JP6558810B2 - Electrochemical cell and method for producing electrochemical cell - Google Patents
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Description
本発明は、電気化学セル及び電気化学セルの製造方法に関する。 The present invention relates to an electrochemical cell and a method for producing the electrochemical cell.
各種デバイスの電源等には、非水電解質二次電池や電気二重層キャパシタ等の電気化学セルが利用されている。この種の電気化学セルとして、電極体を被覆する外装体にラミネートフィルムを用いる、いわゆるラミネートタイプの電気化学セルが知られている。ラミネートフィルムは、例えば金属層と、金属層を被覆する樹脂層と、を備えている。 Electrochemical cells such as non-aqueous electrolyte secondary batteries and electric double layer capacitors are used as power sources for various devices. As this type of electrochemical cell, a so-called laminate type electrochemical cell is known in which a laminate film is used for an exterior body that covers an electrode body. The laminate film includes, for example, a metal layer and a resin layer that covers the metal layer.
ラミネートフィルムによって電極体を封止するには、ラミネートフィルムによって電極体を被覆した後、ラミネートフィルムのうち電極体の周囲で重ね合わされた重合部分に位置する樹脂層同士を溶着する。 In order to seal the electrode body with the laminate film, the electrode body is covered with the laminate film, and then the resin layers located in the superposed portion of the laminate film that are overlapped around the electrode body are welded together.
しかしながら、ラミネートタイプの電気化学セルにあっては、溶着時に溶融した樹脂が外装体の内側に向けて流れ込む可能性がある。外装体の内側に流れ込んだ樹脂が電極体に接触すると、電気化学セルの信頼性を低下させる要因となる。
そこで、例えば下記特許文献1には、外装体の溶着部分(重合部分)と電極体との間の距離を、溶着時に溶融した樹脂が電極体に接触しないような長さ(シールマージン)に設定する構成が開示されている。
However, in the laminate type electrochemical cell, there is a possibility that the resin melted at the time of welding flows into the exterior body. When the resin that has flowed into the exterior body comes into contact with the electrode body, it causes a decrease in the reliability of the electrochemical cell.
Therefore, for example, in
しかしながら、ラミネートタイプの電気化学セルを実際に製造するにあたっては、溶着時に発生する製造誤差(例えば、加圧力、熱源の位置、熱伝導等のばらつき等)により、上述したシールマージンの範囲内に溶融した樹脂を留めることは困難である。 However, when actually manufacturing a laminate-type electrochemical cell, it melts within the above-mentioned seal margin due to manufacturing errors (for example, variations in pressure, heat source position, heat conduction, etc.) that occur during welding. It is difficult to fasten the resin.
本発明は、溶着時に溶融した樹脂が電極体に接触するのを簡単に抑制でき、信頼性の高い電気化学セル及び電気化学セルの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable electrochemical cell and a method for producing an electrochemical cell, which can easily suppress the molten resin from contacting the electrode body during welding.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電気化学セルは、電極体と、金属層及び前記金属層を被覆する樹脂層を含むラミネート材により形成された第1部材及び第2部材を有し、前記電極体を封止する外装体と、を備え、前記外装体は、前記第1部材及び前記第2部材により前記電極体を収容する収容部と、前記第1部材及び前記第2部材が重ね合わされ、前記収容部の周囲を取り囲む重合部と、を備え、前記重合部は、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が超音波溶着された溶着部と、前記溶着部と交互に配され、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が溶着されていない非溶着部と、を備え、前記重合部における最内端部は、前記非溶着部により構成されている。
本発明の一態様に係る電気化学セルの製造方法は、金属層及び前記金属層を被覆する樹脂層を含むラミネート材により形成された第1部材及び第2部材の間に電極体を配置する電極体セット工程と、前記第1部材及び前記第2部材のうち、前記電極体の周囲に位置する部分同士を重ね合わせて超音波溶着する溶着工程と、を有し、前記溶着工程では、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士を、間隔をあけて溶着することで、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が溶着された溶着部、及び前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が溶着されていない非溶着部を有する重合部を形成し、前記溶着工程では、前記重合部における最内端部を前記非溶着部とする。
To achieve the above object, an electrochemical cell according to an aspect of the present invention includes a first member and a second member formed of a laminate material including an electrode body, a metal layer, and a resin layer covering the metal layer. An exterior body that seals the electrode body, wherein the exterior body includes a housing portion that houses the electrode body by the first member and the second member, and the first member and the first member. Two members are overlapped with each other, and a superposition part surrounding the periphery of the accommodating part, and the superposition part is a weld part in which the resin layers of the first member and the second member are ultrasonically welded, and A non-welded portion that is alternately arranged with welded portions, and the resin layers of the first member and the second member are not welded to each other, and the innermost end portion in the overlapping portion is formed by the non-welded portion. Is configured .
An electrochemical cell manufacturing method according to an aspect of the present invention includes an electrode in which an electrode body is disposed between a first member and a second member formed of a laminate material including a metal layer and a resin layer covering the metal layer. A body setting step and a welding step of superposing the portions of the first member and the second member located around the electrode body on each other and performing ultrasonic welding, wherein in the welding step, By welding the resin layers of one member and the second member at intervals, a welded portion in which the resin layers of the first member and the second member are welded, and the first member and A superposed portion having a non-welded portion in which the resin layers of the second member are not welded is formed, and in the welding step, the innermost end portion in the superposed portion is defined as the non-welded portion .
本態様によれば、重合部において、非溶着部が存在することで、溶着時に溶融した樹脂の収容部への流れを非溶着部により塞き止めることができる。
また、非溶着部では、第1部材及び第2部材の樹脂層の対向面同士が溶着せずに密接することで、非溶着部が溶着部の厚さを規定するスペーサとして機能する。そのため、溶着時に重合部が押し潰されるのを抑制し、溶融した樹脂が収容部へ濡れ広がるのを抑制できる。
しかも、重合部が非溶着部を有しているため、重合部全体を溶着する場合に比べて、溶着時に溶融する樹脂の量を低減できる。これによっても、溶着時に溶融した樹脂が収容部に向けて流れるのを抑制できる。
このように、本態様では、収容部に向けて流れる樹脂の流動量自体を低減できるので、製造誤差の影響を低減した上で、溶融した樹脂が電極体に接触するのを簡単に抑制できる。これにより、信頼性の高い電気化学セルを提供できる。
According to this aspect, since the non-welded portion exists in the polymerization portion, the flow of the resin melted at the time of welding to the housing portion can be blocked by the non-welded portion.
Further, in the non-welded portion, the opposing surfaces of the resin layers of the first member and the second member are in close contact with each other without being welded, so that the non-welded portion functions as a spacer that defines the thickness of the welded portion. Therefore, it can suppress that a superposition | polymerization part is crushed at the time of welding, and can suppress that the molten resin spreads out to a storage part.
And since the superposition | polymerization part has a non-welding part, compared with the case where the whole superposition | polymerization part is welded, the quantity of resin fuse | melted at the time of welding can be reduced. Also by this, it can suppress that the resin fuse | melted at the time of welding flows toward an accommodating part.
Thus, in this aspect, since the flow amount of the resin flowing toward the housing portion itself can be reduced, it is possible to easily suppress the molten resin from contacting the electrode body while reducing the influence of manufacturing errors. Thereby, a highly reliable electrochemical cell can be provided.
本発明の一態様に係る電気化学セルにおいて、前記溶着部のうち、何れかの前記溶着部は、前記収容部回りの周方向の全周に亘って連続していてもよい。
本態様によれば、溶着部が周方向の全周に亘って連続しているため、収容部の内外が非溶着部を通じて連通するのを抑制できる。そのため、重合部のシール性を確保して、電気化学セルの信頼性を向上させることができる。
The electrochemical cell which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: Any of the said welding parts among the said welding parts may be continued over the perimeter of the circumferential direction around the said accommodating part.
According to this aspect, since the welded portion is continuous over the entire circumference in the circumferential direction, it is possible to suppress communication between the inside and outside of the housing portion through the non-welded portion. Therefore, it is possible to secure the sealing property of the overlapping portion and improve the reliability of the electrochemical cell.
本発明の一態様に係る電気化学セルにおいて、前記溶着部及び前記非溶着部は、前記重合部の全体に亘って交互に配されていてもよい。
本態様によれば、溶着部及び非溶着部が重合部の全体に亘って配されているため、溶着時において重合部の全周から収容部に樹脂が流れ込むのを抑制できる。
The electrochemical cell which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The said welding part and the said non-welding part may be alternately arrange | positioned over the whole superposition | polymerization part.
According to this aspect, since the welding part and the non-welding part are arranged over the whole superposition | polymerization part, it can suppress that resin flows into the accommodating part from the perimeter of a superposition | polymerization part at the time of welding .
本発明の一態様によれば、溶着時に溶融した樹脂が電極体に接触するのを簡単に抑制でき、信頼性の高い電気化学セルを提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to easily prevent the resin melted during welding from coming into contact with the electrode body, and to provide a highly reliable electrochemical cell.
以下、本発明に係る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、本発明に係る電気化学セルとして、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池(以下、単に「二次電池」という。)を例に挙げて説明する。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ている。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as “secondary battery”), which is a kind of nonaqueous electrolyte secondary battery, will be described as an example of the electrochemical cell according to the present invention. . In the drawings used in the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
[二次電池]
図1、図2は、実施形態に係る二次電池1の斜視図である。
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3参照)と、電極体2を封止する外装体3と、外装体3内に収容された電解質溶液(不図示)と、を主に備えている。
[Secondary battery]
1 and 2 are perspective views of a
As shown in FIGS. 1 and 2, the
<電極体>
図3は、図1のIII−III線に沿う断面図である。
図3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3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3における最下層)が負極電極5により構成されている。
<Electrode body>
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
As shown in FIG. 3, the
なお、電極体2は、積層方向から見た平面視外形が円形状に形成されている。本実施形態では、平面視において、電極体2の中心を通り積層方向に沿って延びる軸線を中心軸Oとする。以下の説明において、中心軸Oに沿う方向を軸方向といい、中心軸Oに直交する方向を径方向といい、中心軸O回りに周回する方向を周方向という場合がある。但し、電極体2の平面視外形は、円形状に限らず、矩形状等、適宜変更が可能である。
The
電極体2の種類は、適宜変更が可能である。例えば電極体2は、つづら折り以外の積層型であってもよく、捲回型やペレット型等であってもよい。捲回型の電極体は、負極電極と正極電極とがセパレータを挟んで捲回されたものである。ペレット型の電極体は、セパレータの両側に負極電極と正極電極とを備えたものである。
The type of the
<外装体>
図4は、図1のIV−IV線に相当する拡大断面図である。
図4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シート10及び第2シート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シート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。
<Exterior body>
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view corresponding to the line IV-IV in FIG.
As shown in FIG. 4, the
金属層21は、例えばステンレスやアルミニウム等の外気や水蒸気を遮断する金属材料により形成されている。
内側樹脂層22は、各シート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、各シート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。
The
The
The
図1、図3に示すように、第1シート10は、電極体2を軸方向の第1側から覆っている。第1シート10は、有頂筒状の筒部31と、張出部32と、を有している。筒部31の頂壁部31aにおいて、径方向の中央部には、頂壁部31aを軸方向に貫通する第1貫通孔33が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図3に示すように、頂壁部31aの内面には、第1シーラントリング37を介して第1引出部38が熱溶着されている。第1シーラントリング37は、シーラントフィルムがリング状に形成されたものである。シーラントフィルムは、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により形成されている。図示の例において、第1シーラントリング37の内径は、第1貫通孔33の外径よりも小さくなっている。
As shown in FIG. 3, the 1st drawer | drawing-out
第1引出部38は、例えばアルミニウムにより形成されている。第1引出部38の内面(軸方向の第2側を向く面)は、電極体2の正極電極6に接続されている。第1引出部38の外面(軸方向の第1側を向く面)には、正極端子39が配設(例えば、溶接等)されている。正極端子39は、ニッケル等により形成されている。正極端子39は、第1シーラントリング37の内側、及び第1貫通孔33を通じて外装体3の外部に露出している。
The
張出部32は、筒部31の周壁部31bにおいて、軸方向の第2側端縁から径方向の外側に張り出している。張出部32は、筒部31を全周に亘って取り囲むリング状に形成されている。
The overhanging
図4に示すように、第2シート11は、金属層41と、金属層41の両側に積層された内側樹脂層42及び外側樹脂層43と、を有している。なお、第2シート11の構成や材料等は、第1シート10と同様である。
As shown in FIG. 4, the
図2、図3に示すように、第2シート11は、平面視外形が第1シート10と同様に形成された円板状に形成されている。具体的に、第2シート11は、蓋部45と、張出部46と、を有している。
蓋部45は、上述した筒部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。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
蓋部45の内面には、第2シーラントリング51を介して第2引出部52が接続(例えば、熱溶着)されている。第2シーラントリング51は、第1シーラントリング37と同等の構成をなしている。
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。
A
The
本実施形態の外装体3は、第1シート10の筒部31及び第2シート11の蓋部45により画成された部分が、電極体2を収容する収容部58を構成している。収容部58内には、電解質溶液が充填されている。
第1シート10の張出部32及び第2シート11の張出部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。本実施形態では、各シート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シート10及び第2シート11の間を通じて径方向の外側に端子を引き出してもよい。
In the
The overhanging
<重合部>
ここで、図4に示すように、本実施形態の外装体3は、重合部59において内側樹脂層22,42同士の一部が溶着されることで、電極体2を封止している。具体的に、重合部59では、内側樹脂層22,42同士が溶着された溶着部S1、及び内側樹脂層22,42同士が溶着されていない非溶着部S2が交互に(内側樹脂層22,42の面内方向に間隔をあけて)配されている。
<Polymerization part>
Here, as shown in FIG. 4, the
図5は、重合部59の概略平面図である。
図4、図5に示すように、溶着部S1は、例えば重合部59の全周に亘って環状に延在している。溶着部S1は、径方向に間隔をあけて複数配されている。なお、溶着部S1は、少なくとも一つが環状に形成されていればよい。
FIG. 5 is a schematic plan view of the overlapping
As shown in FIGS. 4 and 5, the welded portion S <b> 1 extends, for example, in an annular shape over the entire circumference of the overlapping
非溶着部S2は、溶着部S1に対して径方向の両側に位置している。すなわち、非溶着部S2は、重合部59の全周に亘って環状に延在するとともに、径方向に間隔をあけて複数配されている。非溶着部S2は、各シート10,11において、互いに対向する内側樹脂層22,42の対向面同士が密接している。そのため、非溶着部S2は、重合部59において、各シート10,11の金属層21,41間の間隔(溶着部S1の軸方向における厚さ)を規定するスペーサとして機能する。
The non-welded portion S2 is located on both sides in the radial direction with respect to the welded portion S1. That is, the non-welded portion S2 extends in a ring shape over the entire circumference of the overlapping
図示の例において、重合部59における径方向の最内端部は、非溶着部S2により形成されている。但し、重合部59における径方向の最内端部が溶着部S1により形成されていてもよい。本実施形態において、溶着部S1及び非溶着部S2における径方向の幅は、同等になっている。但し、溶着部S1及び非溶着部S2の幅は、重合部59のシール性を確保できる範囲で適宜変更が可能である。
In the illustrated example, the radially innermost end portion in the overlapping
[二次電池の製造方法]
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、電極体2の封止工程について主に説明する。
本実施形態では、まず第1シート10及び第2シート11の間に電極体2を配置する(電極体セット工程)。これにより、電極体2が収容部58内に収容される。
[Method for producing secondary battery]
Next, a method for manufacturing the
In the present embodiment, first, the
図6は、二次電池1の製造方法を説明する工程図である。
図6に示すように、収容部58内に電解質溶液を充填した状態で、重合部59において、各シート10,11の内側樹脂層22,42同士を溶着する(溶着工程)。本実施形態では、超音波溶着によって重合部59の内側樹脂層22,42同士を、間隔をあけて溶着する。
FIG. 6 is a process diagram illustrating a method for manufacturing the
As shown in FIG. 6, the inner resin layers 22 and 42 of the
溶着工程では、重合部59に対して軸方向の両側から治具80(ホーン)を押し当て、重合部59を軸方向に加圧しながら、重合部59に対して超音波振動を加える。本実施形態において、治具80の表面(重合部59への押し当て面)は、ローレット加工等による凸部80a及び凹部80bが形成されている。そのため、治具80は、凸部80aにおいて重合部59(外側樹脂層23,43)に接触し、凹部80bにおいて重合部59から離間している。したがって、超音波振動は、凸部80aを介して重合部59に積極的に伝わる。なお、凸部80aは上述した溶着部S1に対応する位置に形成され、凹部80bは上述した非溶着部S2に対応する位置に形成されている。
In the welding step, the jig 80 (horn) is pressed from both sides in the axial direction against the overlapping
溶着工程では、重合部59に位置する内側樹脂層22,42のうち、超音波振動が効果的に加わる部分(軸方向から見て凸部80aと重なり合う部分)が溶融する。これにより、各シート10,11の内側樹脂層22,42同士が溶着される。一方、重合部59に位置する内側樹脂層22,42のうち、超音波振動が伝わりにくい部分(軸方向から見て凹部80bと重なり合う部分)は、溶融しない。そのため、各シート10,11の内側樹脂層22,42同士は、互いの対向面同士が密接した状態を維持する。
その後、化成処理や脱気等を経て本実施形態の二次電池1が完成する。
In the welding step, portions of the inner resin layers 22 and 42 located in the overlapping
Then, the
本実施形態では、重合部59において、溶着部S1と非溶着部S2とが交互に配される構成とした。
この構成によれば、重合部59において、非溶着部S2が存在することで、溶着時に溶融した樹脂の収容部58への流れを非溶着部S2によって塞き止めることができる。
また、非溶着部S2において、各シート10,11の内側樹脂層22,42の対向面同士が溶着せずに密接することで、非溶着部S2が溶着部S1の軸方向における厚さを規定するスペーサとして機能する。そのため、溶着時に溶着部S1が押し潰されるのを抑制し、溶融した樹脂が収容部58へ濡れ広がるのを抑制できる。
しかも、重合部59が非溶着部S2を有しているため、重合部59全体を溶着する場合に比べて、溶着時に溶融する樹脂の量を低減できる。これによっても、溶着時に溶融した樹脂が収容部58に向けて流れるのを抑制できる。
In this embodiment, in the superposition |
According to this structure, in the superposition |
Further, in the non-welded portion S2, the opposing surfaces of the inner resin layers 22 and 42 of the
And since the superposition |
このように、本実施形態では、収容部58に向けて流れる樹脂の流動量自体を低減できるので、製造誤差の影響を低減した上で、溶融した樹脂が電極体2に接触するのを簡単に抑制できる。これにより、信頼性の高い二次電池1を提供できる。
Thus, in this embodiment, since the flow amount of the resin flowing toward the
本実施形態では、溶着部S1が周方向の全周に亘って連続的に形成されているため、収容部58の内外が非溶着部S2を通じて連通する(非溶着部S2が重合部59の径方向の全長に亘って繋がる)のを抑制できる。そのため、重合部59のシール性を確保して、二次電池1の信頼性を向上させることができる。
In the present embodiment, since the welded portion S1 is continuously formed over the entire circumference in the circumferential direction, the inside and outside of the
本実施形態では、溶着部S1及び非溶着部S2が重合部59の全体に亘って配されているため、溶着時において重合部59の全体から収容部58に樹脂が流れ込むのを抑制できる。
In this embodiment, since the welding part S1 and the non-welding part S2 are arranged over the whole superposition |
上述した実施形態では、重合部59の全周に亘って溶着部S1及び非溶着部S2を配する構成について説明したが、この構成のみに限られない。溶着工程は、重合部59のうち、周方向の一部のみを開口させた状態で溶着する第1溶着工程と、開口部分を閉塞する第2溶着工程と、に分けて行ってもよい。この場合には、例えば第1溶着工程においてヒータ溶着を行い、第2溶着工程において上述した超音波溶着を行ってもよい。これにより、第1溶着工程と第2溶着工程との間に重合部59の開口部を通じて、収容部58内に電解質溶液を充填することができる。そして、第2溶着工程において、上述した超音波溶着を行うことで、収容部58内に充填された電解質溶液が揮発等するのを抑制できる。
In the above-described embodiment, the configuration in which the welded portion S1 and the non-welded portion S2 are arranged over the entire circumference of the overlapping
(第1変形例)
上述した実施形態では、溶着工程を超音波溶着で行う構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えばヒータ溶着により、溶着部S1及び非溶着部S2を形成してもよい。この場合には、重合部59に位置する内側樹脂層22,42のうち、ヒータの熱が効果的に加わる部分(軸方向から見て凸部80aと重なり合う部分)が溶融する。これにより、各シート10,11の内側樹脂層22,42同士が溶着される。一方、重合部59に位置する内側樹脂層22,42のうち、ヒータの熱が伝わりにくい部分(軸方向から見て凹部80bと重なり合う部分)は、溶融しない。
(First modification)
In the above-described embodiment, the configuration in which the welding process is performed by ultrasonic welding has been described. However, the configuration is not limited to this configuration. For example, the welded part S1 and the non-welded part S2 may be formed by heater welding. In this case, in the inner resin layers 22 and 42 located in the overlapping
図7に示す治具100のように、凹部80b内に断熱部材101を配置してもよい。この場合には、治具100における重合部59への押し当て面が平坦面に形成されるため、重合部59を安定して支持(加圧)できる。なお、図7に示す構成では、重合部59に位置する内側樹脂層22,42のうち、断熱部材101の周辺はヒータの熱が伝わり難いので、内側樹脂層22,42同士が溶着しない。
As in the
(第2変形例)
上述した実施形態では、溶着部S1及び非溶着部S2が周方向で連続的に延在する構成について説明したが、この構成のみに限られない。
例えば、図8に示すように、径方向に延びる溶着部S1及び非溶着部S2が周方向に交互に配される構成であってもよい。
図9〜図11に示すように、溶着部S1及び非溶着部S2が周方向及び径方向に交互に配される構成であってもよい。
(Second modification)
In the above-described embodiment, the configuration in which the welded portion S1 and the non-welded portion S2 continuously extend in the circumferential direction has been described, but the configuration is not limited thereto.
For example, as shown in FIG. 8, the structure by which the welding part S1 and non-welding part S2 which extend in a radial direction are alternately arranged in the circumferential direction may be sufficient.
As shown in FIGS. 9-11, the structure by which the welding part S1 and the non-welding part S2 are alternately arranged by the circumferential direction and radial direction may be sufficient.
(第3変形例)
上述した実施形態では、重合部59が径方向に張り出す構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば図12に示すように、重合部59を収容部58との境界部分を起点に軸方向に折り曲げてもよい。この場合、収容部58(周壁部31b)と重合部59とが径方向から見て重なり合うので、二次電池1の平面視外形の小型化を図ることができる。なお、重合部59を折り曲げる際には、溶着部S1及び非溶着部S2の何れかを折り曲げの起点に利用してもよい。
(Third Modification)
In the above-described embodiment, the configuration in which the overlapping
(その他の変形例)
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。
(Other variations)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited by the above description, but only by the appended claims.
例えば、上述した実施形態では、電気化学セルの一例として、二次電池1を例に挙げて説明したが、キャパシタや一次電池であってもよい。
上述した実施形態では、第1シート10及び第2シート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シート10(第1部材)及び第2シート11(第2部材)としてもよい。
上述した実施形態では、同形状の溶着部S1及び非溶着部S2が複数配される構成について説明したが、この構成のみに限られない。溶着部S1及び非溶着部S1が異形状であってもよく、各溶着部S1同士(又は各非溶着部S2同士)がそれぞれ異形状であってもよい。
上述した実施形態では、第1シート10を有頂筒状に形成した構成について説明したが、この構成のみに限られない。有頂筒状の第1シート10と、有底筒状の第2シート11を重ね合わせて収容部58を形成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, the configuration in which the
In the above-described embodiment, the configuration in which a plurality of welded portions S1 and non-welded portions S2 having the same shape are arranged has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. The welded part S1 and the non-welded part S1 may have different shapes, and the welded parts S1 (or the non-welded parts S2) may have different shapes.
In the above-described embodiment, the configuration in which the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the embodiment mentioned above by a known component, and you may combine each modification mentioned above suitably.
1…二次電池(電気化学セル)
2…電極体
3…外装体
10…第1シート(第1部材)
11…第2シート(第2部材)
21…金属層
22…内側樹脂層(樹脂層)
23…外側樹脂層(樹脂層)
42…内側樹脂層(樹脂層)
43…外側樹脂層(樹脂層)
58…収容部
59…重合部
S1…溶着部
S2…非溶着部
1 ... Secondary battery (electrochemical cell)
2 ...
11 ... 2nd sheet | seat (2nd member)
21 ...
23 ... Outer resin layer (resin layer)
42 ... Inner resin layer (resin layer)
43 ... Outer resin layer (resin layer)
58 ... Accommodating
Claims (4)
金属層及び前記金属層を被覆する樹脂層を含むラミネート材により形成された第1部材及び第2部材を有し、前記電極体を封止する外装体と、を備え、
前記外装体は、
前記第1部材及び前記第2部材により前記電極体を収容する収容部と、
前記第1部材及び前記第2部材が重ね合わされ、前記収容部の周囲を取り囲む重合部と、を備え、
前記重合部は、
前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が超音波溶着された溶着部と、
前記溶着部と交互に配され、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が溶着されていない非溶着部と、を備え、
前記重合部における最内端部は、前記非溶着部により構成されている電気化学セル。 An electrode body;
A first member and a second member formed of a laminate material including a metal layer and a resin layer covering the metal layer, and an exterior body that seals the electrode body,
The exterior body is
An accommodating portion for accommodating the electrode body by the first member and the second member;
The first member and the second member are overlapped, and the overlapping portion surrounding the periphery of the accommodating portion, and
The overlapping portion is
A welded portion in which the resin layers of the first member and the second member are ultrasonically welded to each other;
A non-welded portion that is alternately arranged with the welded portions and is not welded to the resin layers of the first member and the second member ;
An innermost end portion in the superposed portion is an electrochemical cell constituted by the non-welded portion .
前記第1部材及び前記第2部材のうち、前記電極体の周囲に位置する部分同士を重ね合わせて溶着する溶着工程と、を有し、
前記溶着工程では、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士を、間隔をあけて超音波溶着することで、前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が溶着された溶着部、及び前記第1部材及び前記第2部材の前記樹脂層同士が溶着されていない非溶着部を有する重合部を形成し、
前記溶着工程では、前記重合部における最内端部を前記非溶着部とする電気化学セルの製造方法。 An electrode body setting step of disposing an electrode body between a first member and a second member formed of a laminate material including a metal layer and a resin layer covering the metal layer;
A welding step of overlapping and welding the portions located around the electrode body of the first member and the second member,
In the welding step, the resin layers of the first member and the second member were welded to each other by ultrasonically welding the resin layers of the first member and the second member with a gap therebetween . Forming a welded portion, and a superposed portion having a non-welded portion in which the resin layers of the first member and the second member are not welded to each other;
In the welding step, an electrochemical cell manufacturing method in which the innermost end portion in the overlapping portion is the non-welded portion .
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