JP2015165460A - 電気化学セル - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の高い電気化学セルを提供する。【解決手段】非水電解質二次電池１０は、正極および負極を含む電極体と、シートを重ね合わせて形成され、電極体を収納する外装体２１と、を備える。外装体２１は、シートの間に電極体を収納した収納部と、収納部の周囲においてシートを重ね合わせた周縁部２９と、を有し、周縁部２９は、収納部の周囲を密封するようにシートが熱融着された熱融着部３１を備える。そして、熱融着部３１は、周縁部２９の折り返しにより熱融着部３１が折り畳まれた折畳部３３を有し、折畳部３３は、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部３５を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電気化学セルに関するものである。

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は、各種デバイスの電源などに利用されている。電気化学セルの１つの形態として、例えば下記特許文献１および特許文献２のような電池が提案されている。

この電池は、金属箔とその内側面を覆うラミネート樹脂層で構成されるラミネートフィルムからなる外装体で、電極体を密封したものである。電極体は、例えば平面形状が概ね矩形状であり、先端辺から電極端子が伸びている。外装体は、２つ折りにしたラミネートフィルムの間に電極体を収納した収納部と、収納部の周囲においてラミネートフィルムを密着させた周縁部とを有している。ラミネートフィルムは、その折り目を電極体の基端辺に合わせて配置され、電極体の残りの３辺に近接する周縁部において、重ね合わせたラミネートフィルムのラミネート樹脂層同士が熱融着されることで、袋状に形成されている。さらに、特許文献１および特許文献２においては、外装体の周縁部を電極体に沿って折り曲げることで、電池の外形寸法を小さくしている。

特開２００５−１９７２１８号公報 特許第３８９９４９９号公報

上述のような電気化学セルの外装体の熱融着部は、電極体を密封するために、電極体の周囲に連続的に設けられる。そのため、外装体の周縁部を電極体の側辺に沿って折り曲げると、電極体の先端辺に沿って形成された熱融着部の一部が折り曲げられることになる。熱融着部は、熱融着の際にラミネート樹脂が融点程度まで加熱されており、加熱時から温度が下がる際に結晶性が高くなっているので、折り曲げられると白化して微小なクラックが生じることがある。このように、シートの熱融着部を折り曲げることによって、外装体の封止不良が発生する。結果として、外部からの水分の侵入や、電解液の漏れなどが発生し、電気化学セルの耐久性が低下する恐れがある。

そこで本発明は、耐久性の高い電気化学セルを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の電気化学セルは、正極および負極を含む電極体と、シートを重ね合わせて形成され、前記電極体を収納する外装体と、を備え、前記外装体は、前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、を有し、前記周縁部は、前記収納部の周囲を密封するように前記シートが熱融着された熱融着部を有し、前記熱融着部は、前記周縁部の折り返しにより前記熱融着部が折り畳まれた折畳部を有し、前記折畳部は、前記シートの再熱融着に伴って前記シートの外表面に形成された凹部を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、折畳部は、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部を有する。折り曲げにより封止不良が生じた折畳部が再熱融着され、封止不良が解消される。これにより、封止不良部をパスとする外部からの水分の侵入や、電解液の漏れなどを抑制できる。したがって、耐久性の高い電気化学セルを得ることができる。

上記の電気化学セルにおいて、前記シートは金属箔層と、重ね合わせ面に設けられた樹脂層と、を有する、ことが望ましい。
この構成によれば、熱融着により硬化した樹脂層において、折り曲げにより生じた白化部が再熱融着により再融解するため、白化部の微小なクラックが解消される。そのため、樹脂層の微小なクラックをパスとする外部からの水分の侵入や、電解液の漏れなどを抑制できる。また、樹脂層の微小なクラックをパスとして金属箔が電解液と接触することにより生じる合金化反応を抑制できる。したがって、耐久性の高い電気化学セルを得ることができる。

上記の電気化学セルにおいて、前記凹部は、前記折畳部と、前記折畳部の前記電極体側において前記周縁部が折り返された部分とに跨って形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、折畳部における樹脂層の白化部が外装体の内部に注入された電解液と接触することを防止できる。そのため、白化部に生じた微小なクラックをパスとして、電解液と金属箔が接触することを抑制できる。したがって、耐久性がより高い電気化学セルを得ることができる。

上記の電気化学セルにおいて、前記電極体は、前記収納部から前記外装体の外部に引き出された電極端子を有し、前記収納部は、前記シートの重ね合わせ方向から見て矩形状に形成され、前記電極端子が引き出される第１辺と、前記第１辺と交差する第２辺と、を有し、前記周縁部は、前記第１辺を含む第１直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第１周縁部と、前記第２辺を含む第２直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第２周縁部と、を備え、前記熱融着部は、前記第１周縁部において前記第１直線に沿って形成された第１熱融着部を備え、前記収納部は、前記シートの前記重ね合わせ方向における第１側に形成され、前記第２周縁部は、前記重ね合わせ方向における前記収納部とは反対の第２側に折り返され、前記折畳部は、前記第２周縁部の折り返しにより前記第１熱融着部が折り畳まれて形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、第２周縁部は、シートの重ね合わせ方向における収納部とは反対の第２側に折り返されているため、シートの重ね合わせ方向から見た外装体の面積を小さくすることができ、電気化学セルの面積効率を向上させることができる。また、面積効率を低下させることなく第２周縁部を一定の範囲内で広面積化できる。そのため、第２周縁部内における熱融着部も広面積化することができ、熱融着部をパスとする外部からの水分の侵入をより確実に防止することができる。したがって、耐久性がより高く、面積効率の優れた電気化学セルを得ることができる。

上記の電気化学セルにおいて、前記電極体は、前記収納部から前記外装体の外部に引き出された電極端子を有し、前記収納部は、前記シートの重ね合わせ方向から見て矩形状に形成され、前記電極端子が引き出される第１辺と、前記第１辺と交差する第２辺と、を有し、前記周縁部は、前記第１辺を含む第１直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第１周縁部と、前記第２辺を含む第２直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第２周縁部と、を備え、前記熱融着部は、前記第１周縁部において前記第１直線に沿って形成された第１熱融着部を備え、前記収納部は、前記シートの前記重ね合わせ方向における第１側に形成され、前記第２周縁部は、前記第１側に折り曲げられ、前記第１周縁部と前記第２周縁部との角部は、前記重ね合わせ方向において前記第１周縁部と重なるように、前記第１側に折り返され、前記折畳部は、前記角部の折り返しにより前記第１熱融着部が折り畳まれて形成されている、ことが望ましい。
この構成によれば、第２周縁部は、シートの重ね合わせ方向における収納部側の第１側に折り曲げられているため、電気化学セルの面積効率を向上させることができる。したがって、耐久性が高く、面積効率の優れた電気化学セルを得ることができる。

上記の電気化学セルにおいて、前記電極端子は、前記電極体の保護回路が形成された保護回路基板に接続され、前記電極端子が前記収納部に向かって折り返されることにより、前記保護回路基板が前記重ね合わせ方向から見て前記第１周縁部と重なるように配置されている、ことが望ましい。
この構成によれば、保護回路基板はシートの重ね合わせ方向から見て第１周縁部と重なるように配置されている。収納部および第１周縁部に制限された空間に保護回路基板を配置するため、電気化学セルの面積効率および体積効率を向上させることができる。また、前述したように、角部が第１周縁部と重なるように折り曲げられることで、第２周縁部には弛み部が形成されている。この弛み部が、保護回路基板と収納部との間に配置され、電極端子の引き出し方向から見て収納部と重なるように設けられているため、保護回路基板と収納部が接触して収納部を形成するシートに傷がつくことを防止できる。したがって、耐久性がより高く、面積効率および体積効率の優れた電気化学セルを得ることができる。

本発明の電気化学セルによれば、折畳部は、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部を有する。折り曲げにより封止不良が生じた折畳部が再熱融着され、封止不良が解消される。これにより、封止不良部をパスとする外部からの水分の侵入や、電解液の漏れなどを抑制できる。したがって、耐久性の高い電気化学セルを得ることができる。

第１実施形態の電気化学セルの底面図である。 第１実施形態の電気化学セルの側面図である。 第１実施形態の電気化学セルの背面図である。 第１実施形態の電気化学セルにおいて折り返された周縁部を平面的に展開して示す平面図である。 第２実施形態の電気化学セルの斜視図である。 第２実施形態の電気化学セルの平面図である。 第２実施形態の電気化学セルの側面図である。 第２実施形態の電気化学セルの背面図である。 第２実施形態の電気化学セルにおいて折り返された電極端子を平面的に展開して示す平面図である。 第２実施形態の電気化学セルにおいて折り返された電極端子および折り曲げられた周縁部を平面的に展開して示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
最初に、第１実施形態の電気化学セルについて説明する。
図１は、第１実施形態の電気化学セルの底面図であり、図２は側面図、図３は背面図である。図４は折り返された周縁部を平面的に展開して示す平面図である。本実施形態では、電気化学セルとして、非水電解質二次電池１０を例に挙げて説明する。

図１および図４に示すように、非水電解質二次電池１０は、正極および負極を含む電極体１１と、シートを重ね合わせて形成され、電極体１１を収納する外装体２１と、を備える。また、外装体２１は、シートの間に電極体１１を収納した収納部２３と、収納部２３の周囲においてシートを重ね合わせた周縁部２９と、を有し、周縁部２９が、収納部２３の周囲を密封するようにシートが熱融着された熱融着部３１を有する。また、熱融着部３１は、周縁部２９の折り返しにより熱融着部３１が折り畳まれた折畳部３３を有し、折畳部３３が、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部３５を有する。

図４に示すように、非水電解質二次電池１０は、正極および負極を含む電極体１１を備える。
電極体１１は、平面形状が概ね矩形状である。電極体１１は、セパレータを介して互いに積層された正極および負極を含み、正極および負極は、電解液などの非水電解質に接している。また、電極体１１は、収納部２３から外装体２１の外部に引き出された１対の電極端子１３を有する。電極端子１３は、電極体１１の先端辺１１ａにおいて一定の間隔で配置され、外装体２１の内部にて電極体１１の正極および負極と電気的に接続されており、周縁部２９と交差して外装体２１の外部へ導出されている。
電極体１１の正極は、例えば、金属箔などの集電体に正極活物質を付着させたものである。正極活物質は、例えば、チタン酸リチウムやマンガン酸リチウムなどのように、リチウムと遷移金属とを含む複酸化物である。負極は、金属箔などの集電体に負極活物質を付着させたものである。負極活物質は、例えば、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、ＬｉＡｌ等である。セパレータは、リチウムイオンを通す特性を有する。セパレータは、例えば、樹脂ポーラスフィルム、ガラス製不織布、樹脂製不織布の１つ、または２以上の組み合わせを含む。この電極体１１は、正極と負極の一方から他方へリチウムイオンが移動することにより、電荷を蓄積（充電）したり電荷を放出（放電）したりすることができる。

図４に示すように、非水電解質二次電池１０は、シートを重ね合わせて形成された、電極体１１を収納する外装体２１を備える。
外装体２１は、電極体１１の厚み方向から見た外形が概ね矩形状である。外装体２１は、矩形状のシートを重ね合わせて形成されている。本実施形態では、外装体２１は１枚の矩形状のシートの第１シート部２１ａと第２シート部２１ｂとの間を二つ折りにして、その折り目２１ｃを除く３辺に沿って第１シート部２１ａと第２シート部２１ｂとを熱融着することで形成されている。
シートは、金属箔と、重ね合わせ面に設けられた樹脂層を有する。金属箔は、例えばアルミニウムなどの光を遮断する金属材料を用いて形成されている。樹脂層は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、アイオノマー、エチレン‐メタクリレート共重合樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて形成される。さらに、本実施形態のシートは、金属箔の内側面に樹脂層が設けられ、外側面に保護層が設けられている。保護層は、例えばポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹脂を用いて形成される。外装体２１は、樹脂層同士が接触するようにシートを重ね合わせて形成される。

図２および図４に示すように、外装体２１は、シートの間に電極体１１を収納した収納部２３を有する。
収納部２３は、シートの重ね合わせ方向から見て矩形状に形成され、電極体１１の基端辺１１ｂがシートの折り目２１ｃに略一致するように配置されている。収納部２３は、シートの重ね合わせ方向における第１側に形成されている。
具体的には、収納部２３は、第１シート部２１ａが第２シート部２１ｂから離れるように、第１シート部２１ａをプレス加工して形成されている。さらに、収納部２３は、電極端子１３が引き出される第１辺２３ａと、第１辺２３ａと交差する第２辺２３ｂと、を有する。なお、収納部２３の第１辺２３ａは電極体１１の先端辺１１ａに沿って形成され、収納部２３の第２辺２３ｂは電極体１１の側辺１１ｃに沿って形成されている。

図４に示すように、外装体２１は、収納部２３の周囲においてシートを重ね合わせた周縁部２９を有する。
周縁部２９は、第１辺２３ａを含む第１直線２５ａを挟んで収納部２３の反対側に形成された第１周縁部２９ａと、第２辺２３ｂを含む第２直線２５ｂを挟んで収納部２３の反対側に形成された第２周縁部２９ｂと、を備える。第２周縁部２９ｂは、第２直線２５ｂと一致して、または第２直線２５ｂに近接して第２直線２５ｂの外周側に設けられた折り返し線２７が設定されている。本実施形態では、図１および図３に示すように、第２周縁部２９ｂは、図４に示す折り返し線２７において、シートの重ね合わせ方向における収納部２３とは反対の第２側に折り返されている。このように第２周縁部２９ｂを折り返すことで、シートの重ね合わせ方向から見た外装体２１の面積を小さくすることができる。

図４に示すように、周縁部２９は、収納部２３の周囲を密封するようにシートが熱融着された熱融着部３１を有する。
熱融着部３１は、周縁部２９の外周に沿って形成され、第１周縁部２９ａにおいて、第１直線２５ａとほぼ平行に形成された第１熱融着部３１ａと、一対の第２周縁部２９ｂにおいて、第２直線２５ｂとほぼ平行に形成された一対の第２熱融着部３１ｂと、を有する。第１熱融着部３１ａは、電極端子１３と交差する方向に、第１直線２５ａとほぼ平行に延び、第２周縁部２９ｂの折り返し線２７を跨ぐように連続形成されている。また、第２熱融着部３１ｂは、第１熱融着部３１ａの端部に連続して、第２直線２５ｂとほぼ平行に形成されている。
熱融着部３１は、重ね合わせたシートの樹脂層同士を融点程度まで加熱することで形成される。熱融着には、一対の第２熱融着部３１ｂのうち一方と第１熱融着部３１ａとを同時に加熱プレスするＬ字状のヒーターを使用する。本実施形態では、まず、外装体２１を平板状のステージ部材に載置し、ステージ部材と所定の温度に加熱したヒーターとで外装体２１の周縁部２９を挟み込んで熱融着する。こうすることで、第１熱融着部３１ａおよび第２熱融着部３１ｂの一部を形成し、熱融着した一方の第２周縁部２９ｂの対辺に位置する他方の第２周縁部２９ｂを開口とする袋状の外装体２１を形成する。そして、この開口からシートの内側に電解液を注入した後に、熱融着していない他方の第２周縁部２９ｂを熱融着することで第２熱融着部３１ｂを形成する。このようにして、第１熱融着部３１ａおよび第２熱融着部３１ｂを含む熱融着部３１を形成する。なお、樹脂層が例えばポリプロピレンで形成された場合、ポリプロピレンの融点は一般に１２０度から１４０度であるため、ヒーターの温度は１５０度程度であることが望ましい。

図１および図２に示すように、熱融着部３１は、周縁部２９の折り返しにより熱融着部３１が折り畳まれた折畳部３３を有する。
折畳部３３は、前述した第２周縁部２９ｂの折り返しにより、その折り返し線２７を跨ぐ第１熱融着部３１ａが折り畳まれて形成されている。なお、熱融着部３１は、熱融着後に常温に戻る際の熱履歴に応じて、熱融着前よりも結晶化度が高くなっている。そのため、熱融着部３１が折り畳まれると、樹脂層の白化による微小なクラックが生じやすくなっている。

図１および図２に示すように、折畳部３３は、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部３５を有する。
凹部３５は、再熱融着時に折畳部３３をその厚さ方向に樹脂層の融点以上の温度で加熱プレスすることで形成される。この加熱プレスは、折畳部３３のみを局所的に加熱する形状を有するヒーターを用いて行われる。
図２に示すように、凹部３５の厚さは、折畳部３３の凹部３５以外の部分における厚さよりも薄くなっている。このように、折畳部３３を再度加熱することで、硬化した樹脂層に生じた白化による微小クラックを消失させることができる。
また、図１および図２に示すように、凹部３５は、第１熱融着部３１ａの折畳部３３と、折畳部３３の内側（電極体１１側）において第２周縁部２９ｂが折り返された部分とに跨るように形成されている。凹部３５を折畳部３３とその内側における第２周縁部２９ｂの折り返し部分とに跨るように形成することで、折畳部３３における樹脂層の白化部が外装体２１の内部に注入された電解液と接触することを防止できる。そのため、白化部に生じた微小なクラックをパスとして、電解液と金属箔が接触することを抑制できる。
なお、本実施形態では凹部３５は折畳部３３とその内側における第２周縁部２９ｂの折り返し部分とに跨って形成されたが、折畳部３３内だけに形成されてもよい。

このように、本実施形態の非水電解質二次電池１０は、正極および負極を含む電極体１１と、シートを重ね合わせて形成され、電極体１１を収納する外装体２１と、を備える。また、外装体２１は、シートの間に電極体１１を収納した収納部２３と、収納部２３の周囲においてシートを重ね合わせた周縁部２９と、を有し、周縁部２９が、収納部２３の周囲を密封するようにシートが熱融着された熱融着部３１を有する。また、熱融着部３１は、周縁部２９の折り返しにより熱融着部３１が折り畳まれた折畳部３３を有し、折畳部３３が、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部３５を有する、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、折畳部３３は、シートの再熱融着に伴ってシートの外表面に形成された凹部３５を有する。折り曲げにより封止不良が生じた折畳部３３が再熱融着され、封止不良が解消される。これにより、封止不良部をパスとする外部からの水分の侵入や、電解液の漏れなどを抑制できる。したがって、耐久性の高い非水電解質二次電池を得ることができる。

また、本実施形態の非水電解質二次電池１０は、シートが金属箔と、重ね合わせ面に設けられた樹脂層と、を有する、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、熱融着により硬化した樹脂層において、折り曲げにより生じた白化部が再熱融着により再融解するため、白化部の微小なクラックが解消される。そのため、樹脂層の微小なクラックをパスとする外部からの水分の侵入や、電解液の漏れなどを抑制できる。また、樹脂層の微小なクラックをパスとして金属箔が電解液と接触することにより生じる合金化反応などを抑制できる。したがって、耐久性の高い非水電解質二次電池を得ることができる。

さらに、本実施形態の非水電解質二次電池１０は、凹部３５が、折畳部３３と、折畳部３３の電極体１１側において周縁部２９が折り返された部分とに跨って形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、折畳部３３における樹脂層の白化部が外装体２１の内部に注入された電解液と接触することを防止できる。そのため、白化部に生じた微小なクラックをパスとして、電解液と金属箔が接触することを抑制できる。したがって、耐久性がより高い非水電解質二次電池を得ることができる。

そして、本実施形態の非水電解質二次電池１０は、電極体１１が、収納部２３から外装体２１の外部に引き出された電極端子１３を有し、収納部２３が、シートの重ね合わせ方向から見て矩形状に形成され、電極端子１３が引き出される第１辺２３ａと、第１辺２３ａと交差する第２辺２３ｂと、を有し、周縁部２９が、第１辺２３ａを含む第１直線２５ａを挟んで収納部２３の反対側に形成された第１周縁部２９ａと、第２辺２３ｂを含む第２直線２５ｂを挟んで収納部２３の反対側に形成された第２周縁部２９ｂと、を備え、熱融着部３１が、第１周縁部２９ａにおいて第１直線２５ａに沿って形成された第１熱融着部３１ａを備え、収納部が、シートの重ね合わせ方向における第１側に形成され、第２周縁部２９ｂが、シートの重ね合わせ方向における収納部２３とは反対の第２側に折り返され、折畳部３３が、第２周縁部２９ｂの折り返しにより第１熱融着部３１ａが折り畳まれて形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、第２周縁部２９ｂは、シートの重ね合わせ方向における収納部２３とは反対の第２側に折り返されているため、シートの重ね合わせ方向から見た外装体２１の面積を小さくすることができ、非水電解質二次電池１０の面積効率を向上させることができる。また、面積効率を低下させることなく第２周縁部２９ｂを一定の範囲内で広面積化できる。そのため、第２周縁部２９ｂにおける第２熱融着部３１ｂも広面積化することができ、熱融着部３１をパスとする外部からの水分の侵入をより確実に防止することができる。したがって、耐久性がより高く、面積効率の優れた非水電解質二次電池が得られる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態の電気化学セルについて説明する。
図５は、第２実施形態の電気化学セルの斜視図であり、図６は平面図、図７は側面図、図８は背面図である。図９は折り返された電極端子を平面的に展開して示す平面図、図１０は折り返された電極端子および折り曲げられた周縁部を平面的に展開して示す平面図である。本実施形態では、第１実施形態と同様に電気化学セルとして、非水電解質二次電池５０を例に挙げて説明する。図１〜４に示す第１実施形態では、第２周縁部２９ｂがシートの重ね合わせ方向における収納部２３とは反対側に折り返されているが、図５〜１０に示す第２実施形態では、第２周縁部２９ｂがシートの重ね合わせ方向における収納部２３側に折り曲げられている点で異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。

図５および図８に示すように、第２周縁部２９ｂは、シートの重ね合わせ方向における収納部２３が形成された第１側に折り曲げられている。
図１０に示す第２周縁部２９ｂを平面的に展開した時の、第２周縁部２９ｂにおける第１折り曲げ線２７ａから外周までの距離は、収納部２３の厚さと略一致する。こうすることで、図７および図８に示すように、外装体２１の厚み方向における外形寸法を増加させることなく、シートの重ね合わせ方向から見た外装体２１の面積を小さくすることができる。

また、図１０に示すように、第１周縁部２９ａと第２周縁部２９ｂとの角部２９ｃは、図９に示すように、シートの重ね合わせ方向において第１周縁部２９ａと重なるように、第１側に折り返されている。
角部２９ｃは、シートの重ね合わせ方向から見て第１周縁部２９ａにおける外周より収納部２３側に重なるように、図１０に示す第２折り曲げ線２７ｂにおいて折り返される。こうすることで、第１周縁部２９ａにおける外周と角部２９ｃが重なるように折り返す場合と比べて第２周縁部２９ｂの捻じれによる負荷を低減させ、破損を防止することができる。

さらに、図９に示すように、折畳部３３は、角部２９ｃの折り返しにより第１熱融着部３１ａが折り畳まれて形成されている。
折畳部３３は、角部２９ｃの折り返しにより、第２折り曲げ線２７ｂにおいて第１熱融着部３１ａが折り畳まれることで、第２折り曲げ線２７ｂと第１熱融着部３１ａとの交差部に形成されている。この折畳部３３に対して、第１実施形態と同様に加熱プレスを行い、凹部３５を形成する。

このように、本実施形態の非水電解質二次電池５０は、第２周縁部２９ｂが、シートの重ね合わせ方向における収納部２３が形成された第１側に折り曲げられ、第１周縁部２９ａと第２周縁部２９ｂとの角部２９ｃが、重ね合わせ方向において第１周縁部２９ａと重なるように、第１側に折り返され、折畳部３３が、角部２９ｃの折り返しにより第１熱融着部３１ａが折り畳まれて形成されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、第２周縁部２９ｂは、シートの重ね合わせ方向における収納部２３側の第１側に折り曲げられているため、非水電解質二次電池５０の面積効率を向上させることができる。したがって、耐久性が高く、面積効率の優れた非水電解質二次電池を得ることができる。

また、図９に示すように、電極端子１３は、電極体１１の保護回路が形成された保護回路基板１５に接続されている。
保護回路基板１５は、シートの重ね合わせ方向から見て矩形の形状を有する。その長辺の長さは、収納部２３の第１辺２３ａとほぼ同等かそれ以下で、短辺の長さは、収納部２３の第１辺２３ａから第１周縁部２９ａの外周までの距離よりも短い。また、保護回路基板１５の厚さは、収納部２３の厚さより薄くなっている。この保護回路基板１５の長辺方向と収納部２３の第１辺２３ａとが略平行となるように、保護回路基板１５に１対の電極端子１３が接続される。
保護回路基板１５には、充放電を制御し、過充電や過放電を防止するための充放電安全回路や、外部接続端子と非水電解質二次電池５０とを導通させるための配線回路などが搭載されている。

そして、図６および図７に示すように、電極端子１３が収納部２３に向かって折り返されることにより、保護回路基板１５は重ね合わせ方向から見て第１周縁部２９ａと重なるように配置されている。
電極端子１３は、収納部２３に向かって第１側へ折り返されている。このとき、保護回路基板１５は、シートの重ね合わせ方向から見て第１周縁部２９ａと重なるように配置される。このように、収納部２３および第１周縁部２９ａに制限された空間に保護回路基板１５を配置するため、非水電解質二次電池５０の面積効率および体積効率を向上させることができる。また、前述したように、角部２９ｃが第１周縁部２９ａと重なるように折り曲げられることで、第２周縁部２９ｂには弛み部２９ｄが形成されている。この弛み部２９ｄが、保護回路基板１５と収納部２３との間に、電極端子１３の引き出し方向から見て収納部２３と重なるように設けられているため、保護回路基板１５が収納部２３に直接接触することを防止できる。

このように、本実施形態の非水電解質二次電池５０は、電極端子１３は、電極体１１の保護回路が形成された保護回路基板１５に接続され、電極端子１３が収納部２３に向かって折り返されることにより、保護回路基板１５が重ね合わせ方向から見て第１周縁部２９ａと重なるように配置されている、ことを特徴とする。
本実施形態によれば、保護回路基板１５はシートの重ね合わせ方向から見て第１周縁部２９ａと重なるように配置されている。収納部２３および第１周縁部２９ａに制限された空間に保護回路基板１５を配置するため、非水電解質二次電池５０の面積効率および体積効率を向上させることができる。また、前述したように、角部２９ｃが第１周縁部２９ａと重なるように折り曲げられることで、第２周縁部２９ｂには弛み部２９ｄが形成されている。この弛み部２９ｄが、保護回路基板１５と収納部２３との間に配置され、電極端子１３の引き出し方向から見て収納部２３と重なるように設けられているため、保護回路基板１５と収納部２３が接触して収納部２３を形成するシートに傷がつくことを防止できる。したがって、耐久性がより高く、面積効率および体積効率の優れた非水電解質二次電池が得られる。

なお、この発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態においては、電気化学セルの一例として、非水電解質二次電池を例に挙げて説明したが、電気二重層キャパシタや一次電池であってもよい。

１０、５０…非水電解質二次電池（電気化学セル） １１…電極体 １３…電極端子 １５…保護回路基板 ２１…外装体 ２１ａ…第１シート部（シート） ２１ｂ…第２シート部（シート） ２３…収納部 ２３ａ…第１辺 ２３ｂ…第２辺 ２５ａ…第１直線 ２５ｂ…第２直線 ２９…周縁部 ２９ａ…第１周縁部 ２９ｂ…第２周縁部 ２９ｃ…角部 ３１…熱融着部 ３１ａ…第１熱融着部 ３３…折畳部 ３５…凹部

Claims (6)

1. 正極および負極を含む電極体と、
   シートを重ね合わせて形成され、前記電極体を収納する外装体と、を備え、
   前記外装体は、
   前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、
   前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、
   を有し、
   前記周縁部は、前記収納部の周囲を密封するように前記シートが熱融着された熱融着部を有し、
   前記熱融着部は、前記周縁部の折り返しにより前記熱融着部が折り畳まれた折畳部を有し、
   前記折畳部は、前記シートの再熱融着に伴って前記シートの外表面に形成された凹部を有する、
   ことを特徴とする電気化学セル。
2. 請求項１に記載の電気化学セルにおいて、
   前記シートは、
   金属箔と、
   重ね合わせ面に設けられた樹脂層と、
   を有することを特徴とする電気化学セル。
3. 請求項１または２に記載の電気化学セルにおいて、
   前記凹部は、前記折畳部と、前記折畳部の前記電極体側において前記周縁部が折り返された部分とに跨って形成されている、
   ことを特徴とする電気化学セル。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
   前記電極体は、前記収納部から前記外装体の外部に引き出された電極端子を有し、
   前記収納部は、前記シートの重ね合わせ方向から見て矩形状に形成され、前記電極端子が引き出される第１辺と、前記第１辺と交差する第２辺と、を有し、
   前記周縁部は、前記第１辺を含む第１直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第１周縁部と、前記第２辺を含む第２直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第２周縁部と、を備え、
   前記熱融着部は、前記第１周縁部において前記第１直線に沿って形成された第１熱融着部を備え、
   前記収納部は、前記シートの前記重ね合わせ方向における第１側に形成され、
   前記第２周縁部は、前記重ね合わせ方向における前記収納部とは反対の第２側に折り返され、
   前記折畳部は、前記第２周縁部の折り返しにより前記第１熱融着部が折り畳まれて形成されている、
   ことを特徴とする電気化学セル。
5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
   前記電極体は、前記収納部から前記外装体の外部に引き出された電極端子を有し、
   前記収納部は、前記シートの重ね合わせ方向から見て矩形状に形成され、前記電極端子が引き出される第１辺と、前記第１辺と交差する第２辺と、を有し、
   前記周縁部は、前記第１辺を含む第１直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第１周縁部と、前記第２辺を含む第２直線を挟んで前記収納部の反対側に形成された第２周縁部と、を備え、
   前記熱融着部は、前記第１周縁部において前記第１直線に沿って形成された第１熱融着部を備え、
   前記収納部は、前記シートの前記重ね合わせ方向における第１側に形成され、
   前記第２周縁部は、前記第１側に折り曲げられ、
   前記第１周縁部と前記第２周縁部との角部は、前記重ね合わせ方向において前記第１周縁部と重なるように、前記第１側に折り返され、
   前記折畳部は、前記角部の折り返しにより前記第１熱融着部が折り畳まれて形成されている、
   ことを特徴とする電気化学セル。
6. 請求項５に記載の電気化学セルにおいて、
   前記電極端子は、前記電極体の保護回路が形成された保護回路基板に接続され、
   前記電極端子が前記収納部に向かって折り返されることにより、前記保護回路基板は前記重ね合わせ方向から見て前記第１周縁部と重なるように配置されている、
   ことを特徴とする電気化学セル。

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