a force is applied to the tabs 21 and 22. Here, in the case of the configuration in which each tab extends from the end face that faces the axial direction of the electrode body as in the prior art, when a force is applied to each tab, the wound positive electrode body and negative electrode body pass through each tab. There is a possibility that the electrode body main body may be collapsed from the wound state by being pulled along the axial direction and pulled out from the end surface of the electrode body.
In the present embodiment, since the tabs 21 and 22 extend along the direction orthogonal to the axial direction, even if a force is applied to the tabs 21 and 22, the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 have the tabs 21 and 22, respectively. It is not pulled through 22 along the axial direction. Therefore, the electrode body 11 can be prevented from collapsing during manufacturing, and the high quality battery 1 can be provided.

また、正極タブ21は、正極集電体15と一体形成され、負極タブ22は、負極集電体18と一体形成されているので、各集電体15,18とは別部材のタブを用いる必要がなくなる。これにより、各集電体15,18と各タブ21,22とを接続する工程を削減できる。したがって、製造容易な電池1を提供できる。 Further, since the positive electrode tab 21 is integrally formed with the positive electrode current collector 15 and the negative electrode tab 22 is integrally formed with the negative electrode current collector 18, a tab which is a member different from each current collector 15, 18 is used. There is no need. This can reduce the step of connecting the current collectors 15 and 18 to the tabs 21 and 22. Therefore, the battery 1 that can be easily manufactured can be provided.

しかも、本実施形態によれば、各集電体15,18とは別部材のタブを用いる必要がなくなるので、部品点数を削減することができる。
また、各集電体15,18とは別部材のタブを用いる場合、集電体とタブとの接続部には溶接等により微小な突起等が形成される場合があるので、集電体とタブとの接続部を絶縁テープにより被覆し、セパレータ14を保護する必要がある。これに対して、本実施形態では、各タブ21,22が各集電体15,18と一体形成されているので、絶縁テープを貼り付ける必要がなくなる。よって部品点数を削減することができる。
したがって、低コストな電池1を提供できる。
Moreover, according to the present embodiment, it is not necessary to use a tab that is a separate member from the current collectors 15 and 18, so that the number of parts can be reduced.
In addition, when using a tab that is a member different from each current collector 15 and 18, a minute projection or the like may be formed at the connection portion between the current collector and the tab due to welding or the like. It is necessary to protect the separator 14 by covering the connecting portion with the tab with an insulating tape. On the other hand, in the present embodiment, since the tabs 21 and 22 are integrally formed with the current collectors 15 and 18, it is not necessary to attach the insulating tape. Therefore, the number of parts can be reduced.
Therefore, the low cost battery 1 can be provided.

また、正極体12は、負極体13よりも小面積に形成され、セパレータ14は、正極体12を覆っているので、最小限の面積のセパレータ14により正極体12と負極体13との接触を防止することができる。したがって、低コストな電池1を提供できる。 Further, since the positive electrode body 12 is formed in a smaller area than the negative electrode body 13, and the separator 14 covers the positive electrode body 12, the contact between the positive electrode body 12 and the negative electrode body 13 is made by the separator 14 having the minimum area. Can be prevented. Therefore, the low cost battery 1 can be provided.

また、本実施形態の電池1の製造方法は、捲回工程を行った後に、正極タブ21および負極タブ22のうち少なくとも一方の先端部を切断して長さを調整するタブ調整工程を備える。
この方法によれば、捲回工程において軸方向に直交する方向における各タブ21,22の相対位置が所望の相対位置からずれ、各タブ21,22の先端部の位置が不揃いとなった場合でも、タブ調整工程においてタブ21,22の長さを調整して、各タブ21,22の先端部の位置を揃えることができる。これにより、各タブ21,22を外装容器2の一対の集電パッド6に対して正確に位置させることが可能となる。したがって、電池1を容易に製造できる。
In addition, the method for manufacturing the battery 1 of the present embodiment includes a tab adjusting step of cutting the tip of at least one of the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 to adjust the length after the winding step.
According to this method, even when the relative positions of the tabs 21 and 22 in the direction orthogonal to the axial direction deviate from the desired relative positions in the winding step, and the positions of the tip portions of the tabs 21 and 22 become uneven. By adjusting the lengths of the tabs 21 and 22 in the tab adjusting step, the positions of the tip portions of the tabs 21 and 22 can be aligned. This allows the tabs 21 and 22 to be accurately positioned with respect to the pair of current collecting pads 6 of the outer container 2. Therefore, the battery 1 can be easily manufactured.

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、電気化学セルの一例として、非水電解質二次電池を例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、電気二重層キャパシタや一次電池等に上述した構成を適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above-described embodiment, as an example of the electrochemical cell, the non-aqueous electrolyte secondary battery has been described as an example, but the present invention is not limited to this case, and the configuration described above for the electric double layer capacitor, the primary battery, or the like is used. Can be applied.

また、上記実施形態においては、各タブ21,22が各集電体15,18と一体形成されているが、これに限定されず、各タブが各集電体15,18とは別部材であってもよい。この構成であっても、上述した作用効果を奏することができる。すなわち、各タブを外装容器2の一対の集電パッド6に対して正確に位置させることが可能となり、製造容易な電池を提供できるとともに、製造時における電極体本体部の崩壊を防止でき、高品質な電池を提供できる。 Further, in the above-described embodiment, the tabs 21 and 22 are formed integrally with the current collectors 15 and 18, but the present invention is not limited to this, and the tabs are members separate from the current collectors 15 and 18. It may be. Even with this configuration, the above-described effects can be obtained. That is, each tab can be accurately positioned with respect to the pair of current collecting pads 6 of the outer container 2, a battery that can be easily manufactured can be provided, and collapse of the electrode body main body during manufacturing can be prevented. We can provide quality batteries.

また、上記実施形態では、セパレータ14が負極体13の全体と重なるように配置されているが、これに限定されず、セパレータは少なくとも正極体12の全体を覆っていればよい。これにより、セパレータの面積をより小さくすることができ、部材コストを低減することが可能となる。 Further, in the above embodiment, the separator 14 is arranged so as to overlap the entire negative electrode body 13, but the present invention is not limited to this, and the separator may cover at least the entire positive electrode body 12. As a result, the area of the separator can be further reduced, and the member cost can be reduced.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the above-described embodiments with known constituent elements without departing from the spirit of the present invention.

1…電池(電気化学セル) 2…外装容器 6…集電パッド 10…電極体 11…電極体本体部 12…正極体 13…負極体 14…セパレータ 15…正極集電体 15a…正極集電体の端縁 18…負極集電体 18a…負極集電体の端縁 21…正極タブ 22…負極タブ P…捲回軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Battery (electrochemical cell) 2... Exterior container 6... Current collecting pad 10... Electrode body 11... Electrode body 12... Positive electrode body 13... Negative electrode body 14... Separator 15... Positive electrode current collector 15a... Positive electrode current collector Edge 18 of the negative electrode current collector 18a... Edge of the negative electrode current collector 21... Positive electrode tab 22... Negative electrode tab P... Winding shaft

Claims (4)

凹状に形成されたベースを有し、前記ベースの内側の底面に一対の集電パッドが形成された外装容器と、
前記外装容器に収容された電極体とを備え、
前記電極体は、
正極集電体を有する正極体と、負極集電体を有する負極体とがセパレータを介して積層された状態で、捲回軸回りに捲回された電極体本体部と、
前記正極体の最外周部における前記正極集電体の端縁から、前記捲回軸の軸方向に直交する方向に沿うように延出し、一方の前記集電パッドに接続された正極タブと、
前記負極体の最外周部における前記負極集電体の端縁から、前記軸方向に直交する方向に沿うように延出し、他方の前記集電パッドに接続された負極タブとを備えることを特徴とする電気化学セル。
An outer container having a base formed in a concave shape, and a pair of current collecting pads formed on the inner bottom surface of the base ,
An electrode body housed in the outer container,
The electrode body is
A positive electrode body having a positive electrode current collector, and a negative electrode body having a negative electrode current collector in a state of being laminated via a separator, an electrode body main body wound around a winding axis,
From the edge of the positive electrode current collector in the outermost peripheral portion of the positive electrode body, extending along the direction orthogonal to the axial direction of the winding shaft, a positive electrode tab connected to one of the current collecting pads,
From the edge of the negative electrode current collector in the outermost peripheral portion of the negative electrode body, extending along the direction orthogonal to the axial direction, and a negative electrode tab connected to the other current collecting pad. And an electrochemical cell.
前記正極タブは、前記正極集電体と一体形成され、
前記負極タブは、前記負極集電体と一体形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
The positive electrode tab is integrally formed with the positive electrode current collector,
The negative electrode tab is integrally formed with the negative electrode current collector,
The electrochemical cell according to claim 1, wherein:
前記正極体は、前記負極体よりも小面積に形成され、
前記セパレータは、前記正極体を覆っている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電気化学セル。
The positive electrode body is formed in a smaller area than the negative electrode body,
The separator covers the positive electrode body,
The electrochemical cell according to claim 1 or 2, characterized in that.
請求項1から3のいずれか1項に記載の電気化学セルの製造方法であって、
前記セパレータを介して、前記正極体および前記負極体を積層した状態で捲回する捲回工程と、
前記捲回工程を行った後に、前記正極タブおよび前記負極タブのうち少なくとも一方の先端部を切断して長さを調整し、前記正極タブおよび前記負極タブの先端部の位置を揃えるタブ調整工程と、
を備えることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
A method for manufacturing an electrochemical cell according to any one of claims 1 to 3, comprising:
A winding step of winding the positive electrode body and the negative electrode body in a laminated state through the separator,
After performing the winding step, a tab adjusting step of cutting at least one tip end portion of the positive electrode tab and the negative electrode tab to adjust the length, and aligning the tip end portions of the positive electrode tab and the negative electrode tab. When,
A method for manufacturing an electrochemical cell, comprising:
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