電化學電池及便攜設備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學電池及便攜設備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在可穿戴設備等的便攜設備搭載了非水電解質(zhì)二次電池、雙電荷層電容器等的小型電化學電池。作為電化學電池的一個方式，提出例如下述專利文獻I那樣的非水電解質(zhì)電池。
[0003]專利文獻I中記載的非水電解質(zhì)電池，在由層壓膜(相當于權(quán)利要求的“片”。)構(gòu)成的外包裝材料容納電池元件(相當于權(quán)利要求的“電極體”。)，通過熱熔敷而封入，并且與構(gòu)成電池元件的各電極導通的電極端子引線被熱熔敷部夾住而露出于外包裝材料的外部。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
專利文獻1:日本特開2000 —156208號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的課題
然而，專利文獻I中記載的非水電解質(zhì)電池以板狀形成，因此，難以向例如眼鏡型可穿戴設備的框架內(nèi)或筆型可穿戴設備的握柄內(nèi)搭載。因此，關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)，在提高布局的自由度這一點上還有改善的余地。另外，例如眼鏡型可穿戴設備的框架因受外力而容易發(fā)生撓曲變形。因此，搭載于如上所述的可穿戴設備的電化學電池中，還要求對撓曲變形的耐久性。
[0006]因此本發(fā)明提供布局的自由度優(yōu)異且具備對撓曲變形的耐久性的電化學電池及具備該電化學電池的便攜設備。
[0007]用于解決課題的方案
本發(fā)明的電化學電池，其特征在于，具備:以帶狀的正極體及負極體重疊的方式扁平卷繞的電極體；以片重疊的狀態(tài)形成并在所述片間容納所述電極體的外包裝體；以及分別與所述正極體及所述負極體連接并向所述外包裝體的外部導出的一對電極端子，所述電極體的卷繞軸以對所述電極體的長度方向正交的方式配置，所述一對電極端子從所述電極體的所述長度方向兩端部分別向所述外包裝體的外部導出。
[0008]依據(jù)本發(fā)明，電極體以帶狀的正極體及負極體重疊的方式扁平卷繞而形成為長尺，因此能夠搭載到具有棒狀或柱狀的部件的便攜設備。另外，電極體以帶狀的正極體及負極體重疊的方式扁平卷繞，因此電極體的各層偏移，從而不會對電極體的各層作用較大的應力而能夠容易撓曲變形。因此，能夠得到布局的自由度優(yōu)異且具備對撓曲變形的耐久性的電化學電池。
[0009]上述電化學電池中，特征在于:所述正極體隨著從一端部側(cè)向著另一端部側(cè)寬度逐漸變窄，所述負極體隨著從一端部側(cè)向著另一端部側(cè)寬度逐漸變窄，所述正極體及所述負極體以各自的所述一端部位于內(nèi)側(cè)的方式卷繞，所述卷繞軸設在偏心的位置。
[0010]依據(jù)本發(fā)明，正極體及負極體分別隨著從一端部側(cè)向著另一端部側(cè)寬度逐漸變窄，并且以使一端部位于內(nèi)側(cè)的方式卷繞，進而卷繞軸設在偏心的位置，因此電極體成為隨著離開卷繞軸而寬度逐漸變窄的尖細狀。因此，能夠?qū)⑼獍b體形成為與電極體的形狀對應的尖細狀。由此，能夠?qū)㈦娀瘜W電池搭載到具有粗細變化的棒狀或柱狀的部件的便攜設備。因此，能夠得到布局的自由度更加優(yōu)異的電化學電池。
[0011]上述電化學電池中，特征在于:所述正極體具有帶狀的正極集電體和形成在所述正極集電體的表面的正極，所述負極體具有帶狀的負極集電體和形成在所述負極集電體的表面的負極，所述正極以所述正極體和所述負極體重疊的狀態(tài)，比所述負極的外周緣更靠內(nèi)側(cè)配置。
[0012]若正極與負極集電體對置地配置，則有在負極集電體的表面析出例如鋰等的溶質(zhì)，該析出物與正極體接觸而引起短路的情況。
[0013]依據(jù)本發(fā)明，由于正極以正極體和負極體重疊狀態(tài)，比負極的外周緣更靠內(nèi)側(cè)配置，所以能夠防止正極與負極集電體對置地配置。由此，能夠防止在負極集電體上析出例如鋰等的溶質(zhì)。因此，能夠得到可靠性高的電化學電池。
[0014]上述電化學電池中，特征在于:所述負極體所使用的負極活性物質(zhì)利用包含硅的材料形成。
[0015]—般，電化學電池通過在負極活性物質(zhì)使用例如氧化硅等的包含硅的材料，能夠謀求提高能量密度。然而，用包含硅的負極活性物質(zhì)形成的電極體，伴隨充放電的膨脹收縮會比用其他負極活性物質(zhì)形成的電極體大。
[0016]本發(fā)明的電極體與例如以圓柱狀卷繞的電極體相比，平坦的區(qū)域所占的比例較大。因此，在負極活性物質(zhì)使用包含硅的材料，也能通過正極體及負極體重疊的層疊方向的變形吸收伴隨充放電的膨脹收縮。因此，能夠得到布局的自由度優(yōu)異且對撓曲變形具備耐久性的、能量密度高的電化學電池。
[0017]上述電化學電池中，特征在于:所述外包裝體利用以將所述電極體包括在內(nèi)部的方式翻折的所述片形成，所述片的折線沿著所述電極體的所述長度方向形成。
[0018]依據(jù)本發(fā)明，通過沿著電極體的長度方向翻折片，能夠使得在電極體的周圍使片疊合的疊合部之中沿著電極體的長度方向的疊合部僅為一處。在此，當電化學電池撓曲變形時，應力會加到沿著電極體的長度方向的片的疊合部。因此，通過使沿著電極體的長度方向的片的疊合部為一處，能夠防止片的疊合部因剝離等而破損、從而外包裝體的內(nèi)部的電解質(zhì)液體泄漏。
[0019]另外，通過使沿著電極體的長度方向的片的疊合部為一處，能夠縮短片的疊合部的總距離。由此，能夠減少通過片的疊合部浸入外包裝體的內(nèi)部的水分量。因此，能夠得到可靠性高的電化學電池。
[0020]上述電化學電池中，特征在于:所述外包裝體在所述片之間具有收納所述電極體的收納部，所述收納部分割為一半部和另一半部而形成，所述一半部及所述另一半部在所述片分別形成為凹部。
[0021]依據(jù)本發(fā)明，由于收納部的一半部和另一半部在片分別形成為凹部，所以與收納部的整體在片形成為I個凹部的結(jié)構(gòu)相比，能夠使收納部的深度較淺。因此，能夠抑制通過深沖加工而形成的收納部中的片的強度下降。因此，能夠制成高質(zhì)量的電化學電池。
[0022]上述電化學電池中，特征在于:在所述外包裝體的外部具有與所述電極端子連接的引線，所述外包裝體具有在所述片之間收納所述電極體的收納部和在所述收納部的周圍使所述片疊合的疊合部，所述疊合部之中，沿著所述電極體的所述長度方向的部分，沿著所述電極體的所述長度方向彎曲，所述引線在所述收納部與彎曲的所述疊合部之間，沿著所述電極體的所述長度方向配置。
[0023]依據(jù)本發(fā)明，通過在收納部與疊合部之間沿著電極體的長度方向配置與一個電極端子連接的引線，無需將電化學電池的外形尺寸大型化，而能夠從電極體的一端引出引線和另一個電極端子。因此，能夠得到可在長度方向的一端與外部設備連接的、小型的電化學電池。
[0024]本發(fā)明的便攜設備，其特征在于，具備上述電化學電池。
[0025]依據(jù)本發(fā)明，適合于具有棒狀或柱狀的部件的可穿戴的便攜設備。
[0026]發(fā)明效果
依據(jù)本發(fā)明的電化學電池，電極體以帶狀的正極體及負極體重疊的方式扁平卷繞而形成為長尺，因此能夠搭載到具有棒狀或柱狀的部件的便攜設備。另外，電極體以帶狀的正極體及負極體重疊的方式扁平卷繞，因此電極體的各層偏移，從而不會對電極體的各層作用較大的應力而能夠容易撓曲變形。因此，能夠得到布局的自由度優(yōu)異、且對撓曲變形具備耐久性的電化學電池。
【附圖說明】
[0027]圖1是第I實施方式的電化學電池的立體圖。
[0028]圖2是第I實施方式的電極體的立體圖。
[0029]圖3是圖2的III 一 III線上的截面圖。
[0030]圖4是第I實施方式的電化學電池的正視圖。
[0031]圖5是示出外包裝體的形成工序的平面圖。
[0032]圖6是示出外包裝體的形成工序的平面圖。
[0033]圖7是示出外包裝體的形成工序的平面圖。
[0034]圖8是第I實施方式的第I變形例所涉及的電化學電池的立體圖。
[0035]圖9是第I實施方式的第2變形例所涉及的電化學電池的立體圖。
[0036]圖10是第I實施方式的第3變形例所涉及的電化學電池的立體圖。
[0037]圖11是第I實施方式的第3變形例所涉及的片的立體圖。
[0038]圖12是第I實施方式的第4變形例所涉及的電化學電池的立體圖。
[0039]圖13是第2實施方式的電化學電池的立體圖。
[0040]圖14是第2實施方式的正極體的平面圖。
[0041 ]圖15是第2實施方式的負極體的平面圖。
[0042]圖16是示意性示出第2實施方式的電極體的平面圖。
[0043]圖17是示意性示出第2實施方式的電極體的側(cè)面圖。
[0044]圖18是第2實施方式的第I變形例所涉及的正極體的平面圖。
[0045]圖19是第2實施方式的第I變形例所涉及的負極體的平面圖。
[0046]圖20是示意性示出第2實施方式的第I變形例所涉及的電極體的平面圖。
[0047]圖21是