JP2007311266A

JP2007311266A - Electrochemical device with terminal

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Publication number: JP2007311266A
Application number: JP2006140986A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yoshinari; 哲也吉成; Toshihiko Nishiyama; 利彦西山; Takashi Mizukoshi; 崇水越; Tomoki Shinoda; 知希信田; Naoki Takahashi; 直樹高橋
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-11-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochemical device with terminals suppressing external bulging. <P>SOLUTION: The electrochemical device with terminals comprises a case side terminal 1 and a cap side terminal 2 housed in a case 8 and a cap through packing and connected to the case 8 and the cap respectively. The case side terminal 1 is connected at least at three parts to the case 8 so as to abut on the flat surface of the case 8 at the peripheral part of the flat face of the case 8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は端子付電気化学デバイスに関し、特にコイン型あるいはボタン型の二次電池、電気二重層コンデンサ等にリード端子を取り付けた端子付電気化学デバイスに関する。 The present invention relates to an electrochemical device with a terminal, and more particularly to an electrochemical device with a terminal in which a lead terminal is attached to a coin-type or button-type secondary battery, an electric double layer capacitor or the like.

近年、電子機器の小型化・軽量化に伴いコイン型電気二重層コンデンサやプロトンポリマー電池等のバックアップ二次電池を小型化・軽量化する要求が増大している。プロトンポリマー電池とはプロトン伝導型高分子を電極活物質とした電気化学蓄電池である。従来、携帯機器の補助電源としてクロックおよびメモリー機能バックアップ用として用いられるコイン型、ボタン型の一次電池、二次電池および電気二重層コンデンサは電流を取り出すためのリード端子を取り付けて用いるのが一般的である。 In recent years, with the reduction in size and weight of electronic devices, there has been an increasing demand for downsizing and weight reduction of backup secondary batteries such as coin-type electric double layer capacitors and proton polymer batteries. The proton polymer battery is an electrochemical storage battery using a proton conducting polymer as an electrode active material. Conventionally, coin-type, button-type primary batteries, secondary batteries, and electric double layer capacitors used as backup power for clocks and memory functions as auxiliary power supplies for portable devices are generally used with lead terminals attached to extract current. It is.

図３は端子付コイン型プロトンポリマー電池の断面図である。図３に示すように、蓄電作用を有する基本セル６を単独または直列に複数個積層された状態でケース８内に配置され、絶縁体によるパッキン７を介して上蓋となるケース８と下蓋となるキャップ５とで機械かしめし、正極端子となるケース側端子１、負極端子となるキャップ側端子２をケース側、キャップ側にそれぞれレーザ溶接を用いて溶接することにより端子付コイン型プロトンポリマー電池が得られる。 FIG. 3 is a sectional view of a coin-type proton polymer battery with terminals. As shown in FIG. 3, a case 8 and a lower lid, which are arranged in a case 8 in a state where a plurality of basic cells 6 having a power storage function are singly or stacked in series, serve as an upper lid through a packing 7 made of an insulator. And a cap-type proton polymer battery with a terminal by welding the case side terminal 1 serving as a positive electrode terminal and the cap side terminal 2 serving as a negative electrode terminal to the case side and the cap side using laser welding, respectively. Is obtained.

図４は基本セルの断面図である。基本セル６は図４に示すように、正極１０および負極１３がセパレータ１２を介して対向配置されており、プロトン源を含む水溶液または非水溶液である電解液が各電極（正極および負極）中およびセパレータ１２中に存在している。各電極に含まれる電極活物質としては目的とする起電力を発現可能な酸化還元電位の差となる組み合わせで適宜選択されたプロトン伝導型高分子を使用する。そして、その周囲は集電体９およびガスケット１１で封止されており集電体は各電極と外部との電気的接触をとる機能を併せ持つ。集電体９、ガスケット１１、およびセパレータ１２には耐酸性を有する材料が使用される。例えば、集電体９にはカーボンなどを添加して導電性を付与したゴムやエラストマー等、ガスケット１１にはゴムや熱可塑性のエラストマーなどの軟質プラスチック等が一般的に使用されている。 FIG. 4 is a sectional view of the basic cell. As shown in FIG. 4, the basic cell 6 has a positive electrode 10 and a negative electrode 13 facing each other through a separator 12, and an electrolytic solution that is an aqueous solution or a non-aqueous solution containing a proton source is in each electrode (positive electrode and negative electrode) Present in the separator 12. As the electrode active material contained in each electrode, a proton conductive polymer appropriately selected in combination with a difference in redox potential capable of expressing the target electromotive force is used. And the circumference | surroundings are sealed with the electrical power collector 9 and the gasket 11, and the electrical power collector has the function to take an electrical contact with each electrode and the exterior. A material having acid resistance is used for the current collector 9, the gasket 11, and the separator 12. For example, rubber or elastomer to which conductivity is imparted by adding carbon or the like to the current collector 9 and soft plastic such as rubber or thermoplastic elastomer are generally used for the gasket 11.

近年、端子付コイン型二次電池および電気二重層コンデンサにおいても、リフロー半田取付け対応の要求が大きくなってきており、耐熱性を有するポリエチレンサルファイド等の熱可塑性エンジニアリングプラスチック材料からなるパッキングとゴムからなるガスケットを用いたリフロー可能な二次電池および電気二重層コンデンサが実用化されてきている。 In recent years, coin-type secondary batteries with terminals and electric double layer capacitors are also increasingly required for reflow soldering, and are made of packing and rubber made of thermoplastic engineering plastic materials such as heat-resistant polyethylene sulfide. Reflowable secondary batteries and electric double layer capacitors using gaskets have been put into practical use.

二次電池や電気二重層コンデンサに用いる電解液は有機溶媒系と水溶液系に大別されるが、例えば特許文献１に記載されている通り、リチウムイオン電池においては有機溶媒系電解液を用いたものが一般的である。 Electrolyte solutions used for secondary batteries and electric double layer capacitors are roughly classified into organic solvent systems and aqueous solution systems. For example, as described in Patent Document 1, an organic solvent electrolyte solution is used in a lithium ion battery. Things are common.

一方、プロトンポリマー電池ではプロトン源を含む水溶液の方が特に高容量となるため、専ら酸性水溶液が使用されている。しかし、水溶液系電解液は有機溶媒系に比べ、リフロー時の内圧上昇による膨れが大きい。そのため膨れ抑制に肉厚で丈夫な外装（ケース、キャップ）が必要となり、結果的に外装効率が悪化することが問題となっている。ここで言う外装効率とは全体積中（端子を含まない）の電極の占める割合である。 On the other hand, in a proton polymer battery, an aqueous solution containing a proton source has a particularly high capacity, and therefore an acidic aqueous solution is exclusively used. However, the aqueous electrolyte solution is more swollen due to an increase in internal pressure during reflow than the organic solvent solution. For this reason, a thick and durable exterior (case, cap) is required to suppress swelling, resulting in a problem that exterior efficiency is deteriorated. The exterior efficiency referred to here is the ratio of electrodes in the entire volume (excluding terminals).

図５は従来の端子付電気化学デバイスを示す図であり、図５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は平面図であり、図５（ｃ）は底面図である。図５に示すように従来の端子付コイン型およびボタン型の二次電池ならびに電気二重層コンデンサ等の電気化学デバイスに用いる端子は主に電気化学デバイスの電極から電流を取り出すことを目的としており、それぞれケース８およびキャップ５からケース側端子１およびキャップ側端子２として、例えば溶接により溶接点３、４において接続されている。溶接点３、４はケース８およびキャップ５の中央部で互いに干渉しない間隔で２箇所あるいは３箇所で溶接されている（例えば特許文献１参照）。また、特許文献２、特許文献３のそれぞれの図面に見られるように、ケース側端子１およびキャップ側端子２とケース８およびキャップ５との接する面の面積ＳＡおよびＳＤ（図５の斜線部）はケース８あるいはキャップ５の平坦面の面積ＳＢ、ＳＣに比べ同等とは言えず小さいものとなっていた。 FIG. 5 is a view showing a conventional electrochemical device with a terminal, FIG. 5 (a) is a front view, FIG. 5 (b) is a plan view, and FIG. 5 (c) is a bottom view. As shown in FIG. 5, the terminals used in conventional electrochemical devices such as coin-type and button-type secondary batteries with terminals and electric double layer capacitors are mainly intended to extract current from the electrodes of the electrochemical devices, The case 8 and the cap 5 are connected to the case side terminal 1 and the cap side terminal 2, respectively, at the welding points 3 and 4 by welding, for example. The welding points 3 and 4 are welded at two or three positions at intervals that do not interfere with each other at the center of the case 8 and the cap 5 (see, for example, Patent Document 1). Further, as seen in the respective drawings of Patent Document 2 and Patent Document 3, the areas SA and SD of the contact surfaces of the case-side terminal 1 and the cap-side terminal 2 with the case 8 and the cap 5 (shaded portions in FIG. 5). Is smaller than the areas SB and SC of the flat surface of the case 8 or the cap 5 and cannot be said to be equivalent.

特開平１１−４０１７４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-40174 特開２００４−１６５５３７号公報JP 2004-165537 A 国際公開WO２００３／０３０２８１号パンフレットInternational Publication WO2003 / 030281 Pamphlet

従来の端子付電気化学デバイスにおいてはリフロー半田付け時の内圧上昇による膨れを抑えるためにケースおよびキャップを肉厚にする必要があったため外装効率が悪いものとなっていた。本発明の課題は外装効率を悪化させることなくリフロー時の外装膨れを抑制した端子付電気化学デバイスを提供することにある。 In the conventional electrochemical device with a terminal, in order to suppress swelling due to an increase in internal pressure during reflow soldering, it is necessary to increase the thickness of the case and cap, resulting in poor exterior efficiency. The subject of this invention is providing the electrochemical device with a terminal which suppressed the swelling of the exterior at the time of reflow, without deteriorating exterior efficiency.

本発明は、コイン型あるいはボタン型の端子付電気化学デバイスにおいて、端子の取り付けについて工夫することにより外装効率を悪化させることなく膨れを抑制することができることを見出したものである。 The present invention has found that in a coin-type or button-type electrochemical device with a terminal, it is possible to suppress swelling without deteriorating the exterior efficiency by devising the attachment of the terminal.

本発明の端子付電気化学デバイスは、パッキンを介したケースおよびキャップにより外装され、前記ケースおよび前記キャップにそれぞれ接続されたケース側端子とキャップ側端子とを備えた端子付電気化学デバイスにおいて、前記ケース側端子が前記ケースの平坦面の周辺部において、前記ケースの平坦面と接するように、前記ケースと少なくとも３箇所で接続されていることを特徴とする。 The electrochemical device with a terminal of the present invention is an electrochemical device with a terminal that is externally provided with a case and a cap through packing, and includes a case-side terminal and a cap-side terminal connected to the case and the cap, respectively. The case-side terminal is connected to the case at least at three locations so as to be in contact with the flat surface of the case at the periphery of the flat surface of the case.

また、本発明の端子付電気化学デバイスは、パッキンを介したケースおよびキャップにより外装され、前記ケースおよび前記キャップにそれぞれ接続されたケース側端子とキャップ側端子とを備えた端子付電気化学デバイスにおいて、前記キャップ側端子が前記キャップの平坦面の周辺部において、前記キャップの平坦部と接するように、前記キャップと少なくとも３箇所で接続されていることを特徴とする。 Moreover, the electrochemical device with a terminal of the present invention is an electrochemical device with a terminal that is externally provided with a case and a cap through packing, and includes a case side terminal and a cap side terminal connected to the case and the cap, respectively. The cap-side terminal is connected to the cap at least at three locations so as to be in contact with the flat portion of the cap at the periphery of the flat surface of the cap.

コイン型あるいはボタン型の電気化学デバイスの場合、外形は偏平な形状をしているため、リフロー半田付け時等に内圧上昇により膨れが生じる場合には、膨れはケースの平坦面、およびキャップの平坦面において歪が最も大きくなる。ケースの平坦面、あるいはキャップの平坦面に接するようにケース側端子、キャップ側端子を接続することにより、ケースの平坦面、あるいはキャップの平坦面の強度はケースあるいはキャップの材料の平坦面の厚さとケース側端子、キャップ側端子の厚さを足し合わせた強度に匹敵することになる。 In the case of a coin-type or button-type electrochemical device, the outer shape is flat, so that when the internal pressure rises during reflow soldering, the blister is flat on the case and the cap. The distortion is greatest on the surface. By connecting the case side terminal and the cap side terminal so as to contact the flat surface of the case or the flat surface of the cap, the strength of the flat surface of the case or the flat surface of the cap is the thickness of the flat surface of the case or the material of the cap. The thickness of the case side terminal and the cap side terminal is equal to the combined strength.

本発明によれば、ケースの平坦面、あるいはキャップの平坦面に接するように周辺部においてケース側端子、キャップ側端子を接続することにより、ケースあるいはキャップの材料の厚さを増すことなく、すなわち外装効率を悪化させることなく外装強度を増すことにより、リフロー半田付け時等における外装の膨れを抑制する端子付電気化学デバイスを提供できる。 According to the present invention, by connecting the case-side terminal and the cap-side terminal in the peripheral portion so as to be in contact with the flat surface of the case or the flat surface of the cap, the thickness of the case or the cap is not increased, that is, By increasing the exterior strength without deteriorating the exterior efficiency, it is possible to provide a terminal-attached electrochemical device that suppresses the expansion of the exterior during reflow soldering.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態１による端子付コイン型プロトンポリマー電池を示す図であり、図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は平面図であり、図１（ｃ）は底面図である。 FIG. 1 is a view showing a coin-type proton polymer battery with terminals according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1 (a) is a front view, FIG. 1 (b) is a plan view, and FIG. c) is a bottom view.

端子付コイン型プロトンポリマー電池の外装は、図１に示すように、パッキンを介したケース８およびキャップからなる。端子の接続は、ケース８の平坦面でケース側端子１と、キャップの平坦面でキャップ側端子２とレーザ溶接等により接続されている。ケース側端子１は、図１（ｂ）に示すように、ケース８の平担部に合わせ平坦部をほぼ覆う形状とし、ケース８の平坦部の周辺部において４点均等間隔で溶接点３において接続されている。ここでケース側端子１はケース８の平坦部より大きな形状としてもよいし、また、ケース８の平坦部に比較し若干小さくともケース８の平坦部の周辺部において接続できる形状であればよい。溶接点は４点均等間隔でなく、例えば溶接点が３点であっても平坦部の中央を３点が作る３角形が覆うような状態であればよい。溶接点はケースの半径の２／３以上外側にあることがより好ましく、溶接点で形成する多角形がケースの平坦部の半分以上を覆うことがより望ましい。キャップ側端子２は、図１（ｃ）に示すように、キャップの平担部に合わせ平坦部をほぼ覆う形状とし、キャップの平坦部の周辺部において４点均等間隔で溶接点４において接続されている。ここでキャップ側端子２はキャップの平坦部に比較し若干小さくともよく、溶接点４はケースの場合と同様に３点以上あればよい。また、溶接点はキャップの平坦部の半径の２／３以上外側にあることがより好ましい。 As shown in FIG. 1, the exterior of the coin-type proton polymer battery with a terminal is composed of a case 8 and a cap through packing. The terminal is connected to the case side terminal 1 on the flat surface of the case 8 and to the cap side terminal 2 on the flat surface of the cap by laser welding or the like. As shown in FIG. 1B, the case-side terminal 1 is shaped so as to substantially cover the flat portion in accordance with the flat portion of the case 8, and at the welding points 3 at equal intervals of four points in the peripheral portion of the flat portion of the case 8. It is connected. Here, the case-side terminal 1 may have a shape that is larger than the flat portion of the case 8 or may be a shape that can be connected to the peripheral portion of the flat portion of the case 8 even if it is slightly smaller than the flat portion of the case 8. For example, even if there are three welding points, the welding points may be in a state in which a triangle formed by three points covers the center of the flat portion. It is more preferable that the welding point is outside 2/3 or more of the radius of the case, and it is more desirable that the polygon formed by the welding point covers more than half of the flat portion of the case. As shown in FIG. 1 (c), the cap-side terminal 2 is shaped so as to substantially cover the flat portion in accordance with the flat portion of the cap, and is connected at the welding points 4 at equal intervals of four points in the peripheral portion of the flat portion of the cap. ing. Here, the cap-side terminal 2 may be slightly smaller than the flat portion of the cap, and the number of welding points 4 may be three or more as in the case of the case. More preferably, the welding point is outside 2/3 or more of the radius of the flat portion of the cap.

図２は、本発明の実施の形態２による端子付コイン型プロトンポリマー電池を示す図であり、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は平面図であり、図２（ｃ）は底面図である。 2 is a view showing a coin-type proton polymer battery with terminals according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 2 (a) is a front view, FIG. 2 (b) is a plan view, and FIG. c) is a bottom view.

ケース側端子１は、図２（ｂ）に示すように本発明の実施の形態１と同様に、ケース８の平担部に合わせ平坦部をほぼ覆う形状とし、ケース８の平坦部の周辺部において４点均等間隔で溶接点３において接続されている。キャップ側端子２は、図２（ｃ）に示すように、キャップ５の中央部で２箇所の溶接点４で溶接されている。本発明の実施の形態２においては、ケース側端子１のケース８との接続に本発明を適用し、キャップ側端子２とキャップ５との接続は従来工法で作製したものである。本発明の実施の形態２においてはケースの平坦部の周辺部においてにおいてのみ端子と接続したが、本発明においてはケースの平坦部の周辺部あるいはキャップの平坦部の周辺部のいずれかで端子と接続することも可能である。 As shown in FIG. 2B, the case-side terminal 1 has a shape that substantially covers the flat portion in accordance with the flat portion of the case 8 as in the first embodiment of the present invention, and the peripheral portion of the flat portion of the case 8 Are connected at welding points 3 at equal intervals of 4 points. The cap-side terminal 2 is welded at two welding points 4 at the center of the cap 5 as shown in FIG. In Embodiment 2 of the present invention, the present invention is applied to the connection of the case-side terminal 1 to the case 8, and the connection between the cap-side terminal 2 and the cap 5 is produced by a conventional method. In Embodiment 2 of the present invention, the terminal is connected only at the peripheral portion of the flat portion of the case. However, in the present invention, the terminal is connected at either the peripheral portion of the flat portion of the case or the peripheral portion of the flat portion of the cap. It is also possible to connect.

次に、本発明の実施の形態による端子付コイン型プロトンポリマー電池の作製について説明する。ここでは端子付コイン型プロトンポリマー電池に関して説明するが、端子付コイン型およびボタン型二次電池ならびに電気二重層コンデンサ等の電気化学デバイスであればこれに限定するものではない。 Next, production of a coin-type proton polymer battery with a terminal according to an embodiment of the present invention will be described. Here, a coin-type proton polymer battery with a terminal will be described, but the present invention is not limited to this as long as it is an electrochemical device such as a coin-type with terminal and a button-type secondary battery and an electric double layer capacitor.

まず、本発明の実施の形態によるコイン型プロトンポリマー電池に用いた電極の作製方法について説明する。 First, a method for manufacturing an electrode used in a coin-type proton polymer battery according to an embodiment of the present invention will be described.

正極活物質であるインドール３量体に導電材として気相成長カーボン２０重量％を粉末ブレンダーで混合し、混合物にポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥ）粒子が１０重量（以下ｗｔ）％となるように６０％ＰＴＦＥディスパージョンを添加し、攪拌脱泡機で混合した後、乾燥する。得られた混合物に水を１００ｗｔ％加え、乳鉢で混練する。その後、混練物をロール成型機により圧延し、シート状電極を得る。得られたシート状正極を打ち抜き正極とする。 The indole trimer, which is a positive electrode active material, is mixed with 20% by weight of vapor-grown carbon as a conductive material in a powder blender, and the polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) particles are mixed into the mixture at 10% by weight (hereinafter referred to as wt)%. Add 60% PTFE dispersion, mix with stirring defoamer and dry. 100 wt% of water is added to the obtained mixture and kneaded in a mortar. Thereafter, the kneaded product is rolled with a roll molding machine to obtain a sheet-like electrode. The obtained sheet-like positive electrode is punched and used as a positive electrode.

負極活物質としてのポリフェニルキノキサリンに導電材としてのケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ（ライオン社製）を負極活物質に対して２５ｗｔ％加え粉末ブレンダーで混合する。得られた混合粉末にｍ−クレゾールを負極活物質と導電材の合計重量に対して１００ｗｔ％加え、ニーダで１時間混練する。得られた混練物にさらにｍ−クレゾールを加え混合スラリーの粘度が１０００ｍＰａ・ｓとなるようにホモジナイザーで３０分混合し、スラリーを得る。 25 wt% of ketjen black EC600JD (manufactured by Lion) as a conductive material is added to polyphenylquinoxaline as a negative electrode active material, and mixed with a powder blender. 100 wt% of m-cresol is added to the obtained mixed powder with respect to the total weight of the negative electrode active material and the conductive material, and the mixture is kneaded for 1 hour. Further, m-cresol is added to the obtained kneaded material, and mixed with a homogenizer for 30 minutes so that the viscosity of the mixed slurry becomes 1000 mPa · s to obtain a slurry.

得られた電極スラリーをポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）上に塗布し、乾燥後、ＰＥＴを剥離することでシート状負極とし、これを打ち抜き負極とする。 The obtained electrode slurry is applied onto polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET), dried, and then peeled off to form a sheet-like negative electrode, which is then punched into a negative electrode.

次に、基本セルの作製方法について図４を参照して説明する。ブチルゴムにカーボンを分散させて導電性を付与した導電性ブチルゴムシートからなる集電体９上にブチルゴムからなる非電子伝導性のゴムシートからなるガスケット１１を同心円状に配置し、ゴムの粘着性を利用し圧着し、ガスケット１１を有する正極、負極挿入シートを得る。 Next, a method for manufacturing a basic cell will be described with reference to FIGS. A gasket 11 made of a non-electron conductive rubber sheet made of butyl rubber is concentrically arranged on a current collector 9 made of a conductive butyl rubber sheet in which carbon is dispersed in butyl rubber to give conductivity. A positive electrode and a negative electrode insertion sheet having the gasket 11 are obtained by pressure bonding.

ガスケットを有する負極挿入シートに負極１３を挿入し電解液を注液する。一方、正極電極挿入シートに正極１０、セパレータ１２の順に配置し、圧着する。その後、これらを同心円状に配列し、加圧下（７ｋｇ／ｃｍ²）、１４０℃、２０秒で加硫接着することにより基本セル６を得る。セパレータ１２は、ＰＴＦＥからなる多孔性シートを用いる。 The negative electrode 13 is inserted into a negative electrode insertion sheet having a gasket, and an electrolytic solution is injected. On the other hand, the positive electrode 10 and the separator 12 are arranged in this order on the positive electrode insertion sheet, and are crimped. Thereafter, these are arranged concentrically and vulcanized and bonded at 140 ° C. for 20 seconds under pressure (7 kg / cm ² ) to obtain the basic cell 6. As the separator 12, a porous sheet made of PTFE is used.

次に、図３に示すように、この基本セル６をステンレス鋼製のキャップ５およびステンレス鋼製のケース８からなる外装容器中にポリエチレンサルファイド製の絶縁体からなるパッキン７を介して一体化し、その後、かしめ封止することによりコイン型プロトンポリマー電池を得る。このとき、ケース側を正極とし、キャップ側を負極とする。このコイン型プロトンポリマー電池に上述のように、ケース側端子およびキャップ側端子を接続し端子付コイン型プロトンポリマー電池が得られる。 Next, as shown in FIG. 3, the basic cell 6 is integrated into an outer container made of a stainless steel cap 5 and a stainless steel case 8 via a packing 7 made of an insulator made of polyethylene sulfide, Then, a coin type proton polymer battery is obtained by caulking and sealing. At this time, the case side is a positive electrode and the cap side is a negative electrode. As described above, a case-side terminal and a cap-side terminal are connected to the coin-type proton polymer battery, and a coin-type proton polymer battery with a terminal is obtained.

（実施例１）
本発明の実施例１について、図２を参照して、端子付コイン型プロトンポリマー電池の実施例で説明する。コイン型プロトンポリマー電池の基本セルについては上述のように作製した。ケースおよびキャップは材料の厚み０．１０ｍｍのステンレス鋼製であり、基本セルをパッキンを介したケース８とキャップ５からなる外装容器に入れ、かしめ封止し、直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池を作製した。 Example 1
Example 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 2 as an example of a coin-type proton polymer battery with terminals. The basic cell of the coin-type proton polymer battery was produced as described above. The case and cap are made of stainless steel with a material thickness of 0.10 mm. The basic cell is placed in an outer container composed of the case 8 and the cap 5 through packing, and is caulked and sealed. The diameter is 4.8 mm and the thickness is 1.4 mm. A coin-type proton polymer battery was prepared.

ケース側端子１は厚さ０．１ｍｍのステンレス板を用い、直径４．７ｍｍの円状のケースの平坦面と接する部分とリード取り出し用の端子幅２．８ｍｍの矩形状の部分からなり、矩形状の部分は、ケースの側面に沿って直角に折り曲げられ更に実装するためにケースの平坦面と平行になるように実装部において再度直角に折り曲げられた形状とした。キャップ側端子２は厚さ０．１ｍｍのステンレス板を用い、端子幅１．８ｍｍで先端のキャップとの接続部には面取り加工が施され、キャップとの接続部と実装部間に段差を設けた形状とした。 The case-side terminal 1 is made of a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm. The case-side terminal 1 is composed of a portion in contact with a flat surface of a circular case having a diameter of 4.7 mm and a rectangular portion having a terminal width of 2.8 mm for lead extraction. The shape portion was bent at a right angle along the side surface of the case, and was further bent at a right angle in the mounting portion so as to be parallel to the flat surface of the case for further mounting. The cap-side terminal 2 uses a stainless steel plate with a thickness of 0.1 mm, the terminal width is 1.8 mm, and the connecting portion with the cap at the tip is chamfered, and a step is provided between the connecting portion with the cap and the mounting portion. Shape.

ケース８とケース側端子１、キャップ５とキャップ側端子２との接続は、ＹＡＧレーザ（ファイバ径０．４ｍｍ、１倍の集光レンズ）を用いたレーザ溶接にて行った。ケース側端子１とケース８の平坦面との溶接はケース８の外径から０．５ｍｍ円心方向内側の円周上を溶接の中心とし、リード端子取り出し方向の中心線上に２箇所、これに垂直な方向に２箇所、計４箇所溶接した。キャップ端子は溶接点が干渉しないよう１．０ｍｍ間隔をあけてリード端子取り出し方向に２点溶接し端子付コイン型プロトンポリマー電池を作製した。 The case 8 and the case side terminal 1 and the cap 5 and the cap side terminal 2 were connected by laser welding using a YAG laser (fiber diameter 0.4 mm, 1 × condenser lens). Welding between the case side terminal 1 and the flat surface of the case 8 is centered on the circumference 0.5 mm from the outer diameter of the case 8 in the center of the center of the weld, and is located at two locations on the center line in the lead terminal extraction direction. Two points were welded in the vertical direction, for a total of four points. The cap terminal was welded at two points in the lead terminal extraction direction with an interval of 1.0 mm so that the welding points do not interfere with each other, to produce a coin-type proton polymer battery with terminals.

（実施例２）
本発明の実施例２について、図１を参照して説明する。実施例１と同様に直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池を作製し、ケース側端子１は実施例１と同様にケース８の平坦面に接続した。キャップ側端子２は厚さ０．１ｍｍのステンレス板を用い、直径３．２ｍｍの円状のキャップの平坦面と接する部分とリード取り出し用の端子幅１．８ｍｍの矩形状の部分からなり、キャップ側端子２とキャップの平坦面との溶接はキャップの外径（Φ３．６ｍｍ）から０．５ｍｍ円心方向内側の円周上を溶接の中心とし、リード端子取り出し方向の中心線上に２箇所、これに垂直な方向に２箇所、計４箇所溶接し端子付コイン型プロトンポリマー電池を作製した。 (Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A coin-type proton polymer battery having a diameter of 4.8 mm and a thickness of 1.4 mm was produced in the same manner as in Example 1, and the case-side terminal 1 was connected to the flat surface of the case 8 in the same manner as in Example 1. The cap-side terminal 2 is made of a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm. The cap-side terminal 2 is composed of a portion in contact with a flat surface of a circular cap having a diameter of 3.2 mm and a rectangular portion having a terminal width of 1.8 mm for lead extraction. The welding of the side terminal 2 and the flat surface of the cap is performed on the circumference on the inner side of the outer diameter (Φ3.6 mm) of the cap by 0.5 mm in the center of the center, and on the center line in the lead terminal extraction direction, A coin-type proton polymer battery with a terminal was prepared by welding two points in a direction perpendicular to this, for a total of four points.

（実施例３）
材料の厚み０．１５ｍｍのステンレス鋼製のケースおよびキャップを用い、直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池を用いた以外は実施例１と同様にして端子付コイン型プロトンポリマー電池を作製した。 (Example 3)
A coin-type proton polymer with a terminal in the same manner as in Example 1 except that a stainless steel case and cap having a thickness of 0.15 mm were used and a coin-type proton polymer battery having a diameter of 4.8 mm and a thickness of 1.4 mm was used. A battery was produced.

（実施例４）
材料の厚み０．１５ｍｍのステンレス鋼製のケースおよびキャップを用い、直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池を用いた以外は実施例２と同様にして端子付コイン型プロトンポリマー電池を作製した。 Example 4
A coin-type proton polymer with a terminal in the same manner as in Example 2 except that a stainless steel case and cap having a thickness of 0.15 mm were used and a coin-type proton polymer battery having a diameter of 4.8 mm and a thickness of 1.4 mm was used. A battery was produced.

（比較例１）
実施例１と同様に直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池を作製した後、図５に示すように、ケース側端子１は厚さ０．１ｍｍのステンレス板を用い、端子幅２．８ｍｍで先端のケースとの接続部には面取り加工が施され、溶接箇所は互いに干渉しないように、ケース８の中央部において１．５ｍｍ間隔でリード端子取り出し方向に２点溶接した。キャップ側端子２は厚さ０．１ｍｍのステンレス板を用い、、端子幅１．８ｍｍで先端のキャップ５との接続部には面取り加工が施され、キャップ側端子２は溶接点が干渉しないよう１．０ｍｍ間隔をあけてリード端子取り出し方向に２点溶接し、端子付コイン型プロトンポリマー電池を作製した。 (Comparative Example 1)
After producing a coin-type proton polymer battery having a diameter of 4.8 mm and a thickness of 1.4 mm in the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 5, the case-side terminal 1 uses a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm. A chamfering process was applied to the connecting portion with the case at the tip having a width of 2.8 mm, and two points were welded in the lead terminal extraction direction at 1.5 mm intervals at the center of the case 8 so that the welded portions did not interfere with each other. The cap-side terminal 2 uses a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm, the terminal width is 1.8 mm, and the chamfering process is performed on the connection portion with the cap 5 at the tip, so that the welding point does not interfere with the cap-side terminal 2. Two points were welded in the lead terminal take-out direction with an interval of 1.0 mm to prepare a coin-type proton polymer battery with terminals.

（比較例２）
ケース、キャップの材料の厚み０．１５ｍｍの外装において直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池において比較例１と同様に作製した。 (Comparative Example 2)
A coin-type proton polymer battery having a diameter of 4.8 mm and a thickness of 1.4 mm was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 in a case and cap material with a thickness of 0.15 mm.

（比較例３）
材料の厚み０．２０ｍｍのステンレス鋼製のケースおよび材料の厚み０．１５ｍｍのステンレス鋼製のキャップを用い、直径４．８ｍｍ、厚み１．４ｍｍのコイン型プロトンポリマー電池を用いた以外は比較例１と同様に端子付コイン型プロトンポリマー電池を作製した。 (Comparative Example 3)
Comparative example except that a stainless steel case with a material thickness of 0.20 mm and a stainless steel cap with a material thickness of 0.15 mm were used, and a coin type proton polymer battery with a diameter of 4.8 mm and a thickness of 1.4 mm was used. In the same manner as in Example 1, a coin-type proton polymer battery with terminals was prepared.

実施例１−４、比較例１−３により得られた端子付コイン型プロトンポリマー電池の外装効率および赤外式のリフロー処理を行い、その際の外装効率および外装膨れ率を表１に示す。ここで外装効率は実施例１を１としたときの相対値で示す。また、外装膨れ率とはリフロー処理前の電池厚みとリフロー処理後の電池厚みの差を百分率で示したものである。 The exterior efficiency and infrared reflow treatment of the coin-type proton polymer battery with terminals obtained in Example 1-4 and Comparative Example 1-3 were performed. Table 1 shows the exterior efficiency and the exterior swelling rate. Here, the exterior efficiency is shown as a relative value when Example 1 is set to 1. Further, the outer swelling ratio is a percentage difference between the battery thickness before the reflow treatment and the battery thickness after the reflow treatment.

表１よりわかるように、本発明で作製した実施例１から４は比較例１，２に比べ外装膨れ率が低く、外装厚みをケース０．２ｍｍ、キャップ０．１５ｍｍとした比較例３と同等であることが分かる。また、比較例３にくらべ外装効率は約１０％から４０％向上したことが分かる。 As can be seen from Table 1, Examples 1 to 4 produced according to the present invention have a lower exterior swelling ratio than Comparative Examples 1 and 2, and are equivalent to Comparative Example 3 in which the exterior thickness is 0.2 mm for the case and 0.15 mm for the cap. It turns out that it is. Moreover, it turns out that the exterior efficiency improved from about 10% to 40% compared with the comparative example 3.

本発明の実施の形態１による端子付コイン型プロトンポリマー電池を示す図、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は底面図。The figure which shows the coin-type proton polymer battery with a terminal by Embodiment 1 of this invention, Fig.1 (a) is a front view, FIG.1 (b) is a top view, FIG.1 (c) is a bottom view. 本発明の実施の形態２による端子付コイン型プロトンポリマー電池を示す図、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ）は底面図。The figure which shows the coin type proton polymer battery with a terminal by Embodiment 2 of this invention, Fig.2 (a) is a front view, FIG.2 (b) is a top view, FIG.2 (c) is a bottom view. 端子付コイン型プロトンポリマー電池の断面図。Sectional drawing of a coin-type proton polymer battery with a terminal. 基本セルの断面図。Sectional drawing of a basic cell. 従来の端子付電気化学デバイスを示す図、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は平面図、図５（ｃ）は底面図。The figure which shows the conventional electrochemical device with a terminal, Fig.5 (a) is a front view, FIG.5 (b) is a top view, FIG.5 (c) is a bottom view.

符号の説明Explanation of symbols

１ケース側端子
２キャップ側端子
３（ケース側）溶接点
４（キャップ側）溶接点
５キャップ
６基本セル
７パッキン
８ケース
９集電体
１０正極
１１ガスケット
１２セパレータ
１３負極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case side terminal 2 Cap side terminal 3 (Case side) Welding point 4 (Cap side) Welding point 5 Cap 6 Basic cell 7 Packing 8 Case 9 Current collector 10 Positive electrode 11 Gasket 12 Separator 13 Negative electrode

Claims

パッキンを介したコイン型のケースおよびキャップにより外装され、前記ケースおよび前記キャップにそれぞれ接続されたケース側端子とキャップ側端子とを備えた端子付電気化学デバイスにおいて、前記ケース側端子が前記ケースの平坦面の周辺部において、前記ケースの平坦面と接するように、前記ケースと少なくとも３箇所で接続されていることを特徴とする端子付電気化学デバイス。 In the electrochemical device with a terminal, which is externally provided with a coin-type case and a cap through packing, and includes a case-side terminal and a cap-side terminal connected to the case and the cap, respectively, the case-side terminal of the case The terminal-attached electrochemical device characterized by being connected to the case at least at three locations so as to be in contact with the flat surface of the case at the periphery of the flat surface.

パッキンを介したコイン型のケースおよびキャップにより外装され、前記ケースおよび前記キャップにそれぞれ接続されたケース側端子とキャップ側端子とを備えた端子付電気化学デバイスにおいて、前記キャップ側端子が前記キャップの平坦面の周辺部において、前記キャップの平坦部と接するように、前記キャップと少なくとも３箇所で接続されていることを特徴とする端子付電気化学デバイス。 In the electrochemical device with a terminal, which is externally provided with a coin-type case and a cap through packing, and includes a case-side terminal and a cap-side terminal connected to the case and the cap, respectively, the cap-side terminal of the cap The terminal-attached electrochemical device characterized by being connected to the cap at least at three locations so as to be in contact with the flat portion of the cap at the periphery of the flat surface.