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公開番号2025009111
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111879
出願日2023-07-07
発明の名称電池セル、及び、電池セルの製造方法
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H01M 50/184 20210101AFI20250110BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池セルの製造時に樹脂の溶着が不十分になることを抑制する。
【解決手段】電池セル1は、容器10と、積層方向に積み重なった状態で、容器の開口12を通じて容器の外へ突出する複数の集電体31と、容器の開口を封止する第1樹脂51であって、積み重なった集電体と集電体との間において集電体に溶着された第1樹脂と、容器の開口を封止する第2樹脂52であって、積み重なった集電体と集電体との間において集電体に溶着されかつ、第1樹脂よりも積層方向の中央側に位置しかつ、第1樹脂よりも積層方向の厚みが薄い第2樹脂と、を備えている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電極を収容する容器と、
前記容器内において前記電極に接続される集電体であって、積層方向に積み重なった状態で、前記容器の開口を通じて前記容器の外へ突出する複数の集電体と、
前記容器の開口を封止する第１樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着された第１樹脂と、
前記容器の開口を封止する第２樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着されかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の中央側に位置しかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の厚みが薄い第２樹脂と、を備えた、電池セル。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電池セルにおいて、
前記容器の開口を封止する第３樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着されかつ、前記積層方向について前記第１樹脂と前記第２樹脂との間に位置しかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の厚みが薄くかつ、前記第２樹脂よりも前記積層方向の厚みが厚い第３樹脂をさらに備えた、電池セル。
【請求項３】
請求項１に記載の電池セルにおいて、
前記集電体は、前記第１樹脂及び前記第２樹脂が溶着される箇所における前記積層方向の厚みが、他の箇所における厚みよりも厚い、電池セル。
【請求項４】
請求項１に記載の電池セルにおいて、
前記第２樹脂は、前記第１樹脂よりも融点が低い、電池セル。
【請求項５】
電極を収容する容器と、
前記容器内において前記電極に接続される集電体であって、積層方向に積み重なった状態で、前記容器の開口を通じて前記容器の外へ突出する複数の集電体と、
前記容器の開口を封止する第１樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着された第１樹脂と、
前記容器の開口を封止する第２樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着されかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の中央側に位置しかつ、前記第１樹脂よりも融点が低い第２樹脂と、を備えた、電池セル。
【請求項６】
請求項５に記載の電池セルにおいて、
前記第２樹脂には、融点を下げる添加剤が添加されている、電池セル。
【請求項７】
容器内に位置する電極と、前記容器内において前記電極に接続されかつ前記容器の開口から外へ突出する集電体と、を有する電極シートを、積層方向に積み重ね、
積み重なった前記集電体と前記集電体との間に位置する第１樹脂と、前記第１樹脂よりも前記積層方向の中央側において前記集電体と前記集電体との間に位置しかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の厚みが薄い第２樹脂とを、前記積層方向の外側から中央側に向かって加圧及び加熱し、そして、
前記集電体と前記集電体との間において、前記第１樹脂の溶着と、前記第２樹脂の溶着とを行いかつ、前記容器の前記開口を封止する、電池セルの製造方法。
【請求項８】
容器内に位置する電極と、前記容器内において前記電極に接続されかつ前記容器の開口から外へ突出する集電体と、を有する電極シートを、積層方向に積み重ね、
積み重なった前記集電体と前記集電体との間に位置する第１樹脂と、前記第１樹脂よりも前記積層方向の中央側において前記集電体と前記集電体との間に位置しかつ、前記第１樹脂よりも融点が低い第２樹脂とを、前記積層方向の外側から中央側に向かって加圧及び加熱し、そして、
前記集電体と前記集電体との間において、前記第１樹脂の溶着と、前記第２樹脂の溶着とを行いかつ、前記容器の前記開口を封止する、電池セルの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の電池セルの製造方法において、
前記第１樹脂及び前記第２樹脂を加圧及び加熱する時に、前記第２樹脂に接する前記集電体を通じて前記第２樹脂をさらに加熱する、電池セルの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、電池セル、及び、電池セルの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来のラミネート型電池が記載されている。従来のラミネート型電池は、電極体を外装部材に収容した電池である。従来のラミネート型電池は、電極体から外装部材の外へ引き出された複数の集電端子を備えている。複数の集電端子は、熱可塑性樹脂を介在させて重なっている。外装部材の周縁部において、熱可塑性樹脂を外装部材に溶着させることによって、外装部材の周縁部が閉じられている。この従来のラミネート型電池では、複数の集電端子のそれぞれが外装部材の外へ引き出されており、外装部材の中において複数の集電端子同士が接続していない。この従来のラミネート型電池では、外装部材の中のスペースを、電極体の拡大に利用でき、電池のエネルギ密度の向上に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２７２１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のラミネート型電池は、ヒートシール工程により製造される。ヒートシール工程において、外装部材の周縁部において重なりあった熱可塑性樹脂は、エネルギ供給源である熱板が重なり方向に押し当てられることにより、互いに溶着する。
【０００５】
ここで、従来のラミネート型電池と同様の構造の電池セルにおいて集電体の数が増えると、電池セルの製造時に、積層された多数の樹脂が溶着されなければならない。積層された樹脂の数が多いと、積層方向の中央側に位置する樹脂は、エネルギ供給源から大きく離れてしまう。中央側に位置する樹脂に十分なエネルギが供給されず、中央側に位置する樹脂の溶着が不十分になる恐れがある。
【０００６】
ここに開示する技術は、電池セルの製造時に樹脂の溶着が不十分になることを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示する技術は、電池セルに係る。この電池セルは、
電極を収容する容器と、
前記容器内において前記電極に接続される集電体であって、積層方向に積み重なった状態で、前記容器の開口を通じて前記容器の外へ突出する複数の集電体と、
前記容器の開口を封止する第１樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着された第１樹脂と、
前記容器の開口を封止する第２樹脂であって、積み重なった前記集電体と前記集電体との間において前記集電体に溶着されかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の中央側に位置しかつ、前記第１樹脂よりも前記積層方向の厚みが薄い第２樹脂と、を備える。
【０００８】
電池セルは、積み重なった複数の集電体のそれぞれが容器の開口を通じて容器の外へ突出している。複数の集電体は、例えば極性が同じ電極に接続されている。容器の内部において、複数の集電体同士は接続されない。容器の内部における集電体同士の接続スペースが省略される。電池セルの電極は、容器の内部のスペースを使って拡大できる。これにより、電池セルのエネルギ密度を高くすることができる。
【０００９】
容器の開口は、第１樹脂及び第２樹脂によって封止されている。電池セルの製造時に、第１樹脂及び第２樹脂は、溶着のためのエネルギの供給を受ける。第１樹脂及び第２樹脂は、例えば熱可塑性樹脂である。第１樹脂及び第２樹脂に供給されるエネルギは、例えば熱エネルギである。但し、溶着のためのエネルギは、熱エネルギに限定されない。エネルギは、例えば振動エネルギであってもよい。振動エネルギを供給された第１樹脂及び第２樹脂の界面は、摩擦熱により溶着する。
【００１０】
集電体、第１樹脂及び第２樹脂は、積層方向に積み重なっている。エネルギの供給源、例えば熱板は、積層方向の外側に位置し、外側から中央側へ向かってエネルギを供給する。エネルギは、集電体及び第１樹脂を通じて、第２樹脂へ伝達する。エネルギの減衰により、積層方向の中央側に位置する第２樹脂に供給されるエネルギは、積層方向の外側に位置する第１樹脂に供給されるエネルギよりも低い。
（【００１１】以降は省略されています）

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