电化学器件和电化学器件的制造方法与流程

本发明涉及具有卷绕正极、负极和隔膜(separator)而构成的电极体的电化学器件和该电化学器件的制造方法。

背景技术：

锂离子电容器等新的电化学器件正逐渐被使用，而为了开创新的市场要求进一步低成本化。为此，希望部件成本廉价，具有生产率好的结构的电化学器件。另外，作为电化学器件的特性要求小型化和高容量化。

作为电化学器件的结构，具有如下结构：将隔着隔膜层叠正极和负极，并且卷绕成扁平状而成的扁平卷绕结构的电极体与电解液一起装填在封装罐中。正极和负极需要分别与设置于封装罐的正极端子和负极端子接合。

例如专利文献1中公开了一种二次电池，其包括：扁平卷绕结构的电极体；和分别与电极体的卷绕中心轴的两端连接的正极端子和负极端子。另外，专利文献2公开了一种超声波接合方法，由两个电极体夹着超声波焊头(horn)，在电极体的外侧配置两个集电端子，用超声波砧夹着集电端子，通过超声波将集电端子分别与电极体接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-22179号公报

专利文献2：日本特开2012-152810号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，在如专利文献1和2记载的结构中，需要在一个电极体上接合正极端子和负极端子这2个端子。为了增大电化学器件的容量，常常在一个电化学器件中装载两个电极体，在这种情况下就需要在电极体上接合4个端子，所以要谋求部件个数和接合工序的削减。

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种能够实现高容量化和低成本化的电化学器件和该电化学器件的制造方法。

用于解决课题的方法

为了达成上述目的，本发明的一个方式的电化学器件包括：正极端子、负极端子、第1电极体、第2电极体和电解液。

上述正极端子为平板状，具有第1主面和上述第1主面的相反侧的第2主面。

上述负极端子为平板状，具有第3主面和上述第3主面的相反侧的第4主面。

上述第1电极体包括第1正极、第1负极和将上述第1正极与上述第1负极隔开的第1隔膜，上述第1正极、上述第1负极和上述第1隔膜被层叠并卷绕而形成上述第1电极体，其中，上述第1正极具有由金属箔形成的第1正极集电体和形成在上述第1正极集电体上的第1正极活性物质层，且设置有在上述第1正极集电体上形成了上述第1正极活性物质层的第1正极形成区域和在上述第1正极集电体上没有形成上述第1正极活性物质层的第1正极未形成区域，上述第1负极具有由金属箔形成的第1负极集电体和形成在上述第1负极集电体上的第1负极活性物质层，且设置有在上述第1负极集电体上形成了上述第1负极活性物质层的第1负极形成区域和在上述第1负极集电体上没有形成上述第1负极活性物质层的第1负极未形成区域，并且上述第1电极体包括：作为上述第1正极未形成区域卷绕而成的部分的第1正极未形成区域卷绕部；和作为上述第1负极未形成区域卷绕而成的部分的第1负极未形成区域卷绕部。

第2电极体包括第2正极、第2负极和将上述第2正极与上述第2负极隔开的第2隔膜，上述第2正极、上述第2负极和上述第2隔膜被层叠并卷绕而形成上述第2电极体，其中，上述第2正极具有由金属箔形成的第2正极集电体和形成在上述第2正极集电体上的第2正极活性物质层，且设置有在上述第2正极集电体上形成了上述第2正极活性物质层的第2正极形成区域和在上述第2正极集电体上没有形成上述第2正极活性物质层的第2正极未形成区域，上述第2负极具有由金属箔形成的第2负极集电体和形成在上述第2负极集电体上的第2负极活性物质层，且设置有在上述第2负极集电体上形成了上述第2负极活性物质层的第2负极形成区域和在上述第2负极集电体上没有形成上述第2负极活性物质层的第2负极未形成区域，并且上述第2电极体包括：作为上述第2正极未形成区域卷绕而成的部分的第2正极未形成区域卷绕部；和作为上述第2负极未形成区域卷绕而成的部分的第2负极未形成区域卷绕部。

上述电解液浸渍上述第1电极体和上述第2电极体。

上述第1正极未形成区域卷绕部与上述第1主面接合，上述第1负极未形成区域卷绕部与上述第3主面接合，上述第2正极未形成区域卷绕部与上述第2主面接合，上述第2负极未形成区域卷绕部与上述第4主面接合。

根据该结构，电化学器件具有第1电极体和第2电极体这两个电极体，能够使电化学器件的容量高容量化。另外，正极端子和负极端子能够形成为平板状，能够通过简化结构来降低部件成本。

也可以构成为上述第1电极体具有将上述第1正极、上述第1负极和上述第1隔膜卷绕而成的第1卷绕体扁平化成板状的扁平卷绕结构，上述第2电极体具有将上述第2正极、上述第2负极和上述第2隔膜卷绕而成的第2卷绕体扁平化成板状的扁平卷绕结构。

也可以构成为上述第1电极体还具有分别与上述第1卷绕体的正面和背面接合的两个锂离子供给源，上述第2电极体还具有分别与上述第2卷绕体的正面和背面接合的两个锂离子供给源。

通过在具有扁平卷绕结构的卷绕体的正背两面分别分开配置锂离子供给源，能够提高锂离子的垂直掺杂效率，能够成为生产率优秀的结构。

为了达成上述目的，本发明的一个方式的电化学器件的制造方法包括：准备正极端子、负极端子、第1电极体和第2电极体的步骤，其中，上述正极端子为平板状，具有第1主面和上述第1主面的相反侧的第2主面，上述负极端子为平板状，具有第3主面和上述第3主面的相反侧的第4主面，第1电极体，其包括第1正极、第1负极和将上述第1正极与上述第1负极隔开的第1隔膜，上述第1正极、上述第1负极和上述第1隔膜被层叠并卷绕而形成上述第1电极体，其中，上述第1正极具有由金属箔形成的第1正极集电体和形成在上述第1正极集电体上的第1正极活性物质层，且设置有在上述第1正极集电体上形成了上述第1正极活性物质层的第1正极形成区域和在上述第1正极集电体上没有形成上述第1正极活性物质层的第1正极未形成区域，上述第1负极具有由金属箔形成的第1负极集电体和形成在上述第1负极集电体上的第1负极活性物质层，且设置有在上述第1负极集电体上形成了上述第1负极活性物质层的第1负极形成区域和在上述第1负极集电体上没有形成上述第1负极活性物质层的第1负极未形成区域，并且上述第1电极体包括：作为上述第1正极未形成区域卷绕而成的部分的第1正极未形成区域卷绕部；和作为上述第1负极未形成区域卷绕而成的部分的第1负极未形成区域卷绕部，第2电极体，其包括第2正极、第2负极和将上述第2正极与上述第2负极隔开的第2隔膜，上述第2正极、上述第2负极和上述第2隔膜被层叠并卷绕而形成上述第2电极体，其中，上述第2正极具有由金属箔形成的第2正极集电体和形成在上述第2正极集电体上的第2正极活性物质层，且设置有在上述第2正极集电体上形成了上述第2正极活性物质层的第2正极形成区域和在上述第2正极集电体上没有形成上述第2正极活性物质层的第2正极未形成区域，上述第2负极具有由金属箔形成的第2负极集电体和形成在上述第2负极集电体上的第2负极活性物质层，且设置有在上述第2负极集电体上形成了上述第2负极活性物质层的第2负极形成区域和在上述第2负极集电体上没有形成上述第2负极活性物质层的第2负极未形成区域，并且上述第2电极体包括：作为上述第2正极未形成区域卷绕而成的部分的第2正极未形成区域卷绕部；和作为上述第2负极未形成区域卷绕而成的部分的第2负极未形成区域卷绕部。

将上述第1正极未形成区域卷绕部与上述第1主面接合，将上述第2正极未形成区域卷绕部与上述第2主面接合的步骤。

将上述第1负极未形成区域卷绕部与上述第3主面接合，将上述第2负极未形成区域卷绕部与上述第4主面接合的步骤。

根据该制造方法，能够将第1正极未形成区域卷绕部和第2正极未形成区域卷绕部同时与正极端子的正背两面接合，并将第1负极未形成区域卷绕部和第2负极未形成区域卷绕部同时与负极端子的正背两面接合。由于不需要将第1正极未形成区域卷绕部和第2正极未形成区域卷绕部分别与正极端子接合，并且不需要将第1负极未形成区域卷绕部和第2负极未形成区域卷绕部分别与负极端子接合，所以能够简化制造工序，能够降低制造成本。

也可以在将上述第1正极未形成区域卷绕部与上述第1主面接合、将上述第2正极未形成区域卷绕部与上述第2主面接合的步骤，和将上述第1负极未形成区域卷绕部与上述第3主面接合、将上述第2负极未形成区域卷绕部与上述第4主面接合的步骤中，通过超声波接合来进行接合。

也可以在将上述第1正极未形成区域卷绕部与上述第1主面接合、将上述第2正极未形成区域卷绕部与上述第2主面接合的步骤中，利用超声波接合用具夹持上述第1正极未形成区域卷绕部和上述第2正极未形成区域卷绕部来将上述第1正极未形成区域卷绕部与上述第1主面接合，将上述第2正极未形成区域卷绕部与上述第2主面接合，

在将上述第1负极未形成区域卷绕部与上述第3主面接合、将上述第2负极未形成区域卷绕部与上述第4主面接合的步骤中，利用超声波接合用具夹持上述第1负极未形成区域卷绕部和上述第2负极未形成区域卷绕部来将上述第1负极未形成区域卷绕部与上述第3主面接合，将上述第2负极未形成区域卷绕部与上述第4主面接合。

根据该结构，能够利用超声波接合用具夹持第1正极未形成区域卷绕部和上述第2正极未形成区域卷绕部来将第1正极未形成区域卷绕部和第2正极未形成区域卷绕部同时与正极端子的正背两面接合，能够利用超声波接合用具夹持第1负极未形区域卷绕部和第2负极未形成区域卷绕部来将第1负极未形成区域卷绕部和第2负极未形成区域卷绕部同时与负极端子的正背两面接合。

为了达成上述目的，本发明的一个方式的电化学器件包括：正极端子、负极端子、第1电极体、第2电极体和电解液。

上述正极端子为板状，具有第1主面和上述第1主面的相反侧的第2主面。

上述负极端子为板状，具有第3主面和上述第3主面的相反侧的第4主面。

上述第1电极体包括第1正极、第1负极和将上述第1正极与上述第1负极隔开的第1隔膜，上述第1正极、上述第1负极和上述第1隔膜被层叠并卷绕而形成上述第1电极体，其中，上述第1正极具有由金属箔形成的第1正极集电体和形成在上述第1正极集电体上的第1正极活性物质层，且设置有在上述第1正极集电体上形成了上述第1正极活性物质层的第1正极形成区域和在上述第1正极集电体上没有形成上述第1正极活性物质层的第1正极未形成区域，上述第1负极具有由金属箔形成的第1负极集电体和形成在上述第1负极集电体上的第1负极活性物质层，且设置有在上述第1负极集电体上形成了上述第1负极活性物质层的第1负极形成区域和在上述第1负极集电体上没有形成上述第1负极活性物质层的第1负极未形成区域，并且上述第1电极体包括：作为上述第1正极未形成区域卷绕而成的部分的第1正极未形成区域卷绕部；和作为上述第1负极未形成区域卷绕而成的部分的第1负极未形成区域卷绕部。

第2电极体包括第2正极、第2负极和将上述第2正极与上述第2负极隔开的第2隔膜，上述第2正极、上述第2负极和上述第2隔膜被层叠并卷绕而形成上述第2电极体，其中，上述第2正极具有由金属箔形成的第2正极集电体和形成在上述第2正极集电体上的第2正极活性物质层，且设置有在上述第2正极集电体上形成了上述第2正极活性物质层的第2正极形成区域和在上述第2正极集电体上没有形成上述第2正极活性物质层的第2正极未形成区域，上述第2负极具有由金属箔形成的第2负极集电体和形成在上述第2负极集电体上的第2负极活性物质层，且设置有在上述第2负极集电体上形成了上述第2负极活性物质层的第2负极形成区域和在上述第2负极集电体上没有形成上述第2负极活性物质层的第2负极未形成区域，并且上述第2电极体包括：作为上述第2正极未形成区域卷绕而成的部分的第2正极未形成区域卷绕部；和作为上述第2负极未形成区域卷绕而成的部分的第2负极未形成区域卷绕部。

上述电解液浸渍上述第1电极体和上述第2电极体。

上述第1正极未形成区域卷绕部与上述第1主面接合，上述第1负极未形成区域卷绕部与上述第3主面接合，上述第2正极未形成区域卷绕部与上述第2主面接合，上述第2负极未形成区域卷绕部与上述第4主面接合。

也可以构成为上述正极端子包括：用于接合上述第1正极未形成区域卷绕部和上述第2正极未形成区域卷绕部，并且具有第1宽度和第1厚度的电极体接合部；突出到收纳上述第1电极体、上述第2电极体和上述电解液的收纳空间的外部，并且具有第2宽度和第2厚度的外部端子部；和连接上述电极体接合部与上述外部端子部，并且具有第3宽度和第3厚度的中继部，上述第1宽度大于上述第3宽度，上述第2宽度大于上述第1宽度，上述第1厚度大于上述第2厚度，上述第3厚度大于上述第1厚度。

根据该结构，能够在满足正极端子的各部分所需的要求的同时减小各部分的截面积之差，减小各部分之间的电阻之差。

也可以构成为上述负极端子包括：用于接合上述第1负极未形成区域卷绕部和上述第2负极未形成区域卷绕部，并且具有第1宽度和第1厚度的电极体接合部；突出到收纳上述第1电极体、上述第2电极体和上述电解液的收纳空间的外部，并且具有第2宽度和第2厚度的外部端子部；和连接上述电极体接合部与上述外部端子部，并且具有第3宽度和第3厚度的中继部，上述第1宽度大于上述第3宽度，上述第2宽度大于上述第1宽度，上述第1厚度大于上述第2厚度，上述第3厚度大于上述第1厚度。

根据该结构，能够在满足负极端子的各部分所需的要求的同时减小各部分的截面积之差，减小各部分之间的电阻之差。

也可以构成为上述正极端子包括：用于接合上述第1正极未形成区域卷绕部和上述第2正极未形成区域卷绕部，并且具有第1宽度和第1厚度的电极体接合部；突出到收纳上述第1电极体、上述第2电极体和上述电解液的收纳空间的外部，并且具有第2宽度和第2厚度的外部端子部；和连接上述电极体接合部与上述外部端子部，并且具有第3宽度和第3厚度的中继部，上述第1宽度大于上述第3宽度，上述第2宽度大于上述第1宽度，上述第1厚度大于上述第2厚度，上述第3厚度大于上述第1厚度，上述负极端子包括：用于接合上述第1负极未形成区域卷绕部和上述第2负极未形成区域卷绕部，并且具有第4宽度和第4厚度的电极体接合部；突出到收纳上述第1电极体、上述第2电极体和上述电解液的收纳空间的外部，并且具有第5宽度和第5厚度的外部端子部；和连接上述电极体接合部与上述外部端子部，具有第6宽度和第6厚度的中继部，上述第4宽度大于上述第6宽度，上述第5宽度大于上述第4宽度，上述第4厚度大于上述第5厚度，上述第6厚度大于上述第4厚度。

根据该结构，能够在满足正极端子和负极端子各自的各部分所需的要求的同时减小各部分的截面积之差，减小各部分之间的电阻之差。

也可以构成为上述正极端子、上述电极体接合部、上述外部端子部和上述中继部的截面积彼此相同。

也可以构成为上述负极端子、上述电极体接合部、上述外部端子部和上述中继部的截面积彼此相同。

发明的效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种能够实现高容量化和低成本化的电化学器件和该电化学器件的制造方法。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的电化学器件的立体图。

图2是该电化学器件的分解立体图。

图3是该电化学器件的分解立体图。

图4是该电化学器件所具有的电极体的立体图。

图5是该电化学器件所具有的电极体的截面图。

图6是该电化学器件所具有的电极体的截面图。

图7是该电化学器件所具有的电极体的正极的俯视图。

图8是该电化学器件所具有的电极体的正极的截面图。

图9是该电化学器件所具有的电极体的负极的俯视图。

图10是该电化学器件所具有的电极体的负极的俯视图。

图11是该电化学器件所具有的电极体的正极和负极的俯视图。

图12是该电化学器件所具有的电极体的正极和负极的截面图。

图13是表示该电化学器件所具有的电极体的锂离子供给源的示意图。

图14是该电化学器件所具有的正极端子和负极端子的立体图。

图15是该电化学器件所具有的正极端子和负极端子的立体图。

图16是该电化学器件所具有的第1电极体、正极端子和负极端子的俯视图。

图17是该电化学器件所具有的第2电极体、正极端子和负极端子的俯视图。

图18是该电化学器件所具有的第1电极体、第2电极体和正极端子的截面图。

图19是该电化学器件所具有的第1电极体、第2电极体和负极端子的截面图。

图20是比较例的电化学器件的示意图。

图21是比较例的电化学器件的示意图。

图22是比较例的电化学器件的示意图。

图23是表示本发明第1实施方式的电化学器件的制造方法的示意图。

图24是表示该电化学器件的制造方法的示意图。

图25是表示该电化学器件的制造方法的示意图。

图26是表示该电化学器件的制造方法的示意图。

图27是本发明第2实施方式的电化学器件的一部分结构的立体图。

图28是该电化学器件所具有的正极端子的俯视图。

图29是该电化学器件所具有的正极端子的立体图。

图30是该电化学器件所具有的正极端子的立体图。

图31是表示该电化学器件所具有的正极端子的各部分的宽度的示意图。

图32是表示该电化学器件所具有的正极端子的各部分的厚度的示意图。

图33是该电化学器件所具有的负极端子的俯视图。

图34是该电化学器件所具有的负极端子的立体图。

图35是该电化学器件所具有的负极端子的立体图。

图36是表示该电化学器件所具有的负极端子的各部分的宽度的示意图。

图37是表示该电化学器件所具有的负极端子的各部分的厚度的示意图。

图38是作为该电化学器件所具有的正极端子和负极端子的材料的压延异形条的示意图。

图39是表示该电化学器件所具有的正极端子和负极端子的制造方法的示意图。

附图标记说明

100、400…电化学器件

101…第1电极体

102…第2电极体

103、403…正极端子

104、404…负极端子

120…电极体

121…电极区域卷绕部

122…正极未形成区域卷绕部

123…负极未形成区域卷绕部

130…正极

131…正极集电体

132…正极活性物质层

140…负极

141…负极集电体

142…负极活性物质层

150…隔膜

160…锂离子供给源

170…卷绕体

具体实施方式

(第1实施方式)

对本发明的第1实施方式进行说明。

[电化学器件的结构]

图1是第1实施方式的电化学器件100的立体图，图2和图3是该电化学器件100的分解立体图。

电化学器件100可以是锂离子电容器。另外，电化学器件100也可以为双电层电容器等其他种类的电容器，也可以为锂离子电池、镍氢电池等电池。此外，电化学器件100可以为能够由以下的结构实现的各种电化学器件。以下的说明中电化学器件100为锂离子电容器。

如图2和图3所示，电化学器件100包括：第1电极体101、第2电极体102、正极端子103、负极端子104、正极端子板105、负极端子板106、绝缘膜107、封装罐108和盖部件109。

如图2和图3所示，正极端子103和负极端子104安装于盖部件109，第1电极体101和第2电极体102均与正极端子103和负极端子104接合。第1电极体101和第2电极体102由绝缘膜107覆盖端部，且被收纳于封装罐108中。

如图1所示，封装罐108与盖部件109接合，构成电化学器件100。在由封装罐108和盖部件109形成的空间(以下，收纳空间)中充填有电解液，第1电极体101和第2电极体102浸渍于电解液中。

第1电极体101和第2电极体102具有相同结构。图4是用作第1电极体101和第2电极体102的电极体120的立体图。如该图所示，电极体120包括：电极区域卷绕部121、正极未形成区域卷绕部122和负极未形成区域卷绕部123。

图5是电极体120的截面图，是图4的a-a线的截面图。图6是电极体120的截面图，是图5的b-b线的截面图。如这些图所示，电极体120包括：正极130、负极140、隔膜150和锂离子供给源160。其中，图5和图6所示的正极130、负极140和隔膜150的层数只是示意性的图示，实际上更多。例如正极130能够为21层，负极140能够为23层。

图7是卷绕前的正极130的俯视图。图8是正极130的截面图，是图7的c-c线的截面图。如该图所示，正极130包括：正极集电体131和正极活性物质层132。

正极集电体131为金属箔，例如由铝构成。在正极集电体131设置有离子能够通过的细孔，能够为通过电解蚀刻等形成有细孔的箔。正极集电体131的厚度为例如0.02mm。

正极活性物质层132能够采用将正极活性物质与粘合树脂混合而成的材料，还可以包含导电助剂。正极活性物质是能够吸附电解液中的锂离子和阴离子的材料，例如活性炭、聚并苯(polyacene)碳化物等。

粘合树脂是接合正极活性物质的合成树脂，可以使用例如丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、芳香族聚酰胺、羧甲基纤维素、氟类橡胶、聚偏氟乙烯、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶和乙烯丙烯类橡胶等。

导电助剂是由导电性材料构成的颗粒，使正极活性物质之间的导电性提高。导电助剂可以举出例如石墨、炭黑等碳材料。它们可以单独使用，也可以多种混合使用。另外，导电助剂只要为具有导电性的材料即可，也可以为金属材料或导电性高分子等。

如图8所示，正极活性物质层132形成在正极集电体131的正背两面。在此，正极活性物质层132没有形成在正极集电体131的整个面，在正极集电体131的一部分设置有没有形成正极活性物质层132的区域。

以下将正极130中的、在正极集电体131上设置有正极活性物质层132的区域作为正极形成区域130a，将没有设置正极活性物质层132而正极集电体131露出的区域作为正极未形成区域130b。如图7所示，正极未形成区域130b沿正极130的一边呈带状地设置。

图9是卷绕前的负极140的俯视图。图10是负极140的截面图，是图9的d-d线的截面图。如该图所示，负极140包括负极集电体141和负极活性物质层142。

负极集电体141为金属箔，例如由铜构成。在负极集电体141设置有离子能够通过的细孔，能够为通过电解蚀刻等形成有细孔的箔。负极集电体141的厚度为例如0.01mm。

负极活性物质层142能够采用将负极活性物质与粘合树脂混合而成的材料，还可以包含导电助剂。负极活性物质是能够吸留电解液中的锂离子的材料，例如能够使用难石墨化碳(硬碳)、石墨、软碳等的碳类材料。

粘合树脂是接合负极活性物质的合成树脂，可以使用例如丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、芳香族聚酰胺、羧甲基纤维素、氟类橡胶、聚偏氟乙烯、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶和乙烯丙烯类橡胶等。

导电助剂是由导电性材料构成的颗粒，使负极活性物质之间的导电性提高。导电助剂可以举出例如石墨、炭黑等碳材料。它们可以单独使用，也可以多种混合使用。另外，导电助剂只要为具有导电性的材料即可，也可以为金属材料或导电性高分子等。

如图10所示，负极活性物质层142形成在负极集电体141的正背两面。在此，负极活性物质层142没有形成在负极集电体141的整个面，在负极集电体141的一部分设置有没有形成负极活性物质层142的区域。

以下将负极140中的、在负极集电体141上设置有负极活性物质层142的区域作为负极形成区域140a，将没有设置负极活性物质层142而负极集电体141露出的区域作为负极未形成区域140b。如图9所示，负极未形成区域140b沿负极140的一边呈带状地设置。

隔膜150将正极130和负极140隔开，使后述的电解液中所含的离子透过。隔膜150能够由纺布、无纺布或合成树脂微多孔膜等形成，例如能够以聚乙烯树脂为主材料。

电极体120通过层叠正极130、负极140和隔膜150并卷绕来构成。图11是层叠了它们的层叠体的俯视图。图12是该层叠体的截面图，是图11的e-e线的截面图。其中，图11中省略了隔膜150的图示。

如图12所示，正极130、负极140和隔膜150以隔膜150位于正极130与负极140之间的方式层叠。在此，如图11所示，正极130和负极140以正极形成区域130a与负极形成区域140a相对、而正极未形成区域130b与负极未形成区域140b不相对的方式错开地配置。隔膜150以将正极形成区域130a与负极形成区域140a隔开的方式配置。

通过卷绕该层叠体并使其扁平化来形成卷绕体170。图13是卷绕体170的截面图。卷绕体170的尺寸例如为长115mm、宽67mm、厚5.5mm。

如图5所示，电极体120包括两个锂离子供给源160。锂离子供给源160是在铜箔等金属箔的外侧面粘贴有锂金属而成，锂金属以与负极140相对的方式粘贴。锂离子供给源160在图13所示的卷绕体170的正背两面各粘贴一个。卷绕体170的一部分和锂离子供给源160被隔膜150覆盖。

电极体120具有如上所述的结构。电极区域卷绕部121是电极体120中的正极形成区域130a、负极形成区域140a和隔膜150卷绕而成的部分。正极未形成区域卷绕部122是电极体120中的正极未形成区域130b卷绕而成的部分，即仅正极集电体131卷绕而成的部分。负极未形成区域卷绕部123是第1电极体101中的负极未形成区域140b卷绕而成的部分，即仅负极集电体141卷绕而成的部分。

第1电极体101和第2电极体102分别具有电极体120的结构。因此，如图3所示，第1电极体101和第2电极体102分别包括：电极区域卷绕部121、正极未形成区域卷绕部122和负极未形成区域卷绕部123。

正极端子103和负极端子104安装于盖部件109。图14和图15是正极端子103和负极端子104的立体图。

正极端子103是由金属构成的板状的部件。正极端子103例如能够由铝(a1050-h24)构成。正极端子103的厚度为例如1.5mm。正极端子103如图3所示插入到盖部件109，通过由合成树脂等构成的端子支承部件110与盖部件109绝缘。由此，正极端子103的一部分被收纳于收纳空间，一部分突出到收纳空间的外部。

如图14和图15所示，正极端子103的主面之一设为第1主面103a，其相反侧的主面设为第2主面103b。在正极端子103设置有与第1主面103a和第2主面103b连通的、并用于与外部设备等连接的贯通孔103c。正极端子103的形状没有特别限定，只要为板状即可。例如，正极端子103可以为具有矩形的主面的形状。

负极端子104是由金属构成的板状的部件。负极端子104例如能够由铜(c1100-1/4h)构成。负极端子104的厚度为例如1.2mm。负极端子104如图3所示插入到盖部件109，通过由合成树脂等构成的端子支承部件110与盖部件109绝缘。由此，负极端子104的一部分被收纳于收纳空间，一部分突出到收纳空间的外部。

如图14和图15所示，负极端子104的主面之一设为第3主面104a，其相反侧的主面设为第4主面104b。在负极端子104设置有与第3主面104a和第2主面104b连通的、用于与外部设备等连接的贯通孔104c。负极端子104的形状没有特别限定，只要为板状即可。例如，负极端子104可以为具有矩形的主面的形状。

正极端子103和负极端子104以第1主面103a和第3主面104a位于同一平面，第2主面103b和第4主面104b位于同一平面的方式配置。

正极端子板105是由金属构成的板状的部件。电化学器件100如图3所示包括分别与第1电极体101和第2电极体102接合的两个正极端子板105。正极端子板105例如由铝(a1050-h24)构成，其尺寸例如为长40mm、宽7.5mm、厚0.2mm。

负极端子板106是由金属构成的板状的部件，电化学器件100如图3所示包括分别与第1电极体101和第2电极体102接合的两个负极端子板106。负极端子板106例如由铜(c1100-1/4h)构成，其尺寸例如为长40mm、宽7.5mm、厚0.2mm。

如图3所示，第1电极体101和第2电极体102隔着正极端子103和负极端子104相对，与正极端子103和负极端子104接合。图16是表示正极端子103和负极端子104与第1电极体101的接合方式的示意图。图17是表示正极端子103和负极端子104与第2电极体102的接合方式的示意图。

图18是表示正极端子103与第1电极体101和第2电极体102的接合方式的截面图，是图16和图17的f-f线的截面图。图19是表示负极端子104与第1电极体101和第2电极体102的接合方式的截面图，是图16和图17的g-g线的截面图。

如图16和图18所示，第1电极体101的正极未形成区域卷绕部122与第1主面103a接合，被第1主面103a和正极端子板105夹着。另外，第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122与第2主面103b接合，被第2主面103b和正极端子板105夹着。两电极体中构成正极未形成区域卷绕部122的各个正极集电体131(参照图6)也在层间彼此接合。

如图17和图19所示，第1电极体101的负极未形成区域卷绕部123与第3主面104a接合，被第3主面104a和负极端子板106夹着。另外，第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123与第4主面104b接合，被第4主面104b和负极端子板106夹着。两电极体中构成负极未形成区域卷绕部123的各个负极集电体141(参照图6)也在层间彼此接合。

绝缘膜107(参照图2)是由合成树脂等绝缘性材料构成的膜。电化学器件100包括2个绝缘膜107。一个绝缘膜107覆盖第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122，与封装罐108绝缘。另一个绝缘膜107覆盖第1电极体101和第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123，与封装罐108绝缘。

绝缘膜107例如能够由聚酰亚胺树脂构成，宽度为25mm。另外，也可以替代绝缘膜107而在封装罐108的内周面设置绝缘层。

封装罐108(参照图2)收纳第1电极体101和第2电极体102，与盖部件109一起形成收纳空间。封装罐108由金属构成，例如能够由铝(a1050-o)构成。封装罐108的尺寸例如为长121mm、宽13.5mm、厚80mm，板厚例如为0.5mm。

盖部件109(参照图2)安装于封装罐108，支承正极端子103和负极端子104。盖部件109由金属构成，例如能够由铝(a1050-h24)构成。盖部件109的尺寸例如为长120mm、宽12.5mm、厚2mm。

盖部件109具有未图示的两个开口，在该开口安装有由pps(polyphenylenesulfide，聚苯硫醚)等绝缘性材料构成的端子支承部件110。正极端子103和负极端子104分别插通端子支承部件110，与盖部件109绝缘。

盖部件109通过激光焊接等接合方法与封装罐108接合，封闭收纳空间。在盖部件109设置有注液口109a，注液口109a由注液盖111密封。注液盖111由铝(a1050-o)等金属构成，具有圆板形状，例如为直径7.6mm、厚度0.4mm。注液盖111优选具有当收纳空间的内压变为高压时释放内压的安全阀功能。

在收纳空间中注入有电解液。电解液为包含锂离子和阴离子的液体，能够为例如lipf6ec/mec(碳酸乙烯酯(ec)与碳酸甲乙酯(mec)的混合液中溶解有lipf6的液体)。注液量例如为80g。

电化学器件100具有如上所述的结构。如上所述，电化学器件100可以不是锂离子电容器，可以为其他各种电化学器件。在这种情况下，能够根据电化学器件的种类变更正极活性物质和负极活性物质、电解液的种类。另外，也可以并不一定设置锂离子供给源160。

[电化学器件的效果]

在与比较例的比较的基础上对电化学器件100的效果进行说明。图20是比较例的电化学器件200的主视图，图21是电化学器件200的侧视图。

电极体210包括正极集电箔卷绕而成的正极未形成区域卷绕部221和负极集电箔卷绕而成的负极未形成区域卷绕部222。正极未形成区域卷绕部221与内部正极端子211接合，负极未形成区域卷绕部222与内部负极端子212接合。

内部正极端子211在电极体210的厚度方向上弯折，与外部正极端子213连接。内部负极端子212也在电极体210的厚度方向上弯折，与外部负极端子214连接。

该结构中在正极和负极为外部端子和内部端子分体的结构，所以电化学器件200的部件个数增加，导致成本上升。

为了电化学器件的高容量化，也使用具有两个电极体的电化学器件。图22是另一比较例的电化学器件300的一部分结构的立体图。

如该图所示，第1电极体310和第2电极体311的正极未形成区域卷绕部312分别与第1电极体310和第2电极体311的具有在厚度方向上离开的形状的内部正极端子313接合，被内部正极端子313和正极端子板314夹着。

另外，第1电极体310和第2电极体311的负极未形成区域卷绕部315分别与第1电极体310和第2电极体311的在厚度方向上离开的内部负极端子316接合，被内部负极端子316和负极端子板317夹着。

该结构中，需要将两电极体的正极未形成区域卷绕部312分别与内部正极端子313接合，将两电极体的负极未形成区域卷绕部315分别与内部负极端子316接合。为此接合工序多，生产率差。另外，内部正极端子313和内部负极端子316的形状变得复杂，它们的部件成本也变高。

与之相对地，本实施方式的电化学器件100中，正极端子103和负极端子104各自兼作设置在封装罐108内的内部端子和设置在封装罐108的外部的外部端子，所以能够削减部件个数。

另外，正极端子103和负极端子104的形状为平板状，所以部件成本也小。而且，通过后述的接合方法能够将第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122一次性与正极端子103接合，将第1电极体101和第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123一次性与负极端子104接合，所以也能够削减接合工序。

因此，电化学器件100具有容量大且能够以低成本制作的结构。

[制造方法]

对电化学器件100的制造方法进行说明。

电极体120如上所述能够通过将正极130、负极140和隔膜150层叠并卷绕，形成为扁平卷绕结构，在正背两面粘贴锂离子供给源160来制造。

将2个电极体120作为第1电极体101和第2电极体102(参照图3)与正极端子103和负极端子104接合。

图23和图24是表示第1电极体101和第2电极体102与正极端子103的接合方法的示意图。如图23所示，在第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122之间插入正极端子103。进而，在第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122上配置正极端子板105。在该状态下利用夹具等夹住2个正极端子板105来固定。

接着如图24所示，利用超声波焊接砧501和超声波焊接焊头502夹持2个正极端子板105(图中箭头)。该部分的厚度例如为：厚度1.5mm的正极端子103、厚度0.02mm的正极集电体131为21层、厚度0.2mm的正极端子板105为2个总计2.74mm。

通过在该状态下施加超声波，将第1电极体101的正极未形成区域卷绕部122与第1主面103a接合，将第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122与第2主面103b接合。另外，两电极体的构成正极未形成区域卷绕部122的正极集电体131也彼此接合。

像这样，能够通过一次接合工序将第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122与正极端子103接合。正极端子板105防止超声波导致的正极集电体131的损伤。

图25和图26是表示第1电极体101和第2电极体102与负极端子104的接合方法的示意图。如图25所示，在第1电极体101和第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123之间插入负极端子104。进而，在第1电极体101和第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123上配置负极端子板106。在该状态下利用夹具等夹住2个负极端子板106来固定。

接着如图26所示，利用超声波焊接砧501和超声波焊接焊头502夹持2个负极端子板106(图中箭头)。该部分的厚度例如为：厚度1.2mm的负极端子104、厚度0.01mm的负极集电体141为23层、厚度0.2mm的负极端子板106为2个总计2.10mm。

通过在该状态下施加超声波，将第1电极体101的负极未形成区域卷绕部123与第3主面104a接合，将第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123与第4主面104b接合。另外，两电极体的构成负极未形成区域卷绕部123的负极集电体141也彼此接合。

像这样，能够通过一次接合工序将第1电极体101和第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123与负极端子104接合。负极端子板106防止超声波导致的负极集电体141的损伤。

接着，利用绝缘膜107覆盖第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122和负极未形成区域卷绕部123(参照图2)，装填到封装罐108内，将封装罐108和盖部件109接合。封装罐108与盖部件109的接合能够通过例如激光焊接来进行。

接着，从注液口109a注入电解液，将注液盖111与盖部件109接合来密封注液口109a。盖部件109与注液盖111的接合能够通过例如激光焊接来进行。

电化学器件100能够通过以上方式来制造。如上所述，能够通过一次焊接将第1电极体101和第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122与正极端子103接合，两电极体的负极未形成区域卷绕部123也能够通过一次焊接与负极端子104接合。由此，能够简化制造工序，能够以低成本制造电化学器件100。另外，上述制造方法只是一例，也可以通过其他制造方法来制造电化学器件100。

(第2实施方式)

对本发明的第2实施方式进行说明。

[电化学器件的结构]

图27是第2实施方式的电化学器件400的一部分结构的立体图。电化学器件400中，正极端子和负极端子的结构与第1实施方式的电化学器件100不同，其他结构与电化学器件100相同。因此，关于正极端子和负极端子以外的结构标记与第1实施方式相同的符号并省略说明。

正极端子403和负极端子404与第1实施方式同样安装于盖部件109。

图28是正极端子403的俯视图，图29和图30是正极端子403的立体图。正极端子403是由金属构成的板状的部件。正极端子403例如能够由铝(a1050-h24)构成。正极端子403插入到盖部件109，通过由合成树脂等构成的端子支承部件110与盖部件109绝缘。

如图28～图30所示，正极端子403由电极体接合部403a、外部端子部403b和中继部403c构成。

电极体接合部403a是第1电极体101与第2电极体102被接合的部分。如图29和图30所示，电极体接合部403a的主面之一设为第1主面403d，其相反侧的主面设为第2主面403e。

另外，在第1主面403d接合第1电极体101的正极未形成区域卷绕部122，正极未形成区域卷绕部122被第1主面403d和正极端子板105夹着(参照图18)。另外，在第2主面403e接合第2电极体102的正极未形成区域卷绕部122，正极未形成区域卷绕部122被第2主面403e和正极端子板105夹着(参照图18)。

外部端子部403b是突出到收纳有第1电极体101、第2电极体102和电解液的收纳空间的外部的、并且与外部设备连接的部分，设置有用于与外部设备等连接的贯通孔403f。

中继部403c在与电极体接合部403a和外部端子部403b的延伸方向正交的方向上延伸，将电极体接合部403a和外部端子部403b物理连接且电连接。

图31是表示正极端子403的各部分的宽度的示意图，图32是表示正极端子403的各部分的厚度的示意图。

如图31所示，将电极体接合部403a的宽度设为第1宽度w1，将外部端子部403b的宽度设为第2宽度w2，将中继部403c的宽度设为第3宽度w3。在此，第1宽度w1大于第3宽度w3，第2宽度w2大于第1宽度w1。即，以第3宽度w3、第1宽度w1、第2宽度w2的顺序宽度变大。

另外，如图32所示，将电极体接合部403a的宽度设为第1厚度d1，将外部端子部403b的厚度设为第2厚度d2，将中继部403c的厚度设为第3厚度d3。在此，第1厚度d1大于第2厚度d2，第3厚度d3大于第1厚度d1。即，以第2厚度d2、第1厚度d1、第3宽度d3的顺序厚度变大。

而且，电极体接合部403a的截面积(d1×w1)、外部端子部403b的截面积(d2×w2)和中继部403c的截面积(d3×w3)优选彼此相同。

通过正极端子403具有如上所述的结构，能够将各部分的形状做成对应于需要的形状。具体来说，通过增大外部端子部403b的宽度(第2宽度w2)，能够增大插通在贯通孔403f的螺栓的直径并且能够提高端子支承部件110的强度。

另外，通过减小中继部403c的宽度(第3宽度w3)，能够增大电极体的体积(即蓄电容量)。而且，能够使电极体接合部403a的宽度(第1宽度w1)为电极体的超声波焊接所需的最小限度的宽度。

另外，通过使各部分的厚度为如上所述的关系，能够减小各部分的截面积之差，减小各部分之间的电阻之差。特别是通过使各部分的截面积相同，能够使各部分的电阻均匀，所以优选。

图33是负极端子404的俯视图，图34和图35是负极端子404的立体图。负极端子404是由金属构成的板状的部件。负极端子404例如能够由铜(c1100-1/4h)构成。负极端子404插入到盖部件109，通过由合成树脂等构成的端子支承部件110与盖部件109绝缘。

如图33～图35所示，负极端子404由电极体接合部404a、外部端子部404b和中继部404c构成。

电极体接合部404a是第1电极体101与第2电极体102被接合的部分。如图34和图35所示，电极体接合部404a的主面之一设为第1主面404d，其相反侧的主面设为第2主面404e。

另外，在第1主面404d接合第1电极体101的负极未形成区域卷绕部123，负极未形成区域卷绕部123被第1主面404d和负极端子板106夹着(参照图19)。另外，在第2主面404e接合第2电极体102的负极未形成区域卷绕部123，负极未形成区域卷绕部123被第2主面404e和负极端子板106夹着(参照图19)。

外部端子部404b是突出到收纳有第1电极体101、第2电极体102和电解液的收纳空间的外部的、并且与外部设备连接的部分，设置有用于与外部设备等连接的贯通孔404f。

中继部404c在与电极体接合部404a和外部端子部404b的延伸方向正交的方向上延伸，将电极体接合部404a和外部端子部404b物理连接并且电连接。

图36是表示负极端子404的各部分的宽度的示意图，图37是表示负极端子404的各部分的厚度的示意图。

如图36所示，将电极体接合部404a的宽度设为第1宽度v1，将外部端子部404b的宽度设为第2宽度v2，将中继部404c的宽度设为第3宽度v3。在此，第1宽度v1大于第3宽度v3，第2宽度v2大于第1宽度v1。即，以第3宽度v3、第1宽度v1、第2宽度v2的顺序宽度变大。

另外，如图37所示，将电极体接合部404a的宽度设为第1厚度e1，将外部端子部404b的厚度设为第2厚度e2，将中继部404c的厚度设为第3厚度e3。在此，第1厚度e1大于第2厚度e2，第3厚度e3大于第1厚度e1。即，以第2厚度e2、第1厚度e1、第3宽度e3的顺序厚度变大。

而且，电极体接合部404a的截面积(e1×v1)、外部端子部404b的截面积(e2×v2)和中继部404c的截面积(e3×v3)优选彼此相同。

通过负极端子404具有如上所述的结构，能够将各部分的形状做成对应于需要的形状。具体来说，通过增大外部端子部404b的宽度(第2宽度v2)，能够增大插通贯通孔404f的螺栓的直径并且能够提高端子支承部件110的强度。

另外，通过减小中继部404c的宽度(第3宽度v3)，能够增大电极体的体积(即蓄电容量)。而且，能够令电极体接合部404a的宽度(第1宽度v1)为电极体的超声波焊接所需的最小限度的宽度。

另外，通过使各部分的厚度为如上所述的关系，能够减小各部分的截面积之差，减小各部分之间的电阻之差。特别是通过使各部分的截面积相同，能够使各部分的电阻均匀，所以优选。

正极端子403和负极端子404具有如上所述的结构。另外，电化学器件400也可以并不一定需要具有正极端子403和负极端子404两者，也可以具有正极端子403和负极端子404中的至少一者即可。

[正极端子和负极端子的制造方法]

正极端子403和负极端子404能够通过加工压延异形条来制作。图38是压延异形条600的立体图。

异形条是截面的形状具有台阶差(凹凸)的金属条，通过压延加工(轧制加工)被加工成异形条而成为压延异形条。与切削加工相比具有材料损失少，表面粗糙度小，波形起伏和弯曲小，无切削加工硬化层等特征。

如图38所示，压延异形条600包括：具有第1厚度f1的第1部分601、具有第2厚度f2的第2部分602和具有第3的厚度f3的第3部分603。第1厚度f1大于第2厚度f2，第3厚度f3大于第1厚度f1。

正极端子403和负极端子404能够通过切裁压延异形条600来制作。图39是表示压延异形条600的切裁方法的示意图。如该图所示，通过将压延异形条600以线t所示的正极端子403和负极端子404的形状通过冲裁等切裁，能够制作具有上述形状的正极端子403和负极端子404。

另外，正极端子403和负极端子404的制作方法并不限于从压延异形条600切裁，也能够将具有一定厚度的板进行切裁而单片化得到的材料进行冲压或裁剪处理来制作。