JP7044676B2 - Electrochemical devices and methods for manufacturing electrochemical devices - Google Patents
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Description
本発明は、抵抗溶接により接合された導通経路を有する電気化学デバイス、接合体、電気化学デバイスの製造方法及び接合体の製造方法に関する。 The present invention relates to an electrochemical device having a conduction path joined by resistance welding, a bonded body, a method for manufacturing an electrochemical device, and a method for manufacturing a bonded body.
リチウムイオンキャパシタ等の電気化学デバイスには、正極と負極がセパレータによって隔てられた状態で捲回され、外装缶に収容されているものがある。正極と負極はそれぞれ集電体に活物質が塗布されて構成されている。 Some electrochemical devices such as lithium ion capacitors are wound with a positive electrode and a negative electrode separated by a separator and housed in an outer can. The positive electrode and the negative electrode are each composed of a current collector coated with an active material.
ここで、正極と負極の一方は外装缶に電気的に接続され、外装缶は正極又は負極の導電経路として利用される場合がある。電気化学デバイスにおいて、高出力特性を得るためにはさらなる低抵抗化が求められているが、全体の抵抗の中でも外装缶と電極の接合による抵抗の割合は大きい。 Here, one of the positive electrode and the negative electrode is electrically connected to the outer can, and the outer can may be used as a conductive path of the positive electrode or the negative electrode. In electrochemical devices, further reduction in resistance is required in order to obtain high output characteristics, but the ratio of resistance due to the joining of the outer can and the electrode is large in the total resistance.
一般的に、外装缶と電極の接合は、集電体を抵抗溶接によって外装缶に接合することによって行われる。(例えば特許文献1参照)。抵抗溶接では溶接対象物を一対一で溶接することにより、強度が確保される。 Generally, the outer can and the electrode are joined by joining the current collector to the outer can by resistance welding. (See, for example, Patent Document 1). In resistance welding, strength is ensured by welding the object to be welded one-on-one.
ここで、複数の集電体を重ねて一点で外装缶に直接接合することにより、集電体と外装缶の接続抵抗を小さくすることが可能である。しかしながら、抵抗溶接は溶接対象物を一対一で溶接することが一般的であり、複数の集電体を重ねて外装缶に抵抗溶接すると接合強度が確保できないという問題がある。 Here, by stacking a plurality of current collectors and directly joining them to the outer can at one point, it is possible to reduce the connection resistance between the current collector and the outer can. However, in resistance welding, it is common to weld objects to be welded one-on-one, and there is a problem that the joint strength cannot be secured when a plurality of current collectors are stacked and resistance welded to an outer can.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、導通経路の抵抗が小さく、高出力特性を得ることが可能な電気化学デバイス、接合体、電気化学デバイスの製造方法及び接合体の製造方法を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electrochemical device, a junction, a method for manufacturing an electrochemical device, and a method for manufacturing a junction, in which the resistance of the conduction path is small and high output characteristics can be obtained. To provide.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスは、外装缶と、蓄電素子と、補強板とを具備する。
上記外装缶は、第1の金属種を含む金属からなる。
上記蓄電素子は、正極、負極及びセパレータを備え、上記正極と上記負極がセパレータを介して積層され、捲回された蓄電素子であって、上記正極又は上記負極に電気的に接続され、上記第1の金属種とは異なる第2の金属種を含み、上記外装缶とは異なる金属からなるリード箔を有し、上記外装缶に収容されている。
上記補強板は、上記第1の金属種を含む金属からなる。
上記外装缶と上記補強板は上記リード箔を挟んで溶接され、溶接箇所に上記第1の金属種及び上記第2の金属種が共存する。
In order to achieve the above object, the electrochemical device according to one embodiment of the present invention includes an outer can, a power storage element, and a reinforcing plate.
The outer can is made of a metal containing the first metal type.
The energy storage element includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator and wound, and is electrically connected to the positive electrode or the negative electrode. It contains a second metal type different from the
The reinforcing plate is made of a metal containing the first metal type.
The outer can and the reinforcing plate are welded with the lead foil sandwiched between them, and the first metal type and the second metal type coexist at the welded portion.
この構成によれば、外装缶と補強板によってリード箔が挟まれた状態で外装缶、リード箔及び補強板が溶接されている。溶接箇所には外装缶及び補強板に含まれる第1の金属種とリード箔に含まれる第2の金属種が共存しており、外装缶、リード箔及び補強板を高い接合強度で互いに接合させることが可能である。さらに、リード箔と外装缶の間の導通経路を低抵抗化し、高出力特性を得ることが可能である。 According to this configuration, the outer can, the lead foil and the reinforcing plate are welded with the lead foil sandwiched between the outer can and the reinforcing plate. The first metal type contained in the outer can and the reinforcing plate and the second metal type contained in the lead foil coexist at the welded portion, and the outer can, the lead foil and the reinforcing plate are joined to each other with high bonding strength. It is possible. Further, it is possible to reduce the resistance of the conduction path between the lead foil and the outer can and obtain high output characteristics.
上記外装缶と上記補強板は、3枚以上の上記リード箔を挟んで溶接されていてもよい。 The outer can and the reinforcing plate may be welded by sandwiching three or more lead foils.
上記外装缶と上記補強板は、同一の金属からなるものであってもよい。 The outer can and the reinforcing plate may be made of the same metal.
上記第1の金属種は鉄であり、
上記第2の金属種は銅であってもよい。
The first metal type mentioned above is iron,
The second metal type may be copper.
上記外装缶及び上記補強板は、さらにニッケルを含むものであってもよい。 The outer can and the reinforcing plate may further contain nickel.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る接合体は、第1の部材と、複数の箔と、第2の部材とを具備する。
上記第第1の部材は、第1の金属種を含む金属からなる。
上記複数の箔は、上記第1の金属種とは異なる第2の金属種を含み、上記第1の部材とは異なる金属からなる。
上記第2の部材は、上記第1の金属種を含む金属からなる。
上記第1の部材と上記第2の部材は、上記複数の箔を挟んで溶接され、上記第1の部材と上記第2の部材の溶接箇所に上記第1の金属種及び上記第2の金属種が共存する。
In order to achieve the above object, the bonded body according to one embodiment of the present invention includes a first member, a plurality of foils, and a second member.
The first member is made of a metal containing the first metal species.
The plurality of foils contain a second metal type different from the first metal type, and are made of a metal different from the first member.
The second member is made of a metal containing the first metal species.
The first member and the second member are welded by sandwiching the plurality of foils, and the first metal type and the second metal are welded to the welded portions of the first member and the second member. Species coexist.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスの製造方法は、
第1の金属種を含む金属からなる外装缶と、正極、負極及びセパレータを備え、上記正極と上記負極がセパレータを介して積層され、捲回された蓄電素子であって、上記正極又は上記負極に電気的に接続され、上記第1の金属種とは異なる第2の金属種を含み、上記外装缶とは異なる金属からなるリード箔を有し、上記外装缶に収容されている蓄電素子と、上記第1の金属種を含む金属からなる補強板とを準備し、
上記外装缶と上記補強板によって上記リード箔を挟み、
上記外装缶に第1の溶接電極を接触させ、
上記補強板に第2の溶接電極を接触させ、
上記第1の溶接電極と上記第2の溶接電極の間に電圧を印加し、抵抗溶接により上記リード箔を挟んで上記外装缶と上記補強板を接合する。
In order to achieve the above object, the method for manufacturing an electrochemical device according to one embodiment of the present invention is:
An outer can made of a metal containing a first metal type, a positive electrode, a negative electrode, and a separator are provided, and the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator and wound, and the positive electrode or the negative electrode is wound. It has a lead foil electrically connected to the above, contains a second metal type different from the first metal type, and has a lead foil made of a metal different from the outer can, and is housed in the outer can. , Prepare a reinforcing plate made of metal containing the above-mentioned first metal type,
The lead foil is sandwiched between the outer can and the reinforcing plate,
The first welding electrode is brought into contact with the outer can.
The second welding electrode is brought into contact with the reinforcing plate, and the second welding electrode is brought into contact with the reinforcing plate.
A voltage is applied between the first welding electrode and the second welding electrode, and the outer can and the reinforcing plate are joined with the lead foil sandwiched by resistance welding.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る接合体の製造方法は、
第1の金属種を含む金属からなる第1の部材と、上記第1の金属種とは異なる第2の金属種を含み、上記第1の部材とは異なる金属からなる複数の箔と、上記第1の金属種を含む金属からなる第2の部材とを準備し、
上記第1の部材と上記第2の部材によって上記複数の箔を挟み、
上記第1の部材に第1の溶接電極を接触させ、
上記第2の部材に第2の溶接電極を接触させ、
上記第1の溶接電極と上記第2の溶接電極の間に電圧を印加し、抵抗溶接により上記複数の箔を挟んで上記第1の部材と上記第2の部材を接合する
In order to achieve the above object, the method for manufacturing a bonded body according to one embodiment of the present invention is:
A first member made of a metal containing a first metal type, a plurality of foils containing a second metal type different from the first metal type and made of a metal different from the first metal type, and the above. Prepare a second member made of metal containing the first metal species,
The plurality of foils are sandwiched between the first member and the second member.
The first welding electrode is brought into contact with the first member, and the first member is brought into contact with the first welding electrode.
The second welding electrode is brought into contact with the second member, and the second member is brought into contact with the second welding electrode.
A voltage is applied between the first welding electrode and the second welding electrode, and the first member and the second member are joined by resistance welding to sandwich the plurality of foils.
以上のように本発明によれば、導通経路の抵抗が小さく、高出力特性を得ることが可能な電気化学デバイス、接合体、電気化学デバイスの製造方法及び接合体の製造方法を提供することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrochemical device, a junction, a method for manufacturing an electrochemical device, and a method for manufacturing a junction, which have a small resistance of a conduction path and can obtain high output characteristics. It is possible.
本発明に係る電気化学デバイスについて説明する。 The electrochemical device according to the present invention will be described.
[電気化学デバイスの構成]
図1は本実施形態に係る電気化学デバイス100の斜視図であり、図2は電気化学デバイス100の一部構成の斜視図である。なお、以下の図においてX、Y及びZ方向は相互に直交する3方向である。
[Electrochemical device configuration]
FIG. 1 is a perspective view of the
電気化学デバイス100は、充電及び放電が可能なデバイスであればよく、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオン二次電池等の各種電気化学デバイスのいずれであってもよい。
The
図1及び図2に示すように、電気化学デバイス100は、蓄電素子110及び容器120を備える。電気化学デバイス100は円柱形状を有し、例えば直径(X-Y方向)18mm、長さ(Z方向)65mmとすることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、容器120は、外装缶121及び封口体122を備える。
As shown in FIG. 1, the
外装缶121は金属からなり、缶底部121aと側壁部121bを有する。缶底部121aは円板形状を有する。側壁部121bは、缶底部121aの周縁に連続する円筒形状を有する。側壁部121bは絶縁性フィルムによって被覆されている。
The outer can 121 is made of metal and has a
封口体122は金属からなり、側壁部121bに接合され、外装缶121の内部空間を封止する。
The sealing
図2に示すように、外装缶121に蓄電素子110及び図示しない電解液が収容され、封口体122によって封止されることにより、電気化学デバイス100が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3は、蓄電素子110の斜視図であり、図4は蓄電素子110の拡大断面図である。これらの図に示すように、蓄電素子110は、負極130、正極140及びセパレータ150を有し、これらが積層された積層体が捲回されて構成されている。
FIG. 3 is a perspective view of the
負極130は、図4に示すように、負極集電体131及び負極活物質層132を有する。負極集電体131は、導電性材料からなり、銅箔等の金属箔であるものとすることができる。負極集電体131は表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔が好適である。
As shown in FIG. 4, the
負極活物質層132は、負極集電体131の表裏両面上に形成されている。負極活物質層132の材料は、負極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。負極活物質は、例えばハードカーボン、グラファイト又はソフトカーボン等の炭素系材料等とすることができる。
The negative electrode
バインダ樹脂は、負極活物質を接合する合成樹脂であり、例えばカルボキシメチルセルロース、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、芳香族ポリアミド、フッ素系ゴム、ポリビニリデンフルオライド、イソプレンゴム、ブタジエンゴム及びエチレンプロピレン系ゴム等とすることができる。 The binder resin is a synthetic resin for bonding a negative electrode active material, for example, carboxymethyl cellulose, styrene butadiene rubber, polyethylene, polypropylene, aromatic polyamide, fluororubber, polyvinylidene fluoride, isoprene rubber, butadiene rubber and ethylene propylene rubber. And so on.
導電助剤は、導電性材料からなる粒子であり、負極活物質の間での導電性を向上させる。導電助剤は、例えば、黒鉛やカーボンブラック等の炭素材料が挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。なお、導電助剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料あるいは導電性高分子などであってもよい。 The conductive auxiliary agent is a particle made of a conductive material and improves the conductivity between the negative electrode active materials. Examples of the conductive auxiliary agent include carbon materials such as graphite and carbon black. These may be used alone or in combination of two or more. The conductive auxiliary agent may be a metal material, a conductive polymer, or the like as long as it is a conductive material.
図5は捲回前の負極130を示す平面図である。同図に示すように、負極集電体131の表面の大部分には負極活物質層132が積層されている。また、負極集電体131の裏面にも同様に図示しない負極活物質層132が積層されている。
FIG. 5 is a plan view showing the
また、負極130は負極リード箔133を備える。負極リード箔133は、負極集電体131の一部が突出して形成されている。負極リード箔133は、後述するように外装缶121に接続され、外装缶121と負極130を電気的に接続する。
Further, the
なお、負極リード箔133は、負極集電体131の一部が突出して形成されたものに限られず、負極集電体131に電気的に接続された、負極集電体131とは別の箔状部材であってもよい。負極リード箔133の数は図5に示す7つに限られず、1つ以上の任意の数とすることができる。
The negative
正極140は、図4に示すように、正極集電体141及び正極活物質層142を有する。正極集電体141は、導電性材料からなり、アルミニウム箔等の金属箔であるものとすることができる。正極集電体141は表面が化学的あるいは機械的に粗面化された金属箔や、貫通孔が形成された金属箔が好適である。
As shown in FIG. 4, the
正極活物質層142は、正極集電体141の表裏両面上に形成されている。正極活物質層142の材料は、正極活物質がバインダ樹脂と混合されたものとすることができ、さらに導電助材を含んでもよい。正極活物質は、例えば活性炭又はPAS(Polyacenic Semiconductor:ポリアセン系有機半導体)等とすることができる。
The positive electrode
バインダ樹脂は、正極活物質を接合する合成樹脂であり、例えばカルボキシメチルセルロース、スチレンブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、芳香族ポリアミド、フッ素系ゴム、ポリビニリデンフルオライド、イソプレンゴム、ブタジエンゴム及びエチレンプロピレン系ゴム等とすることができる。 The binder resin is a synthetic resin for bonding a positive electrode active material, for example, carboxymethyl cellulose, styrene butadiene rubber, polyethylene, polypropylene, aromatic polyamide, fluororubber, polyvinylidene fluoride, isoprene rubber, butadiene rubber and ethylene propylene rubber. And so on.
導電助剤は、導電性材料からなる粒子であり、正極活物質の間での導電性を向上させる。導電助剤は、例えば、黒鉛やカーボンブラック等の炭素材料が挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。なお、導電助剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料あるいは導電性高分子などであってもよい。 The conductive auxiliary agent is a particle made of a conductive material and improves the conductivity between the positive electrode active materials. Examples of the conductive auxiliary agent include carbon materials such as graphite and carbon black. These may be used alone or in combination of two or more. The conductive auxiliary agent may be a metal material, a conductive polymer, or the like as long as it is a conductive material.
図6は捲回前の正極140を示す平面図である。同図に示すように、正極集電体141の表面の大部分には正極活物質層142が積層されている。また、正極集電体141の裏面にも同様に図示しない正極活物質層142が積層されている。
FIG. 6 is a plan view showing the
また、正極140は正極リード箔143を備える。正極リード箔143は、正極集電体141上において正極活物質層142が塗布されていない領域に接続されており、図示しない絶縁テープによって被覆されている。正極リード箔143は、後述するように封口体122に接続され、封口体122と正極140を電気的に接続させる。
Further, the
なお、正極リード箔143は、正極集電体141の一部が突出して形成されたものであってもよい。正極リード箔143の数は図5に示す3つに限られず、1つ以上であればよい。
The positive
セパレータ150は負極130と正極140の間に配置され、負極130と正極140を絶縁すると共に電解液中に含まれるイオンを透過する。セパレータ150は、織布、不織布、ガラス繊維、セルロース繊維又はプラスチック繊維等からなる多孔質シートとすることができる。
The
電気化学デバイス100は以上のように構成されている。蓄電素子110と共に容器120に収容される電解液は、電気化学デバイス100の種類に応じて任意に選択することが可能である。
The
[材料について]
外装缶121及び負極リード箔133は金属からなる。ここで、外装缶121は第1の金属種を含む金属からなる。第1の金属種は鉄が好適であり、外装缶121は、鉄からなるものとすることができる。また、外装缶121は鉄を含む合金からなるものであってもよい。さらに外装缶121は、ステンレスからなるものであってもよい。
[About materials]
The outer can 121 and the negative
また、外装缶121は、鉄に加え、ニッケルを含むものが好適であり、鉄とニッケルの合金からなるものであってもよい。さらに、外装缶121は、鉄からなる基材にニッケルメッキを施したものであってもよい。 Further, the outer can 121 preferably contains nickel in addition to iron, and may be made of an alloy of iron and nickel. Further, the outer can 121 may be a base material made of iron plated with nickel.
また、負極リード箔133は、第2の金属種を含み、外装缶121とは異なる金属からなる。第2の金属種は、第1の金属種とは異なる金属種である。第2の金属種は銅が好適であり、負極リード箔133は、銅からなるものとすることができる。また、負極リード箔133は、銅を含む合金からなるものであってもよい。
Further, the negative
外装缶121の材料は、負極リード箔133の材料よりも融点が高いものが好適である。
The material of the
[蓄電素子と外装缶の電気的接続について]
電気化学デバイス100では、負極130は外装缶121に、正極140は封口体122にそれぞれ電気的に接続され、外装缶121及び封口体122を介して蓄電素子110の充電及び放電が行われる。
[About the electrical connection between the power storage element and the outer can]
In the
図7は蓄電素子110の模式的な断面図である。同図に示すように、負極130及び正極140はセパレータ150によって隔てられた状態で捲回されている。同図に示すように、捲回中心の孔を中心孔Sとする。負極リード箔133は負極130から蓄電素子110の片側(図7中、下方)に突出し、正極リード箔143は正極140から反対側(図7中、上方)に突出する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the
図8は、蓄電素子110と容器120との電気的接続を示す模式図である。同図に示すように、負極リード箔133は外装缶121の缶底部121aに接合され、正極リード箔143は封口体122に接合される。これにより、外装缶121の缶底部121aは負極端子として機能し、封口体122は正極端子として機能する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an electrical connection between the
ここで、負極リード箔133と外装缶121の接合は抵抗溶接によって行われる。図9は一般的な手法による負極リード箔と外装缶の抵抗溶接を示す模式図である。同図に示すように、複数枚の負極リード箔233と外装缶221を抵抗溶接によって接合する場合、外装缶221の缶底部221a上に負極リード箔233を載置し、外装缶221を下部溶接電極301に接触させる。
Here, the negative
さらに、負極リード箔233上に上部溶接電極302を接触させ、上部溶接電極302と下部溶接電極301の間に電圧を印加する。
Further, the
これにより、負極リード箔233と外装缶221を介して上部溶接電極302と下部溶接電極301の間に電流が流れ、抵抗による発熱で負極リード箔233と外装缶221が溶接(抵抗溶接)される。
As a result, a current flows between the
しかしながら、負極リード箔233が複数枚である場合、上層(上部溶接電極302側)の負極リード箔233は加熱されるが、下層(外装缶221側)の負極リード箔233は十分に加熱されず、負極リード箔233と外装缶221の接合強度が不十分となる。特に、外装缶221と負極リード箔233が異種金属の場合、接合強度が不十分となりやすい。
However, when there are a plurality of negative electrode lead foils 233, the negative
このため、電気化学デバイス100では、次のようにして負極リード箔133と外装缶121の抵抗溶接を行う。図10は、本発明に係る手法による負極リード箔133と外装缶121の抵抗溶接を示す模式図である。
Therefore, in the
同図に示すように、本発明に係る電気化学デバイス100では、外装缶121上に負極リード箔133を載置し、外装缶121に下部溶接電極301を接触させる。さらに、負極リード箔133上に補強板160を載置して外装缶121と補強板160によって負極リード箔133を挟み、補強板160に上部溶接電極302を接触させる。なお、上部溶接電極302は、中心孔S(図7参照)を介して、負極リード箔133に接触させることができる。
As shown in the figure, in the
補強板160は、金属からなる板状部材であり、上述の第1の金属種を含む。補強板160は外装缶121と同一材料からなるものが好適である。また、補強板160及び外装缶121の厚みは溶接対象の負極リード箔133の厚みの合計よりも大きいものが好適である。
The reinforcing
この状態で、上部溶接電極302と下部溶接電極301の間に電圧を印加すると、補強板160、負極リード箔133及び外装缶121を介して上部溶接電極302と下部溶接電極301の間に電流が流れる。この際、抵抗による発熱で補強板160、負極リード箔133及び外装缶121が溶接(抵抗溶接)される。
In this state, when a voltage is applied between the
図11は、電気化学デバイス100の模式図であり、補強板160を用いて抵抗溶接がなされている状態を示す。図12は、電気化学デバイス100抵抗溶接箇所を拡大した模式図である。図12に示すように、補強板160、負極リード箔133及び外装缶121の溶接箇所には材料共存領域Rが形成されている。
FIG. 11 is a schematic view of the
材料共存領域Rは、補強板160、負極リード箔133及び外装缶121の材料が溶接によって部分的に溶解し、共存する領域である。上記のように、補強板160及び外装缶121は第1の金属種を含み、負極リード箔133は第2の金属種を含む。このため、材料共存領域Rでは、第1の金属種と第2の金属種が共存する。
The material coexistence region R is a region where the materials of the reinforcing
補強板160と外装缶121によって、複数枚の負極リード箔133を挟んだ状態で抵抗溶接を行うことにより、複数枚の負極リード箔133が満遍なく加熱され、第1の金属種と第2の金属種が共存する材料共存領域Rが形成される。
By performing resistance welding with a plurality of negative electrode lead foils 133 sandwiched between the reinforcing
特に第1の金属種が鉄であり、第2の金属種が銅である場合、鉄と銅が相互に拡散し、好適に材料共存領域Rが形成される。また、補強板160及び外装缶121にニッケルが含まれる場合、銅とニッケルは相性がよく、材料共存領域Rの中心部から鉄-ニッケル-銅の順で金属種が共存する材料共存領域Rが形成される。
In particular, when the first metal type is iron and the second metal type is copper, iron and copper diffuse each other, and a material coexistence region R is preferably formed. Further, when nickel is contained in the reinforcing
これにより、補強板160、負極リード箔133及び外装缶121を高い接合強度で互いに接合させることが可能である。さらに、補強板160、負極リード箔133及び外装缶121の間での接触面積が拡大するため、負極リード箔133と外装缶121の間の導通経路を低抵抗化することが可能であり、大電流入出力の際にも発熱の減少や素子劣化の緩和を実現することができる。
This makes it possible to bond the reinforcing
本発明に係る手法で接合可能な負極リード箔133の枚数は特に限定されないが、3枚以上が好適であり、12枚程度までは十分な強度で溶接することが可能である。 The number of negative electrode lead foils 133 that can be joined by the method according to the present invention is not particularly limited, but three or more are suitable, and up to about 12 sheets can be welded with sufficient strength.
[変形例]
上記説明では、負極リード箔133を外装缶121に抵抗溶接によって接合する構成について説明したが、負極リード箔133に代えて正極リード箔143を上記手法によって外装缶121に接合してもよい。この場合、正極リード箔143を外装缶121と補強板160によって挟み、抵抗溶接を行うことにより、複数枚の正極リード箔143を高い接合強度で接合することが可能となる。
[Modification example]
In the above description, the configuration of joining the negative
また、本発明に係る手法は、電気化学デバイス以外の抵抗溶接にも適用可能である。即ち、第1の部材と第2の部材によって複数枚の金属箔を挟み、第1の部材と第2の部材にそれぞれ溶接電極を当接させ、両溶接電極の間に電流を印加することにより、複数枚の金属箔が第1の部材と第2の部材に接合された接合体を作製することができる。 Further, the method according to the present invention can be applied to resistance welding other than electrochemical devices. That is, by sandwiching a plurality of metal foils between the first member and the second member, the welding electrodes are brought into contact with the first member and the second member, respectively, and a current is applied between the welding electrodes. , It is possible to produce a bonded body in which a plurality of metal foils are joined to the first member and the second member.
第1の部材と第2の部材は第1の金属種を含む金属からなり、金属箔は第2の金属種を含む金属からなるものとすることにより、第1の金属種と第2の金属種が共存する材料共存領域が形成され、複数枚の金属箔を高い接合強度で接合させることが可能である。 The first member and the second member are made of a metal containing a first metal type, and the metal foil is made of a metal containing a second metal type, so that the first metal type and the second metal A material coexistence region where seeds coexist is formed, and it is possible to bond a plurality of metal foils with high bonding strength.
100…電気化学デバイス
110…蓄電素子
120…容器
121…外装缶
122…封口体
130…負極
131…負極集電体
132…負極活物質層
133…負極リード箔
140…正極
141…正極集電体
142…正極活物質層
143…正極リード箔
150…セパレータ
160…補強板
100 ...
Claims (5)
正極、負極及びセパレータを備え、前記正極と前記負極がセパレータを介して積層され、捲回された蓄電素子であって、前記正極又は前記負極に電気的に接続され、銅を含み、前記外装缶とは異なる金属からなるリード箔を有し、前記外装缶に収容された蓄電素子と、
鉄を含む金属からなる補強板と
を具備し、
前記外装缶と前記補強板は前記リード箔を挟んで溶接され、溶接箇所に鉄及び銅が共存する
電気化学デバイス。 An exterior can made of metal containing iron and
A power storage element comprising a positive electrode, a negative electrode and a separator, in which the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator and wound, which is electrically connected to the positive electrode or the negative electrode and contains copper , and the outer can. A power storage element having a lead foil made of a metal different from that of the outer can and housed in the outer can.
Equipped with a reinforcing plate made of metal including iron ,
An electrochemical device in which the outer can and the reinforcing plate are welded with the lead foil sandwiched between them, and iron and copper coexist at the welded portion.
前記外装缶と前記補強板は、3枚以上の前記リード箔を挟んで溶接されている
電気化学デバイス。 The electrochemical device according to claim 1.
The outer can and the reinforcing plate are electrochemical devices that are welded by sandwiching three or more lead foils.
前記外装缶と前記補強板は、同一の金属からなる
電気化学デバイス。 The electrochemical device according to claim 1 or 2.
The outer can and the reinforcing plate are electrochemical devices made of the same metal.
前記外装缶及び前記補強板は、さらにニッケルを含む
電気化学デバイス。 The electrochemical device according to claim 1 .
The outer can and the reinforcing plate are electrochemical devices further containing nickel.
前記外装缶と前記補強板によって前記リード箔を挟み、
前記外装缶に第1の溶接電極を接触させ、
前記補強板に第2の溶接電極を接触させ、
前記第1の溶接電極と前記第2の溶接電極の間に電圧を印加し、抵抗溶接により前記リード箔を挟んで前記外装缶と前記補強板を接合する
電気化学デバイスの製造方法。 An outer can made of a metal containing iron , a positive electrode, a negative electrode, and a separator are provided, and the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator and wound, and is electrically connected to the positive electrode or the negative electrode. A lead foil that is connected and contains copper and is made of a metal different from that of the outer can is prepared, and a power storage element housed in the outer can and a reinforcing plate made of metal containing iron are prepared.
The lead foil is sandwiched between the outer can and the reinforcing plate,
The first welding electrode is brought into contact with the outer can.
The second welding electrode is brought into contact with the reinforcing plate, and the second welding electrode is brought into contact with the reinforcing plate.
A method for manufacturing an electrochemical device in which a voltage is applied between the first welding electrode and the second welding electrode, and the lead foil is sandwiched by resistance welding to join the outer can and the reinforcing plate.
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