JP6472032B1 - 電気化学セル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極体2と、金属層21,41及び金属層21,41を被覆する樹脂層22,23,42,43を有するラミネート材10,11を含み、電極体2を封止する外装体3と、外装体3の周囲を取り囲み、外装体3のうち、少なくともラミネート材10,11の外周端面を被覆する収縮チューブ4と、を備えている。
【選択図】図3
Description
これに対して、従来では、外装体の重合部分を内向きに折り込む構成(例えば、下記特許文献1参照)や、外装体の外周端面に絶縁テープを貼り付ける構成等が検討されている。
本態様によれば、外装体のうち、収縮チューブの開口部から露出する部分に、引出電極が配設されているため、引出電極を露出させるための孔等を収縮チューブに形成する必要がない。そのため、より簡単、確実にラミネート材の外周端面を被覆できる。
本態様によれば、重合部が収容部の外周面に沿って屈曲されているため、収容部から離間する方向への重合部の突出量を小さくすることができる。これにより、電気化学セルの小型化を図ることができる。
しかも、外装体が収縮チューブの内向部によって挟み込まれているため、外装体に対する収縮チューブの軸方向の移動を抑制できる。これにより、収縮チューブの抜け等を抑制できる。
本態様によれば、収縮チューブに熱収縮チューブを用いることで、外装体の外形に倣って収縮チューブを簡単に収縮させることができる。しかも、外装体に対して所望の密着力で外装体に収縮チューブを密着させることができるので、ラミネートタイプの電気化学セルに対して過大な荷重が作用するのを抑制できる。
本態様によれば、収縮チューブによる外装体の被覆工程において、樹脂層が予期せず溶融するのを抑制できる。これにより、電気化学セルの信頼性をより向上させることができる。
図1は、実施形態に係る二次電池1の斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。
図1、図2に示すように、本実施形態の二次電池1は、いわゆるボタン型である。二次電池1は、電極体2(図2参照)と、外装体3と、収縮チューブ4と、を主に備えている。
図2に示すように、電極体2は、負極電極5及び正極電極6がセパレータ(不図示)を挟んで積層された、いわゆる積層型とされている。本実施形態の電極体2は、負極電極5及び正極電極6が互いに交差する方向からつづら折りされることで、互い違いに積層されている。電極体2は、積層方向の第1側を向く面(図2における最上層)が正極電極6により構成され、積層方向の第2側を向く面(図2における最下層)が負極電極5により構成されている。
図3は、図2のIII部に相当する拡大断面図である。
図3に示すように、外装体3は、2枚のラミネートフィルム(第1ラミネート材10及び第2ラミネート材11)が電極体2を間に挟んで軸方向に重ね合わされて構成されている。第1ラミネート材10は、金属層21と、金属層21の両側に積層された内側樹脂層22及び外側樹脂層23と、を有している。
内側樹脂層22は、各ラミネート材10,11を重ね合わせた際に、外装体3の内面を構成する。内側樹脂層22は、例えばポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いて形成される。ポリオレフィンとしては、例えば高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)や低圧法高密度ポリエチレン(HDPE)、インフレーションポリプロピレン(IPP)フィルム、無延伸ポリプロピレン(CPP)フィルム、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン(L−LDPE、メタロセン触媒仕様)の何れかの材質を用いることができる。特に、ポロプロピレン樹脂が好ましい。
外側樹脂層23は、各ラミネート材10,11を重ね合わせた際に、外装体3の外面を構成する。外側樹脂層23は、例えば上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等を用いて形成される。内側樹脂層22及び外側樹脂層23は、接合層(不図示)を介して金属層21にそれぞれ接合(熱溶着や接着剤等)される。
蓋部45は、上述した包囲部31の開口部を軸方向の第2側から覆っている。蓋部45における径方向の中央部には、蓋部45を軸方向に貫通する第2貫通孔48が形成されている。
第2引出部52は、例えば銅により形成されている。第2引出部52の内面(軸方向の第1側を向く面)は、電極体2の負極電極5に接続されている。第2引出部52の外面(軸方向の第2側を向く面)には、負極端子(引出電極)55が配設(例えば、溶接等)されている。負極端子55は、ニッケル等により形成されている。負極端子55は、第2シーラントリング51の内側、及び第2貫通孔48を通じて外装体3の外部に露出している。
第1張出部32及び第2張出部46が、収容部58の周囲で互いに重ね合わされた重合部59を構成している。外装体3は、重合部59において、各張出部32,46の内側樹脂層22,42同士が互いに溶着されることで、電極体2を封止している。なお、本実施形態の二次電池1は、外装体3の外周端面(重合部59の外周端面)が、軸方向の第1側を向いている。
囲繞部61は、重合部59の周囲を全周に亘って取り囲んでいる。囲繞部61の内周面は、重合部59の外周面(第2ラミネート材11)に密接していることが好ましい。但し、囲繞部61の内周面と、重合部59の外周面と、が径方向で離間していてもよい。
次に、上述した二次電池1の製造方法について説明する。以下の説明では、収縮チューブ4による外装体3の被覆工程について主に説明する。図4、図5は、被覆工程を説明するための工程図である。
図4に示すように、本実施形態の被覆工程は、以下で説明する被覆装置80を用いて行う。被覆装置80は、ベース部81と、回転テーブル82と、加熱部(不図示)と、を有している。
ベース部81には、モータやギアボックス等の機構部が搭載されている。ベース部81には、上方に向けて出力軸83が立設されている。出力軸83は、機構部の駆動力によって軸線C回りに回転可能に構成されている。
加熱部は、回転テーブル82にセットされる収縮チューブ4に対して側方(軸線Cに直交する径方向)から温風を供給可能に構成されている。
以上により、本実施形態の二次電池1が完成する。
この構成によれば、収縮チューブ4を収縮させるだけで、外装体3(ラミネート材10,11)の外周端面を被覆できる。そのため、従来のように外装体の重合部を折り込んだり、外装体の外周端面に絶縁テープを貼り付けたりする構成に比べて、より簡単に外装体3の外周端面を被覆できる。これにより、外装体3の外周端面で金属層21,41が露出するのを抑制し、信頼性の高い二次電池1を提供できる。
しかも、外装体3が収縮チューブ4の内向部62,63によって軸方向の両側から挟持されているため、外装体3に対する収縮チューブ4の軸方向の移動を抑制できる。これにより、収縮チューブ4の抜け等を抑制できる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は上述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
上述した実施形態では、第1ラミネート材10及び第2ラミネート材11が分離している構成について説明したが、この構成のみに限られない。一枚のラミネートフィルムを折り曲げて、第1ラミネート材10及び第2ラミネート材11としてもよい。
上述した実施形態では、外装体3の全体がラミネート材10,11により形成された構成について説明したが、この構成のみに限られない。外装体3の少なくとも一部がラミネート材により構成されていればよい。
上述した実施形態では、電極体2の中心軸Oと、収縮チューブ4の軸線と、を同軸に配置した場合について説明したが、この構成のみに限られない。電極体2の中心軸Oと、収縮チューブ4の軸線と、を交差(例えば、直交)させてもよい。
上述した実施形態では、外装体3の平面視外形が円形状に形成されている構成について説明したが、この構成のみに限らず、矩形状や三角形状等であってもよい。
上述した実施形態では、各ラミネート材10,11の貫通孔33,48を通じて端子39,55を露出させる構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、重合部59において、第1ラミネート材10及び第2ラミネート材11の間を通じて端子を外装体3の外側に引き出してもよい。この場合、端子を挿通させる挿通孔を収縮チューブ4に形成してもよい。
2…電極体
3…外装体
4…収縮チューブ
10…第1ラミネート材
11…第2ラミネート材
21…金属層
22…内側樹脂層
23…外側樹脂層
38…第1引出部(引出電極)
39…正極端子(引出電極)
41…金属層
42…内側樹脂層
43…外側樹脂層
52…第2引出部(引出電極)
55…負極端子(引出電極)
58…収容部
59…重合部
61…囲繞部
62…第1内向部
63…第2内向部
Claims (5)
- 電極体と、
金属層及び前記金属層を被覆する樹脂層を有するとともに、外周端面に前記金属層が露出するラミネート材を含み、前記電極体を封止する外装体と、
前記外装体の周囲を取り囲み、前記外装体のうち、少なくとも前記ラミネート材の前記外周端面を被覆する収縮チューブと、を備え、
前記外装体は、前記収縮チューブの軸方向から見た平面視外形が円形状に形成されている電気化学セル。 - 電極体と、
金属層及び前記金属層を被覆する樹脂層を有するとともに、外周端面に前記金属層が露出するラミネート材を含み、前記電極体を封止する外装体と、
前記外装体の周囲を取り囲み、前記外装体のうち、少なくとも前記ラミネート材の前記外周端面を被覆する収縮チューブと、を備え、
前記外装体のうち、前記収縮チューブの軸方向を向く開口部から露出する部分には、前記外装体の内部で前記電極体に接続されるとともに、前記外装体の外部に露出する引出電極が配設されている電気化学セル。 - 電極体と、
金属層及び前記金属層を被覆する樹脂層を有するとともに、外周端面に前記金属層が露出するラミネート材を含み、前記電極体を封止する外装体と、
前記外装体の周囲を取り囲み、前記外装体のうち、少なくとも前記ラミネート材の前記外周端面を被覆する収縮チューブと、を備え、
前記外装体は、
第1ラミネート材及び第2ラミネート材により前記電極体を挟み込んで、前記電極体を収容する収容部と、
前記収容部の周囲を取り囲むとともに、前記第1ラミネート材及び前記第2ラミネート材の前記樹脂層同士が溶着された重合部と、を備え、
前記重合部は、前記収容部の外周面に沿って屈曲され、
前記収縮チューブは、
前記重合部を取り囲む囲繞部と、
前記囲繞部における両端部から内側に突設され、前記外装体を挟み込む一対の内向部と、を有している電気化学セル。 - 前記収縮チューブは、熱収縮チューブである請求項1から請求項3の何れか1項に記載の電気化学セル。
- 前記収縮チューブの融点は、前記樹脂層の融点よりも低くなっている請求項4に記載の電気化学セル。
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