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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-22
(45)【発行日】2024-12-02
(54)【発明の名称】電気化学セル
(51)【国際特許分類】
H01M 50/186 20210101AFI20241125BHJP
H01M 50/109 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/184 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/193 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/197 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/153 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/559 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/564 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/119 20210101ALI20241125BHJP
H01M 50/124 20210101ALI20241125BHJP
H01G 11/80 20130101ALI20241125BHJP
H01G 11/78 20130101ALI20241125BHJP
【ＦＩ】
H01M50/186
H01M50/109
H01M50/184 E
H01M50/193
H01M50/197
H01M50/153
H01M50/559
H01M50/564
H01M50/119
H01M50/124
H01G11/80
H01G11/78
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023507005
(86)(22)【出願日】2022-03-08
(86)【国際出願番号】 JP2022010120
(87)【国際公開番号】W WO2022196460
(87)【国際公開日】2022-09-22
【審査請求日】2023-05-26
(31)【優先権主張番号】P 2021042750
(32)【優先日】2021-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 俊二
(72)【発明者】
【氏名】田中 和美
(72)【発明者】
【氏名】木村 長幸
(72)【発明者】
【氏名】堰合 順弥
【審査官】窪田 陸人
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１２５９２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２７３６２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０９５９０４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／１０－５０／１９８
Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８
Ｈ０１Ｇ １１／８０
Ｈ０１Ｇ １１／７８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つの平面を有し、前記平面内に凹部が形成され、前記平面の周縁部より内側の前記凹部の底面に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介して前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定され、前記透孔が、前記底面のいずれかの側の面に配置された前記電極板により塞がれていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項2】
少なくとも一つの平面を有し、前記平面の周縁部より内側に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介して前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定され、
前記第１の樹脂フィルムと前記第２の樹脂フィルムの少なくとも一方が、前記電極板側の融着層とその反対側の基層を備えた積層構造であり、前記融着層が前記基層よりも低融点の樹脂からなることを特徴とする電気化学セル。
【請求項3】
外装体が底部と側部とを有するケースと、前記ケースの底部と反対側の開口部を封止する蓋板を備え、前記底部に少なくとも一つの平面を有し、前記平面の周縁部より内側に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介し前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、
前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定されたことを特徴とする電気化学セル。
【請求項4】
前記第１の樹脂フィルムと前記第２の樹脂フィルムとが前記電極板の周縁外方において融着されてい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。
【請求項5】
前記外装体に収容され、前記電極板と電気的に接続する電極体に設けられた正極及び負極の少なくとも一方が前記電極板に接続されている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。
【請求項6】
前記外装体が、金属缶又はラミネートフィルムからなることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項7】
前記第１の樹脂フィルムと前記第２の樹脂フィルムが同一材料からなることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気化学セルに関する。本願は、２０２１年０３月１６日に、日本国に出願された特願２０２１－０４２７５０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【0002】
従来、スマートフォン、ウエアラブル機器、補聴器などの小型機器の電源として、リチウムイオン二次電池、電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
この種の電気化学セルにおいて、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極をセパレータを介し巻回するか、折り畳み構造としてケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。
この種の電気化学セルにおいて、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極をセパレータを介し巻回するか、折り畳み構造としてケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。
【0003】
例えば、以下の特許文献１には、正極電極および負極電極からなる電極体と、第１のラミネート部材および第２のラミネート部材からなる外装体を備え、外装体の外周部に第１のラミネート部材の外周部と第２のラミネート部材の外周部を折曲して構成した外周壁を有する電池（電気化学セル）が記載されている。
【0004】
前記外装体は、金属箔と樹脂層の積層型ラミネート部材からなり、第１と第２のラミネート部材の外周壁どうしを折り曲げつつ融着することにより封止されているので、体積当たりの容量を高めることができる電池を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１８－０８５２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載されている電池１００は、図１２、図１３に示すように、それぞれ金属と樹脂のラミネート部材からなる薄型円筒容器状の第１容器１０１と第２容器１０２を組み合わせて構成されている。第２容器１０２の外周壁１０４は全周に渡り周縁部を断面Ｕ字型に折曲され、Ｕ字型折曲部分の外周側を囲むように第１容器１０１の円筒状の外周壁１０３が設けられている。そして、外周壁１０３と外周壁１０４の重ね合わせ部分が熱融着されている。
また、第１容器１０１の底板中央の透孔の内側に円板状の負極側電極板１０５が配置され、第２容器１０２の天板中央の透孔の内側に円板状の保護プレート１０６を備えた正極側電極板１０９が配置されている。負極側電極板１０５に隣接して負極側シーラントリング１０７が配置され、正極側電極板１０９に隣接して正極側シーラントリング１０８が配置されている。
また、第１容器１０１の底板中央の透孔の内側に円板状の負極側電極板１０５が配置され、第２容器１０２の天板中央の透孔の内側に円板状の保護プレート１０６を備えた正極側電極板１０９が配置されている。負極側電極板１０５に隣接して負極側シーラントリング１０７が配置され、正極側電極板１０９に隣接して正極側シーラントリング１０８が配置されている。
【0007】
第１容器１０１と第２容器１０２の内部側であって、これらシーラントリング１０７、１０８の間に電極体１１０が収容されている。
電極体１１０は、帯状の負極体と正極体を巻回するか折り畳み積層して構成され、例えば図１３に示すように電極体１１０の下部側に負極タブ１１１が配置され、上部側に正極タブ１１２が配置されている。
電極体１１０は、帯状の負極体と正極体を巻回するか折り畳み積層して構成され、例えば図１３に示すように電極体１１０の下部側に負極タブ１１１が配置され、上部側に正極タブ１１２が配置されている。
【0008】
図１２、図１３に示す構成の電池１００では、負極側電極板１０５を負極側シーラントリング１０７を介し第１容器１０１の透孔の内側に熱融着し、正極側電極板１０９を正極側シーラントリング１０８を介し第２容器１０２の透孔の内側に熱融着している。
シーラントリング１０７、１０８の融着部分は、電池１００の内部と外部の境界となる部分であるため、信頼性の高い封止構造が必要であるが、上述のシーラントリング１０７、１０８の融着構造のみでは封止構造として信頼性に欠ける問題がある。
例えば、電池１００の内部に電解液などが封入される構成では、上述の熱融着部分に問題を生じると、電解液漏れに繋がるおそれがある。
なお、一般的な電気化学セルの封止構造においても、電極端子回りを樹脂シールの熱融着により密閉した構造では、上述の熱融着部分の信頼性が重要と考えられる。
シーラントリング１０７、１０８の融着部分は、電池１００の内部と外部の境界となる部分であるため、信頼性の高い封止構造が必要であるが、上述のシーラントリング１０７、１０８の融着構造のみでは封止構造として信頼性に欠ける問題がある。
例えば、電池１００の内部に電解液などが封入される構成では、上述の熱融着部分に問題を生じると、電解液漏れに繋がるおそれがある。
なお、一般的な電気化学セルの封止構造においても、電極端子回りを樹脂シールの熱融着により密閉した構造では、上述の熱融着部分の信頼性が重要と考えられる。
【0009】
本願発明は、以上説明のような従来の実情に鑑みなされたものであり、外装体に形成した透孔の内部側または外部側に樹脂フィルムに挟まれた電極板を融着することで外装体の封止構造の信頼性を向上させた電気化学セルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
（１）本発明に係る電気化学セルは、少なくとも一つの平面を有し、前記平面内に凹部が形成され、前記平面の周縁部より内側の前記凹部の底面に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介して前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定され、前記透孔が、前記底面のいずれかの側の面に配置された前記電極板により塞がれていることを特徴とする。
【0012】
前述の構造であるならば、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムにより電極板を挟むことができ、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムにより挟まれた電極板を外装体の透孔の外側または内側に配置することができる。第１の樹脂フィルムを外装体の外面または内面に融着することで電極板回りの封止構造を完成できる。
前述の構造であるならば、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムで正極側または負極側の電極板を挟んだ構造を容器状の外装体の内部または外部に装着し、融着するという組み立て工程を採用できる。
第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムを正極側または負極側の電極板に密着させる作業は、容器状の外装体への挿入操作とは別に行うことができる。このため、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムとともに外装体に正極側または負極側の電極板を装着することにより外装体内への正極側の電極板または負極側の電極板の正確な位置決めと収容ができる。
前述の構造であるならば、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムで正極側または負極側の電極板を挟んだ構造を容器状の外装体の内部または外部に装着し、融着するという組み立て工程を採用できる。
第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムを正極側または負極側の電極板に密着させる作業は、容器状の外装体への挿入操作とは別に行うことができる。このため、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムとともに外装体に正極側または負極側の電極板を装着することにより外装体内への正極側の電極板または負極側の電極板の正確な位置決めと収容ができる。
【0013】
正極側または負極側の電極板と第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを正確に位置決め後、両方の樹脂フィルムを含めた全体を外装体に収容することで、外装体に対し正極側または負極側の電極板を正確に位置決め収容できる。
また、正極側または負極側の電極板を外装体に収容する際、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムが緩衝材となるので、正極側または負極側の電極板が外装体に当たって外装体を損傷させるおそれがなくなる。
正極側または負極側の電極板の位置決めが容易かつ正確にできるので、正極側または負極側の電極板を外装体に収容できる範囲内でできる限り大きくできるようになり電気化学セルの構造として望ましい構造にすることができる。
外装体の平面に設けた凹部に対し、電極板を設ける場合、正極側または負極側の電極板と第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを正確に位置決め後、第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを含めた電極板を凹部に収容することで、外装体の凹部に対し正極側または負極側の電極板を正確に位置決め収容し、融着することができる。
また、正極側または負極側の電極板を外装体に収容する際、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムが緩衝材となるので、正極側または負極側の電極板が外装体に当たって外装体を損傷させるおそれがなくなる。
正極側または負極側の電極板の位置決めが容易かつ正確にできるので、正極側または負極側の電極板を外装体に収容できる範囲内でできる限り大きくできるようになり電気化学セルの構造として望ましい構造にすることができる。
外装体の平面に設けた凹部に対し、電極板を設ける場合、正極側または負極側の電極板と第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを正確に位置決め後、第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを含めた電極板を凹部に収容することで、外装体の凹部に対し正極側または負極側の電極板を正確に位置決め収容し、融着することができる。
【0014】
（２）本発明に係る電気化学セルは、少なくとも一つの平面を有し、前記平面の周縁部より内側に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介して前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定され、前記第１の樹脂フィルムと前記第２の樹脂フィルムの少なくとも一方が、前記電極板側の融着層とその反対側の基層を備えた積層構造であり、前記融着層が前記基層よりも低融点の樹脂からなることを特徴とする。
樹脂フィルムの電極板側が低融点の樹脂からなる融着層であるならば、樹脂フィルムを電極板に融着する場合に密着不良部分などを生じていない良好な融着構造を得ることができる。また、樹脂フィルムを電極板に融着するヒーター温度より高い融点を有する前記基層であるならば、融着を行う場合のヒーターに樹脂フィルムが付着することはない。
このため、正極側の樹脂フィルムであれば正極側電極板に対する密着性を良好にした融着構造を提供することができ、負極側の樹脂フィルムであれば負極側電極板に対する密着性を良好にした融着構造を提供できる。また、これら樹脂フィルムを融着するためにヒーターで加圧加熱後、ヒーターを分離する場合、樹脂フィルムがヒーター側に付着して融着部分が剥離するなどの問題を生じない。このため、信頼性の高い融着構造を有する電気化学セルを提供できる。
（３）本発明に係る電気化学セルは、外装体が底部と側部とを有するケースと、前記ケースの底部と反対側の開口部を封止する蓋板を備え、前記底部に少なくとも一つの平面を有し、前記平面の周縁部より内側に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介し前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定されたことを特徴とする。
外装体の底部に平面が設けられ、この平面に透孔が形成され、この平面に透孔を塞ぐ電極板を備えた構成を採用できる。この構成の場合、外装体の底部側に第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムで挟んだ電極板を設けることができる。
上述の構造により、外装体の底部側に電極板を備えた構造において、電極板周りの封止構造に優れた電気化学セルを提供できる。
樹脂フィルムの電極板側が低融点の樹脂からなる融着層であるならば、樹脂フィルムを電極板に融着する場合に密着不良部分などを生じていない良好な融着構造を得ることができる。また、樹脂フィルムを電極板に融着するヒーター温度より高い融点を有する前記基層であるならば、融着を行う場合のヒーターに樹脂フィルムが付着することはない。
このため、正極側の樹脂フィルムであれば正極側電極板に対する密着性を良好にした融着構造を提供することができ、負極側の樹脂フィルムであれば負極側電極板に対する密着性を良好にした融着構造を提供できる。また、これら樹脂フィルムを融着するためにヒーターで加圧加熱後、ヒーターを分離する場合、樹脂フィルムがヒーター側に付着して融着部分が剥離するなどの問題を生じない。このため、信頼性の高い融着構造を有する電気化学セルを提供できる。
（３）本発明に係る電気化学セルは、外装体が底部と側部とを有するケースと、前記ケースの底部と反対側の開口部を封止する蓋板を備え、前記底部に少なくとも一つの平面を有し、前記平面の周縁部より内側に透孔が形成され、前記透孔の周縁部に融着した第１の樹脂フィルムを介し前記透孔を塞ぐ電極板を有する外装体を備え、前記第１の樹脂フィルムは前記電極板の周縁外方に延出した延出部を有し、前記第１の樹脂フィルムが前記電極板に融着され、前記延出部及び前記電極板の周縁部に第２の樹脂フィルムが固定されたことを特徴とする。
外装体の底部に平面が設けられ、この平面に透孔が形成され、この平面に透孔を塞ぐ電極板を備えた構成を採用できる。この構成の場合、外装体の底部側に第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムで挟んだ電極板を設けることができる。
上述の構造により、外装体の底部側に電極板を備えた構造において、電極板周りの封止構造に優れた電気化学セルを提供できる。
【0015】
外装体の平面に設けた凹部に対し、電極板を設ける場合、正極側または負極側の電極板と第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを正確に位置決め後、第１の樹脂フィルムおよび第２の樹脂フィルムを含めた電極板を凹部に収容することで、外装体の凹部に対し正極側または負極側の電極板を正確に位置決め収容し、融着することができる。
【0016】
（４）前記第１の樹脂フィルムと前記第２の樹脂フィルムとが前記電極板の周縁外方において融着されている構成を採用できる。
電極板に第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムを融着した構造となるので、融着部分の構造安定性が向上し、正極側または負極側の電極板を第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムにより両面側から保護し、外装体における電極板回りを良好に封止した構造を提供できる。
（５）本発明に係る電気化学セルにおいては、前記外装体に収容され、前記電極板と電気的に接続する電極体に設けられた正極及び負極の少なくとも一方が前記電極板に接続されている構成を採用できる。
電極板に第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムを融着した構造となるので、融着部分の構造安定性が向上し、正極側または負極側の電極板を第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムにより両面側から保護し、外装体における電極板回りを良好に封止した構造を提供できる。
（５）本発明に係る電気化学セルにおいては、前記外装体に収容され、前記電極板と電気的に接続する電極体に設けられた正極及び負極の少なくとも一方が前記電極板に接続されている構成を採用できる。
【0017】
正極側の樹脂フィルムに設けた透孔を介し電極体の正極側と電極板との接続ができる。
負極側の樹脂フィルムに設けた透孔を介し電極体の負極側と電極板との接続ができる。
負極側の樹脂フィルムに設けた透孔を介し電極体の負極側と電極板との接続ができる。
【0018】
（６）本発明に係る電気化学セルにおいては、前記外装体が、金属缶から、あるいは、ラミネートフィルムからなる構成を採用できる。
外装体は金属缶からなる構成、ラミネートフィルムからなる構成のいずれを採用しても良い。ラミネートフィルムを用いた場合、電極板との擦れや接触があると、ラミネートフィルム損傷の問題を生じるおそれがあるが、電極板の両側を樹脂フィルムで覆うことで、電極板のエッジ部分がラミネートフィルムを傷つけるおそれがない。
外装体は金属缶からなる構成、ラミネートフィルムからなる構成のいずれを採用しても良い。ラミネートフィルムを用いた場合、電極板との擦れや接触があると、ラミネートフィルム損傷の問題を生じるおそれがあるが、電極板の両側を樹脂フィルムで覆うことで、電極板のエッジ部分がラミネートフィルムを傷つけるおそれがない。
【0021】
（７）本発明に係る電気化学セルにおいては、前記第１の樹脂フィルムと前記第２の樹脂フィルムが同一材料からなる構成を採用できる。
【0022】
電極板の両側に設ける第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムは同一材料から構成しても良く、同一材料からなる樹脂フィルムにより挟まれた構成の電極板であっても、良好な融着構造を提供できる。
【発明の効果】
【0025】
本発明に係る電気化学セルであるならば、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムで電極板を挟んだ構造を外装体に収容し、融着するという組み立て工程を採用できる。あるいは、外装体の透孔の内側または外側に第１の樹脂フィルムを装着後、第２の樹脂フィルムを融着した状態の電極板を先の一方の樹脂フィルムに沿わせて挿入し、融着するという組み立て工程を採用できる。
これらの工程は電気化学セルの外径サイズが小さく、小さな電極板の正確な位置決めを要求される構造において特に有効となる。
樹脂フィルムを電極板に密着させる作業は、外装体への挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂フィルムや電極板の位置合わせが容易にできる。また、樹脂フィルムと電極板を何れもフラットな状態で外装体に融着できるので融着部分の信頼性も向上する。
これらの工程は電気化学セルの外径サイズが小さく、小さな電極板の正確な位置決めを要求される構造において特に有効となる。
樹脂フィルムを電極板に密着させる作業は、外装体への挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂フィルムや電極板の位置合わせが容易にできる。また、樹脂フィルムと電極板を何れもフラットな状態で外装体に融着できるので融着部分の信頼性も向上する。
【0026】
また、電極板と樹脂フィルムを正確に位置決め後、全体を外装体に収容することで、外装体に対し電極板を正確に位置決め収容できる。更に、電極板を外装体に収容する際、第１の樹脂フィルムと第２の樹脂フィルムが緩衝材となるので、電極板が外装体に当たって外装体を損傷させるおそれもなくなる。外装体がラミネートフィルムなどのように傷付きやすい構造の場合に有効となる。
また、電極板の両面を樹脂フィルムにより挟んだ構造となるので、電極板を両面側から保護した構造を提供できる。
また、電極板の両面を樹脂フィルムにより挟んだ構造となるので、電極板を両面側から保護した構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図3A】本発明に係る第３実施形態の電気化学セルについて説明するための図面であり、図３Ａは上面開口型の金属製容器および上面側凹部を備えた蓋板と該蓋板の上面側に取り付けるべき電極板および樹脂フィルムを示す分解断面図。
【図4A】本発明に係る第４実施形態の電気化学セルについて説明するための図面であり、図４Ａは上面開口型の金属製容器および下面側凹部を備えた蓋板と該蓋板の上面側に取り付けるべき電極板および樹脂フィルムを示す分解断面図。
【図5】前記いずれかの電気化学セルに収容される電極体の一例を示す斜視図である。
【図7】電極板を備えた電極体の一方の電極板を外装体に収容して融着する状態を示す断面図である。
【図8】電極板とその両側に配置される樹脂フィルムを示す分解斜視図である。
【図9】折り畳み構造の電極体の一例を示す斜視図である。
【図10】金属缶からなる外装体の底部に樹脂フィルムにより挟持された電極板を取り付ける場合の一例構造を示す断面図である。
【図11】金属缶からなり、底部に凹部を有する外装体に対し、樹脂フィルムにより挟持された電極板を取り付けた状態の構造を示す断面図である。
【図12】ラミネートフィルムからなる外装体を備えた電気化学セルの一例を示す斜視図である。
【図14】本発明に係る第５実施形態の電気化学セルを示す断面図である。
【図15】本発明に係る第６実施形態の電気化学セルを示す断面図である。
【図16】本発明に係る第７実施形態の電気化学セルを示す断面図である。
【図17】本発明に係る第８実施形態の電気化学セルを示す断面図である。
【図18】本発明に係る第９実施形態の電気化学セルを示す断面図である。
【図19】本発明に係る第１０実施形態の電気化学セルを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明に係る電極の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、電気化学セルの一例として、コイン型のリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」ということがある。）を挙げ、この電池に搭載される電極について説明する。
なお、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場合がある。
なお、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場合がある。
【0029】
＜第１実施形態＞
図１Ａ～図１Ｃは本発明に係る電気化学セルの第１実施形態について説明するための図であり、第１実施形態の電気化学セル（電池）１は、図１Ｃに示す構成を有する平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、金属缶からなる容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている。
なお、図１では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
図１Ａ～図１Ｃは本発明に係る電気化学セルの第１実施形態について説明するための図であり、第１実施形態の電気化学セル（電池）１は、図１Ｃに示す構成を有する平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、金属缶からなる容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている。
なお、図１では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
【0030】
外装体２は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ａと、該下部容器２Ａの開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定された蓋板２Ｂからなる。外装体２は、ボタン型であるため、上面（平面）及び下面（平面）と側面（周面）を有している。蓋板２Ａは平板状であり、その上面となる平面に後述するように電極板５が取り付けられている。
蓋板２Ｂの中央部には蓋板２Ｂの外径の数分の一程度の内径を有する透孔２ｄが形成され、この透孔２ｄの上面側開口側を覆うように円板状の電極板５が取り付けられている。
電極板５にはその下面側周縁と上面側周縁を覆うようにリング状の第１の樹脂フィルム７と第２の樹脂フィルム６が装着されている。樹脂フィルム６、７の中央部にはそれらの外径の数分の一程度の内径の透孔６ａ、７ｂが形成されている。樹脂フィルム６、７の外径は電極板５の外径より若干大きく形成され、樹脂フィルム６、７の内径は電極板５の外径よりも若干小さく形成されている。
蓋板２Ｂの中央部には蓋板２Ｂの外径の数分の一程度の内径を有する透孔２ｄが形成され、この透孔２ｄの上面側開口側を覆うように円板状の電極板５が取り付けられている。
電極板５にはその下面側周縁と上面側周縁を覆うようにリング状の第１の樹脂フィルム７と第２の樹脂フィルム６が装着されている。樹脂フィルム６、７の中央部にはそれらの外径の数分の一程度の内径の透孔６ａ、７ｂが形成されている。樹脂フィルム６、７の外径は電極板５の外径より若干大きく形成され、樹脂フィルム６、７の内径は電極板５の外径よりも若干小さく形成されている。
【0031】
電極板５は、ＳＵＳ３１６などの耐食性に優れたステンレス鋼板からなり、電極板の中央部が電池１の外部に露出され、電池１の端子として機能する。また、電極板５の上面側（外部接点側）にはＮｉめっき層が形成されていることが好ましい。
Ｎｉめっき層を設けることで電解液との接触を起因として発生するおそれがある電極板５の腐食を防止できる。また、電極板５の上面側に設けるＮｉめっき層を略し、Ｎｉめっき層の代わりにＮｉ板からなる外部電極板を溶接などの接合方法により取り付けることもできる。
Ｎｉめっき層を設けることで電解液との接触を起因として発生するおそれがある電極板５の腐食を防止できる。また、電極板５の上面側に設けるＮｉめっき層を略し、Ｎｉめっき層の代わりにＮｉ板からなる外部電極板を溶接などの接合方法により取り付けることもできる。
【0032】
樹脂フィルム６、７はそれらの中心位置を電極板５の中心位置と位置合わせした状態で電極板５をその厚さ方向両側から挟むように電極板５に融着されている。従って、電極板５の中央部は樹脂フィルム６、７に覆われておらず、電極板５の中央部が電池１の外部側に露出され、電極板５の周縁部側は樹脂フィルム６、７の外周部により所定幅で覆われている。また、樹脂フィルム６、７の外周縁側は所定の幅でもって電極板５の外周縁よりも外方に突出され、電極板５よりも外方側に位置する樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）が電極板５の外側において互いに沿わせられ、相互に熱融着により一体化され、融着部６ｂ、７ｂが形成されている。第１の樹脂フィルム７は電極板５の下面周縁側に融着され、第２の樹脂フィルム６は電極板５の上面周縁側に融着されている。第１の樹脂フィルム７の下面側は蓋板２Ｂの透孔周縁部に融着されている。
樹脂フィルム６、７の融着は、熱融着の他に、超音波溶着、レーザー溶着、高周波溶着など、他の融着手段（溶着手段）を用いても良い。
樹脂フィルム６、７の融着は、熱融着の他に、超音波溶着、レーザー溶着、高周波溶着など、他の融着手段（溶着手段）を用いても良い。
【0033】
電極板５は、外装体２の外部側であって前記透孔２ｄの外側に位置するように融着により蓋板２Ｂに取り付けられている。また、図１Ｃに示す構成において、電極板５と蓋板２Ｂとの間に第１の樹脂フィルム７が介挿されているので、第１の樹脂フィルム７をシーラントフィルムと呼称することができ、第２の樹脂フィルム６は電極板５の外面側を覆っているので樹脂カバーと呼称することができる。
【0034】
第２の樹脂フィルム６は、後述する他の実施形態において図８を用いて説明するように、例えば、融着層６Ａとこの融着層６Ａを支える基層６Ｂからなる２層の積層構造を有する。
第１の樹脂フィルム７は、後述する他の実施形態において図８を用いて説明するように、例えば、融着層７Ａとこの融着層７Ａを支える基層７Ｂと、基層７Ｂの反対側の面に融着された融着層７Ｃからなる３層の積層構造を採用できる。
樹脂フィルムの基層６Ｂ、７Ｂは、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ナイロンなどの高融点樹脂からなり、融着層６Ａ、７Ａ、７Ｃは変性ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などの熱可塑性樹脂の単体やコポリマーなどの低融点樹脂からなる。樹脂フィルム６、７において、融着層６Ａ、７Ａ、７Ｃを基層６Ｂ、７Ｂより低融点の樹脂で構成することにより、後述する熱融着による接合が確実となる。
ここで言及した高融点樹脂とは、一般的な熱融着温度（１５０～２００℃）よりも融点の高い樹脂を意味し、低融点樹脂とは高融点樹脂よりも融点の低い樹脂、換言すると一般的な熱融着温度より融点の低い樹脂を意味する。
第１の樹脂フィルム７は、後述する他の実施形態において図８を用いて説明するように、例えば、融着層７Ａとこの融着層７Ａを支える基層７Ｂと、基層７Ｂの反対側の面に融着された融着層７Ｃからなる３層の積層構造を採用できる。
樹脂フィルムの基層６Ｂ、７Ｂは、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ナイロンなどの高融点樹脂からなり、融着層６Ａ、７Ａ、７Ｃは変性ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などの熱可塑性樹脂の単体やコポリマーなどの低融点樹脂からなる。樹脂フィルム６、７において、融着層６Ａ、７Ａ、７Ｃを基層６Ｂ、７Ｂより低融点の樹脂で構成することにより、後述する熱融着による接合が確実となる。
ここで言及した高融点樹脂とは、一般的な熱融着温度（１５０～２００℃）よりも融点の高い樹脂を意味し、低融点樹脂とは高融点樹脂よりも融点の低い樹脂、換言すると一般的な熱融着温度より融点の低い樹脂を意味する。
【0035】
図１Ｃに示す電気化学セル１を製造するには、まず、図１Ａに示すように、下部容器２Ａの開口部上方などに、蓋板２Ｂを配置し、蓋板２Ｂの透孔２ｄの上方に第１の樹脂フィルム７と電極板５と第２の樹脂フィルム６を順次それらの中心を位置合わせつつ重ねて配置する。樹脂フィルム６、７で電極板５を挟む場合、樹脂フィルム６、７の融着層６Ａ側、７Ａ側をそれぞれ電極板５側に配置する。また、第２の樹脂フィルム７の融着層７Ｃは蓋板２Ｂ側に配置する。
蓋板２Ｂとその上方に重なるように配置した第１の樹脂フィルム７と電極板５と第２の樹脂フィルム６を融着用の加熱治具（ヒーター）で挟み、加熱加圧して各樹脂フィルム６、７の電極板５側の部分（融着層６Ａ、７Ａ）と樹脂フィルム７の蓋板２Ｂ側の部分（融着層７Ｃ）を溶融させる。この溶融処理後、冷却すると、図１Ｂに示すように樹脂フィルム６、７を電極板５に融着し、第１の樹脂フィルム７を蓋板２Ｂに融着することができる。
また、同時に電極板５の外側に突出している樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）を相互に熱融着して一体化し、融着部６ｂ、７ｂを形成する。
蓋板２Ｂとその上方に重なるように配置した第１の樹脂フィルム７と電極板５と第２の樹脂フィルム６を融着用の加熱治具（ヒーター）で挟み、加熱加圧して各樹脂フィルム６、７の電極板５側の部分（融着層６Ａ、７Ａ）と樹脂フィルム７の蓋板２Ｂ側の部分（融着層７Ｃ）を溶融させる。この溶融処理後、冷却すると、図１Ｂに示すように樹脂フィルム６、７を電極板５に融着し、第１の樹脂フィルム７を蓋板２Ｂに融着することができる。
また、同時に電極板５の外側に突出している樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）を相互に熱融着して一体化し、融着部６ｂ、７ｂを形成する。
【0036】
また、上述の樹脂フィルム６、７の融着処理とは別個に、図１Ａに示すように下部容器２Ａの内部に電極体３を収容しておくか、上述の融着処理後、下部容器２Ａの内部に電極体３を収容し、電極体３に設けられている図示略の２つの電極タブ（正極タブと負極タブ）のうち、下部容器２Ａ側に接続するべき一方の電極タブを下部容器２Ａの内面などに溶接などの接合方法により接合し、他方の電極タブを上述の電極板５の底面側に溶接などの接合方法により接合する。電極体３の電極タブを接合後、下部容器２Ａの内部に電解液を注入し、電解液の注入後、蓋板２Ｂの周縁部を溶接などの接合方法によって下部容器２Ａの側壁上部に接合する。上述の溶接には、レーザー溶接法、抵抗溶接法などを適宜用いることができる。
以上の処理により、図１Ｃに示す構造の電気化学セル１を得ることができる。
以上の処理により、図１Ｃに示す構造の電気化学セル１を得ることができる。
【0037】
以上説明の方法により得られた電気化学セル１は、樹脂フィルム６、７に挟まれた電極板５を蓋板２Ｂの透孔２ｄの外側（容器状の外装体２の外側）に配置し、樹脂フィルム６、７を蓋板２Ｂの外面側に融着するとともに、樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）を相互融着し、第１の樹脂フィルム７を電極板５に融着することで電極板５の周囲の封止構造を完成できる。
この構造であるならば、樹脂フィルム６、７で電極板５を挟んだ構造を蓋板２Ｂに融着（溶着）するという組み立て工程を採用できる。
また、樹脂フィルム６、７を電極板５と蓋板２Ｂに密着させる作業は、下部容器２Ａへの電極体３の挿入操作とは個別に実施できるので、蓋板２Ｂに対し樹脂フィルム６、７とともに電極板５を正確に位置決め処理できる。
この構造であるならば、樹脂フィルム６、７で電極板５を挟んだ構造を蓋板２Ｂに融着（溶着）するという組み立て工程を採用できる。
また、樹脂フィルム６、７を電極板５と蓋板２Ｂに密着させる作業は、下部容器２Ａへの電極体３の挿入操作とは個別に実施できるので、蓋板２Ｂに対し樹脂フィルム６、７とともに電極板５を正確に位置決め処理できる。
【0038】
電極板５と樹脂フィルム６、７を正確に位置決めするとともに、樹脂フィルム６、７を蓋板２Ｂに対し融着することで、蓋板２Ｂに対し電極板５を正確に位置決め後、融着することができる。また、融着の場合、融点の低い融着層６Ａ、７Ａ、７Ｃを中心に溶融させて樹脂フィルム６と電極板５と樹脂フィルム７と蓋板２Ｂを融着するので、融着部分の構造信頼性も十分に高くすることができる。
また、電極板５を蓋板２Ｂに取り付ける際、樹脂フィルム６、７が緩衝材となり、電極板５と蓋板２Ｂを保護できる。更に、電極板５に樹脂フィルム６、７を融着した構造となっていので、融着部分の構造安定性が向上し、電極板５を樹脂フィルム６、７により両面側から保護した構造を提供できる。
また、電極板５を蓋板２Ｂに取り付ける際、樹脂フィルム６、７が緩衝材となり、電極板５と蓋板２Ｂを保護できる。更に、電極板５に樹脂フィルム６、７を融着した構造となっていので、融着部分の構造安定性が向上し、電極板５を樹脂フィルム６、７により両面側から保護した構造を提供できる。
【0039】
＜第２実施形態＞
図２Ａ～図２Ｃは本発明に係る電気化学セルの第２実施形態について説明するための図であり、第２実施形態の電気化学セル１０は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１０において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第１実施形態と同様である。
なお、図２では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
図２Ａ～図２Ｃは本発明に係る電気化学セルの第２実施形態について説明するための図であり、第２実施形態の電気化学セル１０は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１０において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第１実施形態と同様である。
なお、図２では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
【0040】
第２実施形態の電気化学セル１０において、先の第１実施形態の電気化学セル１と異なっているのは、蓋板２Ｂの下面側に樹脂フィルム６、７によって挟まれた状態の電極板５が取り付けられている構造である。電極板５は、第１の樹脂フィルム７を蓋板２Ｂの下面側に融着することにより取り付けられている。
第２実施形態において下部容器２Ａと蓋板２Ｂの構成、電極板５と樹脂フィルム６、７の構成は第１実施形態と同等であるが、蓋板２Ｂの下面側に電極板５が固定されている構成のみが異なる。その他の構成は同等である。
従って、電極板５は、外装体２の内部側であって前記透孔２ｄの内側に位置するように融着により蓋板２Ｂに取り付けられている。蓋板２Ｂは、平板状であるので、上面（平面）と下面（平面）を有するが、この実施形態では、下面（平面）側に電極板５が取り付けられている。
第２実施形態において下部容器２Ａと蓋板２Ｂの構成、電極板５と樹脂フィルム６、７の構成は第１実施形態と同等であるが、蓋板２Ｂの下面側に電極板５が固定されている構成のみが異なる。その他の構成は同等である。
従って、電極板５は、外装体２の内部側であって前記透孔２ｄの内側に位置するように融着により蓋板２Ｂに取り付けられている。蓋板２Ｂは、平板状であるので、上面（平面）と下面（平面）を有するが、この実施形態では、下面（平面）側に電極板５が取り付けられている。
【0041】
図２Ｃに示す電気化学セル１を製造するには、まず、図２Ａに示すように、下部容器２Ａの開口部上方などに、蓋板２Ｂを配置し、蓋板２Ｂの透孔２ｄの下方に第２の樹脂フィルム６と電極板５と第１の樹脂フィルム７を順次それらの中心を位置合わせつつ重ねて配置する。蓋板２Ｂとその下方に重ねて配置した第１の樹脂フィルム７と電極板５と第２の樹脂フィルム６を融着用の加熱治具で挟み、加熱加圧して各フィルム６、７の電極板５側の部分（融着層６Ａと融着層７Ａ）を溶融させる。また、第１の樹脂フィルム７の蓋板２Ｂ側の部分（融着層７Ｃ）を溶融させた後、冷却すると樹脂フィルム６、７を電極板５に融着し、図２Ｂに示すように第１の樹脂フィルム７を蓋板２Ｂに融着することができる。
また、同時に電極板５の外側に突出している樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）を相互に融着して一体化し、融着部６ｂ、７ｂを形成する。
また、同時に電極板５の外側に突出している樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）を相互に融着して一体化し、融着部６ｂ、７ｂを形成する。
【0042】
また、上述の樹脂フィルム６、７の融着処理とは別個に、図２Ａに示すように下部容器２Ａの内部に電極体３を収容しておくか、上述の融着処理後、下部容器２Ａの内部に電極体３を収容し、電極体に設けられている図示略の２つの電極タブ（正極タブと負極タブ）のうち、下部容器２Ａ側に接続するべき一方の電極タブを下部容器２Ａの内面などに溶接などの接合方法により接合し、他方の電極タブを上述の電極板５の底面側に溶接などの接合方法により接合する。電極体３の電極タブを接合後、下部容器２Ａの内部に電解液を注入し、電解液の注入後、蓋板２Ｂの周縁部を溶接などの接合方法によって下部容器２Ａの側壁上部に接合する。上述の溶接には、レーザー溶接法、抵抗溶接法などを適宜用いることができる。
【0043】
【0044】
＜第３実施形態＞
図３Ａ～図３Ｃは本発明に係る電気化学セルの第３実施形態について説明するための図であり、第３実施形態の電気化学セル１５は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１５において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第１実施形態と同様である。
なお、図３では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
図３Ａ～図３Ｃは本発明に係る電気化学セルの第３実施形態について説明するための図であり、第３実施形態の電気化学セル１５は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１５において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第１実施形態と同様である。
なお、図３では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
【0045】
第３実施形態の構成において、第１実施形態の構成と異なっているのは、蓋板の構成である。第１実施形態の蓋板２Ｂが平板状であった構成と異なり、第３実施形態の構成では蓋板２Ｄにおいて、その中央部に凹部２ｅが形成されている点が異なる。凹部２ｅは、蓋板２Ｄの外周縁部よりも一段低くなるように平面視リング状に形成されている。従って、蓋板２Ｄの凹部２ｅの上面側には平面が形成されている。
そして、凹部２ｅの上面側に樹脂フィルム６、７によって挟まれた状態の電極板５が取り付けられている。第２の樹脂フィルム６の下面内周側は電極板５の上面外周部に融着され、電極板５の外周縁から外側に突出されている樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）は相互に融着されて融着部６ｂ、７ｂが形成され、第１の樹脂フィルム７の上面内周側は電極板５の下面外周側に融着され、第１の樹脂フィルム７の下面外周側は凹部２ｅの上面側に融着されている。
従って、電極板５は、外装体２の外部側であって透孔２ｄの外側に位置するように融着により蓋板２Ｂの凹部２ｅに取り付けられている。
そして、凹部２ｅの上面側に樹脂フィルム６、７によって挟まれた状態の電極板５が取り付けられている。第２の樹脂フィルム６の下面内周側は電極板５の上面外周部に融着され、電極板５の外周縁から外側に突出されている樹脂フィルム６、７の外周縁部（延出部）は相互に融着されて融着部６ｂ、７ｂが形成され、第１の樹脂フィルム７の上面内周側は電極板５の下面外周側に融着され、第１の樹脂フィルム７の下面外周側は凹部２ｅの上面側に融着されている。
従って、電極板５は、外装体２の外部側であって透孔２ｄの外側に位置するように融着により蓋板２Ｂの凹部２ｅに取り付けられている。
【0046】
第３実施形態の構造についても、第１実施形態を製造する場合と同様の手順に従い、図３Ａに示すように第１の樹脂フィルム７、電極板５、第２の樹脂フィルム６を位置合わせして重ね、図３Ｂに示すように融着し、蓋板２Ｄを下部容器２Ａの側壁上部に溶接することにより図３Ｃに示す電気化学セル１５を得ることができる。
図３Ｃに示す構成の電気化学セル１５であっても、第１実施形態の電気化学セル１と同等の作用効果を得ることができる。
図３Ｃに示す構成の電気化学セル１５であっても、第１実施形態の電気化学セル１と同等の作用効果を得ることができる。
【0047】
＜第４実施形態＞
図４Ａ～図４Ｃは本発明に係る電気化学セルの第４実施形態について説明するための図であり、第４実施形態の電気化学セル２０は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池２０において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第１実施形態と同様である。
なお、図４では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
図４Ａ～図４Ｃは本発明に係る電気化学セルの第４実施形態について説明するための図であり、第４実施形態の電気化学セル２０は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池２０において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第１実施形態と同様である。
なお、図４では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
【0048】
第４実施形態の電気化学セル２０において、先の第３実施形態の電気化学セル１５と異なっているのは、蓋板２Ｅの中央部に凹部２ｅの代わりに凸部２ｆが形成されている点が異なる。凸部２ｆは、蓋板２Ｅの外周縁部よりも一段高くなるように平面視リング状に形成されている。従って、蓋板２Ｅの凸部２ｆの下面側には平面が形成されている。
蓋板２Ｅの下面側に樹脂フィルム６、７によって挟まれた状態の電極板５が取り付けられている。電極板５は、樹脂フィルム６、７を蓋板２Ｅの下面側に融着することにより取り付けられている。
第４実施形態において下部容器２Ａの構成、電極板５と第２の樹脂フィルム６と第１の樹脂フィルム７の構成は第３実施形態と同等であるが、蓋板２Ｅに凸部２ｆを有し、蓋板２Ｅの下面側に電極板５が固定されている構成のみが異なる。その他の構成は同等である。
第４実施形態の電極板５は、外装体２の内部側であって透孔２ｄの内側に位置するように融着により蓋板２Ｂの凸部２ｆ上に取り付けられている。
蓋板２Ｅの下面側に樹脂フィルム６、７によって挟まれた状態の電極板５が取り付けられている。電極板５は、樹脂フィルム６、７を蓋板２Ｅの下面側に融着することにより取り付けられている。
第４実施形態において下部容器２Ａの構成、電極板５と第２の樹脂フィルム６と第１の樹脂フィルム７の構成は第３実施形態と同等であるが、蓋板２Ｅに凸部２ｆを有し、蓋板２Ｅの下面側に電極板５が固定されている構成のみが異なる。その他の構成は同等である。
第４実施形態の電極板５は、外装体２の内部側であって透孔２ｄの内側に位置するように融着により蓋板２Ｂの凸部２ｆ上に取り付けられている。
【0049】
第４実施形態の構造についても、第３実施形態を製造する場合と同様の手順に従い、図４Ａに示すように第２の樹脂フィルム６、電極板５、第１の樹脂フィルム７を位置合わせして重ね、図４Ｂに示すように蓋板２Ｅに融着し、蓋板２Ｅを下部容器２Ａの側壁上部に溶接することにより図４Ｃに示す電気化学セル２０を得ることができる。
図４Ｃに示す構成の電気化学セル２０であっても、第３実施形態の電気化学セル１と同等の作用効果を得ることができる。
図４Ｃに示す構成の電気化学セル２０であっても、第３実施形態の電気化学セル１と同等の作用効果を得ることができる。
【0050】
なお、ここまで説明した第１実施形態～第４実施形態の電気化学セル１、１０、１５、２０にあっては、電極体３の構成について詳しい説明は省略したが、電極体は一例として以下に説明するような構成を採用することができる。
【0051】
＜電極体＞
図５は、一実施形態としての電極体３を示す斜視図であり、この電極体３は、負極側セパレータ層３６で被覆された負極体３０と正極側セパレータ層４６で被覆された正極体４０からなる。
電極体３は、負極体３０および正極体４０を互い違いに積層するように巻回された電極体である。具体的に、電極体３は、負極側セパレータ層３６を介して負極体３０と正極体４０とを重ね合わせて扁平状に巻回することにより形成されている。負極体３０には負極タブ３５が設けられ、正極体４０の正極タブ４５は、例えば、上述の電極板５に接続される。
本実施形態において、負極タブ３５が下部容器２Ａに接続される部分と正極タブ４５が電極板５に接続される部分の構造は後述する折り畳み構造とされているが、この折り畳み構造の詳細については後に説明する。なお、巻回構造の電極体３は一例に過ぎないので、他の構造を採用しても良く、他の構造の電極体の一例については後述する。
図５は、一実施形態としての電極体３を示す斜視図であり、この電極体３は、負極側セパレータ層３６で被覆された負極体３０と正極側セパレータ層４６で被覆された正極体４０からなる。
電極体３は、負極体３０および正極体４０を互い違いに積層するように巻回された電極体である。具体的に、電極体３は、負極側セパレータ層３６を介して負極体３０と正極体４０とを重ね合わせて扁平状に巻回することにより形成されている。負極体３０には負極タブ３５が設けられ、正極体４０の正極タブ４５は、例えば、上述の電極板５に接続される。
本実施形態において、負極タブ３５が下部容器２Ａに接続される部分と正極タブ４５が電極板５に接続される部分の構造は後述する折り畳み構造とされているが、この折り畳み構造の詳細については後に説明する。なお、巻回構造の電極体３は一例に過ぎないので、他の構造を採用しても良く、他の構造の電極体の一例については後述する。
【0052】
負極側セパレータ層３６は負極体３０において負極タブ３５とその基端側の周囲部分を除き、残り全体を覆うように形成されている。正極側セパレータ層４６は正極体４０において正極タブ４５とその基端側周囲部分を除き、残り全体を覆うように形成されている。
このため、セパレータ層３６、４６は、負極体３０と正極体４０を巻回した状態において負極体３０および正極体４０の周囲およびこれらの層間に配置され、負極体３０と正極体４０とが絶縁分離される。
このため、セパレータ層３６、４６は、負極体３０と正極体４０を巻回した状態において負極体３０および正極体４０の周囲およびこれらの層間に配置され、負極体３０と正極体４０とが絶縁分離される。
【0053】
なお、図５においては層厚を無視してセパレータ層３６、４６の存在位置のみを表示しているが、セパレータ層３６、４６は少なくとも負極体３０と正極体４０とが対向する領域の全体で負極体３０と正極体４０との間に介在するように、かつ、負極側セパレータ層３６が負極体３０を覆うように、正極側セパレータ層４６が正極体４０を覆うように配置されている。
以下、負極体３０および正極体４０が巻回されて積層された方向を積層方向と称する。なお、巻回とは、特定の巻回中心軸の周囲を周回するように巻かれることである。
以下、負極体３０および正極体４０が巻回されて積層された方向を積層方向と称する。なお、巻回とは、特定の巻回中心軸の周囲を周回するように巻かれることである。
【0054】
負極体３０は、金属材料により形成された箔状の負極集電体と、負極集電体の片面または両面に塗工された負極活物質層とを備えたシート状の部材である。負極集電体は、例えば銅やニッケル等の金属箔により形成されている。金属箔の厚さは一例として数μｍ程度である。負極活物質は、例えば、シリコンやシリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム等の単体又は混合物である。負極集電体は円形状の複数の負極本体と隣接する負極本体を接続する帯状の接続部とからなり、配列方向一端の負極集電体の外周部から負極タブが延出されている。
【0055】
負極活物質層の形成材料として、負極活物質に加え、導電助剤（例えば、アセチレンブラック等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデンやスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のディスパージョン等）、増粘剤（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等）、溶剤（例えば、水、Ｎ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して負極用スラリーを作製することができる。負極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「負極用スラリー」ということができる。この負極用スラリーを負極側集電体に塗布し、乾燥させることにより負極活物質層を形成できる。
【0056】
正極体４０は、金属材料により形成された箔状の正極集電体と、正極集電体の片面または両面に塗工された正極活物質層と、を備えた１枚のシート状の部材である。正極集電体は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属箔により形成されている。金属箔の厚さは一例として１０数μｍ程度である。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。正極集電体は円形状の複数の正極本体と隣接する正極本体を接続する帯状の接続部とからなり、配列方向一端の正極集電体の外周部から正極タブが延出されている。
【0057】
正極活物質層の形成材料として、上述の正極活物質に加え、導電助剤（例えば、アセチレンブラック等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して正極用スラリーを作製することができる。正極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「正極用スラリー」ということができる。この正極用スラリーを正極側集電体に塗布し、乾燥させることにより正極活物質層を形成できる。
【0058】
セパレータ層３６、４６は、一例としてリチウムイオン導電性を有する樹脂層である。セパレータ層３６、４６は、例えばポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等により形成されている。なお、セパレータ層３６、４６は正極体４０と負極体３０の分離を行えば良いため、どちらか一方を略しても良い。
【0059】
図３に示すように本実施形態の電極体３は、外装体２内に高密度で配置されるように、外装体内の密封空間の形状に対応する形状に形成されている。すなわち、電極体３は、積層方向から見て、円形状に形成されている。
負極体３０は円形状の複数の負極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有し、正極体４０は円形状の複数の正極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有する。このため、負極体３０の円形状の負極集電体と正極体４０の円形状の正極集電体を交互に積み重ねるか巻回することにより、図５に示す電極体３が構成される。
負極体３０は円形状の複数の負極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有し、正極体４０は円形状の複数の正極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有する。このため、負極体３０の円形状の負極集電体と正極体４０の円形状の正極集電体を交互に積み重ねるか巻回することにより、図５に示す電極体３が構成される。
【0060】
図５に示す電極体３の場合、図６、図７を基に以下に説明するように外装体２に取り付けることができる。
図６は、正極タブ４５を左側に延出させ、負極タブ３５を右側に延出させて電極体３を配置した状態を平面視している。正極タブ４５の先端表面側（手前側）の面に正極側電極板５が超音波溶接されている。
図６に示す電極板５の一面（裏面）側であって、正極タブ４５の先端部を溶接する部分周りに溶接前にリング状の樹脂フィルム６、７を融着しておく。
図６は、正極タブ４５を左側に延出させ、負極タブ３５を右側に延出させて電極体３を配置した状態を平面視している。正極タブ４５の先端表面側（手前側）の面に正極側電極板５が超音波溶接されている。
図６に示す電極板５の一面（裏面）側であって、正極タブ４５の先端部を溶接する部分周りに溶接前にリング状の樹脂フィルム６、７を融着しておく。
【0061】
リング状の樹脂フィルム６、７に関し、図８に示す構造を採用できる。先に説明したように、図８に示す構成では、電極板５の下面側に３層構造の第１の樹脂フィルム７が融着され、電極板の上面側に２層構造の第２の樹脂フィルム６が融着されている。
第２の樹脂フィルム６の電極板５側の面が融着層６Ａであり、第１の樹脂フィルム７の電極板５側の面が融着層７Ａである。
電極板５を樹脂フィルム６、７で挟んで融着することで、融着層６Ａと融着層７Ａを電極板５に融着できるとともに、電極板５の周囲に突出している融着層６Ａと融着層７Ａを相互に融着して先に説明したように融着部６ａ、７ａを形成できる。
電極板５を樹脂フィルム６、７で挟んで融着したものを本願明細書では電極板ユニットと呼称することができる。
第２の樹脂フィルム６の電極板５側の面が融着層６Ａであり、第１の樹脂フィルム７の電極板５側の面が融着層７Ａである。
電極板５を樹脂フィルム６、７で挟んで融着することで、融着層６Ａと融着層７Ａを電極板５に融着できるとともに、電極板５の周囲に突出している融着層６Ａと融着層７Ａを相互に融着して先に説明したように融着部６ａ、７ａを形成できる。
電極板５を樹脂フィルム６、７で挟んで融着したものを本願明細書では電極板ユニットと呼称することができる。
【0062】
図７に示すように、正極タブ４５の先端部４５Ｂを蓋板２Ｂの透孔２ａに下面側から挿通し、正極タブ４５の先端側に樹脂フィルム６、７を備えた電極板５を超音波溶接法などの接合方法により接合する。第１の樹脂フィルム７の透孔７ａ内に電極板５の下面が露出しているので、正極タブ４５の先端部４５Ｂを容易に接合できる。
次に、図７に示すように、負極タブ３５の先端を下部容器２Ａの底面あるいは内周面に溶接などの接合方法により取り付け、負極タブ３５と正極タブ４５をいずれもＺ型に折り畳むようにして下部容器２Ａに電極体３を収容することができる。また、蓋板２Ｂを下部容器２Ａの開口部に近接させることで蓋板２Ｂの外周縁部を下部容器２Ａの開口部に溶接などの接合方法により接合することができる。
次に、図７に示すように、負極タブ３５の先端を下部容器２Ａの底面あるいは内周面に溶接などの接合方法により取り付け、負極タブ３５と正極タブ４５をいずれもＺ型に折り畳むようにして下部容器２Ａに電極体３を収容することができる。また、蓋板２Ｂを下部容器２Ａの開口部に近接させることで蓋板２Ｂの外周縁部を下部容器２Ａの開口部に溶接などの接合方法により接合することができる。
【0063】
以上の接合方法により、図１Ｃに示す構成の電気化学セル１を製造することができる。
なお、以上説明した接合方法は、一つの例であって、電気化学セル１を製造する場合に図７に示す接合方法に制限されるものではない。
なお、以上説明した接合方法は、一つの例であって、電気化学セル１を製造する場合に図７に示す接合方法に制限されるものではない。
【0064】
＜電極体の他の構造例＞
図９は、正極体と負極体から構成される電極体の他の例を示すもので、この例の電極体８０は、円板状の複数の負極本体８１を接続部８２を介し接続した帯状の正極体と、円板状の複数の正極本体８３を接続部８４を介し接続した帯状の負極体を交互につづら折り状に積層した構成の電極体８０である。最外層の負極本体８１から負極タブ８６が延出され、最外層の正極本体８３から正極タブ８７が延出されている。
図９は、正極体と負極体から構成される電極体の他の例を示すもので、この例の電極体８０は、円板状の複数の負極本体８１を接続部８２を介し接続した帯状の正極体と、円板状の複数の正極本体８３を接続部８４を介し接続した帯状の負極体を交互につづら折り状に積層した構成の電極体８０である。最外層の負極本体８１から負極タブ８６が延出され、最外層の正極本体８３から正極タブ８７が延出されている。
【0065】
つづら折り構造の電極体８０にあっては、折り畳み状態により、図９に示すように負極タブ８６と正極タブ８７を延出させることができる。
このような構造の電極体８０に対する場合であっても、上述した電極体３を用いた実施形態と同様に側面視Ｚ状に負極タブ８６と正極タブ８７を折り曲げて配置し、外装体２の内部に収容し電気化学セル（電池）を構成することができる。
このような構造の電極体８０に対する場合であっても、上述した電極体３を用いた実施形態と同様に側面視Ｚ状に負極タブ８６と正極タブ８７を折り曲げて配置し、外装体２の内部に収容し電気化学セル（電池）を構成することができる。
【0066】
【0067】
＜外装体の他の構造例＞
図１～図４を基に、外装体の種々の構造について説明したが、本発明では図１０に示すように、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｇと、該下部容器２Ｇの開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）２５を採用しても良い。
図１０に示す構造では、底壁２ａの中央部に透孔２ｇが形成され、底壁２ａの上面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
図１～図４を基に、外装体の種々の構造について説明したが、本発明では図１０に示すように、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｇと、該下部容器２Ｇの開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）２５を採用しても良い。
図１０に示す構造では、底壁２ａの中央部に透孔２ｇが形成され、底壁２ａの上面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
【0068】
電極板５と樹脂フィルム６、７の構成については先に図１、図３などを用いて説明した実施形態に採用した電極板５、樹脂フィルム６、７の構成と同等である。
図１０に示す構成の電池２５を採用しても、先の実施形態で得られた効果と同等の効果を得ることができる。
図１０に示す構成の電池２５を採用しても、先の実施形態で得られた効果と同等の効果を得ることができる。
【0069】
本発明では更に図１１に示すように、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｊと、該下部容器２Ｊの開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定された平板状の蓋板２Ｈからなる構造の電池（電気化学セル）２６を採用しても良い。
図１１に示す構造では、底壁２ａの中央部に凹部２ｍが形成され、凹部２ｍの中央に透孔２ｎが形成され、底壁２ａの上面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
図１１に示す構造では、底壁２ａの中央部に凹部２ｍが形成され、凹部２ｍの中央に透孔２ｎが形成され、底壁２ａの上面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
【0070】
電極板５と樹脂フィルム６、７の構成については先に図１、図３などを用いて説明した実施形態に採用されていた電極板５、樹脂フィルム６、７の構成と同等である。
図１１に示す構成の電池２６を採用しても、先の実施形態で得られた効果と同等の効果を得ることができる。
図１１に示す構成の電池２６を採用しても、先の実施形態で得られた効果と同等の効果を得ることができる。
【0071】
＜外装体の他の実施形態＞
ここまでの実施形態では、外装体として金属製の電池缶（金属缶）を適用した実施形態について説明したが、外装体は図１２、図１３を基に先に説明したラミネートフィルムからなる構成としても良い。
本実施形態において、図１２に示すように、薄型円筒容器状の第１容器１０１と第２容器１０２の組み合わせにより外装体が構成される。第２容器１０２の外周壁１０４は全周に渡り周縁部を断面Ｕ字型に折曲され、Ｕ字型折曲部分の外周側を囲むように第１容器１０１の円筒状の外周壁１０３が設けられている。そして、外周壁１０３と外周壁１０４の重ね合わせ部分が融着されている。
ここまでの実施形態では、外装体として金属製の電池缶（金属缶）を適用した実施形態について説明したが、外装体は図１２、図１３を基に先に説明したラミネートフィルムからなる構成としても良い。
本実施形態において、図１２に示すように、薄型円筒容器状の第１容器１０１と第２容器１０２の組み合わせにより外装体が構成される。第２容器１０２の外周壁１０４は全周に渡り周縁部を断面Ｕ字型に折曲され、Ｕ字型折曲部分の外周側を囲むように第１容器１０１の円筒状の外周壁１０３が設けられている。そして、外周壁１０３と外周壁１０４の重ね合わせ部分が融着されている。
【0072】
第１容器１０１の底板中央の透孔の内側に円板状の負極側電極板１０５が配置され、第２容器１０２の天板中央の透孔の内側に円板状の保護プレート１０６を備えた正極側電極板１０９が配置されている。図１２と図１３の構成では、負極側電極板１０５に隣接して負極側シーラントリング１０７が配置され、正極側電極板１０９に隣接して正極側シーラントリング１０８が配置され、これらの間に電極体１１０が配置されていた。
【0073】
本実施形態において電極体１１０は、上述した構成の電極体３を適用できる。あるいは、図９に示す電極体８０を適用できる。
第１容器１０１および第２容器１０２は、それぞれラミネートフィルム（ラミネート構造体）により形成されている。ラミネートフィルムは、金属箔（金属層）と、重ね合わせ面（内側面）に設けられ金属箔を被覆する融着層（樹脂層）と、外側面に設けられ金属箔を被覆する保護層（樹脂層）とを有する。金属層は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等からなり、外気や水蒸気を遮断する金属箔により形成されている。
第１容器１０１および第２容器１０２は、それぞれラミネートフィルム（ラミネート構造体）により形成されている。ラミネートフィルムは、金属箔（金属層）と、重ね合わせ面（内側面）に設けられ金属箔を被覆する融着層（樹脂層）と、外側面に設けられ金属箔を被覆する保護層（樹脂層）とを有する。金属層は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等からなり、外気や水蒸気を遮断する金属箔により形成されている。
【0074】
図１２、図１３に示す構成では、第１容器１０１と第２容器１０２の中心部にそれぞれ透孔１２０が形成され、それらの内側に負極側電極板１０５あるいは正極側電極板１０９が設けられていたが、これらの構造の替わりに、図１Ａに示す樹脂フィルム６、７で電極板５を覆って融着した構造を適用できる。
即ち、蓋板２Ｂの部分を第１容器１０１の底板と見立てて、第１容器１０１の底板外面側に図１Ａに示す樹脂フィルム６、７で電極板５を覆って融着した構造を適用することができる。
また、蓋板２Ｂの部分を第２容器１０２の天板と見立てて、第２容器１０２の天板外面側に図１Ａに示す樹脂フィルム６、７で電極板５を覆って融着した構造を適用することができる。
即ち、蓋板２Ｂの部分を第１容器１０１の底板と見立てて、第１容器１０１の底板外面側に図１Ａに示す樹脂フィルム６、７で電極板５を覆って融着した構造を適用することができる。
また、蓋板２Ｂの部分を第２容器１０２の天板と見立てて、第２容器１０２の天板外面側に図１Ａに示す樹脂フィルム６、７で電極板５を覆って融着した構造を適用することができる。
【0075】
「電極板ユニットの作製」
先に説明した実施形態では、図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ、図４Ａなどに示すように、蓋板２Ｂ、２Ｄ、２Ｅのいずれかと電極板５に対し樹脂フィルム６、７を予め配置した後、これらを融着する工程について説明したが、融着工程は上述した工程には限らない。
例えば、図７を基に先に説明した工程では、電極板５に対し第２の樹脂フィルム６、７を正確に位置決めして融着し、予め電極板ユニットとして構成し、この電極板ユニットを蓋板２Ｂに対し位置合わせして、融着し、その後、正極タブ４５に電極板５を溶接する工程を採用した。
この工程によれば、電極板５に対する樹脂フィルム６、７の位置決め作業を正確に行った後で蓋板２Ｂ、２Ｄ、２Ｅに対し電極板ユニットを融着するので、蓋板２Ｂ、２Ｄ、２Ｅの中心部に正確に電極板５を融着し固定することができる。
先に説明した実施形態では、図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ、図４Ａなどに示すように、蓋板２Ｂ、２Ｄ、２Ｅのいずれかと電極板５に対し樹脂フィルム６、７を予め配置した後、これらを融着する工程について説明したが、融着工程は上述した工程には限らない。
例えば、図７を基に先に説明した工程では、電極板５に対し第２の樹脂フィルム６、７を正確に位置決めして融着し、予め電極板ユニットとして構成し、この電極板ユニットを蓋板２Ｂに対し位置合わせして、融着し、その後、正極タブ４５に電極板５を溶接する工程を採用した。
この工程によれば、電極板５に対する樹脂フィルム６、７の位置決め作業を正確に行った後で蓋板２Ｂ、２Ｄ、２Ｅに対し電極板ユニットを融着するので、蓋板２Ｂ、２Ｄ、２Ｅの中心部に正確に電極板５を融着し固定することができる。
【0076】
あるいは、外装体２の透孔２ａの内側または外側に一方の樹脂フィルムを融着後、樹脂フィルムを融着した状態の電極板を先の一方の樹脂フィルムに沿わせて挿入し、位置合わせの後、両者を融着するという組み立て工程を採用することもできる。
または、予め電極板５に正極タブ４５を溶接して接合しておき、正極タブ４５を接合した電極板５の表裏面を樹脂フィルム６、７で挟むように融着し、その後、融着した樹脂フィルム６、７を有する電極板５を蓋板２Ｂに融着し、その後、電極体３を下部容器２Ａに収容し、その後、蓋板２Ｂの下部容器２Ａへの溶接を行っても良い。
または、予め電極板５に正極タブ４５を溶接して接合しておき、正極タブ４５を接合した電極板５の表裏面を樹脂フィルム６、７で挟むように融着し、その後、融着した樹脂フィルム６、７を有する電極板５を蓋板２Ｂに融着し、その後、電極体３を下部容器２Ａに収容し、その後、蓋板２Ｂの下部容器２Ａへの溶接を行っても良い。
【0077】
＜第５実施形態＞
図１４は本発明に係る電気化学セルの第５実施形態について説明するための断面図であり、第５実施形態の電気化学セル５０は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池５０において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第３実施形態と同様である。
図１４は本発明に係る電気化学セルの第５実施形態について説明するための断面図であり、第５実施形態の電気化学セル５０は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池５０において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第３実施形態と同様である。
【0078】
第５実施形態の電気化学セル５０において、蓋板２Ｄに形成された凹部２ｅの上面側に第１の樹脂フィルム７によって電極板５が融着されているのは、先の第３実施形態の電気化学セル１５と同等である。異なっているのは、電極板５の上面側に絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）５１が設けられている点である。この絶縁フィルム５１はリング状の平面形状を有し、中心部に形成されている透孔５１ａにより電極板５が外部に露出されている。絶縁フィルム５１は底面側に図示略の粘着層を有している。絶縁フィルム５１は粘着層を介し蓋板２Ｄの上面と樹脂フィルム７の周縁部上面と電極板５の上面に接着されている。
なお、本実施形態において第１の樹脂フィルム７の周縁側は電極板５を融着する際に電極板５の周縁側に上方に盛り上がるように配置される。このため、絶縁フィルム５１は第１の樹脂フィルム７の周縁側に密着でき、蓋板２Ｄとの段差を埋める効果がある。
絶縁フィルム５１を設けることで、絶縁フィルム５１を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、第１の樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム５１は略してもよい。
なお、本実施形態において第１の樹脂フィルム７の周縁側は電極板５を融着する際に電極板５の周縁側に上方に盛り上がるように配置される。このため、絶縁フィルム５１は第１の樹脂フィルム７の周縁側に密着でき、蓋板２Ｄとの段差を埋める効果がある。
絶縁フィルム５１を設けることで、絶縁フィルム５１を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、第１の樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム５１は略してもよい。
【0079】
＜第６実施形態＞
図１５は本発明に係る電気化学セルの第６実施形態について説明するための断面図であり、第６実施形態の電気化学セル５５は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池５５において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第２実施形態と同様である。
図１５は本発明に係る電気化学セルの第６実施形態について説明するための断面図であり、第６実施形態の電気化学セル５５は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池５５において、金属製容器からなる外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている構成は先の第２実施形態と同様である。
【0080】
第６実施形態の電気化学セル５５において、蓋板Ｂの下面側に第１の樹脂フィルム７によって電極板５が融着されているのは、先の第２実施形態の電気化学セル１０と同等である。異なっているのは、電極板５の下面側に絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）５６が設けられている点である。この絶縁フィルム５６はリング状の平面形状を有し、中心部に形成されている透孔５６ａにより電極板５が電池内部側に露出されている。絶縁フィルム５６は上面側に図示略の粘着層を有している。絶縁フィルム５６は粘着層を介し第１の樹脂フィルム７の周縁部下面と電極板５の下面周縁側に接着されている。
絶縁フィルム５６を設けることで、絶縁フィルム５６を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム５６は略してもよい。また、絶縁フィルム５６は、内部電極のショートを防止する効果を有する。
絶縁フィルム５６を設けることで、絶縁フィルム５６を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム５６は略してもよい。また、絶縁フィルム５６は、内部電極のショートを防止する効果を有する。
【0081】
＜第７実施形態＞
図１６は本発明に係る電気化学セルの第７実施形態について説明するための断面図である。第７実施形態の電気化学セル６０は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｇと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１６に示す構造では、底壁２ａの中央部に透孔２ｇが形成され、底壁２ａの下面側に、第１の樹脂フィルム７により電極板５が融着されている。また、電極板５の外面側にはリング状の絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）６１が貼り付けられている。この絶縁フィルム６１の外径は電極板５よりも大きく形成され、第１の樹脂フィルム７の外面側と電極板５の外面側に密着することで、電極板５を外装体２に充分固定している。
図１６に示す構造例であっても、絶縁フィルム６１を設けることで、絶縁フィルム６１を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、第１の樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム６１は略してもよい。また、絶縁フィルム６１は、内部電極のショートを防止する効果を有する。その他の作用効果については先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１６は本発明に係る電気化学セルの第７実施形態について説明するための断面図である。第７実施形態の電気化学セル６０は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｇと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１６に示す構造では、底壁２ａの中央部に透孔２ｇが形成され、底壁２ａの下面側に、第１の樹脂フィルム７により電極板５が融着されている。また、電極板５の外面側にはリング状の絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）６１が貼り付けられている。この絶縁フィルム６１の外径は電極板５よりも大きく形成され、第１の樹脂フィルム７の外面側と電極板５の外面側に密着することで、電極板５を外装体２に充分固定している。
図１６に示す構造例であっても、絶縁フィルム６１を設けることで、絶縁フィルム６１を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、第１の樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム６１は略してもよい。また、絶縁フィルム６１は、内部電極のショートを防止する効果を有する。その他の作用効果については先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0082】
＜第８実施形態＞
図１７は本発明に係る電気化学セルの第８実施形態について説明するための断面図である。第８実施形態の電気化学セル６５は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｇと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１７に示す構造では、底壁２ａの中央部に透孔２ｇが形成され、底壁２ａの下面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
図１７に示す構造の電気化学セル６５においても先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１７は本発明に係る電気化学セルの第８実施形態について説明するための断面図である。第８実施形態の電気化学セル６５は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｇと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１７に示す構造では、底壁２ａの中央部に透孔２ｇが形成され、底壁２ａの下面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
図１７に示す構造の電気化学セル６５においても先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0083】
＜第９実施形態＞
図１８は本発明に係る電気化学セルの第９実施形態について説明するための断面図である。第９実施形態の電気化学セル７０は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｋと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１８に示す構造では、底壁２ａの中央部に上向きの凸部２Ｓが形成され、凸部２ｓの中央に透孔２ｐが形成され、底壁２ａの下面側に、第１の樹脂フィルム７により電極板５が融着されている。また、電極板５の外面側にはリング状の絶縁フィルム６１が貼り付けられている。この絶縁フィルム６１の外径は電極板５よりも大きく形成され、第１の樹脂フィルム７の外面側と電極板５の外面側に密着することで、電極板５を外装体２に固定している。
図１８に示す構造例であっても、絶縁フィルム６１を設けることで、絶縁フィルム６１を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、第１の樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム６１は略してもよい。また、絶縁フィルム６１は、内部電極のショートを防止する効果を有する。その他の作用効果については先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１８に示す構造の電気化学セル７０においても先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１８は本発明に係る電気化学セルの第９実施形態について説明するための断面図である。第９実施形態の電気化学セル７０は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｋと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１８に示す構造では、底壁２ａの中央部に上向きの凸部２Ｓが形成され、凸部２ｓの中央に透孔２ｐが形成され、底壁２ａの下面側に、第１の樹脂フィルム７により電極板５が融着されている。また、電極板５の外面側にはリング状の絶縁フィルム６１が貼り付けられている。この絶縁フィルム６１の外径は電極板５よりも大きく形成され、第１の樹脂フィルム７の外面側と電極板５の外面側に密着することで、電極板５を外装体２に固定している。
図１８に示す構造例であっても、絶縁フィルム６１を設けることで、絶縁フィルム６１を設けていない構造より、封止構造の信頼性を向上させることができる。なお、第１の樹脂フィルム７の融着による封止性が充分であれば、絶縁フィルム６１は略してもよい。また、絶縁フィルム６１は、内部電極のショートを防止する効果を有する。その他の作用効果については先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１８に示す構造の電気化学セル７０においても先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0084】
＜第１０実施形態＞
図１９は本発明に係る電気化学セルの第１０実施形態について説明するための断面図である。第１０実施形態の電気化学セル７５は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｋと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１９に示す構造では、底壁２ａの中央部に上向きの凸部２Ｓが形成され、凸部２ｓの中央に透孔２ｐが形成され、底壁２ａの下面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
図１９に示す構造の電気化学セル７５においても先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
図１９は本発明に係る電気化学セルの第１０実施形態について説明するための断面図である。第１０実施形態の電気化学セル７５は、底壁２ａと側壁（周壁）２ｂを有する上面開口型の下部容器２Ｋと、該下部容器の開口部を閉じるように溶接などの接合方法により側壁上部に固定される平板状の蓋板２Ｈからなる構造を有する電池（電気化学セル）を採用しても良い。
図１９に示す構造では、底壁２ａの中央部に上向きの凸部２Ｓが形成され、凸部２ｓの中央に透孔２ｐが形成され、底壁２ａの下面側に、樹脂フィルム６、７で挟まれた構成の電極板５が融着されている。
図１９に示す構造の電気化学セル７５においても先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0085】
１、１０、１５、２０、５０、５５、６０、６５、７０、７５…電池（電気化学セル）、２…外装体、２Ａ、２Ｇ、２Ｊ、２Ｋ…下部容器、２Ｂ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｈ…蓋板、２ｄ…透孔、３…電極体、５…電極板、６…第２の樹脂フィルム（樹脂カバー）、６Ａ…融着層、７…第１の樹脂フィルム（シーラントフィルム）、７Ａ、７Ｃ…融着層、６Ｂ、７Ｂ…基層、６ｂ、７ｂ…融着部、５１…絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）、５６…絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）、６１…絶縁フィルム（第２の樹脂フィルム）、
１００…電池（電気化学セル）、１０１…第１容器（外装体）、１０２…第２容器（外装体）、１１０…電極体。
１００…電池（電気化学セル）、１０１…第１容器（外装体）、１０２…第２容器（外装体）、１１０…電極体。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】