JP7217155B2

JP7217155B2 - electrochemical cell

Info

Publication number: JP7217155B2
Application number: JP2019007052A
Authority: JP
Inventors: 竜鈴木; 長幸木村; 俊二渡邊
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2039-01-18
Also published as: JP2020119629A

Description

本発明は、電気化学セルに関する。 The present invention relates to electrochemical cells.

非水電解質二次電池、電気二重層キャパシタなどの電気化学セルとして、ボタン形（以下、コイン形およびシリンダ形も含む）に形成された電気化学セルが知られている。ボタン形の電気化学セルは、各種デバイスの電源などに利用されている。ボタン形の電気化学セルの１つの形態として、例えば以下の特許文献１に記載のような偏平型非水電解質二次電池が提案されている。 2. Description of the Related Art Button-shaped (hereinafter also coin-shaped and cylinder-shaped) electrochemical cells are known as electrochemical cells such as non-aqueous electrolyte secondary batteries and electric double layer capacitors. Button-shaped electrochemical cells are used as power sources for various devices. As one type of button-shaped electrochemical cell, a flat-type non-aqueous electrolyte secondary battery as described in Patent Document 1 below, for example, has been proposed.

特許文献１には、負極端子を兼ねる金属製の負極ケースと正極端子を兼ねる金属製の正極ケースとが絶縁ガスケットを介し嵌合された外装体が開示されている。具体的には、特許文献１において、正極ケースがカシメ加工によって絶縁ガスケットを介し負極ケースに嵌合されている。また、カシメ加工された部位で外装体の封止部が形成されている。
このように、金属製の正極ケース及び負極ケースで外装体が画成され、外装体の収容部に電極体が非水電解質とともに内包されている。 Patent Literature 1 discloses an exterior body in which a metal negative case that also serves as a negative electrode terminal and a metal positive case that also serves as a positive electrode terminal are fitted together via an insulating gasket. Specifically, in Patent Document 1, a positive electrode case is fitted to a negative electrode case through an insulating gasket by caulking. In addition, the crimped portion forms a sealing portion of the exterior body.
In this way, the positive electrode case and the negative electrode case made of metal define the exterior body, and the electrode body is included in the storage portion of the exterior body together with the non-aqueous electrolyte.

しかし、外装体の封止部をカシメ加工した場合、電池のサイズが小さくなるほど封止部を収容部に対して小さく抑えることが難しい問題がある。このため、小型のボタン形電池においては電池の体積当たりの容量を上げることが難しく、この観点から改良の余地が残されている。 However, when the sealing portion of the outer package is caulked, there is a problem that it is difficult to keep the sealing portion smaller than the housing portion as the size of the battery becomes smaller. For this reason, it is difficult to increase the capacity per unit volume of a small button-shaped battery, and from this point of view there is still room for improvement.

このような背景の基、本願出願人は特許文献２に記載の電気化学セルを提案した。
特許文献２に記載の電気化学セルは、電極体と、第１部材および第２部材を重ね合わせて形成される外装体とを備えている。この外装体に、前記電極体を収容する収容部と、該収容部の外周において、前記第１部材および第２部材が融着された状態で前記収容部の外周に沿って折り曲げられた封止部を有している。また、第１部材と第２部材について金属と樹脂のラミネート構造を採用するか、一方を金属と樹脂のラミネート構造とし、他方を金属板から構成している。 Based on this background, the applicant of the present application proposed an electrochemical cell described in Patent Document 2.
The electrochemical cell described in Patent Literature 2 includes an electrode body and an exterior body formed by laminating a first member and a second member. The outer body includes an accommodating portion for accommodating the electrode body, and a seal that is bent along the outer circumference of the accommodating portion in a state where the first member and the second member are fused on the outer periphery of the accommodating portion. has a part. In addition, the first member and the second member employ a laminated structure of metal and resin, or one of them has a laminated structure of metal and resin and the other is made of a metal plate.

特開２００２－２９８８０３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-298803 特許第６２８４２４８号公報Japanese Patent No. 6284248

特許文献２に記載の電気化学セルにより、外装体の外周縁部に封止部を設け、封止部の占める体積をセルの外周部に制限することにより、外装体の内部空間の容積を確保することができる構造を提供した。
また、この種のボタン形電気化学セルにおいては、内部に設けた電極体から引き出した導体を正極電極板または負極電極板に接続し、正極側または負極側の電極端子を構成している。 With the electrochemical cell described in Patent Document 2, the volume of the internal space of the exterior body is secured by providing a sealing portion at the outer peripheral edge of the exterior body and limiting the volume occupied by the sealing portion to the outer periphery of the cell. provided a structure that allows
In this type of button-type electrochemical cell, a conductor pulled out from an electrode body provided inside is connected to a positive electrode plate or a negative electrode plate to constitute a positive electrode or negative electrode terminal.

本願発明者は、この種のボタン形電気化学セルにおいて内部構造の詳細について検討を行っている。
図６は上述の電気化学セルに設けられている外装体と、その内部に収容されている電極体の概形、並びに正極側および負極側の電極板の配置関係を示す。
図６に示すように、外装体１００は下部側の第１容器１０１と上部側の第２容器１０２からなり、第１容器１０１の中央部に第１貫通孔１０３が形成され、第２容器１０２の中央部に第２貫通孔１０４が形成されている。第１容器１０１と第２容器１０２は周壁部どうしを溶着して一体化され、外装体１００が構成されている。 The inventor of the present application has studied the details of the internal structure of this type of button-shaped electrochemical cell.
FIG. 6 shows the exterior body provided in the electrochemical cell described above, the general shape of the electrode body housed therein, and the positional relationship between the positive and negative electrode plates.
As shown in FIG. 6, the exterior body 100 is composed of a first container 101 on the lower side and a second container 102 on the upper side. A second through hole 104 is formed in the central portion of the . The first container 101 and the second container 102 are integrated by welding their peripheral wall portions to form the exterior body 100 .

外装体１００の内部には電極体１０５と図示略の電解液が収容されている。電極体１０５は、一例として、つづら折り形状の負極側電極とつづら折り形状の正極側電極を交互に積み重ねて構成されている。負極側電極は負極電極板１０６に接続され、この負極電極板１０６が電極体１０５の底部側に配置され、正極側電極は正極電極板１０７に接続され、この正極電極板１０７が電極体１０５の上部側に配置され、正極電極板１０７の上部中央には正極電極端子１０８が接合されている。
負極電極板１０６と第１容器１０１の間に第１絶縁リング１０９が配置され、正極電極板１０７と第２容器１０２の間に第２絶縁リング１１０が配置されている。 The exterior body 100 contains an electrode body 105 and an electrolytic solution (not shown). As an example, the electrode body 105 is configured by alternately stacking a zigzag-shaped negative electrode and a zigzag-shaped positive electrode. The negative electrode is connected to the negative electrode plate 106 , and the negative electrode plate 106 is arranged on the bottom side of the electrode assembly 105 . The positive electrode is connected to the positive electrode plate 107 , which is connected to the electrode assembly 105 . A positive electrode terminal 108 is joined to the upper center of the positive electrode plate 107 arranged on the upper side.
A first insulating ring 109 is arranged between the negative electrode plate 106 and the first container 101 , and a second insulating ring 110 is arranged between the positive electrode plate 107 and the second container 102 .

図６に示す構造の電気化学セルにあっては、つづら折り構造の電極体１０５を用いている関係から、外装体１００の内部に電極体１０５、絶縁リング１０９、１１０、電極板１０６、１０７、正極電極端子１０８を収容し、外装体１００の外周壁を溶着後、全体を上下方向から加圧する処理を行っている。
この加圧処理により、内部に収容した各部材の位置を整え、電極体１０５の膨らみなどを修正して電気化学セル全体の厚み是正を行うことができる。 Since the electrochemical cell having the structure shown in FIG. After the electrode terminals 108 are accommodated and the outer peripheral wall of the exterior body 100 is welded, the whole is subjected to a process of applying pressure from above and below.
By this pressurizing treatment, the positions of the members housed inside can be adjusted, the swelling of the electrode body 105 can be corrected, and the thickness of the entire electrochemical cell can be corrected.

ところが、図６に示す構造では、上下方向からの加圧処理を行うと、金属板からなる電極板１０６、１０７の間に挟まれた電極体１０５の中心部分のみが大きな加圧力を受け、電極体１０５に作用する圧力に不均一性が生じる。これに伴い、例えば外装体の封止破れなどによる漏液が発生するなどして電気化学セルとしての特性劣化を引き起こすおそれがある。 However, in the structure shown in FIG. 6, when pressure is applied from above and below, only the central portion of the electrode body 105 sandwiched between the electrode plates 106 and 107 made of metal plates receives a large pressure force, causing the electrode to collapse. Non-uniformities in the pressure acting on body 105 occur. As a result, there is a risk of deterioration of the characteristics of the electrochemical cell due to, for example, leakage due to breakage of the sealing of the outer package.

本発明は、以上説明した従来の実情に鑑みなされたものであり、電極体への不均一加圧を緩和することで、特性の劣化を引き起こすことのない電気化学セルの提供を課題とする。 The present invention has been devised in view of the conventional circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide an electrochemical cell that does not cause deterioration of characteristics by alleviating non-uniform pressure applied to the electrode body.

（１）前記課題を解決するため、本発明の一形態に係る電気化学セルは、第１容器と第２容器から構成される外装体と、前記外装体の内部に収容された正極電極および負極電極からなる電極体とを備え、前記第１容器と前記第２容器に貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部側に絶縁フィルムを介し電極板が配置され、前記電極体の平面視形状と前記電極板の平面視形状と前記絶縁フィルムの平面視形状が相似である平面視円形状の電気化学セルであり、前記電極体の外周部が前記絶縁フィルムの外周部近傍まで延在され、前記電極板の外周部が前記絶縁フィルムの外周部近傍まで延在され、前記絶縁フィルムがシーラントリングであり、該シーラントリングの内径に対し前記電極板の直径が比率で２．２倍以上とされ、前記貫通孔の内径に対する前記電極板の直径が比率で１．５倍以上とされたことを特徴とする。 (1) In order to solve the above problems, an electrochemical cell according to one aspect of the present invention includes an exterior body composed of a first container and a second vessel, and a positive electrode and a negative electrode housed inside the exterior body. an electrode body composed of electrodes, through holes formed in the first container and the second container, electrode plates disposed inside the through holes via an insulating film, and a plan view shape of the electrode body The electrochemical cell has a circular shape in plan view in which the plan view shape of the electrode plate and the plan view shape of the insulating film are similar, the outer peripheral portion of the electrode body extends to the vicinity of the outer peripheral portion of the insulating film, and the The outer peripheral portion of the electrode plate extends to the vicinity of the outer peripheral portion of the insulating film, the insulating film is a sealant ring, and the ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the sealant ring is 2.2 times or more, The ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the through hole is 1.5 times or more .

前記構造の電気化学セルは外装体の内部に収容されている電極体の形状を整えることを目的として絶縁フィルムと正極電極板と電極体と負極電極板と絶縁フィルムを積層した方向に沿って外装体の外側から加圧力を印加することがある。この場合、電極体は正極側の電極板と負極側の電極板の間に挟まれて加圧されることとなる。よって、電極体を挟む電極板が電極体と広い面積で接触していないと、電極体に不均一に加圧力が作用することになる。これにより、例えば外装体の変形に伴う封止箇所における漏液発生のおそれがある。
電極板の外周部を電極体の外周部近傍まで延在させることで電極体の全体にできるだけ均一な加圧力を印加できるので、外装体の変形を抑制でき、封止部分における漏液などの不良を防止し、劣化を生じていない電気化学セルを提供できる。 In the electrochemical cell having the structure described above, an outer package is formed along the direction in which the insulating film, the positive electrode plate, the electrode body, the negative electrode plate, and the insulating film are laminated for the purpose of arranging the shape of the electrode body housed inside the outer package. Pressure may be applied from outside the body. In this case, the electrode assembly is sandwiched and pressed between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Therefore, if the electrode plates sandwiching the electrode body are not in contact with the electrode body over a wide area, the pressure force will act unevenly on the electrode body. As a result, for example, liquid leakage may occur at the sealed portion due to deformation of the exterior body.
By extending the outer peripheral portion of the electrode plate to the vicinity of the outer peripheral portion of the electrode body, it is possible to apply a uniform pressure to the entire electrode body. can be prevented, and an electrochemical cell free from deterioration can be provided.

（２）前記課題を解決するため、本発明の一形態に係る電気化学セルは、第１容器と第２容器から構成される外装体と、前記外装体の内部に収容された正極電極および負極電極からなる電極体とを備え、前記第１容器と前記第２容器に貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部側に絶縁フィルムを介し電極板が配置され、前記電極体の平面視形状と前記電極板の平面視形状と前記絶縁フィルムの平面視形状が相似である平面視円形状の電気化学セルであり、前記電極体の外周部が前記絶縁フィルムの外周部近傍まで延在され、前記電極板の外周部が前記絶縁フィルムの外周部より内側に配置され、前記電極板の外周側に周縁部を前記電極体の外周部近傍まで延出させ、前記電極板と同等厚さとした加圧補助環状体が設けられ、前記電極板と前記加圧補助環状体とを組み合わせた平面視形状が前記電極体の平面視形状に対し相似であり、前記絶縁フィルムがシーラントリングであり、該シーラントリングの内径に対し前記電極板の直径が比率で２．２倍以上とされ、前記貫通孔の内径に対する前記電極板の直径が比率で１．５倍以上とされたことを特徴とする。
（３）前記課題を解決するため、（１）に係る電気化学セルにおいて、前記絶縁フィルムの外周部が前記外装体の内周部近傍まで延在されていることが好ましい。 (2) In order to solve the above problems, an electrochemical cell according to one aspect of the present invention includes an exterior body configured from a first container and a second vessel, and a positive electrode and a negative electrode housed inside the exterior body. an electrode body composed of electrodes, through holes formed in the first container and the second container, electrode plates disposed inside the through holes via an insulating film, and a plan view shape of the electrode body The electrochemical cell has a circular shape in plan view in which the plan view shape of the electrode plate and the plan view shape of the insulating film are similar, the outer peripheral portion of the electrode body extends to the vicinity of the outer peripheral portion of the insulating film, and the The outer peripheral portion of the electrode plate is arranged inside the outer peripheral portion of the insulating film, and the peripheral edge portion of the electrode plate is extended to the vicinity of the outer peripheral portion of the electrode body, and the thickness is the same as that of the electrode plate. An auxiliary annular body is provided, a plan view shape of the combination of the electrode plate and the pressing auxiliary annular body is similar to a plan view shape of the electrode body, the insulating film is a sealant ring, and the sealant ring The ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the through hole is 2.2 times or more, and the ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the through hole is 1.5 times or more .
(3) In order to solve the above problems, in the electrochemical cell according to (1), it is preferable that the outer peripheral portion of the insulating film extends to the vicinity of the inner peripheral portion of the exterior body.

外装体の外側から電極体に形を整える加圧力を印加した場合、電極体の上下を挟む電極板が電極体と広い面積で接触していないと、電極体に不均一な加圧力が作用するおそれがある。
前記電極板の外周部が前記電極体の外周部より内側に配置されていたとしても、電極板の外周部に電極板と同等厚さの加圧補助環状体を配置しておけば、電極板と加圧補助環状体により電極体の全体に対し、均等な圧力を印加することができる。
このため、電極体全体に渡り電極間距離を均一に揃えることができ、電池反応を均一化できる結果、急激な劣化を生じない電気化学セルを提供できる。 When a pressure is applied to shape the electrode body from the outside of the package, uneven pressure acts on the electrode body unless the electrode plates sandwiching the electrode body from above and below are in contact with the electrode body over a wide area. There is a risk.
Even if the outer peripheral portion of the electrode plate is arranged inside the outer peripheral portion of the electrode body, if a pressure-assisting annular body having the same thickness as the electrode plate is arranged on the outer peripheral portion of the electrode plate, the electrode plate A uniform pressure can be applied to the entire electrode body by the auxiliary pressurizing annular body.
Therefore, the distance between the electrodes can be made uniform over the entire electrode body, and the cell reaction can be made uniform, so that an electrochemical cell can be provided which does not cause rapid deterioration.

（４）前記一形態の電気化学セルでは、前記電極板が鋼板からなり、前記電極板に電極端子が取り付けられ、前記電極端子がＮｉまたはＮｉ合金からなることを特徴とする。 ( 4 ) The electrochemical cell of the above aspect is characterized in that the electrode plate is made of a steel plate, an electrode terminal is attached to the electrode plate, and the electrode terminal is made of Ni or a Ni alloy.

本形態によれば、鋼板からなる電極板に対し、ＮｉまたはＮｉ合金からなる電極端子を接合しているので、電極端子の表面に自然酸化膜が生成し難く、電極端子に対し外部端子などから良好なコンタクトを取ることができる。このため、電極端子表面に自然酸化膜が生成している場合に比べて外部端子と低い接触抵抗で接続が可能となり、過電圧の発生なども抑制できるので、電池の容量低下を引き起こすことがない。 According to this embodiment, since the electrode terminal made of Ni or Ni alloy is joined to the electrode plate made of the steel plate, it is difficult for a natural oxide film to form on the surface of the electrode terminal. Good contact can be made. Therefore, compared to the case where a natural oxide film is formed on the surface of the electrode terminal, it is possible to connect with the external terminal with lower contact resistance, and it is possible to suppress the occurrence of overvoltage, so the battery capacity does not decrease.

（５）前記一形態の電気化学セルでは、前記第１容器と前記第２容器が樹脂層と金属層のラミネート構造からなり、前記第１容器と前記第２容器がいずれも底壁部と周壁部を有し、前記第１容器の周壁部と前記第２容器の周壁部が重ね合わされて融着され、前記外装体が構成されたことを特徴とする。 ( 5 ) In the electrochemical cell of the above aspect, the first container and the second container have a laminate structure of a resin layer and a metal layer, and both the first container and the second container have a bottom wall portion and a peripheral wall portion. and a peripheral wall portion of the first container and a peripheral wall portion of the second container are overlapped and fused to form the exterior body.

本形態の電気化学セルにおいて、第１容器の周壁部と第２容器の周壁部を重ね合わせて融着していると、容器どうしを接合している融着部を第１容器と第２容器の外周部に配することができるので、第１容器と第２容器からなる外装体の内容積が融着部の存在によって狭められることが無い。このため、小型のボタン形電池であっても外装体の内容積を確保し易く、電池として体積あたりの容量を確保し易くなる。 In the electrochemical cell of the present embodiment, when the peripheral wall portion of the first container and the peripheral wall portion of the second container are overlapped and fused, the fused portion joining the containers is separated from the first container and the second container. Therefore, the inner volume of the exterior body composed of the first container and the second container is not narrowed by the presence of the fused portion. For this reason, it is easy to secure the internal volume of the exterior body even for a small button-shaped battery, and it is easy to secure the capacity per volume of the battery.

（６）前記一形態の電気化学セルでは、前記金属層がＡｌまたはＡｌ合金からなる構成を採用できる。
(6) In the electrochemical cell of the one aspect, the metal layer may be made of Al or an Al alloy .

樹脂層とＡｌまたはＡｌ合金からなる金属層とのラミネート構造であれば、外装体として液密性、気密性、軽量性に優れ、電解液を収容する小型の電気化学セル用の外装体として優れる。 A laminate structure of a resin layer and a metal layer made of Al or an Al alloy is excellent in liquid-tightness, airtightness, and light weight as an exterior body, and is excellent as an exterior body for a small electrochemical cell containing an electrolytic solution. .

本形態によれば、電気化学セルにおいて、電極体の形状を整えることを目的として外装体の外側から加圧力を印加した場合、電極体の外周部近傍まで延在する電極板で電極体の全体に均一な加圧力を印加できるので、電極体を構成する電極の間隔を均一化できる。
この結果、電極体において電極間距離を均一に揃えることができ、電池反応を均一化できる結果、急激な劣化を生じない電気化学セルを提供できる。
また、電極体の外周部より内側に電極板の外周部を配置した構成としても、電極板に加え、その周囲に設けた同等厚の加圧補助環状体により電極板と合わせて電極体の全体を均一加圧することができるようになる。
この結果、電極体において電極間距離を均一に揃えることができ、電池反応を均一化できる結果、急激な劣化を生じない電気化学セルを提供できる。 According to this aspect, in the electrochemical cell, when a pressure is applied from the outside of the exterior body for the purpose of arranging the shape of the electrode body, the electrode plate extending to the vicinity of the outer peripheral portion of the electrode body can be applied to the entire electrode body. Since a uniform pressure can be applied to the electrodes, the intervals between the electrodes constituting the electrode body can be made uniform.
As a result, the distance between the electrodes can be made uniform in the electrode body, and the cell reaction can be made uniform, so that an electrochemical cell can be provided which does not cause rapid deterioration.
In addition, even if the outer peripheral portion of the electrode plate is arranged inside the outer peripheral portion of the electrode body, the electrode plate and the entire electrode body are combined with the electrode plate and the pressure-assisting annular body of the same thickness provided around the electrode plate. can be uniformly pressurized.
As a result, the distance between the electrodes can be made uniform in the electrode body, and the cell reaction can be made uniform, so that an electrochemical cell can be provided which does not cause rapid deterioration.

第１実施形態に係る電気化学セルの外観を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the external appearance of the electrochemical cell which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る電気化学セルの内部構造を示す部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of an electrochemical cell according to a first embodiment; FIG. 第１実施形態に係る電気化学セルの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an electrochemical cell according to a first embodiment; FIG. 第１実施形態に係る電気化学セルにおいて電極体の概形と電極板および絶縁フィルムの位置関係を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the general shape of the electrode body and the positional relationship between the electrode plate and the insulating film in the electrochemical cell according to the first embodiment. 第２実施形態に係る電気化学セルにおいて電極体の概形と電極板および絶縁フィルムの位置関係を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the general shape of an electrode body and the positional relationship between an electrode plate and an insulating film in an electrochemical cell according to a second embodiment; 従来の電気化学セルにおいて電極体の概形と電極板および絶縁フィルムの位置関係を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the general shape of an electrode body and the positional relationship between an electrode plate and an insulating film in a conventional electrochemical cell. 電極体に対する電極板の面積比を１０％とした場合の外装体とシーラントリングと電極板の状態を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing the state of the exterior body, the sealant ring, and the electrode plate when the area ratio of the electrode plate to the electrode body is 10%. 電極体に対する電極板の面積比を２０％とした場合の外装体とシーラントリングと電極板の状態を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing the state of the exterior body, the sealant ring, and the electrode plate when the area ratio of the electrode plate to the electrode body is 20%.

以下、本発明に係る第１実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、円盤状に形成されたボタン形、コイン形またはシリンダ形の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「電池」という。）を例に挙げて説明する。
また、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更し表示しているため、各部材の相対的な大きさが図面に示す形態に限らないのは勿論である。 A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following description, a button-shaped, coin-shaped, or cylinder-shaped electrochemical cell formed in a disk shape will be described as a lithium-ion secondary battery (hereinafter simply referred to as a "battery"), which is a type of non-aqueous electrolyte secondary battery. ) will be described as an example.
In addition, in the drawings used for the following explanation, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member recognizable, so the relative sizes of each member are limited to those shown in the drawings. Of course not.

[第１実施形態]
図１は第１実施形態に係る電池の斜視図、図２は第１実施形態に係る電池の部分断面斜視図、図３は同電池の分解斜視図である。
図１、図２に示すように、本実施形態の電池（電気化学セル）１は、いわゆるボタン形の電池である。電池１は、電極体２と、電極体２に含浸される電解液（電解質溶液：図示せず）と、電極体２を収容した外装体１０とを備えている。 [First embodiment]
1 is a perspective view of the battery according to the first embodiment, FIG. 2 is a partially cross-sectional perspective view of the battery according to the first embodiment, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the same battery.
As shown in FIGS. 1 and 2, a battery (electrochemical cell) 1 of this embodiment is a so-called button-type battery. The battery 1 includes an electrode body 2 , an electrolytic solution (electrolyte solution: not shown) with which the electrode body 2 is impregnated, and an exterior body 10 housing the electrode body 2 .

電極体２は、負極電極３および正極電極４を備えている。負極電極３は、つづら折り形状に折り畳まれている。正極電極４は、負極電極３と互い違いに積層するように負極電極３と交差する方向につづら折り形状に折り畳まれている。すなわち、本実施形態の電極体２は、負極電極３と正極電極４とが互い違いに積層するように折り畳まれた積層タイプの電極体である。電極体２を構成する負極電極３と正極電極４は、図２、図３の構成では円板状の電極本体を複数、帯状の連結部を介し数珠繋ぎ状に接続し、それらの一端側に個々に引出電極を形成している。 The electrode body 2 has a negative electrode 3 and a positive electrode 4 . The negative electrode 3 is folded in a zigzag shape. The positive electrode 4 is folded in a zigzag shape in a direction crossing the negative electrode 3 so as to be alternately laminated with the negative electrode 3 . That is, the electrode body 2 of the present embodiment is a laminated type electrode body in which the negative electrodes 3 and the positive electrodes 4 are folded so as to be alternately laminated. 2 and 3, the negative electrode 3 and the positive electrode 4 that constitute the electrode body 2 are connected in a daisy-chain fashion via belt-like connecting portions, and each electrode body 2 is connected to one end side of each disc-shaped electrode body. An extraction electrode is formed on the .

図１、図２に示すように外装体１０は、電極体２が収容される収容部１２と、収容部１２の外周１２ａに沿って折り曲げられた封止部１５とを有する。封止部１５は、絞り成形によって収容部１２の外周１２ａに沿って折り曲げられている。
また、外装体１０は、有底筒状の第１容器１７と、有底筒状の第２容器１８とを備えている。第１容器１７および第２容器１８は、それぞれの中心軸が同軸となるように配置されている。以下、第１容器１７および第２容器１８の中心軸を図２に示すように中心軸Ｏと呼称し、中心軸Ｏに沿う方向を軸方向と呼称し、中心軸Ｏに直交する方向を径方向と呼称する。なお、中心軸Ｏは収容部１２の中心軸となる。 As shown in FIGS. 1 and 2 , the exterior body 10 has a housing portion 12 in which the electrode body 2 is housed, and a sealing portion 15 bent along the outer periphery 12 a of the housing portion 12 . The sealing portion 15 is bent along the outer periphery 12a of the housing portion 12 by drawing.
The exterior body 10 also includes a bottomed cylindrical first container 17 and a bottomed cylindrical second container 18 . The first container 17 and the second container 18 are arranged such that their central axes are coaxial. Hereinafter, the central axis of the first container 17 and the second container 18 will be referred to as the central axis O as shown in FIG. called direction. Note that the central axis O is the central axis of the housing portion 12 .

第１容器１７は、ラミネート部材により形成された第１部材である。ラミネート部材は、ＡｌまたはＡｌ合金からなる金属シートと、第１容器１７における内側面を構成する樹脂製の融着層と、外側面を構成する樹脂製の保護層とが積層されている。
融着層は、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など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以下の材質を適宜選択できる。ポリオレフィンとしては、高圧法低密度ポリエチレンや低圧法高密度ポリエチレン、インフレーションポリプロピレンフィルム、無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、直鎖状短鎖分岐ポリエチレンなどの材質を使用できる。保護層は、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロンなどを用いて形成される。融着層および保護層は、それぞれ金属シートとの間に接合層を介して、熱融着または接着剤により接合される。 The first container 17 is a first member formed of a laminated member. The laminate member is composed of a metal sheet made of Al or an Al alloy, a resin fusion layer forming the inner surface of the first container 17, and a resin protective layer forming the outer surface.
The fusion layer is formed using a thermoplastic resin such as polyolefin polyethylene or polypropylene, for example. The following materials can be appropriately selected as the polyolefin. As the polyolefin, materials such as high-pressure low-density polyethylene, low-pressure high-density polyethylene, blown polypropylene film, unstretched polypropylene film, biaxially stretched polypropylene film, linear short-chain branched polyethylene, and the like can be used. The protective layer is formed using the aforementioned polyolefin, polyester such as polyethylene terephthalate, nylon, or the like. The fusion layer and the protective layer are each bonded to the metal sheet with a bonding layer interposed therebetween by heat fusion or an adhesive.

第１容器１７は、第１底壁部２１および第１周壁部２２を備えている。第１底壁部２１の中央部には丸孔型の第１貫通孔２３が形成されている。第１貫通孔２３は、中心軸Ｏと同軸に形成されている。
第１底壁部２１の内面には、第１シーラントリング（絶縁フィルム）２４を介して円板状のステンレス鋼板などの鋼板からなる負極電極板２５が熱融着されている。第１シーラントリング２４は、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成された、シーラントフィルムをリング状にしたものである。 The first container 17 has a first bottom wall portion 21 and a first peripheral wall portion 22 . A circular first through hole 23 is formed in the central portion of the first bottom wall portion 21 . The first through hole 23 is formed coaxially with the central axis O. As shown in FIG.
A negative electrode plate 25 made of a disc-shaped steel plate such as a stainless steel plate is heat-sealed to the inner surface of the first bottom wall portion 21 with a first sealant ring (insulating film) 24 interposed therebetween. The first sealant ring 24 is a ring-shaped sealant film made of a thermoplastic resin such as polyolefin polyethylene or polypropylene.

負極電極板２５の内面は、電極体２の負極電極３に接続されている。負極電極板２５の外面は、中央にＮｉあるいはＮｉ合金からなる円板状の負極電極端子２６が溶接されている。負極電極端子２６は、第１貫通孔２３を貫通して外部に露出され、電池１の負極端子として機能する。なお、負極電極板２５をＮｉあるいはＮｉ合金製とすれば、負極電極端子２６を略し、負極電極板２５を負極電極端子として用いることもできる。 The inner surface of the negative electrode plate 25 is connected to the negative electrode 3 of the electrode assembly 2 . A disc-shaped negative electrode terminal 26 made of Ni or a Ni alloy is welded to the center of the outer surface of the negative electrode plate 25 . The negative electrode terminal 26 penetrates through the first through hole 23 and is exposed to the outside, and functions as a negative electrode terminal of the battery 1 . If the negative electrode plate 25 is made of Ni or Ni alloy, the negative electrode terminal 26 can be omitted and the negative electrode plate 25 can be used as the negative electrode terminal.

第２容器１８は、第１容器１７と同様に、ラミネート部材により形成された第２部材である。ラミネート部材は、ＡｌまたはＡｌ合金からなる金属シートと、第２容器１８における内側面を構成する樹脂製の融着層と、外側面を構成する樹脂製の保護層と、が積層されている。融着層は、第１容器１７の融着層と同じ熱可塑性樹脂を用いて形成される。保護層は、第１容器１７の保護層と同じ熱可塑性樹脂を用いて形成される。 The second container 18, like the first container 17, is a second member formed of a laminated member. The laminate member is formed by laminating a metal sheet made of Al or an Al alloy, a resin-made fusion layer forming the inner surface of the second container 18, and a resin-made protective layer forming the outer surface. The fusion layer is formed using the same thermoplastic resin as the fusion layer of the first container 17 . The protective layer is formed using the same thermoplastic resin as the protective layer of the first container 17 .

第２容器１８は、第２底壁部３１、第２周壁部３２、および折曲部３３を備えている。
第２周壁部３２は、収容部１２の外周１２ａを形成する。
第２底壁部３１には、中央に丸孔型の第２貫通孔３５が形成されている。第２貫通孔３５は、中心軸Ｏと同軸に形成されている。
第２底壁部３１の内面には、第２シーラントリング（絶縁フィルム）３７を介してステンレス鋼板などの鋼板からなる円板状の正極電極板３８が熱融着されている。第２シーラントリング３７は、第１シーラントリング２４と同様に、熱可塑性樹脂により形成されている。
正極電極板３８はステンレス鋼板などの鋼板から、もしくは、ＡｌまたはＡｌ合金からなる板材からなることが好ましい。 The second container 18 has a second bottom wall portion 31 , a second peripheral wall portion 32 and a bent portion 33 .
The second peripheral wall portion 32 forms the outer periphery 12 a of the housing portion 12 .
A circular second through hole 35 is formed in the center of the second bottom wall portion 31 . The second through hole 35 is formed coaxially with the central axis O. As shown in FIG.
A disk-shaped positive electrode plate 38 made of a steel plate such as a stainless steel plate is heat-sealed to the inner surface of the second bottom wall portion 31 via a second sealant ring (insulating film) 37 . The second sealant ring 37 is made of thermoplastic resin, like the first sealant ring 24 .
The positive electrode plate 38 is preferably made of a steel plate such as a stainless steel plate, or a plate material made of Al or an Al alloy.

正極電極板３８の内面は、電極体２の正極電極４に接続されている。正極電極板３８の外面は、中央にＮｉあるいはＮｉ合金からなる円板状の正極電極端子３９が抵抗溶接部またはレーザー溶接部を介し溶接されている。正極電極端子３９は、第２貫通孔３５を貫通して外部に露出され、電池１の正極端子として機能する。
正極電極端子３９はＮｉ板あるいはＮｉにＣｒやＭｏ、Ｃｏなどを添加したＮｉ合金板、あるいは、ステンレス鋼板、Ｆｅ板、もしくは、ＣｕまたはＣｕ合金板からなることが好ましい。また、接触抵抗の低減のために、上述のようなＮｉ板や各種Ｎｉ合金板にＡｕメッキを施すことが好ましく、ステンレス鋼板、Ｆｅ板、あるいはＣｕ板、Ｃｕ合金板にＮｉメッキを施して用いることもできる。
負極電極３を構成する負極集電体は、本実施形態では、例えば、Ｃｕ、Ｎｉあるいはステンレス鋼などの金属材料から構成されている。そして、これらの金属材料からなる負極側の引出電極３ｄが負極集電体から延びている。正極電極４を構成する正極集電体は本実施形態ではＡｌまたはＡｌ合金から構成され、この正極集電体から延びる正極側の引出電極４ｄがＡｌまたはＡｌ合金から形成されている。
図３に示すように正極電極４の上端部には、ＡｌまたはＡｌ合金からなる帯状の引出電極４ａが設けられ、この引出電極４ａが正極電極板３８の内面（図３では下面）に溶接部を介し電気的かつ機械的に接合されている。 The inner surface of the positive electrode plate 38 is connected to the positive electrode 4 of the electrode assembly 2 . A disc-shaped positive electrode terminal 39 made of Ni or Ni alloy is welded to the center of the outer surface of the positive electrode plate 38 via a resistance welded portion or a laser welded portion. The positive electrode terminal 39 penetrates through the second through hole 35 and is exposed to the outside, and functions as a positive electrode terminal of the battery 1 .
The positive electrode terminal 39 is preferably made of a Ni plate, a Ni alloy plate obtained by adding Cr, Mo, Co, or the like to Ni, a stainless steel plate, a Fe plate, or a Cu or Cu alloy plate. Further, in order to reduce the contact resistance, it is preferable to apply Au plating to the Ni plate and various Ni alloy plates as described above. can also
In this embodiment, the negative electrode current collector that constitutes the negative electrode 3 is made of a metal material such as Cu, Ni, or stainless steel. A negative electrode-side extraction electrode 3d made of these metal materials extends from the negative electrode current collector. In this embodiment, the positive current collector constituting the positive electrode 4 is made of Al or an Al alloy, and the positive lead-out electrode 4d extending from the positive current collector is made of Al or an Al alloy.
As shown in FIG. 3, a strip-shaped lead-out electrode 4a made of Al or Al alloy is provided at the upper end of the positive electrode 4, and the lead-out electrode 4a is welded to the inner surface (lower surface in FIG. 3) of the positive electrode plate 38. are electrically and mechanically joined together.

正極電極４は図３に例示するように連結部４ｅを介し複数の電極本体４ｄを数珠繋ぎ状に連結して構成されるが、一例として、電極本体４ｄおよび連結部４ｅと同一平面形状の正極集電体に正極活物質を塗布した構造の全体を樹脂絶縁材料からなるセパレーターで覆った構造を採用できる。セパレーターで覆った構造の概形が図３に示す形状をなしており、全体をつづら折りすることができる。負極電極３も正極電極４と同等構造であり、全体をつづら折りすることができる。
以上のように構成された負極電極３と正極電極４をそれぞれ交互につづら折り構造として重ねることで、図２または図３に示す電極体２が構成されている。負極電極３と正極電極４を構成する正極集電体は本実施形態ではＡｌまたはＡｌ合金から構成されている。このため、本実施形態では負極側の引出電極３ｄと正極側の引出電極４ｄがいずれもＡｌまたＡｌ合金から形成されている。
本実施形態において用いるＡｌ合金について特に制限は無く、ＪＩＳ規定１０００～７０００に規定される各種のＡｌ合金を適宜用いることができ、その他、電池用集電体に適用できるＡｌ合金のいずれを用いても良い。 As shown in FIG. 3, the positive electrode 4 is configured by connecting a plurality of electrode bodies 4d in a beaded manner via connecting portions 4e. A structure in which the entire structure in which the positive electrode active material is applied to the electric body is covered with a separator made of a resin insulating material can be adopted. The general shape of the structure covered with the separator has the shape shown in FIG. 3, and the whole can be meander-folded. The negative electrode 3 also has the same structure as the positive electrode 4, and the whole can be folded in a zigzag manner.
The electrode body 2 shown in FIG. 2 or FIG. 3 is constructed by alternately stacking the negative electrode 3 and the positive electrode 4 configured as described above in a zigzag structure. The positive electrode current collectors that constitute the negative electrode 3 and the positive electrode 4 are made of Al or an Al alloy in this embodiment. For this reason, in this embodiment, both the negative lead-out electrode 3d and the positive lead-out electrode 4d are made of Al or an Al alloy.
The Al alloy used in the present embodiment is not particularly limited, and various Al alloys defined in JIS 1000 to 7000 can be used as appropriate, and any Al alloy that can be applied to a battery current collector can be used. Also good.

正極電極端子３９は図２、図３に示すように正極電極板３８の中央部に配置されるとともに、正極電極端子３９と正極電極板３８は２箇所の抵抗溶接部あるいはレーザー溶接部により接合されている。
正極電極端子３９は、外部端子の接触を受けるので、２箇所以上の抵抗溶接部あるいはレーザー溶接部によって確実に接合されていることが好ましい。 The positive electrode terminal 39 is arranged in the center of the positive electrode plate 38 as shown in FIGS. ing.
Since the positive electrode terminal 39 is contacted by an external terminal, it is preferable that the positive electrode terminal 39 is securely joined by two or more resistance welds or laser welds.

図３に示すように正極電極板３８の内面（図３に示す下面）の周辺部から正極電極板３８の中央部近くまで引出電極４ａの先端部が延在され、引出電極４ａの先端部が正極電極板３８に溶接されている。 As shown in FIG. 3, the tip of the extraction electrode 4a extends from the periphery of the inner surface of the positive electrode plate 38 (lower surface shown in FIG. 3) to near the center of the positive electrode plate 38, and the tip of the extraction electrode 4a It is welded to the positive electrode plate 38 .

先に説明のように、第１容器１７および第２容器１８をラミネート部材とし、第１容器１７および第２容器１８に負極電極端子２６、正極電極端子３９を設けた。電極端子２６、３９を設けることにより、封止部１５から外部に端子部を突出させる必要がない。よって、電池１を小形にできる。 As described above, the first container 17 and the second container 18 were laminated members, and the first container 17 and the second container 18 were provided with the negative electrode terminal 26 and the positive electrode terminal 39 . By providing the electrode terminals 26 and 39, it is not necessary to protrude the terminal portions from the sealing portion 15 to the outside. Therefore, the battery 1 can be made small.

第２周壁部３２は、第２底壁部３１の外周３１ａから第１容器１７の第１底壁部２１に向けて筒状に折り曲げられている。折曲部３３は、第２周壁部３２のうち、第１底壁部２１側の端部３２ａから第２周壁部３２に沿って第２底壁部３１側へ円筒状に折り曲げられている。折曲部３３は、第２周壁部３２に対して径方向外側に間隔をおいて配置されている。折曲部３３および第２周壁部３２は、断面Ｕ字状に形成されている。
第２周壁部３２は、第１周壁部２２の内側で、かつ、折曲部３３の内側に配置されている。また、折曲部３３は、第１周壁部２２の内側に配置されている。折曲部３３の融着層と第１周壁部２２の融着層とが熱融着されている。 The second peripheral wall portion 32 is bent from the outer circumference 31 a of the second bottom wall portion 31 toward the first bottom wall portion 21 of the first container 17 in a tubular shape. The bent portion 33 is cylindrically bent from the end portion 32a of the second peripheral wall portion 32 on the first bottom wall portion 21 side along the second peripheral wall portion 32 toward the second bottom wall portion 31 side. The bent portion 33 is spaced radially outward from the second peripheral wall portion 32 . The bent portion 33 and the second peripheral wall portion 32 are formed to have a U-shaped cross section.
The second peripheral wall portion 32 is arranged inside the first peripheral wall portion 22 and inside the bent portion 33 . Further, the bent portion 33 is arranged inside the first peripheral wall portion 22 . The fusion layer of the bent portion 33 and the fusion layer of the first peripheral wall portion 22 are heat-sealed.

折曲部３３の融着層と第１周壁部２２の融着層とが熱融着されることにより、封止部１５が形成される。よって、収容部１２の外周が封止部１５で封止される。これにより、第１容器１７と第２容器１８が重ね合わされて外装体１０が形成される。
折曲部３３の融着層と第１周壁部２２の融着層とを熱融着する手段として、例えばヒータやレーザーなどの熱源を用いる熱融着が挙げられる。また、折曲部３３の融着層と第１周壁部２２の融着層とは、熱融着の他に、例えば超音波溶接を用いる融着などが適用可能である。
封止部１５は、収容部１２の外側に円筒状に形成され、かつ、収容部１２の外周１２ａに沿って折り曲げられている。収容部１２の外周１２ａは、第２周壁部３２で形成される。封止部１５は、平面視において、円形に形成されている。 The sealing portion 15 is formed by heat-sealing the fusion layer of the bent portion 33 and the fusion layer of the first peripheral wall portion 22 . Therefore, the outer periphery of the housing portion 12 is sealed with the sealing portion 15 . As a result, the first container 17 and the second container 18 are overlapped to form the exterior body 10 .
As means for heat-sealing the fusion layer of the bent portion 33 and the fusion layer of the first peripheral wall portion 22, for example, heat fusion using a heat source such as a heater or a laser can be mentioned. Further, the fusion layer of the bent portion 33 and the fusion layer of the first peripheral wall portion 22 can be applied by, for example, fusion bonding using ultrasonic welding, in addition to heat fusion.
The sealing portion 15 is formed in a cylindrical shape outside the housing portion 12 and is bent along the outer circumference 12 a of the housing portion 12 . The outer periphery 12 a of the housing portion 12 is formed by the second peripheral wall portion 32 . The sealing portion 15 is formed in a circular shape in plan view.

封止部１５を収容部１２の外周１２ａに沿って折り曲げることにより、封止部１５を収容部１２の外周１２ａに配置することができる。よって、封止部１５は、収容部１２の中心軸Ｏに対して直交する方向への張出が小さく抑えられる。これにより、特に、小形の電池１において、電池１の体積当たりの容量を高めることができる。 By bending the sealing portion 15 along the outer periphery 12 a of the housing portion 12 , the sealing portion 15 can be arranged on the outer periphery 12 a of the housing portion 12 . Therefore, the protrusion of the sealing portion 15 in the direction orthogonal to the central axis O of the accommodating portion 12 is suppressed. As a result, the capacity per unit volume of the battery 1 can be increased, particularly in the small battery 1 .

また、封止部１５は、絞り成形によって収容部１２の外周１２ａに沿って折り曲げられている。よって、封止部１５は、第１容器１７および第２容器１８の他の部位に比べて薄肉に形成されている。封止部１５を薄肉に形成することにより、収容部１２の中心軸Ｏに対して直交する方向への封止部１５の張出が一層小さく抑えられる。
また、第１容器１７および第２容器１８の融着層が薄肉に形成されることにより、第１容器１７および第２容器１８の金属シート間の隙間が小さく抑えられる。これにより、封止部１５から外装体１０の内部に水が浸入することを一層良好に抑えることができる。 Further, the sealing portion 15 is bent along the outer periphery 12a of the housing portion 12 by drawing. Therefore, the sealing portion 15 is formed thinner than other parts of the first container 17 and the second container 18 . By forming the sealing portion 15 thin, the protrusion of the sealing portion 15 in the direction perpendicular to the central axis O of the housing portion 12 can be further reduced.
Further, by forming the fusion layers of the first container 17 and the second container 18 thin, the gap between the metal sheets of the first container 17 and the second container 18 can be kept small. As a result, it is possible to more satisfactorily prevent water from entering the exterior body 10 from the sealing portion 15 .

収容部１２は、第１容器１７と第２容器１８とが重ね合わされることにより密封空間が形成される。具体的には、収容部１２は、第１底壁部２１、第２底壁部３１、および第２周壁部３２により画成されている。 A sealed space is formed in the housing portion 12 by stacking the first container 17 and the second container 18 . Specifically, the housing portion 12 is defined by a first bottom wall portion 21 , a second bottom wall portion 31 and a second peripheral wall portion 32 .

本実施形態において、第１容器１７と第２容器１８からなる外装体１０は平面視円形状であり、そこに収容されている第１シーラントリング２４、負極電極板２５、負極電極端子２６、電極体２、正極電極板３８、第２シーラントリング３７、正極電極端子３９は、いずれも外形が平面視円形状である。このため、第１シーラントリング２４、負極電極板２５、電極体２、正極電極板３８、第２シーラントリング３７を平面視した外形は相似形状とされている。 In the present embodiment, the exterior body 10 composed of the first container 17 and the second container 18 has a circular shape in plan view, and the first sealant ring 24, the negative electrode plate 25, the negative electrode terminal 26, and the electrode are accommodated therein. The body 2, the positive electrode plate 38, the second sealant ring 37, and the positive electrode terminal 39 all have a circular outer shape in plan view. Therefore, the outer shapes of the first sealant ring 24, the negative electrode plate 25, the electrode body 2, the positive electrode plate 38, and the second sealant ring 37 in plan view are similar.

本形態において、第１シーラントリング２４、第２シーラントリング３７の外径はいずれも第２容器１８における第２周壁部３２の近くまで達する大きさに形成されている。このため、第１シーラントリング２４、第２シーラントリング３７の外周部は第２容器１８における第２周壁部３２の近くまで延在されている。
負極電極板２５はその外周部を第１シーラントリング２４の外周部近傍まで延在させる大きさに形成され、正極電極板３８はその外周部を第２シーラントリング３７の外周近傍まで延在させる大きさに形成されている。
また、電極体２は平面視円形状であり、その外径が第１シーラントリング２４あるいは第２シーラントリング３７の外径と同等に形成されている。 In this embodiment, the outer diameters of the first sealant ring 24 and the second sealant ring 37 are both formed to reach near the second peripheral wall portion 32 of the second container 18 . Therefore, the outer peripheral portions of the first sealant ring 24 and the second sealant ring 37 extend close to the second peripheral wall portion 32 of the second container 18 .
The negative electrode plate 25 is sized so that its outer periphery extends to the vicinity of the outer periphery of the first sealant ring 24 , and the positive electrode plate 38 is sized to extend its outer periphery to the vicinity of the outer periphery of the second sealant ring 37 . It is formed
Further, the electrode body 2 has a circular shape in plan view, and its outer diameter is formed to be equal to the outer diameter of the first sealant ring 24 or the second sealant ring 37 .

本実施形態において、負極電極板２５の直径は、シーラントリング２４の内径に対し２．２倍以上であることが好ましく、正極電極板３８の直径は、シーラントリング３７の内径に対し２．２倍以上であることが好ましい。また、本実施形態において、負極電極板２５の直径は、貫通孔２３の内径に対し、１．５倍以上であることが好ましく、正極電極板３８の直径は、貫通孔３５の内径に対し、１．５倍以上であることが好ましい。
電極板２５、３８の直径がシーラントリング２４、３７の内径に対し２．２倍未満であると、電極板２５、３８の大きさが小さくなるため、電極板２５、３８に溶着される状態で設けられるシーラントリング２４、３７との溶着面積を充分に確保できなくなるおそれがある。電極板２５、３８に接触する状態で設けられるシーラントリング２４、３７との溶着面積を充分に確保できなくなると、電極板２５とシーラントリング２４の間、あるいは、電極板３８とシーラントリング３７の間から電解液が漏洩するおそれが生じる。 In this embodiment, the diameter of the negative electrode plate 25 is preferably 2.2 times or more the inner diameter of the sealant ring 24, and the diameter of the positive electrode plate 38 is 2.2 times the inner diameter of the sealant ring 37. It is preferable that it is above. In the present embodiment, the diameter of the negative electrode plate 25 is preferably 1.5 times or more the inner diameter of the through hole 23, and the diameter of the positive electrode plate 38 is preferably 1.5 times the inner diameter of the through hole 35. It is preferably 1.5 times or more.
If the diameter of the electrode plates 25 and 38 is less than 2.2 times the inner diameter of the sealant rings 24 and 37, the size of the electrode plates 25 and 38 will be small. There is a possibility that a sufficient welding area with the sealant rings 24 and 37 provided may not be ensured. If the welding area between the sealant rings 24 and 37 provided in contact with the electrode plates 25 and 38 cannot be secured sufficiently, the gap between the electrode plate 25 and the sealant ring 24, or between the electrode plate 38 and the sealant ring 37 There is a risk that the electrolyte will leak from the

図７は、正極電極板３８の直径をシーラントリング３７の内径の１．３倍とした場合の積層構造の一例を示す。第２底壁部３１に形成されている貫通孔３５はφ５ｍｍ、第２底壁部３１の内面側に溶着されているシーラントリング３７の内径は３．５ｍｍとする。また、図７では、正極電極板３８に取り付けられている正極電極端子３９は記載を略している。 FIG. 7 shows an example of a laminate structure in which the diameter of the positive electrode plate 38 is 1.3 times the inner diameter of the sealant ring 37 . The through hole 35 formed in the second bottom wall portion 31 is φ5 mm, and the inner diameter of the sealant ring 37 welded to the inner surface side of the second bottom wall portion 31 is 3.5 mm. 7, the positive electrode terminal 39 attached to the positive electrode plate 38 is omitted.

図7の状態であると、シーラントリング３７の内周部と正極電極板３８の外周部とのオーバーラップ部分の幅が小さくなり、この部分を溶着できたとして、溶着面積が小さくなる。このため、外装体１０の外側から加圧力を印加してつづら折り状の電極体２の膨らみ等を是正する作業を行った場合、シーラントリング３７の内周部と正極電極板３８の外周部との溶着部分から電解液の漏洩を生じるおそれが高くなる。
図８は、正極電極板３８の直径をシーラントリング３７の内径の１．８倍とした場合の積層構造の一例を示す。第２底壁部３１に形成されている貫通孔３５はφ５ｍｍ、第２底壁部３１の内面側に溶着されているシーラントリング３７の内径は３．５ｍｍとする。
図８の状態であると、シーラントリング３７の内周部と正極電極板３８の外周部とのオーバーラップ部分の幅をある程度確保することはできるが、溶着の際、電極板３８にシーラントリング３７と第２底壁部３１を押し付けながら溶着するので図８に示す状態では第２底壁部３１と正極電極板３８の外周部とのオーバーラップ部分の幅が不足し、第２底壁部３１とシーラントリング３７との間の部分から電解液の漏洩を生じるおそれがある。
勿論、図７の構造でもシーラントリング３７と第２底壁部３１との界面を介し電解液の漏洩を生じるおそれもある。 In the state shown in FIG. 7, the width of the overlapping portion between the inner peripheral portion of the sealant ring 37 and the outer peripheral portion of the positive electrode plate 38 becomes small, and even if this portion can be welded, the welding area becomes small. For this reason, when a pressurizing force is applied from the outside of the exterior body 10 to correct the bulging of the zigzag-shaped electrode body 2 , the inner peripheral portion of the sealant ring 37 and the outer peripheral portion of the positive electrode plate 38 do not overlap. There is a high possibility that the electrolyte will leak from the welded portion.
FIG. 8 shows an example of a laminate structure in which the diameter of the positive electrode plate 38 is 1.8 times the inner diameter of the sealant ring 37 . The through hole 35 formed in the second bottom wall portion 31 is φ5 mm, and the inner diameter of the sealant ring 37 welded to the inner surface side of the second bottom wall portion 31 is 3.5 mm.
In the state shown in FIG. 8, it is possible to secure a certain width of the overlapping portion between the inner peripheral portion of the sealant ring 37 and the outer peripheral portion of the positive electrode plate 38. 8, the width of the overlapping portion between the second bottom wall portion 31 and the outer peripheral portion of the positive electrode plate 38 is insufficient, and the second bottom wall portion 31 and the sealant ring 37, the electrolyte may leak.
Of course, even with the structure of FIG.

図７に示す構造よりも溶着部分の幅を確保して溶着部分の液密性を向上させるために、正極電極板３８の直径をシーラントリング３７の内径に対し２．２倍以上とすることが好ましい。また、図８に示す構造よりも溶着部分の幅を確保して溶着部分の液密性を向上させるために、正極電極板３８の直径を貫通孔３５の内径に対し、１．５倍以上とすることが好ましい。
図７と図８に示す電極板３８とシーラントリング３７と第２底壁部３１の貫通孔３５の関係は、負極側でも同等であり、電極板２５とシーラントリング２４と第１底壁部２１と貫通孔２３も同様の関係とすることが好ましい。 In order to ensure the width of the welded portion and improve the liquid tightness of the welded portion compared to the structure shown in FIG. preferable. In addition, in order to ensure the width of the welded portion and improve the liquid-tightness of the welded portion compared to the structure shown in FIG. preferably.
The relationship between the electrode plate 38, the sealant ring 37, and the through hole 35 of the second bottom wall portion 31 shown in FIGS. and the through hole 23 preferably have the same relationship.

なお、負極電極板２５と正極電極板３８で電極体２を上下から挟み付けながら加圧した場合、加圧力の強い領域と加圧力の弱い領域との圧力差が大きくなり、電極体２を構成する電極間の隙間のバラツキが大きくなる結果、電気化学セル１として使用中に急激に容量低下を引き起こすなどの問題を生じるおそれもある。
逆に、面積比（電極体２を平面視した場合の面積に対する電極板の面積比）が１００％を超えると、負極電極板２５の外周および正極電極板３８の外周が外装体１０の内面に接近し過ぎるため、これらの電極周縁部にバリなどを生じていた場合に外装体１０の内面に電極板２５、３８の周縁部が接触するおそれがある。 In addition, when the electrode body 2 is pressed from above and below while being sandwiched between the negative electrode plate 25 and the positive electrode plate 38, the pressure difference between the region where the pressure is strong and the region where the pressure is weak increases, and the electrode body 2 is formed. As a result of the large variation in the gap between the electrodes, there is a possibility that a problem such as a rapid decrease in capacity during use as the electrochemical cell 1 may occur.
Conversely, when the area ratio (the area ratio of the electrode plate to the area of the electrode body 2 when viewed from above) exceeds 100%, the outer periphery of the negative electrode plate 25 and the outer periphery of the positive electrode plate 38 are on the inner surface of the exterior body 10. Since the electrode plates 25 and 38 are too close to each other, the peripheral edges of the electrode plates 25 and 38 may come into contact with the inner surface of the exterior body 10 if burrs or the like are generated on the peripheral edges of these electrodes.

以上のように構成された電池１を製造するには、第１容器１７と第２容器１８の間に図３に示すように第１シーラントフィルム２４、負極電極板２５、負極電極端子２６、電極体２、正極電極板３８、正極電極端子３９、第２シーラントフィルム３７をこの順で積層できるように収容し、第１容器１７と第２容器１８から構成される外装体１０の内部に電解液を充填し、第１容器１７と第２容器１８を重ねて互いの周壁部分を熱溶着することができる。 In order to manufacture the battery 1 configured as described above, the first sealant film 24, the negative electrode plate 25, the negative electrode terminal 26, and the electrode are placed between the first container 17 and the second container 18 as shown in FIG. The body 2, the positive electrode plate 38, the positive electrode terminal 39, and the second sealant film 37 are accommodated so that they can be laminated in this order, and the electrolytic solution is placed inside the exterior body 10 composed of the first container 17 and the second container 18. , the first container 17 and the second container 18 are stacked and the peripheral wall portions thereof can be heat-sealed.

電池１を製造する際、負極電極板２５に負極電極端子２６を、正極電極板３８に正極電極端子３９を、予め抵抗溶接あるいはレーザー溶接等により接合して一体化しておくことが好ましい。
それらの後、電極体２の正極電極板３８の内面側に正極側の引出電極を溶接し、電極体２の負極電極板２５の内面側に負極側の引出電極を溶接することができる。
なお、この例では電極板に電極端子を溶接し、その後に電極体の引出電極を溶接する順で説明したが、電極端子と引出電極を溶接する順序は逆であっても良く、どちらが先でも差し支えない。 When manufacturing the battery 1, it is preferable to integrate the negative electrode terminal 26 with the negative electrode plate 25 and the positive electrode terminal 39 with the positive electrode plate 38 by resistance welding or laser welding in advance.
After that, the positive lead-out electrode can be welded to the inner surface of the positive electrode plate 38 of the electrode assembly 2 , and the negative lead-out electrode can be welded to the inner surface of the negative electrode plate 25 of the electrode assembly 2 .
In this example, the electrode terminal is welded to the electrode plate, and then the extraction electrode of the electrode body is welded. However, the order of welding the electrode terminal and the extraction electrode may be reversed. It's okay.

以上説明の如く構成された電池１にあっては、外装体１０の内部に収容されている電極体２の形状を整えることを目的として第１シーラントリング２４～第２シーラントリング３７を積層した方向に沿って外装体１０の外側から加圧力を印加する処理を行う。
この加圧時において、電極板２５、３８の外周部を電極体２の外周部近傍まで延在させる大きさとしていることで電極体２の全体に均一な加圧力を印加できる。これにより、電極体２を構成する正極と負極の電極間隔を電極体２の全体で均一化できる。この結果、電極体２において電池反応を均一化できる結果、急激な劣化を生じない電池１を提供できる。 In the battery 1 configured as described above, the direction in which the first sealant ring 24 to the second sealant ring 37 are laminated for the purpose of arranging the shape of the electrode body 2 housed inside the exterior body 10 A process of applying pressure from the outside of the exterior body 10 is performed along the .
At the time of this pressurization, the outer peripheral portions of the electrode plates 25 and 38 are sized to extend to the vicinity of the outer peripheral portion of the electrode assembly 2, so that a uniform pressing force can be applied to the entire electrode assembly 2. FIG. As a result, the electrode gap between the positive electrode and the negative electrode constituting the electrode assembly 2 can be made uniform throughout the electrode assembly 2 . As a result, the battery reaction can be made uniform in the electrode body 2, and as a result, the battery 1 can be provided without causing rapid deterioration.

上述した電解液の漏洩を防止する観点から、また、負極電極板２５と正極電極板３８を平面視した場合の面積は、電極体２を平面視した場合の面積に対し、３０％～１１０％の範囲であることが好ましい。
この面積比が３０％未満であると、負極電極板２５と正極電極板３８で電極体２を上下から挟み付けながら加圧した場合、加圧力の強い領域と加圧力の弱い領域との圧力差が大きくなることから、電解液が漏液し易くなるおそれがある。
また、この圧力差により、電極体２を構成する電極間の隙間のバラツキが大きくなる結果、電気化学セル１として使用中に急激に容量低下を引き起こすなどの問題を生じるおそれもある。
逆に、前記面積比が１１０％を超えると、電極板２５、３８に対する電極体２の相対的な面積比が小さくなる、つまり、電極体が小さくなりすぎることにより充分な電気的特性が得られなくなることから好ましくない。これに加えて、負極電極板２５の外周および正極電極板３８の外周が外装体１０の内面に接近し過ぎるため、これらの電極２５、３８の外周部にバリなどを生じていた場合、外装体１０の内面に電極板２５、３８が接触するおそれがある。
特に、先に説明したように、負極電極板２５と正極電極板３８を平面視した場合の面積について、電極体２を平面視した場合の面積に対し、面積比で３０％～１１０％の範囲としているので、電極体２の全体に均一に加圧力を印加できる。 From the viewpoint of preventing leakage of the electrolytic solution described above, the area of the negative electrode plate 25 and the positive electrode plate 38 when viewed from above is 30% to 110% of the area of the electrode body 2 when viewed from above. is preferably in the range of
When the area ratio is less than 30%, when the electrode body 2 is pressed while sandwiching the negative electrode plate 25 and the positive electrode plate 38 from above and below, the pressure difference between the area where the pressure is strong and the area where the pressure is weak. increases, the electrolyte may easily leak.
In addition, this pressure difference increases the variation in the gaps between the electrodes constituting the electrode body 2 , which may cause a problem such as a rapid decrease in capacity during use as the electrochemical cell 1 .
Conversely, if the area ratio exceeds 110%, the relative area ratio of the electrode assembly 2 to the electrode plates 25 and 38 becomes small, that is, the electrode assembly becomes too small, resulting in insufficient electrical characteristics. I don't like it because it disappears. In addition to this, since the outer periphery of the negative electrode plate 25 and the outer periphery of the positive electrode plate 38 are too close to the inner surface of the outer package 10, if burrs or the like are generated on the outer peripheral portions of these electrodes 25 and 38, the outer periphery may be damaged. The electrode plates 25 and 38 may come into contact with the inner surface of 10 .
In particular, as described above, the area ratio of the area of the negative electrode plate 25 and the positive electrode plate 38 when viewed in plan is in the range of 30% to 110% with respect to the area of the electrode body 2 when viewed in plan. Therefore, the pressure can be uniformly applied to the entire electrode body 2 .

以上説明の如く構成された電池１にあっては、ステンレス鋼板からなる正極電極板３８に対し、ＮｉまたはＮｉ合金からなる正極電極端子３９を接合しているので、電極端子３９の表面に自然酸化膜が生成し難く、正極電極端子３９に対し外部端子などから良好なコンタクトを取ることができる。このため、正極電極端子３９の表面に自然酸化膜が生成している場合に比べて外部端子と低い接触抵抗で接続が可能となり、過電圧の発生なども抑制できるので、容量低下を引き起こすことがない電池１を提供できる。 In the battery 1 constructed as described above, the positive electrode terminal 39 made of Ni or a Ni alloy is joined to the positive electrode plate 38 made of a stainless steel plate. It is difficult to form a film, and good contact can be obtained with the positive electrode terminal 39 from an external terminal or the like. Therefore, compared to the case where a natural oxide film is formed on the surface of the positive electrode terminal 39, it is possible to connect with the external terminal with lower contact resistance, and it is possible to suppress the occurrence of overvoltage, so that the capacity does not decrease. A battery 1 can be provided.

本形態の電池１において、第１容器１７の第１周壁部２２と第２容器１８の第２周壁部３２を重ね合わせて融着していると、容器どうしを接合している融着部を第１容器１７と第２容器１８の外周部に配することができる。このため、第１容器１７と第２容器１８からなる外装体１０の内容積が融着部の存在によって狭められることが無い。従って、小型のボタン形電池であっても外装体１０の内容積を確保し易く、電池１として体積あたりの容量を確保し易くなる。
また、小型薄型の電池１であっても、容器どうしを接合している融着部について第１容器１７と第２容器１８の外周底部から外周上部まで容器１７、１８の高さを充分に活用した最大高さ分の融着面積としているので、充分な融着面積を確保することができ密閉性の良好な電池構造を得ることができる。 In the battery 1 of this embodiment, when the first peripheral wall portion 22 of the first container 17 and the second peripheral wall portion 32 of the second container 18 are superimposed and fused, the fused portion joining the containers is formed. It can be arranged on the outer periphery of the first container 17 and the second container 18 . Therefore, the internal volume of the exterior body 10 composed of the first container 17 and the second container 18 is not reduced due to the presence of the fused portion. Therefore, it is easy to secure the internal volume of the exterior body 10 even for a small button-shaped battery, and it becomes easy to secure the capacity per volume of the battery 1 .
In addition, even in the case of the small and thin battery 1, the height of the containers 17 and 18 from the outer peripheral bottom to the outer peripheral upper part of the first container 17 and the second container 18 is fully utilized in the fused part that joins the containers. Since the fused area is set to the maximum height, a sufficient fused area can be secured and a battery structure with good airtightness can be obtained.

[第２実施形態]
図５は第２実施形態の電池（電気化学セル）５０を示す断面図であり、この第２実施形態の電池５０では負極電極板２５Ａの外径と、正極電極板３８Ａの外径がいずれも第１実施形態の電極板より小さく形成されている。負極電極板２５Ａは第１実施形態の負極電極板２５と外径のみが異なり、構成材料と内径および厚さは同等である。正極電極板３８は第１実施形態の正極電極板３８と外径のみが異なり、構成材料と内径及び厚さは同等である。
また、負極電極板２５Ａの外側に負極電極板２５Ａと同一厚さのリング板からなる加圧補助環状体５１が配置され、正極電極板３８Ａの外側に正極電極板３８Ａと同等厚さのリング板からなる加圧補助環状体５２が配置されている。加圧補助環状体５１、５２の外径は電極体２の外径と同等に形成されている。
加圧補助環状体５１、５２は金属板あるいは硬質樹脂板からなる。
電池５０においてその他の構成は第１実施形態の電池１の構造と同等であるので、その他の部分の構成説明は省略する。 [Second embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a battery (electrochemical cell) 50 of the second embodiment. In the battery 50 of the second embodiment, both the outer diameter of the negative electrode plate 25A and the outer diameter of the positive electrode plate 38A are It is formed smaller than the electrode plate of the first embodiment. 25 A of negative electrode plates differ from the negative electrode plate 25 of 1st Embodiment only in an outer diameter, and a structure material, an internal diameter, and thickness are equivalent. The positive electrode plate 38 differs from the positive electrode plate 38 of the first embodiment only in the outer diameter, and the constituent material, the inner diameter and the thickness are the same.
Further, a pressurizing auxiliary annular body 51 made of a ring plate having the same thickness as the negative electrode plate 25A is arranged outside the negative electrode plate 25A, and a ring plate having the same thickness as the positive electrode plate 38A is arranged outside the positive electrode plate 38A. A pressurization auxiliary annular body 52 made of is arranged. The external diameters of the pressurizing auxiliary annular bodies 51 and 52 are formed to be equal to the external diameter of the electrode body 2 .
The pressurizing auxiliary annular bodies 51 and 52 are made of metal plates or hard resin plates.
Since the other structure of the battery 50 is the same as the structure of the battery 1 of the first embodiment, description of the structure of other parts is omitted.

図５に示す構造の電池５０において、外装体１０の内部に収容されている電極体２の形状を整えることを目的として第１シーラントリング２４～第２シーラントリング３７を積層した方向に沿って外装体１０の外側から内側に向けて加圧力を印加する処理を行う。
この加圧時において、加圧補助環状体５１、５２の外周部を電極体２の外周部近傍まで延在させる大きさとしていることで、負極電極板２５Ａと加圧補助環状体５１および正極電極板３８Ａと加圧補助環状体５２により、電極体２の全体に均一な加圧力を加えることができる。これにより、電極体２を構成する正極と負極の電極間隔を電極体２の全体で均一化できる。この結果、電極体２において電池反応を均一化できる結果、急激な劣化を生じない電池１を提供できる。 In the battery 50 having the structure shown in FIG. A process of applying pressure from the outside to the inside of the body 10 is performed.
At the time of pressurization, the outer peripheral portions of the pressure-assisting annular members 51 and 52 are sized to extend to the vicinity of the outer peripheral portion of the electrode body 2, so that the negative electrode plate 25A, the pressure-assisting annular member 51, and the positive electrode are separated from each other. A uniform pressure can be applied to the entire electrode assembly 2 by means of the plate 38A and the pressurizing auxiliary annular body 52. As shown in FIG. As a result, the electrode gap between the positive electrode and the negative electrode constituting the electrode assembly 2 can be made uniform throughout the electrode assembly 2 . As a result, the battery reaction can be made uniform in the electrode body 2, and as a result, the battery 1 can be provided without causing rapid deterioration.

なお、先に説明した実施形態では、基本的に平面視円形状の電気化学セルについて説明したが、電気化学セルの平面視形状は円形状に限らず、三角形状などの多角形状、楕円形状、レーストラック形状など、種々の形状を採用可能であり、本形態の電気化学セルにおいて特に平面視形状に制限はない。 In the above-described embodiments, the electrochemical cell is basically circular in plan view. Various shapes such as a racetrack shape can be adopted, and the electrochemical cell of the present embodiment is not particularly limited in plan view shape.

平面視円形状ではない電気化学セルを構成する場合、電極板や加圧補助環状体の形状は電気化学セルの平面視形状に合わせた外形とする。
例えば、平面視三角形状の電気化学セルを構成する場合は電極板も平面視三角形状を採用し、平面視楕円状の電気化学セルを構成する場合は電極板も平面視楕円状とする。これらの場合も電極板の平面視形状は電極体の平面視形状の相似形とすることが好ましい。
また、電極板と加圧補助環状体を組み合わせる場合は、これらを組み合わせた平面視形状が電極体の平面視形状に相似形状であれば良い。いずれにおいても、電極体の平面視形状に合わせて電極体の全体を均一に加圧できるように電極板の形状と加圧補助環状体の形状を調整すれば良い。 When constructing an electrochemical cell that is not circular in plan view, the shape of the electrode plate and the pressure-assisting annular body should be adapted to the shape of the electrochemical cell in plan view.
For example, when constructing an electrochemical cell having a triangular shape in plan view, the electrode plates are triangular in plan view, and when constructing an electrochemical cell having an elliptical plan view, the electrode plates are also elliptical in plan view. Also in these cases, it is preferable that the planar view shape of the electrode plate is similar to the planar view shape of the electrode body.
Moreover, when combining the electrode plate and the pressure-assisting annular body, it is sufficient that the planar view shape of the combination thereof is similar to the planar view shape of the electrode body. In any case, the shape of the electrode plate and the shape of the pressure-assisting annular body may be adjusted so that the entire electrode body can be uniformly pressurized according to the planar view shape of the electrode body.

電極体の平面視形状と電極板の平面視形状を相似形状として、電極板の外周部を全周に渡り電極体の外周部の近傍に配置すると、加圧時の圧力を電極体の全体に均一に付加することができる。また、電極板と加圧補助環状体を組み合わせた形状を電極板の平面視形状と相似形状として、組み合わせた形状の外周部を全周に渡り電極体の外周部の近傍に配置すると、加圧時の圧力を電極体の全体に均一に付加することができる。
この結果、電極体において正極側電極と負極側電極の電極間距離を均一にできるため、電池反応を均一化できる結果、急激な劣化を生じない電池５０を提供できる。 When the planar view shape of the electrode body and the planar view shape of the electrode plate are similar to each other, and the outer periphery of the electrode plate is arranged in the vicinity of the outer periphery of the electrode body over the entire periphery, the pressure during pressurization is applied to the entire electrode body. It can be applied evenly. Further, if the combined shape of the electrode plate and the pressurizing auxiliary annular body is made similar to the planar view shape of the electrode plate, and the outer periphery of the combined shape is arranged near the outer periphery of the electrode over the entire periphery, the pressurization can be achieved. The pressure can be uniformly applied to the entire electrode assembly.
As a result, the distance between the positive electrode and the negative electrode in the electrode body can be made uniform, and as a result, the battery reaction can be made uniform, and as a result, the battery 50 that does not cause rapid deterioration can be provided.

「電気化学セルの試作」
アルミニウム箔からなる金属シートをポリプロピレン製の融着層とナイロン製の保護層で挟んだ構成の図３に示す円筒状の第１の容器（外径１５．１ｍｍ）と、同等構造の図３に示す第２の容器（外径１５．１ｍｍ）を形成し、ポリプロピレンのシーラントリング（外径１２ｍｍ：内径３．５ｍｍ）とステンレス鋼板からなる電極板を用いて図７または図８に示すように第１の容器の貫通孔の内側にシーラントリングと電極板を積層し、積層部分に上下から圧力を加えながら、１７５℃に加熱し、溶着した。第２の容器の貫通孔の内側にもシーラントリングと電極板を積層し、溶着した。
第１の容器の貫通孔は内径５ｍｍ、シーラントリングの挿通孔の内径は３．５ｍｍとした。第１の容器と第２の容器に収容するつづら折り構造の電極体として外径１４．２ｍｍのものを想定した。第２の容器の貫通孔は内径５ｍｍ、シーラントリングの挿通孔の内径は３．５ｍｍとした。 "Prototype of electrochemical cell"
The cylindrical first container (outer diameter 15.1 mm) shown in FIG. A second container (outer diameter: 15.1 mm) was formed as shown in FIG. 7 or FIG. A sealant ring and an electrode plate were laminated inside the through-hole of the container No. 1, and were welded by heating to 175° C. while applying pressure to the laminated portion from above and below. A sealant ring and an electrode plate were also laminated and welded inside the through-hole of the second container.
The through-hole of the first container had an inner diameter of 5 mm, and the through-hole of the sealant ring had an inner diameter of 3.5 mm. An electrode body having an outer diameter of 14.2 mm was assumed to be housed in the first container and the second container. The through-hole of the second container had an inner diameter of 5 mm, and the through-hole of the sealant ring had an inner diameter of 3.5 mm.

以下の表１に示すように、シーラントリングの内径に対する電極板の直径比、あるいは、ラミネート貫通孔の内径に対する電極板の直径比に設定し、それらを用いて以下の電気化学セルの試作に用いた。
第１の容器と第２の容器を用い、これらの間に電解液を注入し、図１、図２に示すように第１の容器と第２の容器を嵌め込み溶着し、一体化してボタン型の電気化学セルを組み立てた。 As shown in Table 1 below, the diameter ratio of the electrode plate to the inner diameter of the sealant ring or the diameter ratio of the electrode plate to the inner diameter of the laminate through-hole is set, and these are used for the following electrochemical cell prototypes. board.
Using a first container and a second container, an electrolytic solution is injected between them, and as shown in FIGS. of electrochemical cells were assembled.

この電気化学セルの容器を厚み方向に潰すように１２．５ｋｇの荷重を付加し、電解液の漏れ発生の有無を確認した。 A load of 12.5 kg was applied so as to crush the container of this electrochemical cell in the thickness direction, and the presence or absence of leakage of the electrolytic solution was confirmed.

表１に示す結果から、シーラントリングの内径に対し電極板の直径比が２．２倍以上であり、外装体（ラミネート）の貫通孔に対する直径比で１．５倍以上の電極板であれば、漏液を生じないこともわかった。表１に示す例では、シーラントリングの内径に対し電極板の直径比が２．２倍～３．１倍の範囲において漏液なしとなり、貫通孔の内径に対する電極板の直径比１．５倍～２．２倍の範囲において漏液なしとなった。また、電極板の直径の最大値はシーラントリングの外径と同等とすることが好ましい。
このため、確実に漏液を防止可能な構造とするために、シーラントリングの内径に対し電極板の直径比を２．５倍以上に設定し、外装体（ラミネート）の貫通孔に対する直径比を１．８倍以上とした電極板であれば、製造バラツキ等を考慮しても、確実に漏液を生じない電気化学セルを製造できると想定できる。 From the results shown in Table 1, if the diameter ratio of the electrode plate is 2.2 times or more with respect to the inner diameter of the sealant ring, and the electrode plate has a diameter ratio of 1.5 times or more with respect to the through hole of the outer package (laminate) , it was also found that leakage did not occur. In the example shown in Table 1, there is no liquid leakage when the diameter ratio of the electrode plate to the inner diameter of the sealant ring is in the range of 2.2 to 3.1 times, and the diameter ratio of the electrode plate to the inner diameter of the through hole is 1.5 times. There was no leakage in the range of ~2.2 times. Also, the maximum diameter of the electrode plate is preferably equal to the outer diameter of the sealant ring.
Therefore, in order to have a structure that can reliably prevent liquid leakage, the diameter ratio of the electrode plate to the inner diameter of the sealant ring is set to 2.5 times or more, and the diameter ratio to the through hole of the outer package (laminate) is set to 2.5 times or more. If the electrode plate is 1.8 times or more, it can be assumed that an electrochemical cell that does not cause liquid leakage can be reliably manufactured even if manufacturing variations and the like are taken into consideration.

１…電池（電気化学セル）、２…電極体、３…負極電極、４…正極電極、
４ａ…正極側引出電極、１０…外装体、
１２…収容部、１２ａ…収容部の外周、１５…封止部、１７…第１容器、
１８…第２容器、２１…第１底壁部、２２…第１周壁部、２３…第１貫通孔、
２４…第１シーラントリング（絶縁フィルム）、２５…負極電極板、
２６…負極電極端子（貫通電極）、３１…第２底壁部、
３２…第２周壁部（収容部の外周）、３５…第２貫通孔、
３７…第２シーラントリング（絶縁フィルム）、３８…正極電極板、
３９…正極電極端子（貫通電極）、５０…電池（電気化学セル）、
５１、５２…加圧補助環状体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Battery (electrochemical cell), 2... Electrode body, 3... Negative electrode, 4... Positive electrode,
4a... positive electrode side lead-out electrode, 10... exterior body,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12... Accommodating part, 12a... Outer periphery of accommodating part, 15... Sealing part, 17... First container,
18... Second container, 21... First bottom wall part, 22... First peripheral wall part, 23... First through hole,
24... First sealant ring (insulating film), 25... Negative electrode plate,
26... negative electrode terminal (through electrode), 31... second bottom wall portion,
32... Second peripheral wall portion (outer periphery of housing portion), 35... Second through hole,
37... Second sealant ring (insulating film), 38... Positive electrode plate,
39... positive electrode terminal (through electrode), 50... battery (electrochemical cell),
51, 52 . . . Pressurization auxiliary annular bodies.

Claims

第１容器と第２容器から構成される外装体と、前記外装体の内部に収容された正極電極および負極電極からなる電極体とを備え、
前記第１容器と前記第２容器に貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部側に絶縁フィルムを介し電極板が配置され、前記電極体の平面視形状と前記電極板の平面視形状と前記絶縁フィルムの平面視形状が相似である平面視円形状の電気化学セルであり、
前記電極体の外周部が前記絶縁フィルムの外周部近傍まで延在され、前記電極板の外周部が前記絶縁フィルムの外周部近傍まで延在され、
前記絶縁フィルムがシーラントリングであり、該シーラントリングの内径に対し前記電極板の直径が比率で２．２倍以上とされ、前記貫通孔の内径に対する前記電極板の直径が比率で１．５倍以上とされたことを特徴とする電気化学セル。 An outer body composed of a first container and a second container, and an electrode body composed of a positive electrode and a negative electrode housed inside the outer body,
A through hole is formed in the first container and the second container, an electrode plate is arranged inside the through hole via an insulating film, and the planar view shape of the electrode body, the planar view shape of the electrode plate, and the An electrochemical cell having a circular shape in plan view in which the insulating film has a similar shape in plan view,
the outer peripheral portion of the electrode body extends to the vicinity of the outer peripheral portion of the insulating film, the outer peripheral portion of the electrode plate extends to the vicinity of the outer peripheral portion of the insulating film,
The insulating film is a sealant ring, the ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the sealant ring is 2.2 times or more, and the ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the through hole is 1.5 times. An electrochemical cell characterized by the above .

第１容器と第２容器から構成される外装体と、前記外装体の内部に収容された正極電極および負極電極からなる電極体とを備え、
前記第１容器と前記第２容器に貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部側に絶縁フィルムを介し電極板が配置され、前記電極体の平面視形状と前記電極板の平面視形状と前記絶縁フィルムの平面視形状が相似である平面視円形状の電気化学セルであり、
前記電極体の外周部が前記絶縁フィルムの外周部近傍まで延在され、前記電極板の外周部が前記絶縁フィルムの外周部より内側に配置され、前記電極板の外周側に周縁部を前記電極体の外周部近傍まで延出させ、前記電極板と同等厚さとした加圧補助環状体が設けられ、前記電極板と前記加圧補助環状体とを組み合わせた平面視形状が前記電極体の平面視形状に対し相似であり、
前記絶縁フィルムがシーラントリングであり、該シーラントリングの内径に対し前記電極板の直径が比率で２．２倍以上とされ、前記貫通孔の内径に対する前記電極板の直径が比率で１．５倍以上とされたことを特徴とする電気化学セル。 An outer body composed of a first container and a second container, and an electrode body composed of a positive electrode and a negative electrode housed inside the outer body,
A through hole is formed in the first container and the second container, an electrode plate is arranged inside the through hole via an insulating film, and the planar view shape of the electrode body, the planar view shape of the electrode plate, and the An electrochemical cell having a circular shape in plan view in which the insulating film has a similar shape in plan view,
The outer peripheral portion of the electrode body extends to the vicinity of the outer peripheral portion of the insulating film, the outer peripheral portion of the electrode plate is arranged inside the outer peripheral portion of the insulating film, and the peripheral edge portion of the electrode plate is arranged on the outer peripheral side of the electrode plate. A pressurization-assisting annular body extending to the vicinity of the outer periphery of the body and having the same thickness as the electrode plate is provided, and a plan view shape of the combination of the electrode plate and the pressurization-assisting annular body is the plane of the electrode body. is similar to the visual shape,
The insulating film is a sealant ring, the ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the sealant ring is 2.2 times or more, and the ratio of the diameter of the electrode plate to the inner diameter of the through hole is 1.5 times. An electrochemical cell characterized by the above .

前記絶縁フィルムの外周部が前記外装体の内周部近傍まで延在されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。 2. The electrochemical cell according to claim 1, wherein the outer peripheral portion of said insulating film extends to the vicinity of the inner peripheral portion of said exterior body.

前記電極板が鋼板からなり、前記電極板に電極端子が取り付けられ、前記電極端子がＮｉまたはＮｉ合金からなることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電気化学セル。 The electrochemistry according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode plate is made of a steel plate, an electrode terminal is attached to the electrode plate, and the electrode terminal is made of Ni or a Ni alloy. cell.

前記第１容器と前記第２容器が樹脂層と金属層のラミネート構造からなり、前記第１容器と前記第２容器がいずれも底壁部と周壁部を有し、前記第１容器の周壁部と前記第２容器の周壁部が重ね合わされて融着され、前記外装体が構成されたことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の電気化学セル。 The first container and the second container have a laminate structure of a resin layer and a metal layer, each of the first container and the second container has a bottom wall portion and a peripheral wall portion, and the peripheral wall portion of the first container. The electrochemical cell according to any one of claims 1 to 4, wherein the peripheral wall portion of the second container and the second container are overlapped and fused to form the exterior body.

前記金属層がＡｌまたはＡｌ合金からなることを特徴とする請求項５に記載の電気化学セル。 6. An electrochemical cell as claimed in claim 5, characterized in that said metal layer consists of Al or an Al alloy.