JP5172719B2 - 蓄電デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]筒部の一端に開口部を有しかつ前記筒部の他端に底部を有する角型金属缶と、第1電極を第1集電体上に形成した構造の第1極と、前記第1電極とは電気的性質が異なる第2電極を第2集電体上に形成した構造の第2極と、前記第1極及び前記第2極の間に介在されたセパレータとを備え、前記第1極、前記第2極及び前記セパレータを積層することにより積層電極群が構成され、その積層電極群が電解質とともに前記角型金属缶内に収容されている蓄電デバイスにおいて、前記底部と等しい面積を有する導電金属製の接続板が前記底部の内面に溶接され、前記筒部において前記積層電極群の厚さ方向に位置していない面に膨出部が設けられ、前記膨出部の内部空間に、絶縁性の剛体からなり前記接続板を押さえかつ前記積層電極群を保持する保持部材が配置され、前記第1極が前記接続板に接続され、前記角型金属缶の前記開口部に絶縁性のガスケットを介して固定された導電金属製の蓋体に前記第2極が接続されていることを特徴とする蓄電デバイス。
以下、本発明の蓄電デバイスを、リチウムイオンキャパシタに具体化した一実施の形態を図1〜図7に基づき詳細に説明する。図1,図2は本実施形態のリチウムイオンキャパシタ11の斜視図である。図3(a)は上記リチウムイオンキャパシタ11の断面図、図3(b)はそのA−A線断面図、図3(c)は接続板の平面図である。図4(a)は実施形態における保持部材の正面図、図4(b)はその平面図、図4(c)は変形例1における保持部材の正面図、図4(d)はその平面図、図4(e)は変形例2における保持部材の正面図、図4(f)はその平面図である。図5〜図7はリチウムイオンキャパシタ11の製造手順を説明するための図である。
[第2実施形態]
[第3実施形態]
21…角型金属缶
22…筒部
23…底部
24…膨出部
25…膨出部の内部空間
33…第1集電体としての正極集電体
31…第1極としての正極
41…第2極としての負極
43…第2集電体としての負極集電体
46…セパレータ
51…積層電極群
52…接続板
53…ガスケット
54…蓋体
61,61A,61B…保持部材
62…柱状部
63…平板部
71…リチウム金属
72…リチウム金属支持体
73…給電用端子
74…絶縁体
Claims (7)
- 筒部の一端に開口部を有しかつ前記筒部の他端に底部を有する角型金属缶と、第1電極を第1集電体上に形成した構造の第1極と、前記第1電極とは電気的性質が異なる第2電極を第2集電体上に形成した構造の第2極と、前記第1極及び前記第2極の間に介在されたセパレータとを備え、前記第1極、前記第2極及び前記セパレータを積層することにより積層電極群が構成され、その積層電極群が電解質とともに前記角型金属缶内に収容されている蓄電デバイスにおいて、
前記底部と等しい面積を有する導電金属製の接続板が前記底部の内面に溶接され、
前記筒部において前記積層電極群の厚さ方向に位置していない面に膨出部が設けられ、
前記膨出部の内部空間に、絶縁性の剛体からなり前記接続板を押さえかつ前記積層電極群を保持する保持部材が配置され、
前記第1極が前記接続板に接続され、前記角型金属缶の前記開口部に絶縁性のガスケットを介して固定された導電金属製の蓋体に前記第2極が接続されている
ことを特徴とする蓄電デバイス。 - 前記筒部の前記開口部側から見たときの前記膨出部の形状が半円形状であることを特徴とする請求項1に記載の蓄電デバイス。
- 前記保持部材は一対の柱状部の基端部を平板部の両端に連結してなる構造を有するとともに、前記筒部の前記開口部側から見たときの前記柱状部の形状が半円形状であることを特徴とする請求項2に記載の蓄電デバイス。
- 前記第1極は、前記第1電極であって炭素材料からなる正極電極を、前記第1集電体である正極集電体上に形成した構造の正極であり、
前記第2極は、前記第2電極であってリチウムの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極電極を、前記第2集電体である負極集電体上に形成した構造の負極であり、
前記電解質がリチウム塩を含んでおり、
前記保持部材において前記積層電極群に臨む箇所に、プレドープ用のリチウム金属を支持するための導電金属製のリチウム金属支持体が配置され、前記リチウム金属支持体が、前記負極に電気的に接続され、または、前記正極及び前記負極から絶縁された給電用端子に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記積層電極群の前記第1極を前記接続板に溶接しかつ前記第2極を前記蓋体に溶接する電極溶接工程と、
前記電極溶接工程を経た前記積層電極群を前記角型金属缶内に収容する収容工程と、
前記収容工程の後、前記角型金属缶における前記膨出部の内部空間に配置した前記保持部材で前記接続板を押圧しつつ、前記角型金属缶の外側から溶接を行うことにより、前記接続板を前記底部の内面に溶接する接続板溶接工程と
を含むことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。 - 請求項4に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記積層電極群の前記正極を前記接続板に溶接しかつ前記負極を前記蓋体に溶接する電極溶接工程と、
前記電極溶接工程を経た前記積層電極群を前記角型金属缶内に収容する収容工程と、
前記収容工程の後、前記角型金属缶における前記膨出部の内部空間に配置した前記保持部材で前記接続板を押圧しつつ、前記角型金属缶の外側から溶接を行うことにより、前記接続板を前記底部の内面に溶接する接続板溶接工程と
を含み、
少なくとも前記接続板溶接工程よりも前の段階にて、プレドープ用のリチウム金属を支持した状態の導電金属製のリチウム金属支持体を前記保持部材において前記積層電極群に臨む箇所に配置するとともに、前記リチウム金属支持体を、前記負極に電気的に接続しておくリチウム金属配置工程を行い、
前記接続板溶接工程よりも後の段階にて、前記角型金属缶内に前記電解質を注入する電解質注入工程を行う
ことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。 - 請求項4に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記積層電極群の前記正極を前記接続板に溶接しかつ前記負極を前記蓋体に溶接する電極溶接工程と、
前記電極溶接工程を経た前記積層電極群を前記角型金属缶内に収容する収容工程と、
前記収容工程の後、前記角型金属缶における前記膨出部の内部空間に配置した前記保持部材で前記接続板を押圧しつつ、前記角型金属缶の外側から溶接を行うことにより、前記接続板を前記底部の内面に溶接する接続板溶接工程と
を含み、
少なくとも前記接続板溶接工程よりも前の段階にて、プレドープ用のリチウム金属を支持した状態の導電金属製のリチウム金属支持体を前記保持部材において前記積層電極群に臨む箇所に配置するとともに、前記リチウム金属支持体を、前記正極及び前記負極から絶縁された給電用端子に電気的に接続しておくリチウム金属配置工程を行い、
前記接続板溶接工程の後の段階にて、前記角型金属缶内に前記電解質を注入する電解質注入工程、前記給電用端子に正の電圧を印加しかつ前記負極に負の電圧を印加して給電を行う給電工程及び前記給電用端子が非露出となるように絶縁体で封止する封止工程をこの順序で行う
ことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
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