WO2022190671A1 - 電気化学セル - Google Patents

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恒昭 玉地
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セイコーインスツル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to electrochemical cells. This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2021-036425 filed in Japan on March 8, 2021, the content of which is incorporated herein.
  • Electrochemical cells such as lithium ion secondary batteries and electrochemical capacitors have been widely used as power sources for small electronic devices such as wristwatches, smart watches, smartphones, headsets, hearing aids, and wearable devices.
  • small electronic devices such as wristwatches, smart watches, smartphones, headsets, hearing aids, and wearable devices.
  • electrochemical cell there has been an increasing demand for miniaturization and thinning.
  • ICs integrated circuits
  • a case using a metal case or a laminate film is known as an exterior body for housing the electrode body therein.
  • the metal case includes, for example, a bottomed cylindrical case body and a sealing plate that seals the opening of the case body by caulking or the like via a resin gasket, and has a coin shape, button shape, or cylindrical shape as a whole. etc., in many cases.
  • an electrochemical cell provided with a first sheet formed in a bottomed cylindrical shape with a laminate film and a second sheet formed in a bottomed cylindrical shape with a laminate film as an exterior body is disclosed.
  • the second sheet is arranged inside the first sheet with the electrode body accommodated between the second sheet and the first sheet.
  • a peripheral edge portion of the first sheet and a peripheral edge portion of the second sheet are welded over the entire circumference via an annular sealant film.
  • the sealant film is formed by laminating films made of thermoplastic resin.
  • the sealing plate tends to bend. As a result, workability is deteriorated, such as difficulty in welding work between the case body and the sealing plate. Furthermore, the sealing plate tends to be displaced with respect to the case main body due to bending, warping, or the like of the sealing plate. As a result, poor welding is likely to occur, and there is a risk that sufficient sealing performance cannot be obtained.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and its object is to obtain reliable sealing performance even if the exterior body is made thin, and to improve productivity. is to provide an electrochemical cell capable of
  • An electrochemical cell has an electrode body, side portions, and a first bottom portion and a second bottom portion facing each other in the axial direction of the battery. and an exterior body that accommodates the electrode body.
  • the exterior body includes a first member that includes the first bottom portion, a second member that includes the second bottom portion and is welded to the first member, and a second member that extends in the housing space in the battery axial direction. struts disposed along and supporting the first bottom and the second bottom.
  • the electrode body has a positive electrode and a negative electrode laminated with a separator interposed therebetween and wound around the centerline axis of the support column.
  • the column part is accommodated in the accommodation space.
  • the strut supports a first bottom and a second bottom that face each other in the axial direction of the battery.
  • the first member can be supported, for example, with respect to the second member by using the strut portion. Therefore, even if the entire exterior body is formed to be thin, it is possible to suppress unintended deformation such as bending of the first member in a stage prior to welding the first member and the second member. Therefore, welding work can be performed in a state in which displacement of the first member with respect to the second member is suppressed, and work efficiency can be improved, leading to improvement in productivity. Furthermore, the second member and the first member can be welded appropriately with high accuracy, and reliable sealing can be obtained. Therefore, an electrochemical cell with high operational reliability and high quality can be obtained.
  • the electrode body by winding the electrode body around the support, it becomes a wound electrode wound around the central axis of the support. That is, since the winding core used for winding the electrode body is used as the support, the electrode body can be housed in the container together with the support after the electrode body is formed by winding. Therefore, the assembly work can be performed efficiently, and in this respect also, the productivity can be improved.
  • the electrochemical cell described in (1) may further include a collector plate electrically connected to the electrode body and having at least a portion thereof exposed to the outside of the exterior body.
  • the current collector plate may be welded to the first bottom portion via an insulating sealing material. A first end of the post may contact the current collecting plate, and a second end may contact the second bottom.
  • the collector plate and the second member can be used as external connection terminals.
  • the strut may be made of an insulating material.
  • the support section can be designed with fewer restrictions, and the degree of freedom in design can be improved.
  • the strut may be a conductor.
  • the electrode assembly and the current collector plate may be electrically connected via the support column by directly contacting the first end of the support column and the current collector plate.
  • the second end portion and the second bottom portion of the support column may be insulated by being in contact with each other through an insulator.
  • the support can be used as a conductor. Therefore, for example, one of the positive electrode and the negative electrode in the electrode assembly wound around the support can be electrically connected to the current collector plate through the support. Therefore, it is easy to reduce the electric resistance of one electrode, and it is easy to improve the battery performance. Furthermore, with respect to one of the electrodes, electrical connection can be made by bringing the column portion and the current collector plate into contact with each other, so that the assembly work can be performed more efficiently.
  • the strut may be a conductor.
  • the first end portion of the support column and the current collector plate may be insulated by being in contact with each other through an insulator.
  • the electrode body and the second bottom may be electrically connected via the support by directly contacting the second end of the support and the second bottom.
  • the support can be used as a conductor. Therefore, for example, the other electrode of the positive electrode and the negative electrode in the electrode assembly wound around the support can be electrically connected to the second member through the support. Therefore, it is easy to reduce the electric resistance of the other electrode, and it is easy to improve the battery performance. Furthermore, as for the other electrode, electrical connection can be made by bringing the column portion and the second member into contact with each other, so that the assembly work can be performed more efficiently.
  • the current collector plate has the sealing material on the outer surface of the first bottom portion facing the opposite side of the housing space in the battery axial direction. It may be welded through the hole and exposed to the outside over the entire surface. The column portion may be in contact with the current collector plate through a through hole formed to penetrate the first bottom portion in the axial direction of the battery.
  • the first end of the column can be brought into contact with the current collector plate through the through hole, and the first member can be appropriately supported via the current collector plate.
  • the current collecting plate can be arranged on the outer surface side of the first bottom portion, the current collecting plate can be largely exposed to the outside over the entire surface. Therefore, the current collector plate can be effectively used as an external connection terminal, and an electrochemical cell that is easy to use and excellent in mountability can be obtained.
  • the current collector plate is welded to the inner surface of the first bottom portion facing the housing space via the sealing material, The first bottom portion may be partially exposed to the outside through a through hole formed to penetrate in the battery axial direction.
  • the current collector plate can be arranged on the inner surface side of the first bottom, so that the current collector plate and the entire first member can be supported using the pillars. Therefore, unintended bending or the like of the first member can be effectively suppressed. Even in this case, the collector plate can be partially exposed to the outside through the through hole, so that the collector plate can function as an external connection terminal.
  • the electrochemical cell according to any one of (1) to (7) may further include a positioning portion that positions the strut portion in a direction that intersects the battery axis.
  • the strut it is possible to position the strut using the positioning part. Therefore, during assembly work, for example, the first member and the strut can be combined without being displaced in the direction intersecting the battery axis. Furthermore, it is possible to combine the second member and the strut portion without positional deviation in the direction intersecting the battery axis. Therefore, the assembling work can be performed more efficiently, and the assembling accuracy can be improved.
  • the second member may be formed in a bottomed cylindrical shape having the side portion and the second bottom portion.
  • the first member may be welded in a state in which the first bottom portion overlaps the upper end opening edge of the side portion.
  • the second member may be formed in a bottomed cylindrical shape having the side portion and the second bottom portion.
  • the first member may include an inner side portion extending upward from an outer peripheral edge portion of the first bottom portion and welded to the inner side of the side portion.
  • the top opening edge of the side portion and the top opening edge of the inner side portion may face upward.
  • the first member and the second member can be combined so that the inner side portion radially doubles inside the side portion of the second member.
  • the side portion and the inner side portion are arranged so as to overlap with each other in the radial direction over the entire circumference, the upper end opening edge of the side portion and the upper end opening edge of the inner side portion are both in the same direction. can be placed facing the Therefore, for example, welding can be performed while approaching from above, and the side portion and the inner side portion can be firmly and easily welded. Therefore, the inside of the housing space can be sealed with high airtightness. Moreover, it is easy to perform welding work etc. efficiently.
  • the side portion of the second member includes a first side portion extending upward from an outer peripheral edge portion of the second bottom portion; a second side portion extending upward with a diameter larger than that of the first side portion after being bent radially outward from an upper end portion of the second side portion;
  • the first member may be welded together with the inner side portion overlapping the inner side of the second side portion.
  • An upper opening edge of the second side and an upper opening edge of the inner side may face upward.
  • the second member is formed so that the diameter of the second side portion located above the first side portion is larger than that of the first side portion, the first side portion is formed around the first side portion.
  • the difference between the diameter and the diameter of the second side can be used to secure the annular space.
  • the space can be effectively used to arrange external terminals, for example. Therefore, it can be used in such a way that the external terminals are brought into contact with each other from the side of the first side portion to achieve electrical continuity. Therefore, the electrochemical cell can be easily mounted and has excellent mountability.
  • the first side portion and the second side portion are connected by the bent portion directed outward in the radial direction, the rigidity of the entire side portion can be increased. Therefore, even if the second member is formed thin, the strength of the second member can be improved.
  • the first member and the second member are combined so that the inner side portion radially overlaps with the inside of the second side portion, the first member is supported using the bent portion described above. can be done. Therefore, the first member can be supported more stably in combination with the support by the strut portion.
  • the second side portion and the inner side portion are arranged so as to overlap in the radial direction over the entire circumference, the upper end opening edge of the second side portion and the upper end opening edge of the inner side portion are both directed in the same direction. can be arranged to face upwards. Therefore, welding can be performed, for example, while approaching from above, and the second side portion and the inner side portion can be firmly and easily welded. Therefore, the inside of the housing space can be sealed with high airtightness.
  • the second side portion can be formed with a large diameter, heat dissipation during welding can be improved.
  • a flat surface extending along the axial direction of the support may be formed on the outer peripheral surface of the support. .
  • the separator may be positioned with respect to the column while being in surface contact with the flat surface.
  • the separator when the electrode assembly is wound using the support, the separator can be positioned with respect to the support while being in surface contact with the flat surface. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of winding misalignment such as dislocation of the relative positional relationship of the separator with respect to the supporting column during winding. Therefore, an electrode assembly with high operational reliability can be obtained, and a high-quality electrochemical cell can be obtained.
  • grooves extending along the axial direction of the support may be formed on the outer peripheral surface of the support.
  • a pressing member may be detachably attached to the groove while sandwiching the separator.
  • the separator may be positioned with respect to the strut portion by mounting the pressing member in the groove portion.
  • the separator when the electrode assembly is wound using the supporting column, the separator can be positioned relative to the supporting column by mounting the pressing member in the groove while sandwiching the separator. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of winding misalignment, such as displacement of the relative positional relationship of the separator with respect to the strut portion, during winding. Therefore, an electrode assembly with high operational reliability can be obtained, and a high-quality electrochemical cell can be obtained.
  • the pressing member may also serve as a collector terminal for the positive electrode or the negative electrode.
  • the pressing member can function as a collector terminal, so the assembly work can be performed more efficiently.
  • the struts are bifurcated so as to face each other in the radial direction across the central axis of the struts.
  • a first column and a second column may be provided.
  • the separator may be positioned with respect to the column by being wound around the column while being inserted between the first column and the second column.
  • the separator when the electrode assembly is wound using the support column, the separator is inserted between the first column and the second column. can be used to position the separator. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of winding misalignment, such as displacement of the relative positional relationship of the separator with respect to the strut portion, during winding. Therefore, an electrode assembly with high operational reliability can be obtained, and a high-quality electrochemical cell can be obtained.
  • the first columnar portion and the second columnar portion may be arranged to face each other via a slit portion into which the separator is inserted.
  • the first column portion and the second column portion may be deformable so as to close the slit portion by winding the electrode body around the column portion.
  • the portion of the separator that is inserted into the slit can be sandwiched between the first column and the second column when the electrode body is wound around the column.
  • winding misalignment such as displacement of the relative positional relationship of the separator with respect to the strut portion, during winding.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the secondary battery taken along line AA shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the secondary battery taken along line AA shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a process diagram for winding the electrode assembly shown in FIG. 2 around a support, and shows a state in which a separator is fixed to the outer peripheral surface of the support.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the column is rotated from the state shown in FIG. 4 and the separator is first wound around the column;
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the column is further rotated from the state shown in FIG. 5 and the negative electrode is first wound around the column along with the separator.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a chuck portion that holds the supporting column portion shown in FIG. 4;
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a second embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention; It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the bulging part in 2nd Embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a chuck portion that holds the supporting column portion shown in FIG. 4;
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a second embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention; It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the bulging part in 2nd Embodiment.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a case where a protrusion shaft is formed on a lid member (first member) in the second embodiment; It is a longitudinal cross-sectional view which shows the case where a protrusion cylinder is formed in the lid member (1st member) in 2nd Embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention
  • FIG. 13 is a view showing a state in which a negative terminal tab of a negative electrode in the electrode body shown in FIG. 12 is connected to the outer peripheral surface of the supporting column;
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a secondary battery showing a modified example of the third embodiment;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a secondary battery showing another modification of the third embodiment
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention
  • FIG. 17 is a cross-sectional perspective view of the secondary battery shown in FIG. 16
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a secondary battery showing a modified example of the fourth embodiment
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a secondary battery showing another modification of the fourth embodiment
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention
  • 21 is a cross-sectional perspective view of the secondary battery taken along line BB shown in FIG.
  • FIG. 20 is a longitudinal sectional view of the secondary battery taken along line BB shown in FIG. 20;
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention;
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention;
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the separator welded to the outer peripheral surface of the support is bent with the welded portion as a base point;
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of a columnar support and a chuck.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of a secondary battery (electrochemical cell) according to one aspect of the present invention;
  • FIG. 5 is
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a separator is attached while being in surface contact with a flat surface formed on a column.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a pressing member is attached with a separator sandwiched inside a groove formed in a support.
  • FIG. 29 is a perspective view showing a case where the pressing member shown in FIG. 28 is used as a collector terminal;
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of a support column having a first column and a second column;
  • FIG. 31 is a top view showing a state in which a separator is inserted between the first column portion and the second column portion shown in FIG. 30;
  • FIG. 32 is a top view showing a state in which the column is rotated from the state shown in FIG.
  • FIG. 33 is a top view showing a state in which winding of the positive electrode and the negative electrode together with the separator is started from the state shown in FIG. 32 ;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of a support column having a first column and a second column;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of a support column having a first column and a second column;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of a support column having a first column and a second column;
  • FIG. 37 is a perspective view showing a state in which the electrode body is wound using the strut shown in FIG. 36;
  • FIG. 37 is a perspective view showing a modification of the strut portion shown in FIG. 36;
  • a lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as a secondary battery), which is a type of non-aqueous electrolyte secondary battery, will be described as an example.
  • the secondary battery 1 of the present embodiment is a so-called button (coin) type battery, and includes a metal exterior body 2 and a power generation element housed inside the exterior body 2.
  • the axis line passing through the center of the exterior body 2 and extending in the vertical direction is referred to as the battery axis O.
  • the battery axis O In a plan view seen from the direction of the battery axis O, the direction intersecting with the battery axis O is called the radial direction, and the direction rotating around the battery axis O is called the circumferential direction. Further, along the battery axis O, the direction from the bottom wall portion 11 of the container body 10, which will be described later, toward the lid member 20, which will be described later, is called upward, and the opposite direction is called downward.
  • the exterior body 2 includes a peripheral wall portion (side portion according to the present invention) 12, a top wall portion (first bottom portion according to the present invention) 21 and a bottom wall portion (second bottom portion) 11 facing each other in the direction of the battery axis O, and accommodates the power generation element 3 including the electrode body 30 in the accommodation space 5 formed therein.
  • the power generating element 3 includes an electrode assembly 30 having a positive electrode 32 and a negative electrode 33 with a separator 31 interposed therebetween, and contains an electrolytic solution (electrolyte solution) not shown.
  • the exterior body 2 includes a lid member (first member according to the present invention) 20 including a top wall portion 21, a bottom wall portion 11 and a peripheral wall portion 12, and a container body welded to the lid member 20 ( a second member according to the present invention) 10; ing.
  • a lid member first member according to the present invention
  • first member including a top wall portion 21, a bottom wall portion 11 and a peripheral wall portion 12, and a container body welded to the lid member 20 ( a second member according to the present invention) 10; ing.
  • the container body 10 includes a bottom wall portion 11 formed in a circular shape in a plan view, and the bottom wall portion 11 which is continuously provided along the entire circumference of the outer peripheral edge portion of the bottom wall portion 11, and extends upward from the bottom wall portion 11. and a peripheral wall portion 12 extending along the bottom.
  • the shape of the container body 10 is not limited to a cylindrical shape with a bottom.
  • the container body 10 is made of metal and functions as a positive electrode external connection terminal or a negative electrode external connection terminal electrically connected to the electrode body 30 .
  • the thickness of the container body 10 is, for example, about 0.01 mm to 0.30 mm, and is a thin metal container. However, in each drawing, the thickness of the container body 10 is exaggerated for easy viewing.
  • the specific metal material of the container 10 varies depending on whether the container 10 is to function as an external connection terminal for a positive electrode or an external connection terminal for a negative electrode.
  • a copper alloy, stainless steel, or a clad material (highly functional metal material) formed by pressure-bonding the same or different metals can be used. However, it is not limited to these cases.
  • stainless steel include ferritic stainless steel such as SUS430 and SUS444, and austenitic/ferritic duplex stainless steel such as SUS329J4L.
  • the clad material for example, a three-layer clad material of Cu (inner layer) / Fe (middle layer) / Ni (outer layer), a three-layer clad material of Ni (inner layer) / Fe (middle layer) / Ni (outer layer), or Al (inner layer )/SUS (middle layer)/Ni (outer layer).
  • the clad material is not limited to three layers, and may be formed by press-bonding other metals in multiple layers.
  • the thermal conductivity can be improved, so the heat dissipation during welding can be improved. Therefore, it is preferable to use Cu for the inner layer of the clad material because it can lead to the protection of the electrode body 30 .
  • a metal plating film by plating either one of the inner surface and the outer surface of the clad material, or both the inner surface and the outer surface.
  • a Ni plating film for example, a Ni plating film, an alloy plating film such as Ni, or the like can be used.
  • an alloy plating film of a eutectic metal material when an alloy plating film of a eutectic metal material is employed, the melting point can be lowered, for example, when performing resistance welding. Therefore, it is possible to lower the temperature during welding.
  • an Au--Ni alloy plating film, a Ni--P alloy plating film, a Ni--B alloy plating film, and the like can be suitably employed.
  • the metal material of the container 10 is preferably non-magnetic in addition to corrosion resistance.
  • stainless steels include various austenitic stainless steels such as SUS201, SUS202, SUS303, SUS304, SUS305, SUS316, SUS317, SUS321, and SUS347. can be mentioned.
  • a material in which a resin layer is formed on the surface of the various metals described above may be employed.
  • a laminate film in which a metal layer made of stainless steel and a film-like resin layer are laminated can be used. In this case, the opening of the container 10 can be closed by joining the metal lid member 20 and the metal layer of the container 10 .
  • the resin layer for example, a resin material employed for the sealant film 40 to be described later can be used.
  • the lid member 20 is formed in a topped cylindrical shape having a top wall portion 21 and an inner peripheral wall portion (inner side portion according to the present invention) 22 .
  • the top wall portion 21 is formed in a circular shape in plan view, and is arranged so as to face the bottom wall portion 11 of the container body 10 in the battery axis O direction with the electrode body 30 interposed therebetween.
  • the inner peripheral wall portion 22 is continuously provided over the entire circumference of the outer peripheral edge portion of the top wall portion 21 and extends upward from the top wall portion 21 .
  • the shape of the lid member 20 should just correspond to the shape of the container body 10 .
  • the shape of the lid member 20 may correspond to the shape of the container body 10, and may be formed to have an elliptical, quadrangular, or polygonal outer shape in a plan view.
  • the thickness of the lid member 20 is, for example, about 0.01 mm to 0.30 mm, similar to the container body 10, and is thin. However, in each drawing, the thickness of the lid member 20 is exaggerated for easy viewing.
  • the top wall portion 21 of the lid member 20 is positioned below the upper opening edge of the peripheral wall portion 12 of the container body 10, and the upper opening edge of the peripheral wall portion 12 and the upper opening edge of the inner peripheral wall portion 22 are flush with each other. It is arranged inside the peripheral wall portion 12 so as to be. As a result, the inner peripheral wall portion 22 is welded to the inside of the peripheral wall portion 12 of the container body 10 so as to overlap in the radial direction.
  • peripheral wall portion 12 and the inner peripheral wall portion 22 are firmly joined by welding over the entire circumference.
  • the opening of the container body 10 can be closed using the lid member 20, and an accommodation space (sealed space) 5 for accommodating the strut portion 4 and the power generation element 3 is formed between the lid member 20 and the container body 10.
  • the welding method of the container body 10 and the lid member 20 is not particularly limited, but for example, laser welding, ultrasonic welding, resistance welding such as seam welding, friction stir welding (FSW), etc. can be adopted. These welding operations may be performed by a so-called work move method, in which welding is performed while moving the exterior body 2 side, which is a workpiece to be welded, while the welding device side (not shown) is fixed. Alternatively, a so-called head move method may be used in which the side of the exterior body 2, which is the workpiece to be welded, is fixed and the welding is performed while moving the welding machine side. For example, when laser welding is performed by a head move method, a galvano scanning laser welder or the like can be employed.
  • a through hole 23 penetrating through the lid member 20 in the vertical direction is formed coaxially with the battery axis O in the central portion of the lid member 20 .
  • the shape of the through hole 23 is not particularly limited, it is formed in a circular shape in a plan view, for example.
  • the lid member 20 configured in this manner is made of metal.
  • a specific metal material for the lid member 20 for example, a metal material of the same type as or different from that of the container body 10 can be adopted.
  • the metal material of the lid member 20 for example, when a metal material different from that of the container body 10 is used, it is preferable to use a material having a coefficient of thermal expansion similar to that of the container body 10.
  • the lid member 20 is also preferably plated to form a metal plating film on either one of the inner surface and the outer surface, or both the inner surface and the outer surface, similarly to the container body 10 .
  • the metal plated film the metal plated film described above can be employed.
  • the lid member 20 configured as described above is thermally welded (welded) via a sealant film (insulating sealing material according to the present invention) 40, and at least a portion of the lid member 20 is A collector plate 41 exposed to the outside (above) is provided.
  • the sealant film 40 and the collector plate 41 are arranged on the upper surface (outer surface) of the top wall portion 21 of the lid member 20 facing away from the housing space 5 in the battery axis O direction.
  • the collector plate 41 is thermally welded to the upper surface of the top wall portion 21 via the sealant film 40, and is exposed upward over the entire surface.
  • the sealant film 40 is formed in an annular shape surrounding the through hole 23 formed in the top wall portion 21, and is arranged so as to overlap the upper surface of the top wall portion 21 while being arranged coaxially with the battery axis O.
  • the sealant film 40 is formed with an inner diameter smaller than the diameter of the through hole 23 .
  • the inner diameter of the sealant film 40 is not limited to this case, and the inner diameter of the sealant film 40 may be equal to or larger than the diameter of the through hole 23 .
  • the sealant film 40 is made of, for example, a polyolefin thermoplastic resin or an engineering plastic such as polyphenylene sulfide (PPS).
  • polyolefin include polyethylene, polypropylene, polybutene, and the like.
  • a composite such as a copolymer or blend polymer of the above-described polyolefins, or polypropylene reinforced with a non-woven fabric may be used.
  • multiple sealant films 40 having different sizes, shapes, or thicknesses may be stacked.
  • the current collecting plate 41 is a metal plate and electrically connected to the electrode body 30 .
  • the collector plate 41 functions as a positive external connection terminal or a negative external connection terminal electrically connected to the electrode body 30 .
  • the collector plate 41 has a diameter smaller than the outer diameter of the sealant film 40 and is formed in a circular shape in a plan view so as to overlap the upper surface of the sealant film 40 while being arranged coaxially with the battery axis O. are placed.
  • the current collector plate 41 closes the through hole 23 from above.
  • the material of the current collector plate 41 is not particularly limited, but nickel or the like can be suitably used, for example. Furthermore, the surface of the current collecting plate 41 that can be connected to the outside may be formed with a metal made of an electrically conductive material such as gold or nickel, or an alloy plating film containing these metals.
  • the sealant film 40 described above is thermally welded to the upper surface of the top wall portion 21 and the lower surface of the current collector plate 41, respectively.
  • the current collecting plate 41 is heat-sealed to the upper surface of the top wall portion 21 via the sealant film 40, and airtightly seals the through hole 23 from above while maintaining insulation between the current collecting plate 41 and the lid member 20. is doing.
  • the current collector plate 41 is integrally combined with the lid member 20 via the sealant film 40 .
  • the sealant film 40 insulates the collector plate 41 and the container body 10 .
  • the current collecting plate 41 and the container body 10 are in contact with contact pressure terminals, holders, etc. of an electronic device (not shown), respectively, thereby connecting the positive electrode side terminal and the negative electrode side terminal of the electronic device. can be electrically connected to any one of the terminals. After welding a metal terminal to at least one of the current collecting plate 41 and the container body 10, the terminal may be electrically connected to the electronic device by soldering, welding, or the like.
  • the power generation element 3 and the strut portion 4 are housed in the housing space 5 of the exterior body 2 .
  • the column portion 4 is formed in the shape of an axis extending vertically along the battery axis O and arranged coaxially with the battery axis O.
  • the strut portion 4 is formed in a hollow cylindrical shape, and its outer diameter is smaller than the diameter of the through hole 23 and the inner diameter of the sealant film 40 .
  • the upper end (the first end according to the present invention) of the column portion 4 is in direct contact with the current collector plate 41 from below through the through hole 23, and the lower end (the second end according to the present invention) is in direct contact with the current collector plate 41 through the through hole 23 .
  • end is arranged so as to be in direct contact with the bottom wall portion 11 of the container body 10 from above. Therefore, the column portion 4 supports the current collector plate 41 integrally combined with the lid member 20 from below. In other words, the column portion 4 supports the lid member 20 from below via the current collector plate 41 .
  • the column portion 4 of the present embodiment is made of an inorganic material such as ceramic or an insulating material such as a synthetic resin material.
  • a thermoplastic resin having a melting point equivalent to that of the separator 31 can be preferably used.
  • materials such as synthetic resins such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), and PBT (polybutylene terephthalate) can be used.
  • copolymers and blend polymers of these synthetic resins can also be used.
  • the power generation element 3 includes an electrode assembly 30 and an electrolyte solution (not shown), and is hermetically housed in the housing space 5 together with the above-described strut portion 4 .
  • the electrolytic solution for example, a liquid obtained by dissolving a supporting electrolyte in a non-aqueous solvent can be preferably used.
  • the supporting salt for example, lithium fluorophosphate (LiPF6) or the like can be used.
  • a solvent for example, a low boiling point solvent can be used together with ethylene carbonate (EC).
  • the power generation element 3 may adopt an electrode body using an electrolyte such as a solid electrolyte, a polymer electrolyte, or a gel electrolyte instead of the electrolyte.
  • electrolyte such as a solid electrolyte, a polymer electrolyte, or a gel electrolyte instead of the electrolyte.
  • polymer electrolytes include polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), blend polymers containing these, polyacrylates, polymethacrylates, polysiloxanes, and polyphosphazenes.
  • a gel electrolyte containing poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, PVdF-HFP) may be used as the electrolyte.
  • the electrode body 30 has a positive electrode 32 and a negative electrode 33 arranged with a separator 31 interposed therebetween, and is a wound electrode wound around the battery axis O in multiple layers. Specifically, the electrode body 30 is wound around the support 4 in a state in which the positive electrode 32 and the negative electrode 33 are superimposed with the separator 31 interposed therebetween. As a result, the electrode body 30 is configured to be radially wound multiple times around the center axis C (see FIG. 4) of the column portion 4 arranged coaxially with the battery axis O. As shown in FIG. Therefore, the column portion 4 also functions as a winding core for winding the electrode body 30 .
  • the electrode body 30 is wound in multiple spirals around the battery axis O (the central axis line C of the strut portion 4) in a plan view seen from the direction of the battery axis O.
  • the negative electrode 33, the separator 31, the positive electrode 32, and the separator 31 are arranged from the innermost layer of the electrode body 30 located on the support 4 side toward the outermost layer located on the peripheral wall portion 12 side of the container body 10.
  • the negative electrode 33 , the separator 31 , and the positive electrode 32 are repeatedly arranged in this order.
  • a so-called pellet-type electrode body having a positive electrode 32 and a negative electrode 33 on both sides of a separator 31 may be used. In each drawing other than FIG. 2, illustration of the electrode body 30 is simplified.
  • the positive electrode 32 is formed into a single sheet in the unfolded state before the electrode assembly 30 is wound.
  • the positive electrode 32 includes a long positive current collector (positive current collector foil) 32a formed so as to extend in a belt shape with a constant width, and coating or the like on one side or both sides of the positive electrode current collector 32a. and a positive electrode active material layer 32b formed by
  • the positive electrode current collector 32a is formed into a thin sheet (metal foil) made of a metal material such as aluminum, an aluminum alloy, or stainless steel.
  • the thickness of the positive electrode current collector 32a is, for example, several ⁇ m to ten and several ⁇ m.
  • the positive electrode active material layer 32b is formed on a portion of the positive electrode current collector 32a excluding a positive electrode terminal tab 32c, which will be described later.
  • metal foil for example, etching foil, punching metal, sintered metal, or foam metal can be used.
  • a conductive agent eg, carbon black, graphite, etc.
  • a binder eg, polyvinylidene fluoride, etc.
  • a solvent eg, N-methylpyrrolidone, etc.
  • solvent can be mixed to prepare a positive electrode slurry.
  • the coating liquid containing the constituent material for forming the positive electrode active material layer 32b is referred to as "positive electrode slurry”.
  • the cathode active material layer 32b can be formed by applying this cathode slurry to the cathode current collector 32a and drying it.
  • positive electrode active materials include nickel-manganese-lithium cobaltate (NMC), nickel-cobalt-lithium aluminate (NCA), lithium titanate (LTO), lithium manganate (LMO), and the like. and a composite oxide containing a metal.
  • a positive electrode terminal tab 32c is formed at one end of the positive electrode current collector 32a that is located away from the support column 4. As described above, the positive electrode terminal tab 32c does not have the positive electrode active material layer 32b formed thereon and is electrically connectable to other parts. The positive electrode terminal tab 32c is arranged on the outer layer side of the electrode body 30 when the electrode body 30 is wound.
  • the negative electrode 33 is formed into a single sheet in the unfolded state before the electrode body 30 is wound.
  • the negative electrode 33 is composed of a long negative electrode current collector (negative electrode current collector foil) 33a formed to extend in a belt shape with a constant width, and coating or the like on one or both sides of the negative electrode current collector 33a. and a negative electrode active material layer 33b formed by
  • the negative electrode current collector 33a is formed into a thin sheet (metal foil) made of a metal material such as copper, a copper alloy, nickel, or stainless steel.
  • the thickness of the negative electrode current collector 33a is, for example, about several ⁇ m to ten and several ⁇ m.
  • the negative electrode active material layer 33b is formed on a portion of the negative electrode current collector 33a excluding a negative electrode terminal tab 33c, which will be described later.
  • metal foil for example, etching foil, punching metal, sintered metal, or foamed metal can be used.
  • a conductive aid eg, carbon black, graphite, etc.
  • a binder eg, dispersion of styrene-butadiene rubber (SBR), etc.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • a thickener For example, cellulose nanofibers (CNF, carboxymethyl cellulose, etc.) and a solvent (for example, any solvent such as pure water) can be mixed to prepare a negative electrode slurry.
  • the coating liquid containing the constituent material for forming the negative electrode active material layer 33b is referred to as "negative electrode slurry".
  • the anode active material layer 33b can be formed by applying the anode slurry to the anode current collector 33a and drying it.
  • the negative electrode active material include silicon, silicon oxide, graphite, hard carbon, lithium titanate (LTO), LiAl, and the like, either singly or as a mixture.
  • a negative electrode terminal tab 33c is formed at one end of the negative electrode current collector 33a which is located on the side away from the support 4. As shown in FIG. As described above, the negative electrode terminal tab 33c does not have the negative electrode active material layer 33b formed thereon and is electrically connectable to other parts. The negative electrode terminal tab 33c is arranged on the outer layer side of the electrode assembly 30 when the electrode assembly 30 is wound.
  • the separator 31 shown in FIG. 4 is formed of, for example, a microporous film made of resin such as polyolefin, a nonwoven fabric made of glass or resin, a laminate of fibers such as cellulose fibers, or the like.
  • the separator 31 allows lithium ions to pass through ion permeable holes (not shown).
  • a porous body capable of holding an electrolytic solution in its pores, or a resin layer having lithium ion conductivity, or the like can be employed as the separator 31, for example, a porous body capable of holding an electrolytic solution in its pores, or a resin layer having lithium ion conductivity, or the like can be employed.
  • the separator 31 is arranged entirely between the layers of the positive electrode 32 and the negative electrode 33 and insulates between the positive electrode 32 and the negative electrode 33 . Therefore, the separator 31 is arranged so as to be interposed between the positive electrode 32 and the negative electrode 33 over at least the entire region where the positive electrode 32 and the negative electrode 33 face each other.
  • the electrode body 30 configured as described above is integrally combined with the support 4 by being wound around the support 4.
  • the electrode body 30 is a wound electrode in which a positive electrode 32 and a negative electrode 33 are wound around the central axis C of the support 4 so as to be laminated in multiple layers in the radial direction with a separator 31 interposed therebetween. Become.
  • one of the positive electrode 32 and the negative electrode 33 is conductive (electrically connected) to the current collecting plate 41, and the other electrode is electrically connected to the collector plate 41. It is conductive (electrically connected) to the container body 10 .
  • the electrical connection includes, for example, contact through a carbonaceous material, welding between metals, contact between metals, and the like.
  • the negative electrode 33 is electrically connected to the collector plate 41 and the positive electrode 32 is electrically connected to the container body 10 .
  • the collector plate 41 can function as an external connection terminal for the negative electrode
  • the container body 10 can function as an external connection terminal for the positive electrode.
  • the present invention is not limited to this case, and the container body 10 may function as an external connection terminal for the negative electrode by electrically connecting the negative electrode 33 to the container body 10 .
  • the current collecting plate 41 may function as an external connection terminal for the positive electrode by electrically connecting the positive electrode 32 to the current collecting plate 41 .
  • the negative terminal tab 33c When the negative electrode 33 is electrically connected to the current collecting plate 41, for example, the negative terminal tab 33c may be directly electrically connected to the current collecting plate 41, or may be connected via a conductor corresponding to a lead wire (not shown). The negative electrode terminal tab 33c and the collector plate 41 may be electrically connected to each other.
  • the positive electrode 32 when the positive electrode 32 is electrically connected to the container 10, for example, the positive electrode terminal tab 32c may be directly electrically connected to the container 10, or a conductor corresponding to a lead wire (not shown) may be used.
  • the positive electrode terminal tab 32c and the container body 10 may be electrically connected to each other.
  • the portion shifted to the region R1 side where the positive electrode 32 is superimposed from the central portion in the length direction of the separator 31 is attached to the outer peripheral surface of the support pillar 4. Weld. As a result, the area R2 of the separator 31 on which the negative electrode 33 is superimposed can be secured larger than the area R1 on which the positive electrode 32 is superimposed.
  • the strut 4 is rotated around the central axis C as indicated by arrow M in FIG.
  • the column portion 4 is rotated so that the region R2 of the separator 31 on which the negative electrode 33 is superimposed is first wound around the column portion 4 .
  • the separator 31 and the negative electrode 33 are overlapped so that the negative electrode 33 is inserted between the separator 31 wound around the support 4 and the support 4 .
  • the negative electrode 33 is inserted until it abuts against the welding portion 42 as indicated by an arrow S in FIG.
  • the strut portion 4 is further rotated.
  • the negative electrode 33 can be wound around the column portion 4 in advance. Therefore, the innermost layer of the electrode body 30 can be formed of the negative electrode 33 .
  • the supporting column 4 is continuously rotated to wind the separator 31 , the positive electrode 32 and the negative electrode 33 .
  • the electrode body 30 wound around the support 4 can be manufactured.
  • the negative electrode 33 is preferably formed to be longer than the positive electrode 32 because the negative electrode 33 is wound around the support 4 first.
  • the electrode body 30 is wound using the strut portion 4 as a winding core, a winding machine (not shown) can be used.
  • the winding machine is provided with a chuck portion 50 capable of detachably holding the support 4 and rotatable around the central axis C of the support 4, as shown in FIG. 7, for example.
  • the chuck portion 50 has a first chuck portion 51 and a second chuck portion 52 arranged on both sides of the support 4 .
  • the first chuck portion 51 and the second chuck portion 52 are arranged coaxially with the central axis line C. As shown in FIG.
  • the first chuck portion 51 and the second chuck portion 52 can be moved toward and away from the column portion 4 along the central axis C, respectively.
  • the first chuck portion 51 and the second chuck portion 52 have protrusions 51a and 52a that protrude toward the support 4 and have a tapered cross section.
  • the protrusions 51a and 52a can be inserted into the opening of the cylindrical support 4. As shown in FIG.
  • the supporting column 4 can be sandwiched from both sides in the direction of the center axis C using the first chucking portion 51 and the second chucking portion 52 . Further, it is possible to center the column portion 4 so that the first chuck portion 51, the second chuck portion 52, and the column portion 4 are aligned on the central axis C. As shown in FIG. Therefore, by using the chuck portion 50, the column portion 4 can be rotated around the central axis C with high accuracy while suppressing rotational shake and the like. Therefore, it is possible to wind the electrode body 30 around the support 4 with high accuracy.
  • the collector plate 41 that functions as an external connection terminal for the negative electrode is exposed to the outside. Furthermore, the container body 10 that functions as an external connection terminal for the positive electrode is exposed to the outside. Therefore, it is possible to use the secondary battery 1 by using the current collector plate 41 and the container body 10 .
  • the column portion 4 is accommodated in the accommodation space 5 in addition to the electrode body 30 .
  • the column portion 4 is arranged so that the upper end portion contacts the current collector plate 41 from below through the through hole 23 and the lower end portion contacts the bottom wall portion 11 of the container body 10 from above.
  • the current collecting plate 41 can be supported from below using the supporting column portion 4 .
  • the current collecting plate 41 is welded to the lid member 20 via the sealant film 40 , it is combined integrally with the lid member 20 . Therefore, the column portion 4 can support the lid member 20 from below through the current collector plate 41 .
  • the entire exterior body 2 including the lid member 20 is formed to be thin, for example, unintended deformation such as bending of the lid member 20 occurs before the welding joining of the container body 10 and the lid member 20. can be suppressed. Therefore, the welding operation can be performed in a state in which displacement of the lid member 20 with respect to the container body 10 is suppressed. Therefore, work efficiency can be improved, which leads to improvement in productivity. Furthermore, the container body 10 and the lid member 20 can be welded together accurately and appropriately, and reliable sealing can be obtained. Therefore, the secondary battery 1 can have high operational reliability and high quality.
  • the electrode body 30 Furthermore, by winding the electrode body 30 around the support 4, the positive electrode 32 and the negative electrode 33 are superimposed with the separator 31 interposed therebetween, and the wound electrode is wound around the central axis C of the support 4. becomes.
  • the strut portion 4 is used as a core for winding the electrode body 30 . Therefore, after the electrode body 30 is formed by winding, the electrode body 30 can be accommodated in the container body 10 together with the supporting column portion 4 . Therefore, assembly work can be efficiently performed. Therefore, this point can also lead to an improvement in productivity.
  • the secondary battery 1 of the present embodiment even if the exterior body 2 is made thin, it is possible to obtain reliable sealing performance, and it is possible to improve productivity. . Furthermore, since the support pillar 4 is made of an insulating material, the support 4 can be formed without considering electrical connection to the collector plate 41 , the container body 10 and the electrode body 30 . Therefore, it is easy to freely design the column portion 4 with few restrictions, and the degree of freedom in design can be improved. Furthermore, since the current collecting plate 41 is arranged on the upper surface of the lid member 20, the current collecting plate 41 can be largely exposed over the entire surface. Therefore, it is easy to effectively use the current collector plate 41 as an external connection terminal for the negative electrode. Therefore, the secondary battery 1 can be easy to use and excellent in mountability.
  • the container body 10 and the lid member 20 are formed of the aforementioned clad material or the like, or when the container body 10 and the lid member 20 are plated or the like,
  • the secondary battery 1 heats up for some reason and the internal pressure rises, it is also possible to take a fail-safe measure to release the internal pressure to the outside by peeling the metal interface.
  • the current collector plate 41 and the lid member 20 are heat-sealed via the sealant film 40, but the present invention is not limited to this case.
  • the sealant film 40 may be a single synthetic resin layer, or may be formed by joining multiple synthetic resin layers.
  • the sealant film 40 may be a sealing material made of an inorganic material such as ceramic or glass. In the first manufacturing method and the second manufacturing method described below, the case where the sealant film 40 is formed by heat-sealing the first sealing material and the second sealing material made of synthetic resin is exemplified.
  • a step of superimposing the first sealing material on the lower surface of the current collector plate 41 and combining them integrally by thermal welding is performed.
  • a collector plate assembly in which the collector plate 41 and the first sealing material are integrally combined can be obtained.
  • a step of superimposing the second sealing material on the upper surface of the top wall portion 21 of the lid member 20 and combining them integrally by thermal fusion is performed.
  • a lid member assembly in which the lid member 20 and the second sealing material are integrally combined can be obtained.
  • the current collector plate assembly and the lid member assembly are combined so that the first sealing material and the second sealing material overlap each other, and then the first sealing material and the second sealing material are heated.
  • a fusing step is performed.
  • the current collector plate 41 and the lid member 20 can be integrally combined via the sealant film 40 in which the first sealing material and the second sealing material are integrated by thermal fusion.
  • a step of winding the separator 31, the positive electrode 32 and the negative electrode 33 around the support 4 using the support 4 as a winding core to form the electrode body 30 is performed.
  • This step can adopt the method of forming the electrode body 30 described above.
  • the lid member 20 can be fitted inside the peripheral wall portion 12 of the container body 10 while supporting the lid member 20 from below using the strut portion 4 . Furthermore, in a state in which the upper opening edge of the peripheral wall portion 12 of the container body 10 and the upper opening edge of the inner peripheral wall portion 22 of the lid member 20 are flush with each other, the peripheral wall portion 12 of the container body 10 and the inner peripheral wall of the lid member 20 are arranged. 22 can be radially overlapped.
  • a step of welding the peripheral wall portion 12 and the inner peripheral wall portion 22 over the entire circumference is performed.
  • laser welding, ultrasonic bonding, resistance welding such as seam welding, friction stir welding, or the like can be employed.
  • the container body 10 and the lid member 20 can be welded to each other.
  • the housing 5 in which the electrode body 30 and the supporting column 4 are housed can be hermetically sealed.
  • the secondary battery 1 shown in FIGS. 1 to 3 can be manufactured.
  • both the upper end opening edge of the peripheral wall portion 12 and the upper end opening edge of the inner peripheral wall portion 22 face upward in the same direction. Therefore, for example, laser welding can be performed while approaching from above. Therefore, the peripheral wall portion 12 and the inner peripheral wall portion 22 can be firmly and easily welded together by, for example, butt welding. As a result, the inside of the accommodation space 5 can be sealed with high airtightness. Furthermore, it is easy to perform welding work efficiently. Furthermore, it is also possible to perform seam welding (electric resistance welding) while sandwiching the circumferential wall portion 12 and the inner circumferential wall portion 22 that are doubled in the radial direction, for example, with roller electrodes.
  • seam welding electric resistance welding
  • a second manufacturing method for manufacturing the secondary battery 1 in a different order of steps from the first manufacturing method will be described.
  • a step of forming the electrode body 30 by winding the separator 31, the positive electrode 32 and the negative electrode 33 around the support 4 using the support 4 as a winding core is performed.
  • This step can adopt the method of forming the electrode body 30 described above.
  • a step of accommodating the column portion 4 around which the electrode body 30 is wound inside the container body 10 filled with the electrolytic solution is performed.
  • a process of superimposing the first sealing material on the lower surface of the current collector plate 41 and combining them integrally by thermal welding is performed.
  • a collector plate assembly in which the collector plate 41 and the first sealing material are integrally combined can be obtained.
  • a step of superimposing the second sealing material on the upper surface of the top wall portion 21 of the lid member 20 and combining them integrally by thermal fusion is performed.
  • a lid member assembly in which the lid member 20 and the second sealing material are integrally combined can be obtained.
  • the current collector plate assembly and the lid member assembly are combined so that the first sealing material and the second sealing material overlap each other, and then the first sealing material and the second sealing material are heated.
  • a fusing step is performed.
  • the current collector plate 41 and the lid member 20 can be integrally combined via the sealant film 40 in which the first sealing material and the second sealing material are integrated by thermal fusion.
  • the lid member 20 is combined with the container body 10 so that the upper end portion of the column portion 4 housed inside the container body 10 and the current collector plate 41 are in contact with each other.
  • the lid member 20 can be fitted inside the peripheral wall portion 12 of the container body 10 while supporting the lid member 20 from below using the strut portion 4 .
  • the upper opening edge of the peripheral wall portion 12 of the container body 10 and the upper opening edge of the inner peripheral wall portion 22 of the lid member 20 are flush with each other, and the inner side of the peripheral wall portion 12 of the container body 10 and the lid member 20 is opened.
  • the peripheral wall portion 22 can be overlapped in the radial direction.
  • a step of welding the peripheral wall portion 12 and the inner peripheral wall portion 22 over the entire circumference is performed.
  • laser welding, ultrasonic bonding, resistance welding such as seam welding, friction stir welding, or the like can be employed.
  • the container body 10 and the lid member 20 can be welded to each other.
  • the housing 5 in which the electrode body 30 and the supporting column 4 are housed can be hermetically sealed.
  • the secondary battery 1 shown in FIGS. 1 to 3 can be manufactured. It should be noted that the excellent effects during welding are the same as those of the first manufacturing method.
  • the manufacturing method is not limited to these methods.
  • the sealant film 40 is formed by heat-sealing the first sealing material and the second sealing material. ) may be employed. In this case, it is not necessary to prepare a collector plate assembly and a lid member assembly separately, and the collector plate 41 and the lid member 20 can be integrally combined with one sealant film 40 interposed therebetween.
  • the upper end portion of the column portion 4 and the lower surface of the current collector plate 41 made of an insulating material are in contact with each other.
  • temporary fixing such as pressing the lid member 20 from above is performed before the container body 10 and the lid member 20 are joined by welding. is preferred because it does not require
  • the positional deviation of the separator 31 with respect to is prevented, it is not limited to the welded portion 42 .
  • the positional deviation of the separator 31 with respect to the column portion 4 may be prevented by adhesively fixing the separator 31 to the outer peripheral surface of the column portion 4 using an adhesive.
  • the secondary battery (electrochemical cell according to the present invention) 60 of the present embodiment is placed in the housing space 5 with the support 4 positioned with respect to the lid member 20 and the container body 10.
  • the column part 4 and the electrode body 30 are accommodated.
  • a projection portion (positioning portion according to the present invention) 61 is formed which extends upward.
  • the projecting portion 61 is formed so as to bulge upward in a hemispherical shape.
  • the projecting portion 61 is arranged coaxially with the battery axis O, and enters the lower end opening of the supporting column portion 4 from below.
  • the post 4 is prevented from being displaced from the bottom wall 11 in the radial direction intersecting the battery axis O.
  • the strut portion 4 is radially positioned with respect to the bottom wall portion 11 .
  • the projection 61 may have various shapes such as a cylindrical shape, a prismatic shape, a conical shape, and a pyramidal shape.
  • an upwardly bulging cylindrical bulging portion (positioning portion according to the present invention) 62 is formed.
  • the bulging portion 62 is formed in a circular shape in plan view having an outer diameter equivalent to the diameter of the through hole 23 formed in the lid member 20 .
  • the bulging portion 62 is formed so as to bulge to a height that slightly protrudes upward from the upper end opening edge of the peripheral wall portion 12 of the container body 10 .
  • the strut part 4 is formed longer upward than in the first embodiment.
  • the column portion 4 is in contact with the top wall of the bulging portion 62 from below while entering the inside of the bulging portion 62 from below. In this manner, the column portion 4 enters the inside of the bulging portion 62 from below, so that the column portion 4 is prevented from being displaced from the current collector plate 41 in the radial direction intersecting the battery axis O. . Therefore, the column portion 4 is radially positioned with respect to the lid member 20 integrally combined with the current collector plate 41 .
  • the secondary battery 60 of this embodiment configured as described above can achieve the same effects as those of the first embodiment.
  • the support 4 can be positioned using the projecting portion 61 and the bulging portion 62 . Therefore, during assembly work, the lid member 20 and the strut portion 4 can be combined without being displaced in the radial direction. Furthermore, the container body 10 and the support
  • the projecting portion 61 formed on the bottom wall portion 11 and the bulging portion 62 formed on the current collector plate 41 are used to support the supporting column portion for each of the container body 10 and the lid member 20 .
  • 4 is positioned, it is not limited to this case.
  • the support 4 may be positioned with respect to at least one of the container body 10 and the lid member 20 .
  • the inner diameter of the bulging portion 62 may be formed to be equal to or slightly smaller than the outer diameter of the strut portion 4 .
  • the bulging portion 62 can be closely fitted (for example, interference fit) to the outside of the upper end portion of the support 4 by press fitting or the like.
  • the current collecting plate 41 is formed with the bulging portion 62 that bulges upward as a positioning portion, but the present invention is not limited to this case.
  • the positioning portion may be formed so as to protrude downward from the current collector plate 41 .
  • a projecting shaft (positioning portion according to the present invention) 63 projecting downward may be formed coaxially with the battery axis O at the central portion of the current collecting plate 41 .
  • the projecting shaft 63 is formed in a circular shape having a diameter equal to or slightly larger than the inner diameter of the support 4 in plan view, and is closely fitted (for example, interference fit) inside the upper end opening of the support 4 by press fitting or the like. there is Even in the case of such a configuration, it is possible to position the column portion 4 with respect to the current collector plate 41 while physically fixing the current collector plate 41 and the column portion 4 .
  • a projecting cylinder (positioning portion according to the present invention) 64 projecting downward may be formed coaxially with the battery axis O at the central portion of the current collecting plate 41 .
  • the protruding tube 64 is formed in a cylindrical shape with an inner diameter equal to or slightly smaller than the outer diameter of the support 4, and is closely fitted (for example, interference fit) to the outside of the upper end of the support 4 by press fitting or the like.
  • FIG. 11 illustrates the case where the support
  • the struts 4 are conductors.
  • the column portion 4 is made of metal and has a cylindrical shape.
  • the material of the support pillar 4 is not particularly limited, nickel or the like can be suitably used, for example, like the current collector plate 41 .
  • the electrode body 30 is electrically connected to the current collector plate 41 through the support 4 because the support 4 is a conductor. Specifically, the electrode body 30 is wound around the column portion 4 in a state where the negative electrode 33 is electrically connected to the column portion 4 . As a result, the negative electrode 33 is electrically connected to the collector plate 41 through the column portion 4 .
  • an insulating material is provided between the lower end of the column 4 and the bottom wall 11 of the container body 10 to insulate the column 4 and the bottom wall 11 from each other.
  • a body 71 is formed.
  • the insulator 71 is formed over the entire upper surface (inner surface) of the bottom wall portion 11 of the container body 10 . As a result, it is possible to electrically insulate between the lower end portion of the column portion 4 and the bottom wall portion 11 by using the insulator 71 .
  • the insulator 71 need not be formed over the entire upper surface of the bottom wall portion 11 .
  • the insulator 71 may be formed at least in a region of the upper surface of the bottom wall portion 11 with which the lower ends of the support columns 4 contact.
  • the insulator 71 may be formed continuously not only on the upper surface of the bottom wall portion 11 but also on the inner surface side of the peripheral wall portion 12 .
  • the insulator 71 does not need to be formed on the bottom wall portion 11 side, and may be formed on the lower end surface of the column portion 4 .
  • the insulator 71 may be formed on the upper surface of the bottom wall portion 11 and the lower end surface of the supporting column portion 4 respectively.
  • the insulator 71 is not limited to a specific one, but for example, an insulating synthetic resin film may be used. Further, a synthetic resin insulating tape (for example, polyimide tape, polyphenylene sulfide (PPS) tape, polyethylene terephthalate (PET) tape) having excellent insulating properties may be used as the insulator 71 . Furthermore, an insulating film using insulating paint may be employed as the insulator 71 .
  • a synthetic resin insulating tape for example, polyimide tape, polyphenylene sulfide (PPS) tape, polyethylene terephthalate (PET) tape
  • PET polyethylene terephthalate
  • an insulating film using insulating paint may be employed as the insulator 71 .
  • the electrical connection between the column portion 4 and the negative electrode 33 is not limited to a specific method.
  • the negative terminal tab 33c of the negative electrode 33 is first joined to the outer peripheral surface of the support 4 via a joint 72 by welding or the like. do it.
  • the separator 31, the negative electrode 33, and the positive electrode 32 are wound around the supporting column 4 while the separator 31 is joined to the outer peripheral surface of the supporting column 4 to suppress positional displacement.
  • a wound electrode body 30 may be formed.
  • the positive terminal tab 32c is directly electrically connected to the container body 10, or the positive terminal is connected via a conductor (corresponding to a lead wire) (not shown).
  • the tab 32c and the container body 10 may be electrically connected.
  • the secondary battery 70 of this embodiment configured as described above can achieve the same effects as those of the first embodiment.
  • the negative electrode 33 can be electrically connected to the current collecting plate 41 through the column portion 4, a conductor (corresponding to a lead wire) or the like becomes unnecessary, and the electrical resistance can be easily reduced. Therefore, it is easy to improve the battery performance.
  • electrical connection can be made by bringing the column portion 4 and the current collector plate 41 into contact with each other, so that the assembly work can be performed more efficiently.
  • the secondary battery 70 of the present embodiment basically, it is possible to manufacture by the first manufacturing method and the second manufacturing method in the first embodiment. However, in these manufacturing methods, it is necessary to previously form the insulator 71 on the bottom wall portion 11 of the container body 10, for example. Furthermore, since the column 4 is made of metal, it is preferable to weld the column 4 and the current collector plate 41 together by various welding methods.
  • the inner peripheral edge of the sealant film 40 may be folded downward.
  • the inner peripheral edge of the sealant film 40 can be used to form the protective portion 40a that covers the entire inner peripheral surface of the through hole 23 of the lid member 20 from the inside in the radial direction. Therefore, it is possible to prevent an unintended electrical connection (short circuit) between the column portion 4 and the lid member 20, which are conductors, which is preferable.
  • the post 4 itself is made of a metal material so that it functions as a conductor, but it is not limited to this case.
  • the column portion 4 may be formed of synthetic resin having conductivity (conductive resin).
  • synthetic resin having conductivity (conductive resin).
  • an engineering plastic from the viewpoint of considering mechanical strength and heat resistance.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • LCP liquid crystal polymer
  • PEEK polyetheretherketone
  • PFA perfluoroalkoxy fluororesin
  • the support 4 may be formed by forming a material for the support 4 from an insulating synthetic resin and then forming a metal film on the outer surface of the material. Even in this case, electrical connection can be achieved by using the metal film, so that the column portion 4 can function as a conductor.
  • a plating process can be performed by performing a metal spraying process or the like.
  • the negative electrode 33 of the electrode body 30 is electrically connected to the current collecting plate 41 through the column portion 4.
  • a conductive secondary battery (electrochemical cell according to the present invention) 80 may also be used.
  • an insulator 81 is formed between the upper end of the column 4 and the current collector plate 41 to insulate between the column 4 and the current collector plate 41 .
  • the insulator 81 may be formed in a region of the lower surface of the current collector plate 41 with which the upper ends of the support columns 4 are in contact. As a result, the insulator 81 can be used to electrically insulate between the column portion 4 and the current collector plate 41 .
  • the insulator 81 may be formed on the upper end surface of the column portion 4 or may be formed on each of the lower surface of the current collector plate 41 and the upper end surface of the column portion 4 .
  • the positive terminal tab 32c is electrically connected directly to the collector plate 41, or the positive terminal tab 32c and the collector plate 41 are electrically connected via a conductor (corresponding to a lead wire) (not shown). and are electrically connected.
  • the current collector plate 41 can function as an external connection terminal for the positive electrode. This allows the container 10 to function as an external connection terminal for the negative electrode. Therefore, the secondary battery 80 can be used using the container body 10 and the current collector plate 41 .
  • the negative electrode 33 does not need to be electrically connected to the support 4, and the positive electrode 32 may be electrically connected.
  • the positive electrode 32 and the container body 10 can be electrically connected through the support 4 .
  • the negative terminal tab 33c is electrically connected directly to the collector plate 41, or the negative terminal tab 33c and the collector plate 41 are connected via a conductor (corresponding to a lead wire) (not shown). It should be electrically connected. This allows the collector plate 41 to function as an external connection terminal for the negative electrode. Therefore, the container body 10 can function as an external connection terminal for the positive electrode.
  • a lid member (first member according to the present invention) 91 includes a top wall portion 21 and a top wall portion 21 .
  • An inner peripheral wall portion 22 extending upward from the outer peripheral edge portion of the wall portion 21 and an annular flange portion 92 extending radially outward from the upper end portion of the inner peripheral wall portion 22 are provided.
  • the inner peripheral wall portion 22 protrudes slightly upward from the peripheral wall portion 12 of the container body 10 .
  • the flange portion 92 extends radially outward from the upper end portion of the inner peripheral wall portion 22 and is welded and joined to the upper open end of the peripheral wall portion 12 over the entire circumference in a state of being overlapped from above.
  • the same effects as those of the first embodiment can be achieved.
  • welding can be performed while pressing the lid member 91 from above, for example. Therefore, the container body 10 and the lid member 91 are easily welded and joined firmly. Thereby, it is possible to seal the accommodation space 5 with higher airtightness.
  • the current collector plate 41 is arranged on the upper surface of the top wall portion 21 of the lid member 91, but the present invention is not limited to this case. For example, it may be arranged on the lower surface of the top wall portion 21 of the lid member 91 .
  • a collector plate 41 is welded to the lower surface of a top wall portion 21 of a lid member 91 with a sealant film 40 interposed therebetween.
  • the current collector plate 41 is integrally combined with the lid member 91 so as to block the through hole 23 formed in the top wall portion 21 from below. Accordingly, the current collecting plate 41 is partially exposed upward through the through hole 23 .
  • the same effects as in the fourth embodiment can be achieved.
  • the current collector plate 41 can be arranged on the lower surface of the lid member 91, the current collector plate 41 and the lid member 91 as a whole can be supported from below by using the struts 4. be able to. Therefore, unintended bending or the like of the lid member 91 can be effectively suppressed.
  • the collector plate 41 can be partially exposed through the through hole 23, so that the secondary battery 90 can function as an external connection terminal for the negative electrode.
  • the secondary battery 90 can be used.
  • the configuration in which the current collector plate 41 is arranged on the lower surface of the lid member 91 may be applied to the above-described first to third embodiments, and will be described below. It may be applied to other embodiments.
  • the lid member 91 has a flat top wall portion 21, an inner peripheral wall portion 22 extending upward from the outer peripheral edge portion of the top wall portion 21, and a radial direction extending from the upper end portion of the inner peripheral wall portion 22.
  • the lid member 91 may be configured to have an annular groove portion 95 having a U-shaped cross section instead of the inner peripheral wall portion 22 .
  • the annular groove portion 95 is formed along the entire circumference of the outer peripheral edge portion of the top wall portion 21 . Furthermore, the annular groove portion 95 is formed to have a U-shaped cross section so as to protrude downward.
  • the flange portion 22 is continuous with the annular groove portion 95 over the entire circumference so as to surround the annular groove portion 95 from the outside in the radial direction.
  • the lid member 91 in this case is formed so that the top wall portion 21 is at the same height position as the flange portion 22 . As a result, the top wall portion 21 is arranged higher than in the case shown in FIG. 16 so as to be flat at the height position of the secondary battery 90.
  • the secondary battery 90 configured in this manner, it is easy to firmly weld the container body 10 and the lid member 91 to each other as in the fourth embodiment.
  • the internal space can be increased accordingly.
  • the collector plate 41 is welded to the lower surface of the top wall portion 21 of the lid member 91 via the sealant film 40, as in the case shown in FIG.
  • the inner peripheral edge portion 40a of the sealant film 40 is folded upward over the entire circumference.
  • the inner peripheral edge portion 40 a of the sealant film 40 is folded back so as to protrude upward from the top wall portion 21 .
  • the inner peripheral surface 40a of the sealant film 40 can be used to cover and protect the inner peripheral surface of the through hole 23 of the lid member 91 from the inside in the radial direction.
  • the inner peripheral edge portion 40 a protrudes above the height position of the lid member 91 . Therefore, when the external terminal and the current collector plate 41 are electrically connected, the inner peripheral edge portion 40a is used to effectively prevent the external terminal from accidentally contacting the lid member 91 and causing a short circuit. can be prevented.
  • the current collector plate 41 may be welded to the upper surface of the top wall portion 21 of the lid member 91 with the sealant film 40 interposed therebetween.
  • the inner peripheral edge portion 40a of the sealant film 40 is folded downward, and the inner peripheral surface of the through hole 23 of the lid member 91 is covered over the entire circumference. preferably protected by
  • the secondary battery (electrochemical cell according to the present invention) 100 of the present embodiment does not have a constant outer diameter along the battery axis O, but has an outer diameter greater than the lower outer diameter.
  • the outside diameter of the side is made to have an enlarged outside shape.
  • a container body (second member according to the present invention) 105 includes a first peripheral wall portion (first side portion according to the present invention) 101 extending upward from the outer peripheral edge portion of the bottom wall portion 11, and a first peripheral wall portion.
  • a second peripheral wall portion (second side portion according to the present invention) 102 extending upward with a larger diameter than the first peripheral wall portion 101 after being bent radially outward from the upper end portion of the peripheral wall portion 101 . and have.
  • the peripheral wall portion 12 of the present embodiment includes the first peripheral wall portion 101 and the second peripheral wall portion 102, and is formed in a two-stage cylindrical shape having different outer diameters.
  • the second peripheral wall portion 102 is continuous from the upper end portion of the first peripheral wall portion 101 via a bent portion 103 that is bent outward in the radial direction by about 90 degrees.
  • the second peripheral wall portion 102 extends from the bent portion 103 while curving upward as it goes radially outward. Therefore, the upper end opening edge of the second peripheral wall portion 102 faces upward.
  • the lid member 20 is welded to the inside of the second peripheral wall portion 102 of the container body 105 in such a manner that the inner peripheral wall portion 22 overlaps with the inner peripheral wall portion 22 in the radial direction. Therefore, the lid member 20 is combined with the top wall portion 21 overlapping the bent portion 103 from above. Further, the inner peripheral wall portion 22 extends while curving upward from the outer peripheral edge portion of the top wall portion 21 toward the outside in the radial direction, corresponding to the shape of the second peripheral wall portion 102 . As a result, the inner peripheral wall portion 22 and the second peripheral wall portion 102 are in contact with each other without a gap over the entire circumference. Furthermore, the upper end opening edge of the inner peripheral wall portion 22 is flush with the upper end opening edge of the second peripheral wall portion 102 and faces upward in the same direction.
  • the second peripheral wall portion 102 and the inner peripheral wall portion 22 are firmly joined by welding over the entire circumference.
  • the opening of the container body 105 can be closed using the lid member 20 , and the accommodation space 5 that accommodates the support pillar 4 and the power generating element 3 is sealed.
  • the container body 105 is formed so that the second peripheral wall portion 102 located above the first peripheral wall portion 101 has a larger diameter. Therefore, as shown in FIG. 22, an annular space 106 can be secured around the first peripheral wall portion 101 by utilizing the difference between the diameters of the first peripheral wall portion 101 and the second peripheral wall portion 102. can.
  • the space 106 can be effectively used to arrange, for example, external terminals (not shown). Therefore, it can be used in such a manner that the external terminal is brought into contact with the side of the first peripheral wall portion 101 to achieve conduction. Therefore, the secondary battery 100 can be easily mounted and has excellent mountability.
  • first peripheral wall portion 101 and the second peripheral wall portion 102 of the container body 105 are connected via the bent portion 103 .
  • the rigidity of the peripheral wall portion 12 as a whole can be increased. Therefore, even if the container body 105 is formed thin, the strength of the container body 105 can be improved.
  • the lid member 20 is supported using the bent portion 103 . can do. Therefore, together with the support by the strut portion 4, the lid member 20 can be supported more stably.
  • the second peripheral wall portion 102 and the inner peripheral wall portion 22 are arranged so as to overlap with each other in the radial direction over the entire circumference, the upper end opening edge of the second peripheral wall portion 102 and the upper end opening edge of the inner peripheral wall portion 22 are arranged. can be arranged so that they both face upwards in the same direction. Therefore, welding can be performed, for example, while approaching from above.
  • the second peripheral wall portion 102 and the inner peripheral wall portion 22 can be welded firmly and easily. Therefore, the inside of the housing space 5 can be sealed with high airtightness.
  • the second peripheral wall portion 102 can be formed with a large diameter, heat dissipation during welding can be improved.
  • a lid member (first member according to the present invention) 111 is attached to the peripheral wall portion 12 of the container 10. It has a top wall portion (first bottom portion according to the present invention) 111a formed in a flat plate shape overlapping from above. As a result, the lid member 111 is welded and joined to the upper open end of the peripheral wall portion 12 in a state of being overlapped from above over the entire circumference. In the illustrated example, a step 111b is provided on the outer peripheral edge of the lid member 111 at a position overlapping the upper open end of the peripheral wall portion 12 . As a result, the housing space 5 is sealed with high airtightness by using the step 111b.
  • the same effects as those of the first embodiment can be achieved.
  • welding can be performed, for example, while pressing the lid member 111 from above. Therefore, the container body 10 and the lid member 111 can be easily and firmly welded together. Thereby, it is possible to seal the accommodation space 5 with higher airtightness.
  • the lid member 111 can be formed into a flat plate shape, the lid member 111 can be easily processed and the cost can be reduced.
  • the structure in which the current collector plate 41 is welded to the lid member 2 via the sealant film 40 has been described as an example. Furthermore, in the first embodiment (the same applies to the second to sixth embodiments), the upper end of the column 4 is brought into contact with the current collector plate 41 and the lower end of the column 4 is attached to the bottom wall of the container body 10 .
  • the configuration in which the support 4 is arranged in the housing space 5 while being in contact with the portion 11 has been described as an example.
  • the current collector plate is welded to the bottom wall of the container via a sealing material.
  • the secondary battery (electrochemical cell according to the present invention) 140 of the present embodiment penetrates the bottom wall portion 11 in the vertical direction at the central portion of the bottom wall portion 11 of the container body 10.
  • a through hole 141 is formed coaxially with the battery axis O.
  • the shape of the through-hole 141 is not particularly limited, for example, it is formed in a circular shape in plan view.
  • a collector plate 41 is thermally welded to the bottom wall portion 11 having the through hole 141 with a sealant film 40 interposed therebetween. Specifically, the collector plate 41 is thermally welded to the lower surface of the bottom wall portion 11 via the sealant film 40, and is exposed downward over the entire surface.
  • the sealant film 40 is formed in an annular shape surrounding the through hole 141 formed in the bottom wall portion 11, and is arranged so as to overlap the lower surface of the bottom wall portion 11 while being arranged coaxially with the battery axis O.
  • the inner peripheral edge portion 40a of the sealant film 40 is folded upward. Thereby, the inner peripheral edge portion 40 a protects the inner peripheral surface of the through hole 141 formed in the bottom wall portion 11 over the entire circumference.
  • the current collector plate 41 is formed in a circular shape in plan view with a diameter smaller than the outer diameter of the sealant film 40, and is arranged so as to overlap the lower surface of the sealant film 40 while being arranged coaxially with the battery axis O. As a result, the current collector plate 41 closes the through hole 141 from below.
  • a lid member (first member according to the present invention) 142 of the present embodiment has a top wall portion formed in a flat plate shape overlapping the peripheral wall portion 12 of the container body 10 from above, as in the sixth embodiment. (First bottom according to the present invention) 142a.
  • the lid member 142 is welded and joined to the upper open end of the peripheral wall portion 12 over the entire circumference in a state of being overlapped from above.
  • a step 142 b is provided on the outer peripheral edge of the lid member 142 at a position that overlaps with the upper open end of the peripheral wall portion 12 .
  • the housing space 5 is sealed with high airtightness by using the step 142b.
  • the strut portion 4 is accommodated together with the power generation element 3 in the accommodation space 5 of the exterior body 2 .
  • the column portion 4 is formed in the shape of an axis extending vertically along the battery axis O and arranged coaxially with the battery axis O. As shown in FIG. In the illustrated example, the strut portion 4 is formed in a hollow cylindrical shape, and its outer diameter is smaller than the diameter of the through hole 141 and the inner diameter of the sealant film 40 .
  • the lower end (the first end according to the present invention) of the column portion 4 directly contacts the current collector plate 41 from above through the through hole 141, and the upper end (the second end according to the present invention) directly contacts the current collector plate 41 through the through hole 141. end) is arranged so as to be in direct contact with the lid member 142 from below. Therefore, the column portion 4 supports the lid member 142 from below while being supported by the collector plate 41 integrally combined with the bottom wall portion 11 of the container body 10 .
  • the lid member 142 can be supported from below by using the strut portion 4 . Therefore, even if the entire exterior body 2 including the lid member 142 is formed to be thin, for example, unintended deformation such as bending of the lid member 142 may occur prior to welding the container body 10 and the lid member 142 together. can be suppressed. Therefore, the welding operation can be performed while the lid member 142 is prevented from being displaced with respect to the container body 10 . Therefore, work efficiency can be improved, leading to improvement in productivity. Furthermore, reliable sealing can be obtained, and the secondary battery 140 with high operational reliability and high quality can be obtained.
  • a secondary battery was described as an example of an electrochemical cell, but it is not limited to this case, and various electric storage devices such as electric double layer capacitors and lithium ion capacitors. may be applied to
  • the positive electrode and the negative electrode may be used as a pair of polarizable electrodes.
  • the polarizable electrode for example, powdery activated carbon obtained by activation treatment is mixed with a conductive aid and a binder, and the mixture is roll-rolled or press-molded.
  • the electrolytic solution include those obtained by dissolving a supporting salt such as a quaternary ammonium salt in a non-aqueous solvent.
  • the electrolytic solution the same one as in the lithium ion battery can be used.
  • the separator 31 when the electrode body 30 is wound around the support 4, the separator 31 can be bent with the welding part 42 as a base point, as shown in FIG. 25, for example. Furthermore, instead of using one separator 31, for example, two separators 31 may be superimposed and attached to the outer peripheral surface of the support 4 using the welded portion 42. FIG. In this case, the positive electrode 32 and the negative electrode 33 can be wound around the support 4 using two separators 31 .
  • the cylindrical support 4 is used as an example, but the shape of the support 4 is not limited to a cylindrical shape, and may be changed as appropriate. If the post 4 can be used as a winding core for winding the electrode body 30 and can support the lid member from below when the electrode body 30 is set in the housing space 5, the outer shape is can be changed arbitrarily.
  • a columnar support 4 may be used.
  • the chuck portion 50 that holds the columnar portion 4 includes a first chuck portion 55 having a protruding pin 55a that can pierce the upper end surface of the columnar portion 4, and a second chuck portion 56 having a protruding pin 56a capable of being punctured into the lower end surface of the second chuck portion 56.
  • pillar part 4 can be inserted
  • the inner shape of the strut part 4 may be, for example, a quadrangular shape, a polygonal shape, a star shape, a cross shape, a slit shape, or the like when viewed from above in the direction of the central axis C. I don't mind.
  • a flat surface 120 extending along the axial direction of the column portion 4 may be formed on the outer peripheral surface of the column portion 4 .
  • the separator 31 can be positioned by the welded portion 42 while being in surface contact with the flat surface 120 .
  • the separator 31 can be positioned more stably with respect to the strut portion 4 . Therefore, when the separator 31, the positive electrode 32, and the negative electrode 33 are wound around the supporting column 4, it is possible to effectively suppress winding misalignment such as deviation of the relative position of the separator 31 with respect to the supporting column 4. can be done.
  • a groove 121 extending along the axial direction of the support 4 may be formed on the outer peripheral surface of the support 4 .
  • the pressing member 122 can be detachably attached to the groove portion 121 with the separator 31 sandwiched therebetween.
  • the groove portion 121 is formed in a vertically elongated slit shape extending over the entire length of the post portion 4 and is open upward and downward. In the illustrated example, two grooves 121 are formed so as to face each other in the radial direction with the central axis C interposed therebetween. However, only one groove portion 121 may be formed on the outer peripheral surface of the post portion 4, or three or more groove portions 121 may be formed at intervals in the circumferential direction.
  • the pressing member 122 is formed in a vertically long rod shape. The pressing member 122 can be fitted inside the groove 121 with the separator 31 sandwiched therebetween by, for example, inserting or pushing it into the groove 121 .
  • the separator 31 can be more stably positioned with respect to the strut portion 4. Therefore, when the separator 31, the positive electrode 32, and the negative electrode 33 are wound around the supporting column 4, it is possible to effectively suppress winding misalignment such as deviation of the relative position of the separator 31 with respect to the supporting column 4. can be done.
  • pillar part 4 in this case is formed with an insulating material.
  • One pressing member 125 is made of metal, and can be fitted inside the groove 121 in a state in which the negative electrode terminal tab 33c of the negative electrode 33 is sandwiched together with the separator 31, for example. Note that illustration of the separator 31 is omitted in FIG. Thereby, one pressing member 125 can be electrically connected to the negative electrode current collector 33a. Therefore, one pressing member 125 can function as a collector terminal for the negative electrode.
  • One pressing member 125 is formed so as to protrude upward from the column portion 4 and is configured to easily come into contact with the current collecting plate 41 .
  • the other pressing member 126 is made of metal, and can be fitted inside the groove 121 while sandwiching the positive electrode terminal tab 32c of the positive electrode 32 together with the separator 31, for example. Thereby, the other pressing member 126 can be electrically connected to the positive electrode current collector 32a. Therefore, the other pressing member 126 can function as a collector terminal for the positive electrode.
  • the other pressing member 126 is formed so as to protrude downward from the strut portion 4 and is configured to easily come into contact with the bottom wall portion 11 of the container body 10 .
  • the pressing members 125 and 126 can be used as collector terminals for positive and negative electrodes, respectively. Therefore, it becomes easier to ensure electrical continuity between the electrode body 30 and the current collector plate 41 and electrical continuity between the electrode body 30 and the container body 10 . Therefore, assembly work can be performed more efficiently.
  • the support pillar 4 having the first pillar 131 and the second pillar 132 arranged in a bifurcated manner so as to face each other in the radial direction across the central axis C can also be used. I do not care.
  • the first columnar portion 131 and the second columnar portion 132 are formed integrally with a circular base portion 133 in plan view, and are formed to extend upward from the base portion 133 .
  • the first columnar portion 131 and the second columnar portion 132 are formed, for example, in an elongated cylindrical shape.
  • the separator 31 is inserted between the first column 131 and the second column 132 as shown in FIG. . Then, by rotating the column portion 4 as shown in FIG. 32 , only the separator 31 can be wound first around the first column portion 131 and the second column portion 132 . Thereby, the separator 31 can be positioned with respect to the strut portion 4 . Therefore, as shown in FIG. 33 , after the positive electrode 32 and the negative electrode 33 are superimposed on the separator 31 , the support 4 is further rotated so that the positive electrode 32 and the negative electrode 32 are wound around the support 4 . 33 and separator 31 can be wound. As a result, it is possible to form the electrode body 30 .
  • the support pillar 4 may be formed by forming the first pillar 131 and the second pillar 132 in a plate-like shape. Furthermore, as shown in FIG. 35, a slit-like notch may be formed to form the support pillar 4 in which the first pillar 131 and the second pillar 132 are formed.
  • a column portion 150 including a first column portion 151 and a second column portion 152 may be used.
  • the first strut portion 151 and the second strut portion 152 sandwich the center axis C of the strut portion 150 in a state where the base end portion 151a of the first strut portion 151 and the base end portion 152a of the second strut portion 152 are coupled. are arranged so as to face each other in the radial direction.
  • portions of the first strut portion 151 and the second strut portion 152 excluding the base end portions 151 a and 152 a are arranged to face each other with the slit portion 153 interposed therebetween.
  • the slit portion 153 is a space into which at least the separator 31 can be inserted.
  • the first strut portion 151 and the second strut portion 152 are formed in a semicircular shape when viewed from above in the central axis C direction. Furthermore, the first strut portion 151 and the second strut portion 152 have the same length along the central axis C direction. As a result, the columnar portion 150 is formed in a substantially columnar shape having a slit portion 153 .
  • the proximal end portion 151 a of the first support portion 151 and the proximal end portion 152 a of the second support portion 152 that are coupled to each other form a base portion 154 as the support portion 150 .
  • the first support section 151 and the second support section 152 are deformable so as to close the slit section 153 by winding the electrode body 30 around the support section 150 . That is, the first strut portion 151 and the second strut portion 152 are pushed by the winding of the electrode body 30 around the strut portion 150, and are gradually deformed so as to approach each other toward the center axis C with the base portion 154 as a base point. It is possible. As a result, the first strut portion 151 and the second strut portion 152 are finally deformed so as to close the slit portion 153 and can sandwich the member inserted into the slit portion 153 .
  • the base end portion 151a and the base end portion 152a are integrally welded together by welding or the like. It is possible to manufacture by Alternatively, it may be manufactured by bending one metal member by casting or the like. In this case, the bent portion functions as base 154 .
  • the material of the strut portion 150 is not particularly limited. For example, in the case of using the support 150 made of metal, a metal material such as SUS, aluminum, or copper can be used.
  • FIG. 37 shows a state before the slit portion 153 is closed in order to make the drawing easier to see.
  • illustration of the separator 31 is omitted.
  • the parts previously inserted into the slits 153 ie, the separator 31 , the positive electrode 32 , the negative electrode 33 , etc., can be sandwiched between the first support 151 and the second support 152 before winding.
  • the positive electrode 32, the negative electrode 33, etc. between the first struts 151 and the second struts 152 for example, the second struts
  • the slit surface 151b of the first support portion 151 and the slit surface 152b of the second support portion 152 may be subjected to a predetermined treatment.
  • the slit surface 151 and the slit surface 152b may be processed to form projections or to increase the contact area (for example, satin finish, streak finish, mountain finish).
  • the positive electrode 32, the negative electrode 33, etc. into the slit portion 153 the first support portion 151 and the second support portion 152 are subjected to various processes such as chamfering, barrel polishing, and electropolishing. A surface treatment may be applied.
  • first strut portion 151 and the second strut portion 152 do not need to be formed to have the same length, and may be formed to have different lengths.
  • a support section 150 in which the first support section 151 is longer than the second support section 152 may be used.
  • the long support section (the first support section 151 in the case of FIG. 38) can be used to make the slit Since the separator 31, the positive electrode 32, the negative electrode 33, etc. can be guided toward the portion 153, they can be easily inserted.
  • Projection positioning part
  • Swelling portion positioning portion
  • Protruding shaft positioning part
  • Protruding cylinder positioning part 71, 81... Insulator 101... First peripheral wall portion (first side portion) 102... Second peripheral wall portion (second side portion)
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 120... Flat surface 121... Groove part 122, 125, 126... Pressing member 131, 151... First column part 132, 152... Second column part 153... Slit part Second column part

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Abstract

本発明の一態様に係る電気化学セル(1)は、電極体(30)と、側部(2)と、電池軸(O)方向に向かい合う第1底部(21)及び第2底部(11)と、を有すると共に、内部に形成された収容空間(5)内に前記電極体を収容する外装体(2)と、を備える。前記外装体は、前記第1底部を含む第1部材(20)と、前記第2底部を含むと共に、前記第1部材に対して溶接接合された第2部材(10)と、前記第1底部と前記第2底部とを支持する支柱部(4)と、を備える。前記電極体は、セパレータ(31)を介して積層された正極電極(32)及び負極電極(33)が前記支柱部の中心線軸回りに捲回されている。

Description

電気化学セル
 本発明は、電気化学セルに関する。
 本願は、2021年3月8日に日本に出願された特願2021-036425号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来から腕時計、スマートウオッチ、スマートフォン、ヘッドセット、補聴器等の小型電子機器やウエアラブル機器用の電源として、リチウムイオン二次電池、電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
 近年、この種の電気化学セルへのニーズとして、小型化及び薄型化に対する要求がさらに強くなっている。その一因としては、電気化学セルが実装される各種電子機器におけるIC(集積回路)の極微細化及び低消費電力化による高性能化に伴って、従来にはないハイスペックな機能を具備する電子機器が提案され始めているからである。
 この種の電気化学セルでは、電極体を内部に収容する外装体として、例えば金属ケースを利用したものや、ラミネートフィルムを利用したもの等が知られている。
 金属ケースは、例えば有底筒状のケース本体と、ケース本体の開口部を、樹脂製のガスケットを介してカシメ等によって封止する封口板とを備え、全体としてコイン形状、ボタン形状、筒形状等に構成される場合が多い。
 これに対して外装体としてラミネートフィルムを利用する場合には、形状自由度を高くすることが可能である。従って、電気化学セル自体の小型化及び高容量化等に繋げ易い。
 例えば下記特許文献1には、外装体として、ラミネートフィルムによって有底円筒状に形成された第1シートと、ラミネートフィルムによって有底円筒状に形成された第2シートと、を備えた電気化学セルが開示されている。
 第2シートは、第1シートとの間に電極体を収容した状態で、第1シートの内側に配置されている。第1シートの周縁部と第2シートの周縁部とは、環状のシーラントフィルムを介して全周に亘って溶着されている。これにより、第1シート及び第2シートは、電極体が収容された内部空間を密封している。
 なお、シーラントフィルムは、熱可塑性樹脂によって形成されたフィルムを重ね合わせることで形成されている。
日本国特開2017-126558号公報
 ところで、特許文献1に記載の電気化学セルのように、外装体としてラミネートフィルムを利用した場合には、熱可塑性樹脂からなるシーラントフィルムを利用した溶着(熱融着)によって、電極体が収容された内部空間を封止している。しかしながら、樹脂の溶着による封止であるために、十分な封止性を得ることが難しい。
 これに対して、外装体として有底筒状のケース本体と封口板とを有する金属ケースを採用した場合には、ラミネートフィルムを利用する場合に比べて、高い封止性を得ることできる利点がある。特に、ケース本体と封口板とを、カシメ等によって固定することに代えて、レーザ溶接等によって溶接接合した場合には、優れた封止性を得ることが可能である。
 さらに、ケース本体と封口板とを溶接接合する場合には、カシメ固定する場合に比べて、金属材料に求められる力学的強度を抑えることができるため、金属材の厚み自体を薄肉にし易い。そのため、外装体を薄く形成することができ、その分、内容量の向上化に繋げることができるといった利点を得ることが可能である。
 しかしながら、封口板の厚みを薄くした場合には、封口板が撓み易くなってしまう。そのため、ケース本体と封口板との溶接作業が難しくなる等の作業性の低下を招いてしまう。さらに、封口板の撓みや反り等によって、ケース本体に対して封口板が位置ずれし易い。そのため、溶接不良を招き易く、十分な封止性を得ることができないおそれがあった。
 本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、外装体を薄肉にしたとしても確実な封止性を得ることができると共に、生産性の向上化にも繋げることができる電気化学セルを提供することである。
(1)本発明に係る一態様の電気化学セルは、電極体と、側部と、電池軸方向に向かい合う第1底部及び第2底部と、を有すると共に、内部に形成された収容空間内に前記電極体を収容する外装体と、を備える。前記外装体は、前記第1底部を含む第1部材と、前記第2底部を含むと共に、前記第1部材に対して溶接接合された第2部材と、前記収容空間内に前記電池軸方向に沿って配置され、前記第1底部と前記第2底部とを支持する支柱部と、を備える。前記電極体は、セパレータを介して積層された正極電極及び負極電極が前記支柱部の中心線軸回りに捲回されている。
 電気化学セルによれば、収容空間内に電極体に加えて支柱部が収容されている。支柱部は、電池軸方向に向かい合う第1底部と第2底部とを支持している。これにより、支柱部を利用して、例えば第2部材に対して第1部材を支持することができる。
 従って、外装体の全体を薄肉に形成したとしても、第1部材と第2部材との溶接接合の前段階で、第1部材が撓んでしまう等の意図しない変形を抑制することができる。従って、第2部材に対する第1部材の位置ずれ等を抑制した状態で溶接作業を行うことができ、作業効率を向上させて、生産性の向上化に繋げることができる。さらに、第2部材と第1部材とを精度良く適切に溶接することができ、確実な封止性を得ることができる。従って、作動信頼性が高く高品質な電気化学セルとすることができる。
 さらに、電極体は支柱部に巻き付けられることで、支柱部の中心軸線回りに捲回された捲回電極とされている。つまり、電極体を捲回するときの巻き芯を支柱部として利用しているので、捲回によって電極体を形成した後、支柱部ごと電極体を容器体内に収容することができる。そのため、組立作業を効率良く行うことができ、この点においても生産性の向上化に繋げることができる。
(2)(1)に記載の電気化学セルにおいて、前記電極体と電気的に接続されると共に、少なくとも一部が前記外装体の外部に露出する集電板を備えても良い。前記集電板は、絶縁性のシール材を介して前記第1底部に溶着されても良い。前記支柱部は、第1端部が前記集電板に接し、且つ第2端部が前記第2底部に接しても良い。
 この場合には、集電板及び第2部材を外部接続端子として利用することができる。
(3)(2)に記載の電気化学セルにおいて、前記支柱部は、絶縁性材料で形成されても良い。
 この場合には、例えば集電板、第2部材及び電極体に対する導通を考慮する必要がなく、セラミック等の無機材料や絶縁性の合成樹脂材料で支柱部を形成することができる。特に、支柱部と他部品との導通を考慮する必要がない。そのため、支柱部を制約少なく設計することができ、設計自由度を向上することができる。
(4)(2)に記載の電気化学セルにおいて、前記支柱部は、導体とされても良い。前記支柱部の前記第1端部と前記集電板とが直接的に接することにより、前記電極体と前記集電板とが前記支柱部を介して電気的に接続されても良い。前記支柱部の前記第2端部と前記第2底部とは、絶縁体を介して接することにより絶縁されても良い。
 この場合には、支柱部を導体として利用することができる。従って、例えば支柱部に捲回された電極体における正極電極及び負極電極のうちの一方の電極を、支柱部を通じて集電板に導通させることができる。従って、一方の電極について電気抵抗を低減させ易く、電池性能の向上化を図り易い。さらに一方の電極に関し、支柱部と集電板とを接触させることで電気的接続を行えるので、組立作業をさらに効率良く行うことができる。
(5)(2)に記載の電気化学セルにおいて、前記支柱部は、導体とされても良い。前記支柱部の前記第1端部と前記集電板とは、絶縁体を介して接することにより絶縁されても良い。前記支柱部の前記第2端部と前記第2底部とが直接的に接することにより、前記電極体と前記第2底部とが前記支柱部を介して電気的に接続されても良い。
 この場合には、支柱部を導体として利用することができる。従って、例えば支柱部に捲回された電極体における正極電極及び負極電極のうちの他方の電極を、支柱部を通じて第2部材に導通させることができる。従って、他方の電極について電気抵抗を低減させ易く、電池性能の向上化を図り易い。さらに他方の電極に関し、支柱部と第2部材とを接触させることで電気的接続を行えるので、組立作業をさらに効率良く行うことができる。
(6)(4)又は(5)に記載の電気化学セルにおいて、前記集電板は、前記第1底部のうち前記収容空間とは前記電池軸方向の反対側を向いた外面に前記シール材を介して溶着されると共に、全面に亘って外部に露出しても良い。前記支柱部は、前記第1底部を前記電池軸方向に貫通するように形成された貫通孔を通じて前記集電板に接しても良い。
 この場合には、貫通孔を通じて支柱部の第1端部を集電板に対して接触させることができ、集電板を介して第1部材を適切に支持することができる。特に、第1底部の外面側に集電板を配置することができるので、集電板を全面に亘って大きく外部に露出させることができる。従って、集電板を外部接続端子として有効に利用し易く、使い易く、実装性に優れた電気化学セルとすることができる。
(7)(4)又は(5)に記載の電気化学セルにおいて、前記集電板は、前記第1底部のうち前記収容空間側を向いた内面に前記シール材を介して溶着されると共に、前記第1底部を前記電池軸方向に貫通するように形成された貫通孔を通じて外部に部分的に露出しても良い。
 この場合には、第1底部の内面側に集電板を配置することができるので、集電板及び第1部材の全体を、支柱部を利用して支持することができる。従って、第1部材の意図しない撓み等を効果的に抑制することができる。なお、この場合であっても、貫通孔を通じて集電板を外部に部分的に露出させることができるので、集電板を外部接続端子として機能させることができる。
(8)(1)から(7)のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記電池軸に対して交差する方向に前記支柱部を位置決めする位置決め部を備えても良い。
 この場合には、位置決め部を利用して支柱部の位置決めを行うことができる。従って、組立作業時に、例えば第1部材と支柱部とを電池軸に対して交差する方向に位置ずれすることなく組み合わせることが可能である。さらには、第2部材と支柱部とを電池軸に対して交差する方向に位置ずれすることなく組み合わせることが可能である。従って、組立作業をさらに効率良く行うことができると共に、組立精度を向上することができる。
(9)(1)から(8)のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記第2部材は、前記側部及び前記第2底部を有する有底筒状に形成されても良い。前記第1部材は、前記第1底部が、前記側部の上端開口縁に重なった状態で溶接接合されても良い。
 この場合には、組立作業時、第1部材を第2部材における側部の上端開口縁に上方から重ね合わせた後、例えば第1部材を上方から加圧しながら溶接を行える。従って、第1部材と第2部材とを強固に溶接接合し易く、収容空間内をさらに高い気密封止性で封止することができる。
(10)(1)から(8)のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記第2部材は、前記側部及び前記第2底部を有する有底筒状に形成されても良い。前記第1部材は、前記第1底部の外周縁部から上方に向かって延びると共に、前記側部の内側に重なった状態で溶着された内側側部を備えても良い。前記側部の上端開口縁、及び前記内側側部の上端開口縁は、上方を向いても良い。
 この場合には、組立作業時、第2部材の側部の内側に内側側部が径方向に二重に重なるように、第1部材と第2部材とを組み合わせることができる。これにより、側部と内側側部とを全周に亘って径方向に二重に重なるように配置しつつ、側部の上端開口縁及び内側側部の上端開口縁が共に同一方向である上方を向くように配置できる。従って、例えば上方からアプローチしながら溶接を行うことができ、側部と内側側部とを強固且つ容易に溶接接合することができる。従って、収容空間内を高い気密封止性で封止することができる。また、溶接作業等を効率良く行い易い。
(11)(10)に記載の電気化学セルにおいて、前記第2部材の前記側部は、前記第2底部の外周縁部から上方に向けて延びた第1側部と、前記第1側部の上端部から径方向の外側に向けて折り曲げられた後、前記第1側部よりも拡径した状態で上方に向けて延びた第2側部と、を備えても良い。前記第1部材は、前記第2側部の内側に前記内側側部が重なった状態で溶接接合されても良い。前記第2側部の上端開口縁、及び前記内側側部の上端開口縁は、上方を向いても良い。
 この場合には、第1側部よりも上方に位置する第2側部の方が拡径するように第2部材を形成しているので、第1側部の周囲に、第1側部の直径と第2側部の直径との差分を利用して環状のスペース空間を確保することができる。これにより、スペース空間を有効に利用して、例えば外部端子を配置することができる。従って、外部端子を第1側部の側方から接触させて、導通を図るといった使い方を行える。従って、実装作業を行い易く、実装性に優れた電気化学セルとすることができる。
 さらに、第1側部と第2側部とを、径方向の外側に向けた折り曲げ部分で繋いでいるので、側部全体の剛性を高めることができる。従って、第2部材を薄肉で形成したとしても、第2部材の強度を向上させることができる。
 さらに、第2側部の内側に内側側部が径方向に二重に重なるように、第1部材及び第2部材を組み合わせた際、上述した折り曲げ部分を利用して第1部材を支持することができる。従って、支柱部による支持と相まって、第1部材をさらに安定して支持することができる。さらに、第2側部と内側側部とを全周に亘って径方向に二重に重なるように配置しつつ、第2側部の上端開口縁及び内側側部の上端開口縁が共に同一方向である上方を向くように配置できる。従って、例えば上方からアプローチしながら溶接を行うことができ、第2側部と内側側部とを強固且つ容易に溶接接合することができる。従って、収容空間内を高い気密封止性で封止することができる。それに加え、第2側部を大きな直径で形成することができるので、溶接時の放熱性を向上することができる。
(12)(1)から(11)のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記支柱部の外周面には、前記支柱部の軸方向に沿って延びるフラット面が形成されても良い。前記セパレータは、前記フラット面に面接触した状態で前記支柱部に対して位置決めされても良い。
 この場合には、支柱部を利用して電極体を捲回する際に、セパレータをフラット面に面接触させながら支柱部に対して位置決めすることができる。従って、捲回時、支柱部に対するセパレータの相対位置関係がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを効果的に抑制することができる。従って、作動信頼性の高い電極体を得ることができ、高品質な電気化学セルとすることができる。
(13)(1)から(11)のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記支柱部の外周面には、前記支柱部の軸方向に沿って延びる溝部が形成されても良い。前記溝部には、前記セパレータを挟み込んだ状態で取り外し可能に押さえ部材が装着されても良い。前記セパレータは、前記溝部内への前記押さえ部材の装着によって、前記支柱部に対して位置決めされても良い。
 この場合には、支柱部を利用して電極体を捲回する際に、セパレータを挟み込んだ状態で押さえ部材を溝部内に装着することで、支柱部に対してセパレータを位置決めすることができる。従って、捲回時、支柱部に対するセパレータの相対位置関係がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを抑制することができる。従って、作動信頼性の高い電極体を得ることができ、高品質な電気化学セルとすることができる。
(14)(13)に記載の電気化学セルにおいて、前記押さえ部材は、前記正極電極又は前記負極電極の集電端子を兼ねても良い。
 この場合には、押さえ部材を集電端子として機能させることができるので、組立作業をさらに効率良く行うことができる。
(15)(1)から(11)のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、前記支柱部は、前記支柱部の中心軸線を挟んで径方向に向かい合うように二股状に配置された第1柱部及び第2柱部を備えても良い。前記セパレータは、前記第1柱部と前記第2柱部との間に挿し込まれた状態で前記支柱部に捲回されることで、前記支柱部に対して位置決めされても良い。
 この場合には、支柱部を利用して電極体を捲回する際に、第1柱部と第2柱部との間にセパレータを挿し込んだ状態で捲回することで、支柱部に対してセパレータを位置決めすることができる。従って、捲回時、支柱部に対するセパレータの相対位置関係がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを抑制することができる。従って、作動信頼性の高い電極体を得ることができ、高品質な電気化学セルとすることができる。
(16)(15)に記載の電気化学セルにおいて、前記第1柱部及び前記第2柱部は、前記セパレータが挿し込まれるスリット部を介して対向するように配置されても良い。前記第1柱部及び前記第2柱部は、前記支柱部への前記電極体の捲回によって、前記スリット部を閉じるように変形可能とされても良い。
 この場合には、支柱部への電極体の捲回時、少なくともセパレータのうちスリット部に挿し込まれた部分を、第1柱部と第2柱部とによって挟持することができる。これにより、捲回時、支柱部に対するセパレータの相対位置関係がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを抑制することができる。さらには、例えば電極体と支柱部との安定した導通を確保することができる。
 外装体に薄肉にしたとしても確実な封止性を得ることができると共に、生産性の向上化にも繋げることができる電気化学セルを得ることができる。
本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第1実施形態を示す斜視図である。 図1に示すA-A線に沿った二次電池の縦断面図である。 図1に示すA-A線に沿った二次電池の断面斜視図である。 図2に示す電極体を支柱部に巻き付ける場合の一工程図であって、支柱部の外周面にセパレータを固定した状態を示す図である。 図4に示す状態から支柱部を回転させて、セパレータを先行して支柱部に巻き付けている状態を示す図である。 図5に示す状態から支柱部をさらに回転させて、セパレータと共に負極電極を先行して支柱部に巻き付けている状態を示す図である。 図4に示す支柱部を保持するチャック部を示す斜視図である。 本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第2実施形態を示す縦断面図である。 第2実施形態における膨出部の変形例を示す縦断面図である。 第2実施形態においてリッド部材(第1部材)に突起軸を形成した場合を示す縦断面図である。 第2実施形態においてリッド部材(第1部材)に突起筒を形成した場合を示す縦断面図である。 本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第3実施形態を示す縦断面図である。 図12に示す電極体における負極電極の負極端子タブを支柱部の外周面に接続した状態を示す図である。 第3実施形態の変形例を示す二次電池の縦断面図である。 第3実施形態の別の変形例を示す二次電池の縦断面図である。 本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第4実施形態を示す縦断面図である。 図16に示す二次電池の断面斜視図である。 第4実施形態の変形例を示す二次電池の縦断面図である。 第4実施形態の別の変形例を示す二次電池の縦断面図である。 本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第5実施形態を示す縦断面図である。 図20に示すB-B線に沿った二次電池の断面斜視図である。 図20に示すB-B線に沿った二次電池の縦断面図である。 本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第6実施形態を示す縦断面図である。 本発明の一態様に係る二次電池(電気化学セル)の第7実施形態を示す縦断面図である。 支柱部の外周面に溶着したセパレータを溶着部を基点として折り曲げた状態を示す斜視図である。 円柱状の支柱部及びチャック部の一例を示す斜視図である。 支柱部に形成したフラット面にセパレータを面接触させながら取り付けた状態を示す斜視図である。 支柱部に形成した溝部の内側にセパレータを挟み込んだ状態で押さえ部材を装着した状態を示す斜視図である。 図28に示す押さえ部材を集電端子として利用した場合を示す斜視図である。 第1柱部及び第2柱部を有する支柱部の一例を示す斜視図である。 図30に示す第1柱部と第2柱部との間にセパレータを挿し込んだ状態を示す上面図である。 図31に示す状態から、支柱部を回転させて第1柱部及び第2柱部にセパレータを巻き付けた状態を示す上面図である。 図32に示す状態から、セパレータと共に正極電極及び負極電極を巻きはじめる状態を示す上面図である。 第1柱部及び第2柱部を有する支柱部の別の一例を示す斜視図である。 第1柱部及び第2柱部を有する支柱部の別の一例を示す斜視図である。 第1柱部及び第2柱部を有する支柱部の別の一例を示す斜視図である。 図36に示す支柱部を利用して電極体を捲回した状態を示す斜視図である。 図36に示す支柱部の変形例を示す斜視図である。
(第1実施形態)
 以下、本発明に係る電気化学セルの実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、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、単に二次電池という。)を例に挙げて説明する。
 図1~図3に示すように、本実施形態の二次電池1は、いわゆるボタン(コイン)型の電池とされ、金属製の外装体2と、外装体2の内部に収容された発電要素3を備えている。
 本実施形態では、外装体2の中心を通り上下方向に沿って延びる軸線を電池軸Oという。電池軸O方向から見た平面視で、電池軸Oに交差する方向を径方向といい、電池軸O回りに周回する方向を周方向という。さらに、電池軸Oに沿って、後述する容器体10の底壁部11から、後述するリッド部材20に向かう方向を上方といい、その反対を下方という。
 外装体2は、周壁部(本発明に係る側部)12と、電池軸O方向に互いに向かい合う頂壁部(本発明に係る第1底部)21及び底壁部(第2底部)11と、を有し、内部に形成された収容空間5内に電極体30を含む発電要素3を収容する。
 発電要素3は、セパレータ31を挟んで配置された正極電極32及び負極電極33を有する電極体30を備えていると共に、図示しない電解液(電解質溶液)を含んでいる。
(外装体)
 外装体2について詳細に説明する。
 外装体2は、頂壁部21を含むリッド部材(本発明に係る第1部材)20と、底壁部11及び周壁部12を含むと共に、リッド部材20に対して溶接接合された容器体(本発明に係る第2部材)10と、収容空間5内に電池軸Oに沿って配置され、頂壁部21と底壁部11とを電池軸O方向に支持する支柱部4と、を備えている。
 具体的には、容器体10は、平面視円形状に形成された底壁部11と、底壁部11における外周縁部の全周に亘って連設され、底壁部11から上方に向かって延びた周壁部12と、を備えた有底円筒状に形成されている。
 ただし、容器体10の形状は有底円筒状に限定されるものではなく、例えば平面視で外形が楕円状、四角形状、多角形状となるように形成しても構わない。
 容器体10は、金属製とされ、電極体30に導通する正極用の外部接続端子、或いは負極用の外部接続端子として機能する。容器体10の厚みとしては、例えば0.01mm~0.30mm程度とされ、薄肉の金属製容器とされている。但し、各図面では、図示を見易くするために容器体10の厚みを誇張して図示している。
 容器体10の具体的な金属材質としては、容器体10を正極用の外部接続端子として機能させる、或いは負極用の外部接続端子として機能させるかによっても異なるが、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼や、同種或いは異種の金属同士を圧着して形成したクラッド材(高機能性金属材料)を用いることができる。ただし、これらの場合に限定されるものではない。
 ステンレス鋼としては、例えばSUS430やSUS444といったフェライト系ステンレス鋼、或いはSUS329J4Lといったオーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼を挙げることができる。
 クラッド材としては、例えばCu(内層)/Fe(中層)/Ni(外層)の3層クラッド材、Ni(内層)/Fe(中層)/Ni(外層)の3層クラッド材、或いはAl(内層)/SUS(中層)/Ni(外層)の3層クラッド材等が挙げられる。但し、クラッド材としては、3層に限定されるものではないし、その他の金属同士を多層に圧着することで形成してもかまわない。
 クラッド材としてCuを用いた場合には、熱伝導性を高めることができるので、溶接時における放熱性を向上することができる。従って、Cuをクラッド材の内層に採用することで、電極体30の保護に繋げることができるので、好ましい。
 さらにクラッド材の内面及び外面のいずれか一方、或いは内面及び外面の両方にメッキ処理を施して、金属メッキ膜を形成することが好ましい。
 容器体10の内面に金属メッキ膜を形成することで、化学的に安定させることができる。従って、電解液等に対する耐性を向上させることができる。
 容器体10の外面に金属メッキ膜を形成することで、防錆機能等の機能を付加することができると共に、電気抵抗を低減させることができる。従って、外部端子との電気的な接続性を向上させることができる。
 なお、具体的な金属メッキ膜としては、例えばNiメッキ膜、Ni等の合金メッキ膜等を採用することができる。特に共晶金属材料の合金メッキ膜を採用することが好ましい。共晶金属材料の合金メッキ膜を採用した場合には、例えば抵抗溶接を行うときに融点を下げることができる。従って、溶接時の温度を下げることが可能である。
 その他、Au-Niの合金メッキ膜、Ni-Pの合金メッキ膜、Ni-Bの合金メッキ膜等も好適に採用することができる。
 例えば、本実施形態の二次電池1を時計用途に用いる場合、容器体10の金属材料としては耐食性に加えて非磁性であることが好ましい。
 具体的には、上述のアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のほか、ステンレス鋼としては、例えばSUS201、SUS202、SUS303、SUS304、SUS305、SUS316、SUS317、SUS321、SUS347といった各種のオーステナイト系ステンレス鋼を挙げることができる。
 さらに容器体10として、上述の各種の金属の表面に、樹脂層が形成された材料を採用しても良い。例えば、ステンレス鋼からなる金属層とフィルム状の樹脂層とが積層したラミネートフィルムを用いることができる。この場合、金属製のリッド部材20と容器体10の金属層とを接合させることで、容器体10の開口部を塞ぐことができる。樹脂層としては、例えば後述するシーラントフィルム40に採用される樹脂材料を用いることができる。
 図2及び図3に示すように、リッド部材20は、頂壁部21と、内側周壁部(本発明に係る内側側部)22と、を備えた有頂円筒状に形成されている。
 頂壁部21は、平面視円形状に形成され、容器体10の底壁部11に対して電極体30を挟んで電池軸O方向に向かい合うように配置されている。内側周壁部22は、頂壁部21における外周縁部の全周に亘って連設され、頂壁部21から上方に向かって延びている。
 なお、リッド部材20の形状は、容器体10の形状に対応していれば良い。例えば、リッド部材20の形状としては、容器体10の形状に対応して、平面視で外形が楕円状、四角形状、多角形状となるように形成しても構わない。リッド部材20の厚みとしては、容器体10と同様に例えば0.01mm~0.30mm程度とされ、薄肉とされている。但し、各図面では、図示を見易くするためにリッド部材20の厚みを誇張して図示している。
 リッド部材20は、容器体10における周壁部12の上端開口縁よりも頂壁部21が下方に位置し、且つ周壁部12の上端開口縁と内側周壁部22の上端開口縁とが面一となるように、周壁部12の内側に配置されている。これにより、内側周壁部22は、容器体10の周壁部12の内側に径方向に二重に重なった状態で溶接接合されている。
 周壁部12と内側周壁部22とは、全周に亘って溶接によって強固に接合されている。これにより、リッド部材20を利用して容器体10の開口部を塞ぐことができ、容器体10との間に支柱部4及び発電要素3を収容する収容空間(密閉空間)5を形成している。
 容器体10とリッド部材20との溶接方法としては、特に限定されるものではないが、例えばレーザ溶接、超音波接合、シーム溶接等の抵抗溶接、摩擦撹拌接合(FSW:Friction Stir Welding)等を採用することができる。
 これらの溶接の際、図示しない溶接器側を固定した状態で、溶接対象ワークである外装体2側を動かしながら溶接を行う、いわゆるワークムーブ方式で行っても構わない。或いは、溶接対象ワークである外装体2側を固定し、溶接器側を動かしながら溶接を行う、いわゆるヘッドムーブ方式で行っても構わない。例えばレーザ溶接をヘッドムーブ方式で行う場合には、ガルバノスキャニング式レーザ溶接器等を採用することが可能である。
 リッド部材20における中央部には、該リッド部材20を上下方向に貫通する貫通孔23が電池軸Oと同軸に形成されている。貫通孔23の形状は、特に限定されるものではないが、例えば平面視円形状に形成されている。
 このように構成されたリッド部材20は、金属製とされている。リッド部材20の具体的な金属材質としては、例えば容器体10と同種或いは別種の金属材質を採用することができる。リッド部材20の金属材質として、例えば容器体10と別種の金属材質を採用する場合には、容器体10と熱膨張係数が近似するものを採用することが好ましい。
 さらにリッド部材20についても、容器体10と同様に、内面及び外面のいずれか一方、或いは内面及び外面の両方にメッキ処理を施して、金属メッキ膜を形成することが好ましい。金属メッキ膜としては、先に述べた金属メッキ膜を採用することができる。
(集電板)
 上述のように構成されたリッド部材20には、図1~図3に示すように、シーラントフィルム(本発明に係る絶縁性のシール材)40を介して熱溶着(溶着)され、少なくとも一部分が外部(上方)に露出した集電板41が設けられている。
 具体的には、シーラントフィルム40及び集電板41は、リッド部材20における頂壁部21のうち収容空間5とは電池軸O方向の反対を向いた上面(外面)に配置されている。そして、集電板41は、シーラントフィルム40を介して頂壁部21の上面に熱溶着され、全面に亘って上方に露出している。
 シーラントフィルム40は、頂壁部21に形成された貫通孔23を囲む環状に形成され、電池軸Oと同軸に配置された状態で頂壁部21の上面に重なるように配置されている。図示の例では、シーラントフィルム40は、貫通孔23の直径よりも小さい内径で形成されている。但し、この場合に限定されるものではなく、シーラントフィルム40の内径は、貫通孔23の直径と同等、或いは大きく形成されていても構わない。
 なお、シーラントフィルム40は、例えばポレオレフィン製の熱可塑性樹脂、或いはポリフェニレンサルファイド(PPS)等のエンジニアリングプラスチックから形成されている。ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等を挙げることができる。
 さらにシーラントフィルム40としては、上述した各ポリオレフィンの共重合体、ブレンドポリマー、或いは不織布で強化されたポリプロピレン等の複合体を用いても良い。さらに、寸法、形状、或いは厚みの異なる複数のシーラントフィルム40を重ねて用いてもよい。
 集電板41は、金属製のプレートであって、電極体30と電気的に接続されている。これにより、集電板41は、電極体30に導通する正極用の外部接続端子、或いは負極用の外部接続端子として機能する。図示の例では、集電板41は、シーラントフィルム40の外径よりも小さい直径で平面視円形状に形成され、電池軸Oと同軸に配置された状態でシーラントフィルム40の上面に重なるように配置されている。これにより、集電板41は、貫通孔23を上方から塞いでいる。
 集電板41の材質としては、特に限定されるものではないが、例えばニッケル等を好適に用いることができる。さらに集電板41の外部接続可能な面には、例えば金又はニッケル等といった良電性材料からなる金属、或いはこれらの金属を含む合金メッキ膜が形成されていても良い。
 上述したシーラントフィルム40は、頂壁部21の上面及び集電板41の下面に対してそれぞれ熱溶着されている。これにより、集電板41は、シーラントフィルム40を介して頂壁部21の上面に熱融着され、リッド部材20との間に絶縁性を維持しながら貫通孔23を上方から気密に封止している。特に、集電板41は、シーラントフィルム40を介してリッド部材20に対して一体的に組み合わされている。
 シーラントフィルム40は、集電板41と容器体10とを絶縁している。本実施形態の二次電池1は、集電板41と容器体10とがそれぞれ、図示しない電子機器の接圧端子やホルダ等と接触することにより、電子機器の正極側端子及び負極側端子のうちのいずれかの端子に電気的に接続することができる。なお、集電板41及び容器体10のうちの少なくとも一方に金属製の端子を溶接した後、端子を、半田付け、溶接等により電子機器に電気的に接続しても良い。
(支柱部)
 図2及び図3に示すように、外装体2における収容空間5内には、発電要素3と共に支柱部4が収容されている。
 支柱部4は、電池軸Oに沿って上下方向に延びる軸状に形成され、電池軸Oと同軸に配置されている。図示の例では、支柱部4は中空の円筒状に形成され、その外径は貫通孔23の直径及びシーラントフィルム40の内径よりも小さい。これにより、支柱部4は、貫通孔23を通じて上端部(本発明に係る第1端部)が集電板41に対して下方から直接的に接触し、且つ下端部(本発明に係る第2端部)が容器体10の底壁部11に対して上方から直接的に接触するように配置されている。
 従って、支柱部4は、リッド部材20に対して一体的に組み合わされた集電板41を下方から支持している。つまり、支柱部4は、集電板41を介してリッド部材20を下方から支持している。
 本実施形態の支柱部4は、セラミック等の無機材料や合成樹脂材料等の絶縁性材料で形成されている。支柱部4を合成樹脂製とする場合には、例えば融点がセパレータ31と同等の温度を有する熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。具体的には、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチチレンテレフタレート)等の合成樹脂等材料を採用できる。さらには、これらの合成樹脂のコポリマーやブレンドポリマー等も利用することが可能である。
 これにより、支柱部4を通じた容器体10と集電板41との電気的接続、或いは支柱部4を通じた集電板41と電極体30との電気的接続、或いは支柱部4を通じた容器体10と電極体30との電気的接続等を抑制することができる。
(発電要素)
 図2及び図3に示すように、発電要素3は、電極体30及び図示しない電解液を含み、上述した支柱部4と共に収容空間5内に密封状態で収容されている。
 電解液としては、例えば支持塩を非水溶媒に溶解させた液体を好適に用いることが可能である。支持塩としては、例えばフルオロリン酸リチウム(LiPF6)等を用いることができる。溶媒としては、例えばエチレンカーボネート(EC)と共に低沸点溶媒を用いることができる。
 但し、発電要素3は、電解液に代えて、例えば固体電解質、ポリマー電解質、ゲル電解質等の電解質を利用した電極体を採用しても構わない。ポリマー電解質としては例えば、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、これら含むブレンドポリマー、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリシロキサン、ポリフォスファゼン等を挙げることができる。電解液にポリ(ビニリデンフルオリド-co-ヘキサフルオロプロピレン、PVdF-HFP)を含有したゲル電解質を用いても良い。
(電極体)
 図2に示すように、電極体30は、セパレータ31を挟んで配置された正極電極32及び負極電極33を有し、電池軸O回りに多重に捲回された捲回電極とされている。
 具体的には、電極体30は、セパレータ31を挟んで正極電極32及び負極電極33が重ね合わされた状態で、支柱部4に巻き付けられる。これにより、電極体30は、電池軸Oと同軸に配置された支柱部4の中心軸線C(図4参照)回りに、径方向に多重に捲回されるように構成されている。従って、支柱部4は、電極体30を捲回する際の巻き芯としての機能を兼ねている。
 電極体30は、電池軸O方向から見た平面視で、電池軸O(支柱部4の中心軸線C)を中心として、多重の渦巻き状に捲回されている。
 本実施形態では、電極体30のうち支柱部4側に位置する最内層から容器体10の周壁部12側に位置する最外層に向けて、負極電極33、セパレータ31、正極電極32、セパレータ31、負極電極33、セパレータ31、正極電極32という順番で繰り返し配置されるように、電極体30は捲回されている。
 なお、電極体30としては、例えばセパレータ31の両面に正極電極32と負極電極33とを具備する、いわゆるペレット型の電極体としても構わない。なお、図2以外の各図面では、電極体30の図示を簡略化している。
 図4に示すように、正極電極32は、電極体30の捲回前における展開した状態において、1枚のシート状に形成されている。具体的には、正極電極32は、一定幅で帯状に延びるように形成された長尺な正極集電体(正極集電箔)32aと、正極集電体32aの片面或いは両面に塗工等によって形成された正極活物質層32bと、を備えている。
 正極集電体32aは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属材料で厚みの薄いシート状(金属箔)に形成されている。正極集電体32aの厚みとしては、例えば数μm~10数μm程度である。正極活物質層32bは、正極集電体32aのうち後述する正極端子タブ32cを除いた部分に形成されている。
 なお、正極集電体32aは、金属箔のほか、例えば、エッチング箔、パンチングメタル、焼結金属体、若しくは発泡金属体を用いることができる。
 正極活物質層32bの形成材料として、正極活物質に加え、導電助剤(例えば、カーボンブラックやグラファイト等)、バインダ(例えば、ポリフッ化ビニリデン等)、溶剤(例えばN-メチルピロリドン等の任意の溶媒)を混合して正極用スラリーを作製することができる。
 なお、正極活物質層32bを形成するための構成材料を含む塗布液を「正極用スラリー」という。この正極用スラリーを正極集電体32aに塗布し、乾燥させることにより正極活物質層32bを形成できる。
 正極活物質としては、例えばニッケル-マンガン-コバルト酸リチウム(NMC)、ニッケル-コバルト-アルミ酸リチウム(NCA)、チタン酸リチウム(LTO)、マンガン酸リチウム(LMO)等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物が挙げられる。
 正極集電体32aの両端部のうち支柱部4から離れた側に位置する一端部には、正極端子タブ32cが形成されている。正極端子タブ32cは、先に述べたように正極活物質層32bが形成されておらず、他の部品に対して電気的に接続可能とされている。正極端子タブ32cは、電極体30の捲回時、電極体30の外層側に配置される。
 図4に示すように、負極電極33は、電極体30の捲回前における展開した状態において、1枚のシート状に形成されている。具体的には、負極電極33は、一定幅で帯状に延びるように形成された長尺な負極集電体(負極集電箔)33aと、負極集電体33aの片面或いは両面に塗工等によって形成された負極活物質層33bと、を備えている。
 負極集電体33aは、例えば銅、銅合金、ニッケル及びステンレス等の金属材料で厚みの薄いシート状(金属箔)に形成されている。負極集電体33aの厚みとしては、例えば数μm~10数μm程度である。負極活物質層33bは、負極集電体33aのうち後述する負極端子タブ33cを除いた部分に形成されている。
 負極集電体33aは、金属箔のほか、例えば、エッチング箔、パンチングメタル、焼結金属体、若しくは発泡金属体を用いることができる。
 負極活物質層33bの形成材料として、負極活物質に加え、導電助剤(例えば、カーボンブラックやグラファイト等)、バインダ(例えば、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)のディスパージョン等)、増粘剤(例えば、セルロースナノファイバー(CNF:Cellulose Nano Fiber)、カルボキシメチルセルロース等)、溶剤(例えば、純水等の任意の溶媒)を混合して負極用スラリーを作製することができる。
 なお、負極活物質層33bを形成するための構成材料を含む塗布液を「負極用スラリー」という。この負極用スラリーを負極集電体33aに塗布し、乾燥させることにより負極活物質層33bを形成することができる。
 負極活物質としては、例えばシリコン、シリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム(LTO)、LiAl等の単体又は混合物等が挙げられる。
 負極集電体33aの両端部のうち支柱部4から離れた側に位置する一端部には、負極端子タブ33cが形成されている。負極端子タブ33cは、先に述べたように負極活物質層33bが形成されておらず、他の部品に対して電気的に接続可能とされている。負極端子タブ33cは、電極体30の捲回時、電極体30の外層側に配置される。
 図4に示すセパレータ31は、例えばポリオレフィン等の樹脂製のマイクロポーラスフィルム、ガラス製或いは樹脂製の不織布、セルロース繊維等の繊維の積層体等により形成されている。セパレータ31は、図示しないイオン透過孔を通じてリチウムイオンを通過させることが可能とされている。さらにセパレータ31として、例えば空孔内に電解液を保持できる多孔質体、或いはリチウムイオン導電性を有する樹脂層等を採用できる。
 セパレータ31は、正極電極32及び負極電極33の層間全体に配置され、正極電極32と負極電極33との間を絶縁している。従って、セパレータ31は、少なくとも正極電極32と負極電極33とが対向する領域の全体で、正極電極32と負極電極33との間に介在するように配置されている。
 上述のように構成された電極体30は、図2に示すように、支柱部4に巻き付くように捲回されることで、支柱部4と一体に組み合わされている。そして電極体30は、支柱部4の中心軸線C回りに、正極電極32及び負極電極33がセパレータ31を間に挟んだ状態で径方向に多重に積層するように捲回された捲回電極となる。
 なお、収容空間5内に支柱部4と共に収容された電極体30は、正極電極32及び負極電極33のうちの一方の電極が集電板41に導通(電気的接続)し、他方の電極が容器体10に導通(電気的接続)している。なお、電気的接続とは、例えば炭素系材料を介した接触、金属同士の溶接、或いは金属同士の接触等が挙げられる。
 本実施形態では、負極電極33を集電板41に導通させ、正極電極32を容器体10に導通させている。これにより、集電板41を負極用の外部接続端子として機能させることができ、容器体10を正極用の外部接続端子として機能させることができる。
 但し、この場合に限定されるものではなく、負極電極33を容器体10に導通させることで、容器体10を負極用の外部接続端子として機能させても構わない。さらに、正極電極32を集電板41に導通させることで、集電板41を正極用の外部接続端子として機能させても構わない。
 負極電極33を集電板41に導通させる場合には、例えば負極端子タブ33cを直接的に集電板41に対して電気的接続させても構わないし、図示しないリード線に相当する導体を介して負極端子タブ33cと集電板41とを電気的接続させても構わない。
 同様に、正極電極32を容器体10に導通させる場合には、例えば正極端子タブ32cを直接的に容器体10に対して電気的接続させても構わないし、図示しないリード線に相当する導体を介して正極端子タブ32cと容器体10とを電気的接続させても構わない。
(電極体の形成)
 支柱部4を巻き芯として利用して電極体30を形成する場合について、以下に説明する。
 はじめに、図4に示すように、セパレータ31、正極電極32及び負極電極33をそれぞれ用意した後、支柱部4の外周面にセパレータ31を溶着する。これにより、支柱部4の外周面とセパレータ31とを互いに溶着することで形成した溶着部42を位置決め部と利用することができる。これにより、支柱部4に対してセパレータ31を位置決めすることができる。
 なお、予めセパレータ31の長さが決まっている場合には、セパレータ31の長さ方向の中央部よりも、正極電極32が重ね合わされる領域R1側にシフトした部分を支柱部4の外周面に溶着する。これにより、セパレータ31のうち正極電極32が重ね合わされる領域R1よりも、負極電極33が重ね合わされる領域R2の方を大きく確保することができる。
 次いで、図4に示す矢印Mの如く、支柱部4を中心軸線C回りに回転させる。この際、セパレータ31のうち負極電極33が重ね合わされる領域R2を、先行して支柱部4に巻き付けるように支柱部4を回転させる。
 次いで、図5に示すように、支柱部4に先行して巻き付けられたセパレータ31と支柱部4との間に負極電極33を挿し込むように、セパレータ31と負極電極33とを重ね合わせる。この際、図5に示す矢印Sの如く、溶着部42に突き当たるまで負極電極33を挿し込む。この状態で、図6に示すように、支柱部4をさらに回転させる。これにより、支柱部4に対して負極電極33を先行して巻き付けることができる。従って、電極体30としての最内層を負極電極33で形成することができる。
 さらにセパレータ31に正極電極32を重ね合わせながら支柱部4を連続回転させて、セパレータ31、正極電極32及び負極電極33を巻き付けるように捲回する。その結果、図2に示すように、支柱部4に巻き付くように捲回された電極体30を作製することができる。
 なお、負極電極33を支柱部4に先行して巻き付ける関係上、正極電極32よりも負極電極33の方が長尺になるように形成しておくことが好ましい。
 なお、支柱部4を巻き芯として利用して電極体30を捲回する場合には、図示しない捲回機を利用して行える。この場合、捲回機は、例えば図7に示すように、支柱部4を取り外し可能に保持でき、且つ支柱部4の中心軸線C回りに回転可能とされたチャック部50を備えている。
 チャック部50は、支柱部4の両側に配置された第1チャック部51及び第2チャック部52を有している。第1チャック部51及び第2チャック部52は、中心軸線Cと同軸に配置されている。
 第1チャック部51及び第2チャック部52は、支柱部4に対してそれぞれ中心軸線Cに沿って接近離間可能とされている。さらに第1チャック部51及び第2チャック部52は、支柱部4に向けて突出する断面テーパ状の突起部51a、52aを有している。突起部51a、52aは、円筒状の支柱部4の開口部内に入り込むことが可能とされている。
 これにより、第1チャック部51及び第2チャック部52を利用して、支柱部4を中心軸線C方向の両側から挟み込むことができる。さらに、第1チャック部51と第2チャック部52と支柱部4とが中心軸線C上に並ぶように、支柱部4の芯出しを行うことが可能とされている。従って、チャック部50を利用して、回転ブレ等を抑制した状態で支柱部4を中心軸線C回りに精度良く回転させることができる。そのため、支柱部4への電極体30の巻き付けを、精度良く行うことが可能とされている。
(二次電池の作用)
 上述のように構成された二次電池1によれば、図1~図3に示すように、負極用の外部接続端子として機能する集電板41が外部に露出している。さらに、正極用の外部接続端子として機能する容器体10が外部に露出している。従って、集電板41及び容器体10を利用して、二次電池1を使用することが可能となる。
 特に、本実施形態の二次電池1によれば、収容空間5内に電極体30に加えて支柱部4が収容されている。支柱部4は、貫通孔23を通じて上端部が集電板41に対して下方から接触し、且つ下端部が容器体10の底壁部11に対して上方から接触するように配置されている。これにより、支柱部4を利用して集電板41を下方から支持することができる。しかも集電板41は、リッド部材20に対してシーラントフィルム40を介して溶着されているので、リッド部材20と一体に組み合わされている。そのため、支柱部4は集電板41を介してリッド部材20を下方から支持することができる。
 従って、リッド部材20を含む外装体2の全体を例えば薄肉に形成したとしても、容器体10とリッド部材20との溶接接合の前段階で、リッド部材20が撓んでしまう等の意図しない変形を抑制することができる。従って、容器体10に対するリッド部材20の位置ずれ等を抑制した状態で、溶接作業を行うことができる。従って、作業効率を向上させることができ、生産性の向上化に繋げることができる。さらに、容器体10とリッド部材20とを精度良く適切に溶接することができ、確実な封止性を得ることができる。従って、作動信頼性が高く高品質な二次電池1とすることができる。
 さらに、電極体30は支柱部4に巻き付けられることで、セパレータ31を挟んで正極電極32及び負極電極33が重ね合わされた状態で、支柱部4の中心軸線C回りに捲回された捲回電極となる。つまり、電極体30を捲回するときの巻き芯として、支柱部4を利用している。そのため、捲回によって電極体30を形成した後、支柱部4ごと電極体30を容器体10内に収容することができる。そのため、組立作業を効率良く行うことができる。従って、この点においても生産性の向上化に繋げることができる。
 以上説明したように、本実施形態の二次電池1によれば、外装体2を薄肉にしたとしても、確実な封止性を得ることができると共に、生産性の向上化に繋げることができる。
 さらに、支柱部4を絶縁性材料で形成しているので、集電板41、容器体10及び電極体30に対する導通を考慮することなく支柱部4を形成することができる。そのため、支柱部4を制約少なく自由に設計し易く、設計自由度を向上することできる。
 さらに、集電板41をリッド部材20の上面に配置しているので、集電板41を全面に亘って大きく露出させることができる。従って、集電板41を負極用の外部接続端子として有効に利用し易い。従って、使い易く、実装性に優れた二次電池1とすることができる。
 さらに本実施形態の二次電池1において、容器体10及びリッド部材20を、先に述べたクラッド材等で形成した場合、或いは容器体10及びリッド部材20にメッキ処理等を施した場合には、例えば何等かの要因によって二次電池1が発熱する等して内圧が上昇したときに、金属界面を剥離させて内圧を外部に解放させるといったフェールセーフ対策を図ることも可能である。
(二次電池の製造方法)
 次に、第1実施形態の二次電池1の製造方法の一例について以下に簡単に説明する。
 なお、上記第1実施形態では、集電板41とリッド部材20とをシーラントフィルム40を介して熱融着した場合を説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、シーラントフィルム40は、単層の合成樹脂層であっても構わないし、多層の合成樹脂層が接合されることで形成されていても構わない。さらには、シーラントフィルム40は、セラミックやガラス等の無機材料からなるシール材であっても構わない。
 以下に説明する第1製造方法及び第2製造方法では、合成樹脂製の第1シール材及び第2シール材同士を熱融着することで、シーラントフィルム40としている場合を例にしている。
<第1製造方法>
 はじめに、集電板41の下面に第1シール材を重ね合わせ、両者を熱溶着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、集電板41と第1シール材とが一体に組み合わされた集電板アッセンブリを得ることができる。
 本工程と同時、或いは前後して、リッド部材20における頂壁部21の上面に第2シール材を重ね合わせ、両者を熱融着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、リッド部材20と第2シール材とが一体に組み合わされたリッド部材アッセンブリを得ることができる。
 上述の2工程が終了した後、第1シール材と第2シール材とが重なり合うように、集電板アッセンブリとリッド部材アッセンブリとを組み合わせた後、第1シール材及び第2シール材同士を熱融着する工程を行う。これにより、第1シール材及び第2シール材が熱融着によって一体化したシーラントフィルム40を介して、集電板41とリッド部材20とを一体的に組み合わせることができる。
 上述した工程と同時、或いは前後して、支柱部4を巻き芯として利用して、支柱部4にセパレータ31、正極電極32及び負極電極33を巻き付けるように捲回し、電極体30を形成する工程を行う。本工程は、先に述べた電極体30の形成方法を採用することができる。
 次いで、集電板41の下面に、電極体30が巻き付いた支柱部4の上端部を接触させ、両者を各種の溶着方法等によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、電極体30が巻き付いた支柱部4とリッド部材20とが集電板41を介して一体に組み合わされた電極体アッセンブリを得ることができる。
 次いで、容器体10の内部に電解液を注液した後、電解液が満たされた容器体10の内部に電極体アッセンブリを収容する工程を行う。これにより、支柱部4を利用してリッド部材20を下方から支持しながら、容器体10の周壁部12の内側にリッド部材20を嵌め込むことができる。さらに、容器体10における周壁部12の上端開口縁と、リッド部材20における内側周壁部22の上端開口縁とを面一にした状態で、容器体10の周壁部12とリッド部材20の内側周壁部22とを径方向に二重に重ね合わせることができる。
 最後に、周壁部12と内側周壁部22とを全周に亘って溶接する工程を行う。本工程では、先に述べたように、レーザ溶接、超音波接合、シーム溶接等の抵抗溶接、或いは摩擦撹拌接合等を採用することができる。これにより、容器体10とリッド部材20とを互いに溶接接合することができる。これにより、電極体30及び支柱部4が収容された収容空間5が密封された外装体2とすることができる。その結果、図1~図3に示す二次電池1を製造することができる。 
 特に、上述した溶接作業を行う際に、周壁部12の上端開口縁及び内側周壁部22の上端開口縁が共に同一方向である上方を向いている。従って、例えば上方からアプローチしながらレーザ溶接を行うことができる。従って、例えば突合せ溶接等によって、周壁部12と内側周壁部22とを強固且つ容易に溶接接合することができる。これにより、収容空間5内を高い気密封止性で封止することができる。さらに、溶接作業を効率良く行い易い。
 さらには、径方向に二重に重なった周壁部12及び内側周壁部22を、例えばローラ電極で挟み込みながら、シーム溶接(電気抵抗溶接)を行うことも可能である。
<第2製造方法>
 次に、第1製造方法とは異なる工程順番で二次電池1を製造する第2製造方法について説明する。
 はじめに、支柱部4を巻き芯として利用して、支柱部4にセパレータ31、正極電極32及び負極電極33を巻き付けるように捲回し、電極体30を形成する工程を行う。本工程は、先に述べた電極体30の形成方法を採用することができる。
 次いで、容器体10の内部に電解液を注液した後、電解液が満たされた容器体10の内部に電極体30が巻き付いた支柱部4を収容する工程を行う。
 上記工程と同時、或いは前後して、集電板41の下面に第1シール材を重ね合わせ、両者を熱溶着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、集電板41と第1シール材とが一体に組み合わされた集電板アッセンブリを得ることができる。
 本工程と同時、或いは前後して、リッド部材20における頂壁部21の上面に第2シール材を重ね合わせ、両者を熱融着によって一体に組み合わせる工程を行う。これにより、リッド部材20と第2シール材とが一体に組み合わされたリッド部材アッセンブリを得ることができる。
 上述の2工程が終了した後、第1シール材と第2シール材とが重なり合うように、集電板アッセンブリとリッド部材アッセンブリとを組み合わせた後、第1シール材及び第2シール材同士を熱融着する工程を行う。これにより、第1シール材及び第2シール材が熱融着によって一体化したシーラントフィルム40を介して、集電板41とリッド部材20とを一体的に組み合わせることができる。
 次いで、容器体10の内部に収容された支柱部4の上端部と集電板41とが接触するように、容器体10に対してリッド部材20を組み合わせる。これにより、支柱部4を利用してリッド部材20を下方から支持しながら、容器体10の周壁部12の内側にリッド部材20を嵌め込むことができる。これにより、容器体10における周壁部12の上端開口縁と、リッド部材20における内側周壁部22の上端開口縁とを面一にした状態で、容器体10の周壁部12とリッド部材20の内側周壁部22とを径方向に二重に重ね合わせることができる。
 次いで、互いに接触した集電板41と支柱部4の上端部とを各種の溶着方法等によって一体に組み合わせる工程を行う。なお、本工程は必須ではなく、省略しても構わない。
 最後に、周壁部12と内側周壁部22とを全周に亘って溶接する工程を行う。本工程では、先に述べたように、レーザ溶接、超音波接合、シーム溶接等の抵抗溶接、或いは摩擦撹拌接合等を採用することができる。これにより、容器体10とリッド部材20とを互いに溶接接合することができる。これにより、電極体30及び支柱部4が収容された収容空間5が密封された外装体2とすることができる。
 その結果、図1~図3に示す二次電池1を製造することができる。なお、溶接時における優れた作用効果は、第1製造方法と同様である。
 以上、二次電池1の製造方法として、第1製造方法及び第2製造方法を例に挙げて説明したが、これらの方法に限定されるものではない。
 さらに、先に述べたように、第1製造方法及び第2製造方法では、第1シール材及び第2シール材同士を熱融着することでシーラントフィルム40を形成したが、1枚(単層)のシーラントフィルム40を採用しても構わない。
 この場合には、集電板アッセンブリ及びリッド部材アッセンブリをそれぞれ作製する必要がなく、1枚のシーラントフィルム40を介して、集電板41とリッド部材20とを一体的に組み合わせれば良い。
(第1実施形態の変形例)
 第1実施形態において、絶縁性材料からなる支柱部4の上端部と集電板41の下面とは、互いに接触していれば良い。例えば、上述した第1製造方法及び第2製造方法で説明したように、支柱部4と集電板41とを溶着等によって一体的に組み合わせなくても良い。
 但し、支柱部4と集電板41とを溶着等によって一体的に組み合わせた場合には、容器体10とリッド部材20とを溶接接合する前に、リッド部材20を上方から押さえる等の仮固定を行う必要がないので、好ましい。
 第1実施形態において、支柱部4に電極体30を巻き付ける際に、図4に示すように、支柱部4の外周面にセパレータ31を溶着して溶着部42を形成し、これによって支柱部4に対するセパレータ31の位置ずれを防止したが、溶着部42に限定されるものではない。
 例えば、支柱部4の外周面に接着剤を利用してセパレータ31を接着固定することで、支柱部4に対するセパレータ31の位置ずれを防止しても構わない。
(第2実施形態)
 次に、本発明に係る電気化学セルの第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
 図8に示すように、本実施形態の二次電池(本発明に係る電気化学セル)60は、リッド部材20及び容器体10に対して支柱部4を位置決めした状態で、収容空間5内に支柱部4及び電極体30を収容している。
 本実施形態の容器体10の底壁部11の中央部分には、上方に向けて含んだ突起部(本発明に係る位置決め部)61が形成されている。図示の例では、突起部61は上方に向けて半球状に膨らむように形成されている。突起部61は、電池軸Oと同軸に配置され、支柱部4の下端開口部内に下方から入り込んでいる。これにより、支柱部4は、底壁部11に対して電池軸Oに交差する径方向に位置ずれすることが抑制されている。これにより、支柱部4は、底壁部11に対して径方向に位置決めされている。
 なお、突起部61の形状としては、図8に示す半球状のほか、例えば円柱状、角柱状、円錐状、角錐状、といった各種の形状とすることができる。
 さらに本実施形態の集電板41の中央部分には、上方に向けて膨らんだ有頂筒状の膨出部(本発明に係る位置決め部)62が形成されている。図示の例では、膨出部62は、リッド部材20に形成された貫通孔23の直径と同等の外径を有する平面視円形状に形成されている。さらに、膨出部62は、容器体10における周壁部12の上端開口縁よりも上方に僅かに突出する高さで膨らむように形成されている。
 支柱部4は、第1実施形態よりも上方に長く形成されている。支柱部4は、膨出部62の内側に下方から入り込んだ状態で、膨出部62の頂壁に対して下方から接触している。このように、膨出部62の内側に支柱部4が下方から入り込むことで、支柱部4は集電板41に対して電池軸Oに交差する径方向に位置ずれすることが抑制されている。従って、支柱部4は、集電板41に一体に組み合わされたリッド部材20に対して、径方向に位置決めされている。
(二次電池の作用)
 上述のように構成された本実施形態の二次電池60であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
 それに加え、突起部61及び膨出部62を利用して、支柱部4の位置決めを行うことができる。従って、組立作業時に、リッド部材20と支柱部4とを径方向に位置ずれすることなく組み合わせることができる。さらに、容器体10と支柱部4とを径方向に位置ずれすることなく組み合わせることができる。従って、組立作業をさらに効率良く行うことができると共に、組立精度を向上することができる。
 さらに、電気を取り出すために図示しない外部端子を集電板41に溶接する場合、外部端子を集電板41に押しつけながら溶接を行う。このとき、リッド部材20及び容器体10に対して位置決めされた支柱部4が存在することで、外部端子の押し付けに起因する負荷が電池の内部構造に影響を及ぼすことを防止することができる。
 なお、第2実施形態では、底壁部11に形成した突起部61、及び集電板41に形成した膨出部62を利用して、容器体10及びリッド部材20のそれぞれに対して支柱部4を位置決めする構成としたが、この場合に限定されるものではない。例えば、容器体10及びリッド部材20のうちのすくなくとも一方に対して支柱部4を位置決めしても構わない。
(第2実施形態の変形例)
 第2実施形態において、図9に示すように、膨出部62の内径を支柱部4の外径と同等或いは僅かに小さく形成しても構わない。これにより、圧入等によって支柱部4の上端部の外側に、膨出部62を密に嵌合(例えば締まり嵌め)させることができる。
 このように構成することで、集電板41と支柱部4とを物理的に固定しながら、集電板41に対する支柱部4の位置決めを行うことができる。さらに、膨出部62の有無により、集電板41の上面と下面とを一目で区別することができる。従って、集電板41の品質管理を行い易いうえ、組立作業性の向上化に繋げることができる。
(第2実施形態の変形例)
 さらに第2実施形態では、位置決め部として上方に向けて膨らむ膨出部62を集電板41に形成したが、この場合に限定されるものではない。例えば、位置決め部を、集電板41の下方に向けて突出するように形成しても構わない。
 例えば図10に示すように、集電板41の中央部分に、下方に向けて突出する突起軸(本発明に係る位置決め部)63を電池軸Oと同軸に形成しても良い。突起軸63は、直径が支柱部4の内径と同等或いは僅かに大きい平面視円形状に形成され、圧入等によって支柱部4の上端開口部の内側に密に嵌合(例えば締まり嵌め)されている。
 このように構成した場合であっても、集電板41と支柱部4とを物理的に固定しながら、集電板41に対する支柱部4の位置決めを行うことができる。
 さらに図11に示すように、集電板41の中央部分に、下方に向けて突出する突起筒(本発明に係る位置決め部)64を電池軸Oと同軸に形成しても良い。突起筒64は、内径が支柱部4の外径と同等或いは僅かに小さい円筒状に形成され、圧入等によって支柱部4の上端部の外側に密に嵌合(例えば締まり嵌め)されている。なお、図11では、支柱部4を円柱状に形成した場合を図示している。但し、支柱部4を円筒状に形成した場合であっても同様である。
 このように構成した場合であっても、集電板41と支柱部4とを物理的に固定しながら、集電板41に対する支柱部4の位置決めを行うことができる。
(第3実施形態)
 次に、本発明に係る電気化学セルの第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第3実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
 図12に示すように、本実施形態の二次電池(本発明に係る電気化学セル)70は、支柱部4が導体とされている。具体的に支柱部4は、金属製の円筒状とされている。支柱部4の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば集電板41と同様にニッケル等を好適に用いることができる。
 電極体30は、支柱部4が導体であることに関連して、支柱部4を通じて集電板41に導通している。具体的には、電極体30は、負極電極33が支柱部4に導通した状態で支柱部4に巻き付けられている。これにより、負極電極33は支柱部4を通じて集電板41に電気的に接続されている。
 さらに支柱部4が導体であることに関連して、支柱部4の下端部と容器体10の底壁部11との間には、支柱部4と底壁部11との間を絶縁する絶縁体71が形成されている。
 図示の例では、絶縁体71は、容器体10における底壁部11の上面(内面))に全面に亘って形成されている。これにより、絶縁体71を利用して支柱部4の下端部と底壁部11との間を電気的に絶縁することが可能とされている。
 なお、絶縁体71は、底壁部11の上面の全面に亘って形成されている必要はない。例えば、絶縁体71は、底壁部11の上面のうち支柱部4の下端部が接触する領域に少なくとも形成されていれば良い。さらに、絶縁体71は、底壁部11の上面だけでなく、周壁部12の内面側にも連続して形成されても構わない。
 さらに絶縁体71は、底壁部11側に形成されている必要はなく、支柱部4の下端面に形成されていても構わない。さらには、底壁部11の上面及び支柱部4の下端面のそれぞれに絶縁体71を形成しても構わない。
 絶縁体71としては、特定のものに限定されるものではないが、例えば絶縁性の合成樹脂膜を採用しても良い。さらには、絶縁性に優れた合成樹脂製の絶縁テープ(例えばポリイミド製テープ、ポリフェニレンサルファイド(PPS)製テープ、ポリエチレンテレフタレート(PET)製のテープ)を絶縁体71として採用しても良い。さらには、絶縁性の塗料を利用した絶縁膜を絶縁体71として採用しても構わない。
 支柱部4と負極電極33との導通に関しては、特定の方法に限定されるものではない。例えば、図13に示すように、支柱部4に電極体30を巻き付けるにあたって、先行して、支柱部4の外周面に負極電極33における負極端子タブ33cを溶接等による接合部72を介して接合すれば良い。その後、先に述べたように、支柱部4の外周面にセパレータ31を接合して位置ずれを抑制した状態で、セパレータ31、負極電極33、正極電極32の巻き付けを行って、支柱部4に捲回した電極体30を形成すれば良い。
 なお、正極電極32に関しては、第1実施形態と同様に、正極端子タブ32cを直接的に容器体10に対して電気的接続させる、或いは図示しない導体(リード線に相当)を介して正極端子タブ32cと容器体10とを電気的接続させれば良い。
(二次電池の作用)
 上述のように構成された本実施形態の二次電池70であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
 それに加え、負極電極33に関し、支柱部4を通じて集電板41に電気的に接続できるので、導体(リード線に相当)等が不要になり、電気抵抗を低減させ易い。そのため、電池性能の向上化を図り易い。さらに、負極電極33に関し、支柱部4と集電板41とを接触させることで電気的接続を行えるので、組立作業をさらに効率良く行うことができる。
 なお、本実施形態の二次電池70を製造する場合には、基本的には、第1実施形態における第1製造方法及び第2製造方法で製造することが可能である。
 但し、これらの製造方法において、例えば容器体10における底壁部11に絶縁体71を予め形成しておく必要がある。さらに、支柱部4が金属製であるので、支柱部4と集電板41とを各種の溶接方法で互いに溶接接合しておくことが好ましい。
(第3実施形態の変形例)
 第3実施形態において、例えば図14に示すように、シーラントフィルム40の内周縁部を下方に向けて折り返しても構わない。これにより、シーラントフィルム40の内周縁部を利用して、リッド部材20の貫通孔23の内周面を全周に亘って径方向の内側から塞ぐ保護部40aを形成することができる。従って、導体である支柱部4とリッド部材20との意図しない導通(ショート)を防止することができ、好ましい。
(第3実施形態の変形例)
 さらに第3実施形態では、支柱部4自体を金属材料で形成することで、導体として機能させたが、この場合に限定されるものではない。例えば、導電性を有する合成樹脂(導電性樹脂)で支柱部4を形成しても構わない。
 この種の合成樹脂としては、機械的強度や耐熱性を考慮する観点において、エンジニアリングプラスチックを用いることが好ましい。例えば、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)等を用いることができる。
 さらには、絶縁性の合成樹脂で支柱部4の素材を形成したうえで、素材の外表面に金属膜を成膜することで支柱部4を形成しても構わない。この場合であっても、金属膜を利用して電気的接続を図ることができるので、支柱部4を導体として機能させることができる。なお、金属膜を成膜する場合には、例えばメッキ処理が金属溶射処理等を施すことで行える。
(第3実施形態の変形例)
 さらに上記第3実施形態では、支柱部4を通じて電極体30の負極電極33を集電板41に導通させたが、例えば図15に示すように、支柱部4を通じて電極体30が容器体10に導通した二次電池(本発明に係る電気化学セル)80としても構わない。
 この場合には、支柱部4の上端部と集電板41との間に、支柱部4と集電板41との間を絶縁する絶縁体81が形成されている。絶縁体81は、集電板41の下面のうち支柱部4の上端部が接触する領域に形成されていれば良い。これにより、絶縁体81を利用して、支柱部4と集電板41との間を電気的に絶縁することが可能とされている。
 なお、絶縁体81は、支柱部4の上端面に形成されていても構わないし、集電板41の下面及び支柱部4の上端面のそれぞれに形成されていても構わない。
 なお、正極電極32に関しては、正極端子タブ32cを直接的に集電板41に対して電気的接続させる、或いは図示しない導体(リード線に相当)を介して正極端子タブ32cと集電板41とを電気的接続させれば良い。
 上述のように構成された二次電池80の場合には、集電板41を正極用の外部接続端子として機能させることができる。これにより、容器体10を負極用の外部接続端子として機能させることができる。従って、容器体10及び集電板41を利用して、二次電池80を使用することができる。
 なお、支柱部4に電極体30を巻き付ける際に、支柱部4に対して負極電極33を導通させる必要はなく、正極電極32を導通させても構わない。この場合には、支柱部4を通じて正極電極32と容器体10とを電気的接続させることができる。負極電極33に関しては、負極端子タブ33cを直接的に集電板41に対して電気的接続させる、或いは図示しない導体(リード線に相当)を介して負極端子タブ33cと集電板41とを電気的接続させれば良い。
 これにより、集電板41を負極用の外部接続端子として機能させることができる。従って、容器体10を正極用の外部接続端子として機能させることができる。
(第4実施形態)
 次に、本発明に係る電気化学セルの第4実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第4実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
 図16及び図17に示すように、本実施形態の二次電池(本発明に係る電気化学セル)90は、リッド部材(本発明に係る第1部材)91が、頂壁部21と、頂壁部21における外周縁部から上方に向かって延びた内側周壁部22と、内側周壁部22の上端部から径方向の外側に向かって延びた環状のフランジ部92と、を備えている。
 内側周壁部22は、容器体10における周壁部12よりも上方に向けて僅かに突出している。フランジ部92は、内側周壁部22の上端部から径方向の外側に向けて延び、周壁部12の上端開口端に対して全周に亘って上方から重なった状態で溶接接合されている。
(二次電池の作用)
 このように構成された本実施形態の二次電池90によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
 それに加えて、組立作業時、リッド部材91を容器体10の周壁部12の上端開口縁に上方から重ね合わせた後、例えばリッド部材91を上方から加圧しながら溶接を行える。従って、容器体10とリッド部材91とを強固に溶接接合し易い。これにより、収容空間5をさらに高い気密性で封止することが可能である。
(第4実施形態の変形例)
 上記第4実施形態では、集電板41をリッド部材91の頂壁部21の上面に配置した構成としたが、この場合に限定されるものではない。例えば、リッド部材91の頂壁部21の下面に配置しても構わない。
 例えば図18に示す二次電池90では、集電板41がシーラントフィルム40を介してリッド部材91における頂壁部21の下面に溶着されている。これにより、集電板41は、頂壁部21に形成された貫通孔23を下方から塞ぐように、リッド部材91に対して一体的に組み合わされている。従って、集電板41は、貫通孔23を通じて上方に向けて部分的に露出している。
 この場合の二次電池90であっても、第4実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。それに加えて、この場合には、リッド部材91の下面に集電板41を配置することができるので、集電板41及びリッド部材91の全体を、支柱部4を利用して下方から支持することができる。従って、リッド部材91の意図しない撓み等を効果的に抑制することができる。
 なお、この場合の二次電池90であっても、貫通孔23を通じて集電板41を部分的に露出させることができるので、負極用の外部接続端子として機能させることができる。従って、図示しない外部端子の端子部を、リッド部材91に対して非接触状態で集電板41に接触させることで、外部端子と集電板41とを電気的接続させることができる。その結果、二次電池90を使用することができる。
 なお、図18に示すように、リッド部材91の下面に集電板41を配置する構成は、先に説明した第1実施形態から第3実施形態に適用しても構わないし、以下に説明する他の実施形態に適用しても構わない。
(第4実施形態の変形例)
 さらに上記第4実施形態では、リッド部材91が平坦な頂壁部21と、頂壁部21の外周縁部から上方に向かって延びる内側周壁部22と、内側周壁部22の上端部から径方向の外側に向かって延びる環状のフランジ部92とを具備していたが、この場合に限定されるものではない。例えば図19に示すように、リッド部材91は、内側周壁部22に代えて断面U字状の環状溝部95を具備する構成としても構わない。
 環状溝部95は、頂壁部21の外周縁部の全周に亘って形成されている。さらに環状溝部95は、下方に向けて突となるように断面U字状に形成されている。フランジ部22は、環状溝部95を径方向の外側から囲むように環状溝部95に全周に亘って連設されている。
 特に、この場合のリッド部材91は、頂壁部21がフランジ部22と同等の高さ位置となるように形成されている。これにより、頂壁部21は、図16に示す場合よりも上方に配置され、二次電池90の高さ位置でフラットになるように配置されている。
 このように構成された二次電池90の場合であっても、第4実施形態と同様に容器体10とリッド部材91とを強固に溶接接合することが容易である。
 それに加えて、この場合の二次電池90によれば、頂壁部21の位置を上方にシフトしているので、その分、内部空間を増やすことができる。従って、例えば電極体30の体積を増やすことが可能である。或いは緩衝部材等を配置して、電極体30の位置を安定化させるといったことが可能になる。
 さらに、図19に示す二次電池90では、図18に示す場合と同様に、集電板41を、シーラントフィルム40を介してリッド部材91における頂壁部21の下面に溶着している。
 それに加えて、図14に示す第3実施形態の変形例の如く、シーラントフィルム40の内周縁部40aを全周に亘って上方に向けて折り返している。特に、シーラントフィルム40の内周縁部40aを、頂壁部21よりも上方に突出するように折り返している。
 これにより、シーラントフィルム40の内周縁部40aを利用して、リッド部材91の貫通孔23の内周面を径方向の内側から覆って保護することができる。さらに内周縁部40aは、リッド部材91の高さ位置よりも上方に突出している。従って、外部端子と集電板41とを電気的接続させる際に、内周縁部40aを利用して、外部端子とリッド部材91とが意図せずに接触して短絡してしまうことを効果的に防止することができる。
 なお、図19において、集電板41を、シーラントフィルム40を介してリッド部材91における頂壁部21の上面に溶着しても構わない。この場合には、図14に示す第3実施形態の変形例の如く、シーラントフィルム40の内周縁部40aを下方に向けて折り返し、リッド部材91の貫通孔23の内周面を全周に亘って保護することが好ましい。
(第5実施形態)
 次に、本発明に係る電気化学セルの第5実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第5実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
 図20~図22に示すように、本実施形態の二次電池(本発明に係る電気化学セル)100は、電池軸Oに沿って一定の外径ではなく、下部側の外径よりも上部側の外径の方が拡径した外形形状とされている。
 容器体(本発明に係る第2部材)105は、底壁部11の外周縁部から上方に向けて延びた第1周壁部(本発明に係る第1側部)101と、第1周壁部101の上端部から径方向の外側に向けて折り曲げられた後、第1周壁部101よりも拡径した状態で上方に向けた延びた第2周壁部(本発明に係る第2側部)102と、を備えている。
 このように、本実施形態の周壁部12は、第1周壁部101及び第2周壁部102を備え、外径が異なる2段筒状に形成されている。
 第2周壁部102は、第1周壁部101の上端部から径方向の外側に向けて90度程度折り曲げられた折曲部103を介して連設されている。そして、第2周壁部102は、折曲部103から径方向の外側に向かうにしたがって上方に向けて湾曲しながら延びている。そのため、第2周壁部102の上端開口縁は、上方を向いている。
 リッド部材20は、容器体105における第2周壁部102の内側に内側周壁部22が径方向に二重に重なった状態で溶接接合されている。そのため、リッド部材20は、頂壁部21が折曲部103に対して上方から重なった状態で組み合わされている。さらに、内側周壁部22は、第2周壁部102の形状に対応して、頂壁部21の外周縁部から径方向の外側に向かうにしたがって上方に向けて湾曲しながら延びている。これにより、内側周壁部22と第2周壁部102とは、全周に亘って隙間なく接している。
 さらに、内側周壁部22の上端開口縁は、第2周壁部102の上端開口縁に対して面一となった状態で、同一方向である上方を向いている。
 上述のように構成された外装体2は、第2周壁部102と内側周壁部22とが全周に亘って溶接によって強固に接合されている。これにより、リッド部材20を利用して、容器体105の開口部を塞ぐことができ、支柱部4及び発電要素3を収容する収容空間5を密閉している。
(二次電池の作用)
 このように構成された本実施形態の二次電池100によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
 それに加えて、第1周壁部101よりも上方に位置する第2周壁部102の方が拡径するように容器体105を形成している。従って、図22に示すように、第1周壁部101の周囲に、第1周壁部101の直径と第2周壁部102の直径との差分を利用して環状のスペース空間106を確保することができる。これにより、スペース空間106を有効に利用して、例えば図示しない外部端子を配置することができる。そのため、外部端子を第1周壁部101の側方から接触させて導通を図るといった使い方を行える。従って、実装作業を行い易く、実装性に優れた二次電池100とすることができる。
 さらに、容器体105の第1周壁部101と第2周壁部102とを折曲部103を介して繋いでいる。これにより、周壁部12全体の剛性を高めることができる。従って、容器体105を薄肉で形成したとしても、容器体105の強度を向上させることができる。
 さらに、第2周壁部102の内側に内側周壁部22が径方向に二重に重なるように、容器体105及びリッド部材20を組み合わせた際、折曲部103を利用してリッド部材20を支持することができる。従って、支柱部4による支持と相まって、リッド部材20をさらに安定して支持することができる。
 さらに、第2周壁部102と内側周壁部22とを全周に亘って径方向に二重に重なるように配置しつつ、第2周壁部102の上端開口縁及び内側周壁部22の上端開口縁が共に同一方向である上方を向くように配置できる。従って、例えば上方からアプローチしながら溶接を行うことができる。これにより、第2周壁部102と内側周壁部22とを強固且つ容易に溶着することができる。従って、収容空間5内を高い気密封止性で封止することができる。
 それに加え、第2周壁部102を大きな直径で形成することができるので、溶接時の放熱性を向上することができる。
(第6実施形態)
 次に、本発明に係る電気化学セルの第6実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第6実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
 図23に示すように、本実施形態の二次電池(本発明に係る電気化学セル)110は、リッド部材(本発明に係る第1部材)111が、容器体10における周壁部12に対して上方から重なる平坦なプレート状に形成された頂壁部(本発明に係る第1底部)111aを具備している。これにより、リッド部材111は、周壁部12の上端開口端に対して全周に亘って上方から重なった状態で溶接接合されている。
 図示の例では、リッド部材111の外周縁部には、周壁部12の上端開口端と重なる位置に段差111bが設けられている。これにより、段差111bを利用して、収容空間5を高い気密性で封止している。
(二次電池の作用)
 このように構成された本実施形態の二次電池110によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
 それに加えて、組立作業時、リッド部材111を容器体10の周壁部12の上端開口縁に上方から重ね合わせた後、例えばリッド部材111を上方から加圧しながら溶接を行える。従って、容器体10とリッド部材111とを強固且つ容易に溶接接合し易い。これにより、収容空間5をさらに高い気密性で封止することが可能である。さらに、リッド部材111を平坦なプレート状に形成できるので、リッド部材111の加工が容易であり、低コスト化を図ることができる。
(第7実施形態)
 次に、本発明に係る電気化学セルの第7実施形態について図面を参照して説明する。なお、この第7実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
 第1実施形態(第2実施形態から第6実施形態も同様)では、リッド部材2にシーラントフィルム40を介して集電板41を溶着した構成を例に挙げて説明した。さらに、第1実施形態(第2実施形態から第6実施形態も同様)では、支柱部4の上端部を集電板41に接触させ、且つ支柱部4の下端部を容器体10の底壁部11に接触させた状態で、支柱部4を収容空間5内に配置した構成を例に挙げて説明した。
 これに対して、本実施形態では、容器体の底壁部にシール材を介して集電板を溶着させている。
 図24に示すように、本実施形態の二次電池(本発明に係る電気化学セル)140は、容器体10における底壁部11の中央部に、該底壁部11を上下方向に貫通する貫通孔141が電池軸Oと同軸に形成されている。貫通孔141の形状は、特に限定されるものではないが、例えば平面視円形状に形成されている。
 貫通孔141が形成された底壁部11には、シーラントフィルム40を介して集電板41が熱溶着されている。具体的には、集電板41は、シーラントフィルム40を介して底壁部11の下面に熱溶着され、全面に亘って下方に露出している。
 シーラントフィルム40は、底壁部11に形成された貫通孔141を囲む環状に形成され、電池軸Oと同軸に配置された状態で底壁部11の下面に重なるように配置されている。図示の例では、シーラントフィルム40の内周縁部40aは、上方に向けて折り返されている。これにより、内周縁部40aは、底壁部11に形成された貫通孔141の内周面を全周に亘って保護している。
 集電板41は、シーラントフィルム40の外径よりも小さい直径で平面視円形状に形成され、電池軸Oと同軸に配置された状態でシーラントフィルム40の下面に重なるように配置されている。これにより、集電板41は貫通孔141を下方から塞いでいる。
 本実施形態のリッド部材(本発明に係る第1部材)142は、第6実施形態と同様に、容器体10における周壁部12に対して上方から重なる平坦なプレート状に形成された頂壁部(本発明に係る第1底部)142aを具備している。これにより、リッド部材142は、周壁部12の上端開口端に対して全周に亘って上方から重なった状態で溶接接合されている。
 図示の例では、リッド部材142の外周縁部には、周壁部12の上端開口端と重なる位置に段差142bが設けられている。これにより、段差142bを利用して、収容空間5を高い気密性で封止している。
 支柱部4は、外装体2における収容空間5内に発電要素3と共に収容されている。支柱部4は、電池軸Oに沿って上下方向に延びる軸状に形成され、電池軸Oと同軸に配置されている。図示の例では、支柱部4は中空の円筒状に形成され、その外径は貫通孔141の直径及びシーラントフィルム40の内径よりも小さい。
 これにより、支柱部4は、貫通孔141を通じて下端部(本発明に係る第1端部)が集電板41に対して上方から直接的に接触し、且つ上端部(本発明に係る第2端部)がリッド部材142に対して下方から直接的に接触するように配置されている。従って、支柱部4は、容器体10の底壁部11に対して一体的に組み合わされた集電板41によって支えられながら、リッド部材142を下方から支持している。
(二次電池の作用)
 このように構成された本実施形態の二次電池140であっても、支柱部4を利用してリッド部材142を下方から支持することができる。従って、リッド部材142を含む外装体2の全体を例えば薄肉に形成したとしても、容器体10とリッド部材142との溶接接合の前段階で、リッド部材142が撓んでしまう等の意図しない変形を抑制することができる。
 従って、容器体10に対するリッド部材142の位置ずれ等を抑制した状態で、溶接作業を行うことができる。従って、作業効率を向上させて、生産性の向上化に繋げることができる。さらに、確実な封止性を得ることができ、作動信頼性が高く高品質な二次電池140とすることができる。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。
 例えば上記各実施形態では、電気化学セルの一例として二次電池を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、例えば電気二重層キャパシタや、リチウムイオンキャパシタ等の各種蓄電デバイスに適用しても構わない。
 電気化学セルを電気二重層キャパシタに適用する場合には、正極電極及び負極電極を一対の分極性電極として利用すれば良い。この場合の分極性電極としては、例えば賦活処理にて得られる粉末状の活性炭を、導電助剤やバインダと共に混合し、圧延ロール或いはプレス成形したものが挙げられる。電解液としては、例えば4級アンモニウム塩等の支持塩を非水溶媒に溶解させたもの等が挙げられる。
 電気化学セルをリチウムイオンキャパシタに適用する場合には、正極電極及び負極電極のうちの一方の電極には上述の分極性電極を用い、他方の電極にはリチウムイオン電池用の電極を用いることができる。電解液としては、リチウムイオン電池と同じものを用いることができる。
 さらに上記各実施形態において、支柱部4に電極体30を巻き付ける際に、例えば図25に示すように、溶着部42を基点としてセパレータ31を折り曲げて用いることも可能である。さらには、1枚のセパレータ31を用いるのではなく、例えば2枚のセパレータ31を重ね合わせた状態で、溶着部42を利用して支柱部4の外周面に取付けても構わない。この場合、2枚のセパレータ31を利用して正極電極32及び負極電極33を支柱部4に巻き付けることができる。
 さらに上記各実施形態では、円筒状の支柱部4を用いた場合を例に挙げて説明したが、支柱部4の形状は円筒状に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。支柱部4としては、電極体30を捲回する際の巻き芯として利用でき、且つ電極体30と共に収容空間5内にセットされたときに、リッド部材を下方から支持することができれば、外形形状を任意に変更して構わない。
 例えば図26に示すように、円柱状の支柱部4としても構わない。支柱部4を円柱状に形成した場合、支柱部4を保持するチャック部50としては、支柱部4の上端面に対して穿刺可能な突起ピン55aを有する第1チャック部55と、支柱部4の下端面に対して穿刺可能な突起ピン56aを有する第2チャック部56とを具備するように構成すれば良い。
 これにより、第1チャック部55及び第2チャック部56を利用して、支柱部4を中心軸線C方向の両側から挟み込むことができる。さらに、チャック部50を利用して回転ブレ等を抑制した状態で、支柱部4を中心軸線C回りに精度良く回転させることが可能である。
 さらに、中空の支柱部4とした場合、支柱部4の内形形状としては、中心軸線C方向から見た平面視で例えば四角形状、多角形状、星形形状、十字形状、スリット形状等を採用しても構わない。特に、このような内形形状を採用した場合には、チャック部50を利用して支柱部4に回転トルクを加え易くなるので好ましい。
 さらに上記各実施形態において、図27に示すように、支柱部4の外周面に該支柱部4の軸方向に沿って延びるフラット面120を形成しても構わない。これにより、セパレータ31をフラット面120に面接触させた状態で溶着部42によって位置決めすることができる。
 この場合には、支柱部4に対してセパレータ31をより安定して位置決めすることができる。従って、支柱部4にセパレータ31、正極電極32及び負極電極33を巻き付ける際に、支柱部4に対するセパレータ31の相対位置がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを効果的に抑制することができる。
 さらに上記各実施形態において、図28に示すように、支柱部4の外周面に該支柱部4の軸方向に沿って延びる溝部121を形成しても構わない。これにより、セパレータ31を挟み込んだ状態で溝部121に取り外し可能に押さえ部材122を装着することができる。
 溝部121は、支柱部4の全長に亘って延びる縦長のスリット状に形成され、上方及び下方にそれぞれ開口している。図示の例では、溝部121は、中心軸線Cを挟んで径方向に向かい合うように2つ形成されている。但し、溝部121は、支柱部4の外周面に1つだけ形成されていても構わないし、周方向に間隔をあけて3つ以上形成されていても構わない。
 押さえ部材122は、縦長のロッド状に形成されている。押さえ部材122は、例えば溝部121内に挿し込む或いは押し込む等することで、セパレータ31を挟み込んだ状態で溝部121の内側に嵌合させることが可能とされている。
 この場合であっても、支柱部4に対してセパレータ31をより安定して位置決めすることができる。従って、支柱部4にセパレータ31、正極電極32及び負極電極33を巻き付ける際に、支柱部4に対するセパレータ31の相対位置がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを効果的に抑制することができる。
 さらに、支柱部4の外周面に溝部121を形成した場合には、図29に示すように、押さえ部材125、126を、正極電極32及び負極電極33の集電端子として機能させても構わない。なお、この場合の支柱部4は、絶縁性材料で形成されている。
 一方の押さえ部材125は、金属製とされ、例えば負極電極33における負極端子タブ33cをセパレータ31と共に挟み込んだ状態で溝部121の内側に嵌合可能とされている。
 なお、図29では、セパレータ31の図示を省略している。これにより、一方の押さえ部材125を負極集電体33aに導通させることができる。従って、一方の押さえ部材125を、負極用の集電端子として機能させることができる。
 なお、一方の押さえ部材125は、支柱部4よりも上方に突出するように形成され、集電板41に対して接触し易い構成とされている。
 他方の押さえ部材126は、金属製とされ、例えば正極電極32における正極端子タブ32cをセパレータ31と共に挟み込んだ状態で溝部121の内側に嵌合可能とされている。これにより、他方の押さえ部材126を正極集電体32aに導通させることができる。従って、他方の押さえ部材126を、正極用の集電端子として機能させることができる。
 なお、他方の押さえ部材126は、支柱部4よりも下方に突出するように形成され、容器体10の底壁部11に接触し易い構成とされている。
 このように構成した場合には、押さえ部材125、126を、正極用及び負極用の集電端子として、それぞれ利用できる。従って、電極体30と集電板41との間の導通、及び電極体30と容器体10との間の導通を確保し易くなる。従って、組立作業をさらに効率良く行うことができる。
 さらに上記各実施形態において、図30に示すように、中心軸線Cを挟んで径方向に向かい合うように二股状に配置された第1柱部131及び第2柱部132を有する支柱部4としても構わない。
 第1柱部131及び第2柱部132は、平面視円形状の基部133に一体に形成されていると共に、基部133から上方に向けて延びるように形成されている。第1柱部131及び第2柱部132は、例えば細長い円柱状に形成されている。
 このように構成された支柱部4に対して、電極体30を捲回する際、図31に示すように、セパレータ31は第1柱部131と第2柱部132との間に挿し込まれる。そして、図32に示すように支柱部4を回転させることで、第1柱部131と第2柱部132とにセパレータ31だけを先行して捲回することができる。これにより、支柱部4に対してセパレータ31を位置決めすることができる。
 従って、図33に示すように、その後に正極電極32及び負極電極33をセパレータ31に重ね合わせた後、支柱部4をさらに回転させることで、支柱部4に巻き付けるように正極電極32、負極電極33及びセパレータ31を捲回することができる。その結果、電極体30を形成することが可能である。
 なお、図34に示すように、第1柱部131及び第2柱部132を板片状に形成した支柱部4としても構わない。さらには、図35に示すように、スリット状の切れ込みを形成することで、第1柱部131及び第2柱部132を構成した支柱部4としても構わない。
 さらには、図36に示すように、第1柱部151及び第2柱部152を備える支柱部150としても構わない。
 第1支柱部151及び第2支柱部152は、第1支柱部151の基端部151aと第2支柱部152の基端部152aとが結合した状態で、支柱部150の中心軸線Cを挟んで径方向に向かい合うように配置されている。この際、第1支柱部151及び第2支柱部152のうち、基端部151a、152aを除いた部分は、スリット部153を介して向かい合うように配置されている。スリット部153は、少なくともセパレータ31を挿し込むことができる空間とされている。
 図示の例では、第1支柱部151及び第2支柱部152は、中心軸線C方向から見た平面視で、半円形状に形成されている。さらに、第1支柱部151及び第2支柱部152は、中心軸線C方向に沿って同等の長さとされている。これにより、支柱部150としては、スリット部153を有する概略円柱状に形成されている。
 さらに、互いに結合された第1支柱部151の基端部151a及び第2支柱部152の基端部152aは、支柱部150としての基部154を構成する。
 第1支柱部151及び第2支柱部152は、支柱部150への電極体30の捲回によって、スリット部153を閉じるように変形可能とされている。つまり、第1支柱部151及び第2支柱部152は、支柱部150への電極体30の捲回によって押され、基部154を基点として、中心軸線Cに向けて互いに接近するように徐々に変形可能とされている。これにより、第1支柱部151及び第2支柱部152は、最終的にはスリット部153を閉じるように変形し、スリット部153に挿し込まれた部材を挟み込むことが可能とされている。
 このように構成された支柱部150は、例えば第1支柱部151と第2支柱部152とをそれぞれ形成した後、例えば溶接等によって、基端部151a及び基端部152a同士を一体に溶接接合することで製造することが可能である。或いは、1つの金属部材を鋳造等によって折り曲げることで、製造しても構わない。この場合、折り曲げ部分が、基部154として機能する。
 なお、支柱部150の材質としては、特に限定されるものではない。例えば、金属製の支柱部150とする場合には、SUS、アルミニウム、銅等の金属材料を採用することができる。
 上述の支柱部150を利用する場合には、支柱部150への電極体30の捲回時、図37に示す矢印Fの如く、第1支柱部151及び第2支柱部152を変形させることができ、スリット部153を閉じることができる。なお、図37では、図面を見易くするために、スリット部153が閉じる前の状態を図示している。さらには、セパレータ31の図示を省略している。
 これにより、捲回前に、予めスリット部153に挿し込んだ部分、すなわちセパレータ31、正極電極32、負極電極33等を、第1支柱部151と第2支柱部152とで挟み込むことができる。これにより、電極体30の捲回時、支柱部150に対するセパレータ31等の相対位置関係がずれてしまう等の巻きずれが生じてしまうことを抑制することができる。さらには、例えば電極体30と支柱部150との安定した導通を確保することができる。
 なお、上述の支柱部150を利用する場合、セパレータ31、正極電極32、負極電極33等を、第1支柱部151と第2支柱部152との間でより確実に挟み込むために、例えば、第1支柱部151のスリット面151b及び第2支柱部152のスリット面152bに所定の処理を施しても構わない。例えば、スリット面151及びスリット面152bに、突起を形成する加工、接触面積を増やす加工(例えば梨地加工、筋加工、山加工)等を施しても構わない。
 さらには、スリット部153にセパレータ31、正極電極32、負極電極33等を挿し込み易くするために、第1支柱部151及び第2支柱部152に面取り加工、バレル研磨、電解研磨等の各種の表面加工を施しても構わない。
 さらには、第1支柱部151及び第2支柱部152を同じ長さに形成する必要はなく、異なる長さに形成しても構わない。例えば、図38に示すように、第1支柱部151を第2支柱部152よりも長く形成した支柱部150としても構わない。
 このように、第1支柱部151及び第2支柱部152の長さを異ならせることで、長さの長い支柱部(図38の場合には、第1支柱部151)を利用して、スリット部153に向けてセパレータ31、正極電極32、負極電極33等を誘導することができるので、挿し込み易くなる。
 本発明によれば、外装体に薄肉にしたとしても確実な封止性を得ることができると共に、生産性の向上化にも繋げることができる電気化学セルを得ることができる。
 O…電池軸
 1、60、70、80、90、100、110、140…二次電池(電気化学セル)
 2…外装体
 4、150…支柱部
 5…収容空間
 10、105…容器体(第2部材)
 11…底壁部(第2底部)
 12…周壁部(側部)
 20、91、111、142…リッド部材(第1部材)
 21、111a、142a…頂壁部(第1底部)
 23…貫通孔
 22…内側周壁部(内側側部)
 30…電極体
 31…セパレータ
 32…正極電極
 33…負極電極
 40…シーラントフィルム(シール材)
 41…集電板
 61…突起部(位置決め部)
 62…膨出部(位置決め部)
 63…突起軸(位置決め部)
 64…突起筒(位置決め部)
 71、81…絶縁体
 101…第1周壁部(第1側部)
 102…第2周壁部(第2側部)
 120…フラット面
 121…溝部
 122、125、126…押さえ部材
 131、151…第1柱部
 132、152…第2柱部
 153…スリット部第2柱部

Claims (16)

  1.  電極体と、
     側部と、電池軸方向に向かい合う第1底部及び第2底部と、を有すると共に、内部に形成された収容空間内に前記電極体を収容する外装体と、を備え、
     前記外装体は、
      前記第1底部を含む第1部材と、
      前記第2底部を含むと共に、前記第1部材に対して溶接接合された第2部材と、
      前記収容空間内に前記電池軸方向に沿って配置され、前記第1底部と前記第2底部とを支持する支柱部と、を備え、
     前記電極体は、セパレータを介して積層された正極電極及び負極電極が前記支柱部の中心線軸回りに捲回されていること特徴とする電気化学セル。
  2.  請求項1に記載の電気化学セルにおいて、
     前記電極体と電気的に接続されると共に、少なくとも一部が前記外装体の外部に露出する集電板を備え、
     前記集電板は、絶縁性のシール材を介して前記第1底部に溶着され、
     前記支柱部は、第1端部が前記集電板に接し、且つ第2端部が前記第2底部に接している、電気化学セル。
  3.  請求項2に記載の電気化学セルにおいて、
     前記支柱部は、絶縁性材料で形成されている、電気化学セル。
  4.  請求項2に記載の電気化学セルにおいて、
     前記支柱部は、導体とされ、
     前記支柱部の前記第1端部と前記集電板とが直接的に接することにより、前記電極体と前記集電板とが前記支柱部を介して電気的に接続され、
     前記支柱部の前記第2端部と前記第2底部とは、絶縁体を介して接することにより絶縁されている、電気化学セル。
  5.  請求項2に記載の電気化学セルにおいて、
     前記支柱部は、導体とされ、
     前記支柱部の前記第1端部と前記集電板とは、絶縁体を介して接することにより絶縁され、
     前記支柱部の前記第2端部と前記第2底部とが直接的に接することにより、前記電極体と前記第2底部とが前記支柱部を介して電気的に接続されている、電気化学セル。
  6.  請求項4又は5に記載の電気化学セルにおいて、
     前記集電板は、前記第1底部のうち前記収容空間とは前記電池軸方向の反対側を向いた外面に前記シール材を介して溶着されると共に、全面に亘って外部に露出し、
     前記支柱部は、前記第1底部を前記電池軸方向に貫通するように形成された貫通孔を通じて前記集電板に接している、電気化学セル。
  7.  請求項4又は5に記載の電気化学セルにおいて、
     前記集電板は、前記第1底部のうち前記収容空間側を向いた内面に前記シール材を介して溶着されると共に、前記第1底部を前記電池軸方向に貫通するように形成された貫通孔を通じて外部に部分的に露出している、電気化学セル。
  8.  請求項1から7のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
     前記電池軸に対して交差する方向に前記支柱部を位置決めする位置決め部を備えている、電気化学セル。
  9.  請求項1から8のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
     前記第2部材は、前記側部及び前記第2底部を有する有底筒状に形成され、
     前記第1部材は、前記第1底部が、前記側部の上端開口縁に重なった状態で溶接接合されている、電気化学セル。
  10.  請求項1から8のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
     前記第2部材は、前記側部及び前記第2底部を有する有底筒状に形成され、
     前記第1部材は、前記第1底部の外周縁部から上方に向かって延びると共に、前記側部の内側に重なった状態で溶着された内側側部を備え、
     前記側部の上端開口縁、及び前記内側側部の上端開口縁は、上方を向いている、電気化学セル。
  11.  請求項10に記載の電気化学セルにおいて、
     前記第2部材の前記側部は、
      前記第2底部の外周縁部から上方に向けて延びた第1側部と、
      前記第1側部の上端部から径方向の外側に向けて折り曲げられた後、前記第1側部よりも拡径した状態で上方に向けて延びた第2側部と、を備え、
     前記第1部材は、前記第2側部の内側に前記内側側部が重なった状態で溶接接合され、
     前記第2側部の上端開口縁、及び前記内側側部の上端開口縁は、上方を向いている、電気化学セル。
  12.  請求項1から11のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
     前記支柱部の外周面には、前記支柱部の軸方向に沿って延びるフラット面が形成され、
     前記セパレータは、前記フラット面に面接触した状態で前記支柱部に対して位置決めされている、電気化学セル。
  13.  請求項1から11のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
     前記支柱部の外周面には、前記支柱部の軸方向に沿って延びる溝部が形成され、
     前記溝部には、前記セパレータを挟み込んだ状態で取り外し可能に押さえ部材が装着され、
     前記セパレータは、前記溝部内への前記押さえ部材の装着によって、前記支柱部に対して位置決めされている、電気化学セル。
  14.  請求項13に記載の電気化学セルにおいて、
     前記押さえ部材は、前記正極電極又は前記負極電極の集電端子を兼ねている、電気化学セル。
  15.  請求項1から11のいずれか1項に記載の電気化学セルにおいて、
     前記支柱部は、前記支柱部の中心軸線を挟んで径方向に向かい合うように二股状に配置された第1柱部及び第2柱部を備え、
     前記セパレータは、前記第1柱部と前記第2柱部との間に挿し込まれた状態で前記支柱部に捲回されることで、前記支柱部に対して位置決めされている、電気化学セル。
  16.  請求項15に記載の電気化学セルにおいて、
     前記第1柱部及び前記第2柱部は、前記セパレータが挿し込まれるスリット部を介して対向するように配置され、
     前記第1柱部及び前記第2柱部は、前記支柱部への前記電極体の捲回によって、前記スリット部を閉じるように変形可能とされる、電気化学セル。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11354146A (ja) * 1998-06-04 1999-12-24 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 捲回式電池及びその製造法
JP2000331655A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Sanyo Electric Co Ltd 電気エネルギー蓄積デバイス
JP2007294111A (ja) * 2006-04-20 2007-11-08 Toshiba Battery Co Ltd 小型電池
JP2012517658A (ja) * 2009-02-09 2012-08-02 ファルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ボタン電池とそれを製造する方法
JP2016519401A (ja) * 2013-04-09 2016-06-30 コミッサリア タ レネルジー アトミク エ オ エネルジー オルタネイティヴ 熱の放散を向上させたケーシングを有するリチウム電気化学的蓄電池及び関連バッテリパック並びに製造方法
JP2017501542A (ja) * 2013-12-10 2017-01-12 アクアハイドレックス プロプライエタリー リミテッドAquahydrex Pty Ltd 電気化学電池及びその構成要素
JP2017130435A (ja) * 2016-01-15 2017-07-27 セイコーインスツル株式会社 電気化学セル

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11354146A (ja) * 1998-06-04 1999-12-24 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 捲回式電池及びその製造法
JP2000331655A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Sanyo Electric Co Ltd 電気エネルギー蓄積デバイス
JP2007294111A (ja) * 2006-04-20 2007-11-08 Toshiba Battery Co Ltd 小型電池
JP2012517658A (ja) * 2009-02-09 2012-08-02 ファルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ボタン電池とそれを製造する方法
JP2016519401A (ja) * 2013-04-09 2016-06-30 コミッサリア タ レネルジー アトミク エ オ エネルジー オルタネイティヴ 熱の放散を向上させたケーシングを有するリチウム電気化学的蓄電池及び関連バッテリパック並びに製造方法
JP2017501542A (ja) * 2013-12-10 2017-01-12 アクアハイドレックス プロプライエタリー リミテッドAquahydrex Pty Ltd 電気化学電池及びその構成要素
JP2017130435A (ja) * 2016-01-15 2017-07-27 セイコーインスツル株式会社 電気化学セル

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