电化学电池及便携设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电化学电池及便携设备。
【背景技术】
[0002]近年来，在可穿戴设备等的便携设备搭载了非水电解质二次电池、双电荷层电容器等的小型电化学电池。作为电化学电池的一个方式，提出例如下述专利文献I那样的非水电解质电池。
[0003]专利文献I中记载的非水电解质电池，在由层压膜(相当于权利要求的“片”。)构成的外包装材料容纳电池元件(相当于权利要求的“电极体”。)，通过热熔敷而封入，并且与构成电池元件的各电极导通的电极端子引线被热熔敷部夹住而露出于外包装材料的外部。
[0004]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2000 —156208号公报。
【发明内容】
[0005]发明要解决的课题
然而，专利文献I中记载的非水电解质电池以板状形成，因此，难以向例如眼镜型可穿戴设备的框架内或笔型可穿戴设备的握柄内搭载。因此，关于现有技术，在提高布局的自由度这一点上还有改善的余地。另外，例如眼镜型可穿戴设备的框架因受外力而容易发生挠曲变形。因此，搭载于如上所述的可穿戴设备的电化学电池中，还要求对挠曲变形的耐久性。
[0006]因此本发明提供布局的自由度优异且具备对挠曲变形的耐久性的电化学电池及具备该电化学电池的便携设备。
[0007]用于解决课题的方案
本发明的电化学电池，其特征在于，具备:以带状的正极体及负极体重叠的方式扁平卷绕的电极体；以片重叠的状态形成并在所述片间容纳所述电极体的外包装体；以及分别与所述正极体及所述负极体连接并向所述外包装体的外部导出的一对电极端子，所述电极体的卷绕轴以对所述电极体的长度方向正交的方式配置，所述一对电极端子从所述电极体的所述长度方向两端部分别向所述外包装体的外部导出。
[0008]依据本发明，电极体以带状的正极体及负极体重叠的方式扁平卷绕而形成为长尺，因此能够搭载到具有棒状或柱状的部件的便携设备。另外，电极体以带状的正极体及负极体重叠的方式扁平卷绕，因此电极体的各层偏移，从而不会对电极体的各层作用较大的应力而能够容易挠曲变形。因此，能够得到布局的自由度优异且具备对挠曲变形的耐久性的电化学电池。
[0009]上述电化学电池中，特征在于:所述正极体随着从一端部侧向着另一端部侧宽度逐渐变窄，所述负极体随着从一端部侧向着另一端部侧宽度逐渐变窄，所述正极体及所述负极体以各自的所述一端部位于内侧的方式卷绕，所述卷绕轴设在偏心的位置。
[0010]依据本发明，正极体及负极体分别随着从一端部侧向着另一端部侧宽度逐渐变窄，并且以使一端部位于内侧的方式卷绕，进而卷绕轴设在偏心的位置，因此电极体成为随着离开卷绕轴而宽度逐渐变窄的尖细状。因此，能够将外包装体形成为与电极体的形状对应的尖细状。由此，能够将电化学电池搭载到具有粗细变化的棒状或柱状的部件的便携设备。因此，能够得到布局的自由度更加优异的电化学电池。
[0011]上述电化学电池中，特征在于:所述正极体具有带状的正极集电体和形成在所述正极集电体的表面的正极，所述负极体具有带状的负极集电体和形成在所述负极集电体的表面的负极，所述正极以所述正极体和所述负极体重叠的状态，比所述负极的外周缘更靠内侧配置。
[0012]若正极与负极集电体对置地配置，则有在负极集电体的表面析出例如锂等的溶质，该析出物与正极体接触而引起短路的情况。
[0013]依据本发明，由于正极以正极体和负极体重叠状态，比负极的外周缘更靠内侧配置，所以能够防止正极与负极集电体对置地配置。由此，能够防止在负极集电体上析出例如锂等的溶质。因此，能够得到可靠性高的电化学电池。
[0014]上述电化学电池中，特征在于:所述负极体所使用的负极活性物质利用包含硅的材料形成。
[0015]—般，电化学电池通过在负极活性物质使用例如氧化硅等的包含硅的材料，能够谋求提高能量密度。然而，用包含硅的负极活性物质形成的电极体，伴随充放电的膨胀收缩会比用其他负极活性物质形成的电极体大。
[0016]本发明的电极体与例如以圆柱状卷绕的电极体相比，平坦的区域所占的比例较大。因此，在负极活性物质使用包含硅的材料，也能通过正极体及负极体重叠的层叠方向的变形吸收伴随充放电的膨胀收缩。因此，能够得到布局的自由度优异且对挠曲变形具备耐久性的、能量密度高的电化学电池。
[0017]上述电化学电池中，特征在于:所述外包装体利用以将所述电极体包括在内部的方式翻折的所述片形成，所述片的折线沿着所述电极体的所述长度方向形成。
[0018]依据本发明，通过沿着电极体的长度方向翻折片，能够使得在电极体的周围使片叠合的叠合部之中沿着电极体的长度方向的叠合部仅为一处。在此，当电化学电池挠曲变形时，应力会加到沿着电极体的长度方向的片的叠合部。因此，通过使沿着电极体的长度方向的片的叠合部为一处，能够防止片的叠合部因剥离等而破损、从而外包装体的内部的电解质液体泄漏。
[0019]另外，通过使沿着电极体的长度方向的片的叠合部为一处，能够缩短片的叠合部的总距离。由此，能够减少通过片的叠合部浸入外包装体的内部的水分量。因此，能够得到可靠性高的电化学电池。
[0020]上述电化学电池中，特征在于:所述外包装体在所述片之间具有收纳所述电极体的收纳部，所述收纳部分割为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别形成为凹部。
[0021]依据本发明，由于收纳部的一半部和另一半部在片分别形成为凹部，所以与收纳部的整体在片形成为I个凹部的结构相比，能够使收纳部的深度较浅。因此，能够抑制通过深冲加工而形成的收纳部中的片的强度下降。因此，能够制成高质量的电化学电池。
[0022]上述电化学电池中，特征在于:在所述外包装体的外部具有与所述电极端子连接的引线，所述外包装体具有在所述片之间收纳所述电极体的收纳部和在所述收纳部的周围使所述片叠合的叠合部，所述叠合部之中，沿着所述电极体的所述长度方向的部分，沿着所述电极体的所述长度方向弯曲，所述引线在所述收纳部与弯曲的所述叠合部之间，沿着所述电极体的所述长度方向配置。
[0023]依据本发明，通过在收纳部与叠合部之间沿着电极体的长度方向配置与一个电极端子连接的引线，无需将电化学电池的外形尺寸大型化，而能够从电极体的一端引出引线和另一个电极端子。因此，能够得到可在长度方向的一端与外部设备连接的、小型的电化学电池。
[0024]本发明的便携设备，其特征在于，具备上述电化学电池。
[0025]依据本发明，适合于具有棒状或柱状的部件的可穿戴的便携设备。
[0026]发明效果
依据本发明的电化学电池，电极体以带状的正极体及负极体重叠的方式扁平卷绕而形成为长尺，因此能够搭载到具有棒状或柱状的部件的便携设备。另外，电极体以带状的正极体及负极体重叠的方式扁平卷绕，因此电极体的各层偏移，从而不会对电极体的各层作用较大的应力而能够容易挠曲变形。因此，能够得到布局的自由度优异、且对挠曲变形具备耐久性的电化学电池。
【附图说明】
[0027]图1是第I实施方式的电化学电池的立体图。
[0028]图2是第I实施方式的电极体的立体图。
[0029]图3是图2的III 一 III线上的截面图。
[0030]图4是第I实施方式的电化学电池的正视图。
[0031]图5是示出外包装体的形成工序的平面图。
[0032]图6是示出外包装体的形成工序的平面图。
[0033]图7是示出外包装体的形成工序的平面图。
[0034]图8是第I实施方式的第I变形例所涉及的电化学电池的立体图。
[0035]图9是第I实施方式的第2变形例所涉及的电化学电池的立体图。
[0036]图10是第I实施方式的第3变形例所涉及的电化学电池的立体图。
[0037]图11是第I实施方式的第3变形例所涉及的片的立体图。
[0038]图12是第I实施方式的第4变形例所涉及的电化学电池的立体图。
[0039]图13是第2实施方式的电化学电池的立体图。
[0040]图14是第2实施方式的正极体的平面图。
[0041 ]图15是第2实施方式的负极体的平面图。
[0042]图16是示意性示出第2实施方式的电极体的平面图。
[0043]图17是示意性示出第2实施方式的电极体的侧面图。
[0044]图18是第2实施方式的第I变形例所涉及的正极体的平面图。
[0045]图19是第2实施方式的第I变形例所涉及的负极体的平面图。
[0046]图20是示意性示出第2实施方式的第I变形例所涉及的电极体的平面图。
[0047]图21是