(57)【要約】【課題】スプリングバックを抑制でき、安全性の高い封口電池を提供する。【解決手段】集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、金属層と樹脂層とが積層されてなるラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、を備える封口電池において、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブの外部に突出した先端側は、両者とも前記タブ突出封止部の同じ面に折り曲げられ、当該折り曲げ部の外側面を覆う前記絶縁性タブフィルムには、内側面を覆う絶縁性タブフィルムに比較し、厚みが薄い部分が存在することを特徴とする。【選択図】図４
2010182542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、
金属層と樹脂層とが積層されてなるラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、
を備える封口電池において、
前記正極集電タブ及び前記負極集電タブの外部に突出した先端側は、両者とも前記タブ突出封止部の同じ面に折り曲げられ、当該折り曲げ部の外側面を覆う前記絶縁性タブフィルムには、内側面を覆う絶縁性タブフィルムに比較し、厚みが薄い部分が存在する、
ことを特徴とする封口電池。
【請求項２】
請求項１に記載の封口電池において、
前記絶縁性タブフィルムは、高融点樹脂層の両面に低融点樹脂層が積層された積層構造であり、
前記絶縁性タブフィルムの厚みの薄い部分は、前記集電タブ側の前記低融点樹脂層のみで構成されている、
ことを特徴とする封口電池。
【請求項３】
集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、
金属層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、
を備える封口電池において、
前記正極集電タブ及び前記負極集電タブの外部に突出した先端側は、両者とも前記タブ突出封止部の同じ面に折り曲げられ、当該折り曲げ部の内側面は、前記絶縁性タブフィルムに完全に覆われており、且つ当該折り曲げ部の外側面は、前記絶縁性タブフィルムに覆われていない部分が存在する、
ことを特徴とする封口電池。
【請求項４】
請求項３に記載の封口電池において、
前記正負集電タブの折り曲がり始め領域の外側面は、前記絶縁性タブフィルムに覆われていない、
ことを特徴とする封口電池。
【請求項５】
集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、
金属層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、
を備える封口電池の製造方法において、
前記製造方法は、
前記絶縁性タブフィルムが付された正負集電タブを外装体外に突出させた状態で、前記電極体を前記外装体内に収納し、しかる後に前記正負集電タブが突出した外装体開口部分を加熱溶着し封止してなるタブ突出封止部を形成するタブ突出部形成工程と、
前記タブ突出部形成工程の後、前記絶縁タブフィルムの一方面にＣＯ2レーザを照射し、当該部分の前記絶縁タブフィルムの一部又は全部を除去するタブフィルム除去工程と、
前記タブフィルム除去工程の後、前記絶縁タブフィルムが除去された面が外側となるように前記正負集電タブを折り曲げるタブ折り曲げ工程と、
を備えることを特徴とする封口電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池ケースとしてラミネートフィルム等のフィルム状外装体を用いた電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡなどのモバイル型電子機器への小型化の要求に伴い、その電源に用いられる電池には、より一層の薄型化および軽量化が要求されている。
【０００３】
この要求に応えるべく、アルミニウム等の金属層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルムを用いてなるフィルム状外装体を、電池ケースとして用いた軽量薄型電池が開発されている。このラミネートフィルムは、例えば、図５に示すように、金属層と樹脂層とが積層された構造であり、例えば図９に示すように、方形状のラミネートフィルムを折り返して底部とし、左右端部（４ｂ・４ｃ）及び上端部４ａを熱圧着等により封止している。
【０００４】
この構成の電池では、タブ７・８が突出した封止部４ａにおいて、ラミネートフィルムの内面の樹脂層と集電タブとが接着される構造であるが、樹脂層と金属との接着力が乏しいため、封止部４ａの密着性が不十分となり、この部分から水分等が電池内部に侵入して、電池性能を劣化させるという問題がある。
【０００５】
また、電流を取り出すに際して、集電タブを折り曲げて使用することが通常行われるが、この場合、図１０（ｂ）に示すように、集電タブ７とラミネートフィルム端面に露出した金属層１００とが接触し、極性を帯びた金属層１００が腐食して封止性能を低下させるという問題がある。
【０００６】
これらの問題を解決するため、集電タブのタブ突出封止部近傍に、樹脂製の絶縁性タブフィルムを熱溶着する技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2007-95467号公報
【特許文献２】特開2004-200144号公報
【特許文献３】特開2001-93489号公報
【０００８】
タブフィルムが取り付けられた電池を図１１に示す。図１１に示すように、この絶縁性タブフィルム５は、集電タブ７とラミネートフィルムの樹脂層１０２との間に介在しており、これにより樹脂層１０２と集電タブ７との密着性が高まる。また、この絶縁性タブフィルム５は、集電タブ７を折り曲げた場合においても、集電タブ７とラミネートフィルム端面の金属層１００との接触を確実に防止するために、ラミネートフィルム端面からある程度突出させている。
【０００９】
このような電池においては、タブ突出封止部の厚みは電極体が収納された部分の厚みよりも薄く、このスペースを有効活用するために、保護回路等が配置される。保護回路等に電流を供給するためには、集電タブをタブ突出封止部側に折り曲げる必要がある。この際、集電タブとラミネートフィルム端面に露出した金属層との接触を防止するため、タブフィルムが取り付けられている部分を折り曲げなければならないが、この部分は、タブフィルムが取り付けられていない部分よりも曲げにくく、且つスプリングバックがおきやすい。このため、スペースの利用効率を十分に向上できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するものであり、集電タブとラミネートフィルム端面に露出した金属層との接触を確実に防止し、且つ集電タブを折り曲げてもスプリングバックの生じないフィルム状外装体を用いた電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための第１の本発明は、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、金属層と樹脂層とが積層されてなるラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、を備える封口電池において、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブの外部に突出した先端側は、両者とも前記タブ突出封止部の同じ面に折り曲げられ、当該折り曲げ部の外側面を覆う前記絶縁性タブフィルムには、内側面を覆う絶縁性タブフィルムに比較し、厚みが薄い部分が存在することを特徴とする。
【００１２】
上記本発明を、図面を用いて説明する。図６に示すように、集電タブ７には、絶縁性タブフィルム５が取り付けられており、集電タブ７の折り曲げ外側面となる図中下側には、絶縁性タブフィルム５の厚みが薄い部分５ａが存在している。絶縁性タブフィルム５が取り付けられている部分で、集電タブ７を突出封止部４ａ側に折り曲げるとき、厚みが薄い部分５ａで折り曲げると、他の部分よりも折り曲げが容易となり、且つスプリングバックが起こりにくくなる。このため、スペースの利用効率の高い封口電池が得られる。
【００１３】
ここで、折り曲げ部とは、図８に示すように、集電タブの折れ曲がっている部分全てを意味する。
【００１４】
上記構成において、前記絶縁性タブフィルムは、高融点樹脂層の両面に低融点樹脂層が配置された積層構造であり、前記厚みの薄い部分は、前記集電タブ側の前記低融点樹脂層のみで構成されている構成とすることができる。
【００１５】
絶縁性タブフィルムとして、高融点樹脂層の両面に低融点樹脂層が配置された積層構造のものを用いると、タブ突出封止部４ａを封止する際に高融点樹脂層が溶けにくいため、封止時に集電タブとラミネートフィルムの金属層との接触を確実に抑制することができる。また、高融点樹脂は通常、低融点樹脂よりも折り曲げにくく、且つスプリングバックが起き易いのであるが、上述したように厚みの薄い部分が存在することにより、これを抑制することができる。
【００１６】
ところで、電池が過充電等の異常な状態に陥ったとき、電池内ではガスが多量に発生する。ガスにより電池内圧が高まると、電池が破裂等にいたる危険性がある。ここで、ガスにより電池内圧が高まった場合、このガスは封止強度が一番弱い部分を電池内側から剥離させ、剥離が外部空間と連続して開口が形成され、この開口からガスが電池外に放出される。上記構成では、封止強度が一番弱い部分は絶縁性タブフィルムの高融点樹脂層と低融点樹脂層との界面となるが、この界面で剥離が進行すると、外部空間と連続する位置が絶縁性タブフィルムの厚みの薄い部分となる。このため、通常のタブフィルム付き集電タブよりもタブ突出封止部４ａからの距離が短くできるので、電池内圧が異常に高まったときには速やかに開口が形成される。よって、安全性が高まる。
【００１７】
ここで、高融点樹脂とは、融点が２００℃以上の樹脂を意味し、低融点樹脂とは、融点が２００℃未満の樹脂を意味する。
【００１８】
上記課題を解決するための第２の本発明は、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、金属層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、を備える封口電池において、前記正極集電タブ及び前記負極集電タブの外部に突出した先端側は、両者とも前記タブ突出封止部の同じ面に折り曲げられ、当該折り曲げ部の内側面は、前記絶縁性タブフィルムに完全に覆われており、且つ当該折り曲げ部の外側面は、前記絶縁性タブフィルムに覆われていない部分が存在することを特徴とする。
【００１９】
第２の本発明は、タブフィルムの外側面の厚みを一部薄くする代わりに、当該部分のタブフィルムを除去していること以外は、上記第１の本発明と同様である。このため、上記第１の本発明と同様に、集電タブの折り曲げが容易であり、且つスプリングバックが起こりにくい封口電池が得られる。このため、スペースの利用効率の高い封口電池を実現できる。
【００２０】
また、上記構成では、封止強度が一番弱い部分は、タブフィルムとして単層のものを用いた場合はタブフィルムと集電タブとの界面、積層のものを用いた場合は高融点樹脂層と低融点樹脂層との界面であるが、いずれの場合も、通常のタブフィルム付き集電タブよりもタブ突出封止部４ａから開口ができる位置までの距離を短くできるので、電池内圧が異常に高まったときには速やかに開口が形成される。よって、安全性が高まる。
【００２１】
ここで、厚みの薄い部分や、タブフィルムに覆われていない部分は、折り曲げ部の一部に存在していてもよいし、全部であってもよい。また、折り曲げ部よりも集電タブの先端側において、厚みの薄い部分や、タブフィルムに覆われていない部分が形成されていてもよい。
【００２２】
上記構成において、前記正負集電タブの折り曲がり始め領域の外側面は、前記絶縁性タブフィルムに覆われていないとすることができる。
【００２３】
この構成であると、折り曲げが始まる部分において絶縁性タブフィルムに覆われていない部分があるため、折り曲げがより容易となり、且つタブ突出封止部４ａから開口ができる位置までの距離を短くできる。
【００２４】
ここで、折り曲げ開始領域とは、図８に示すように、集電タブの折れ曲がっている部分（折り曲げ部）のうち、タブ突出封止部側の５０％長さの領域を意味する。
【００２５】
上記課題を解決するための第３の本発明は、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された正極集電タブを備える正極と、集電タブ両面に絶縁性タブフィルムが付された負極集電タブを備える負極と、を有する電極体と、金属層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルムからなり、その内部に前記電極体が収納された外装体であって、前記正負集電タブの先端側が外部に突出された状態で熱融着されたタブ突出封止部を有する外装体と、を備える封口電池の製造方法において、前記製造方法は、前記絶縁性タブフィルムが付された正負集電タブを外装体外に突出させた状態で、前記電極体を前記外装体内に収納し、しかる後に前記正負集電タブが突出した外装体開口部分を加熱溶着し封止してなるタブ突出封止部を形成するタブ突出部形成工程と、前記タブ突出部形成工程の後、前記絶縁タブフィルムの一方面にＣＯ2レーザを照射し、当該部分の前記絶縁タブフィルムの一部又は全部を除去するタブフィルム除去工程と、前記タブフィルム除去工程の後、前記絶縁タブフィルムが除去された面が外側となるように前記正負集電タブを折り曲げるタブ折り曲げ工程と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
タブフィルムの除去は、封止前に行ってもよいが、この方法ではタブフィルムの除去位置を制御しにくい。上記製造方法では、封止後に、タブフィルムの除去を行うので、タブフィルムの除去位置を制御しやすい。よって、集電タブ７・８の折り曲げや、保護回路の配線・端子の取り付けが容易な封口電池を提供できる。
【００２７】
ここで、タブフィルムは、集電タブよりも幅広のものを用いることができる。この構成を採用すると、ラミネートフィルムの金属層と集電タブとの接触をより確実に防止できる。
【００２８】
また、タブフィルムは、集電タブよりも幅広のものを用いる構成を採用する場合、タブフィルムの一部又は全部を除去する工程において、集電タブよりも外側に位置するタブフィルムを同時に除去してもよい。この構成を採用すると、集電タブよりも外側に位置するタブフィルムに起因するスプリングバックを抑制できる。この構成とするためには、上述のようにＣＯ2レーザを照射することによりタブフィルムを除去する方法が適している。この場合、信頼性確保のために、集電タブの両端面を覆う部分のみ、タブフィルムを除去せずに残してもよい。
【発明の効果】
【００２９】
上記本発明によると、スプリングバックを効果的に抑制できるため、集電タブの折り曲げや、保護回路の配線・端子の取り付けが容易な、スペースの利用効率の高い封口電池を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明にかかるフィルム状外装体を有する電池の正面図である。
【図２】図２は、本発明にかかるフィルム状外装体を有する電池の裏面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかるフィルム状外装体を有する電池の折り曲げた状態を示す拡大図である。
【図５】図５は、フィルム外装体の構成材であるアルミニウムラミネートフィルムの断面構造を示す図である。
【図６】図６は、本発明の変形例を示す拡大図である。
【図７】図７は、スプリングバック角度を説明する図である。
【図８】図８は、折り曲げ部と折り曲げ始め領域とを説明する図である。
【図９】図９は、従来のフィルム状外装体を有する電池の正面図である。
【図１０】図１０は、集電タブと金属層の接触を説明する図である。
【図１１】図１１は、タブフィルムにより集電タブと金属層の接触が防止された状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施の形態）
以下に、本発明電池をリチウムイオン二次電池に適用した場合について、図面を用いながら説明する。図１は、本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池の正面図であり、図２は、本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池の裏面図であり、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態に係るリチウムイオン二次電池は、フィルム状外装体の一例であるアルミニウムラミネート材を用いたアルミニウムラミネート外装体３を有している。そして、集電タブ７・８には、それぞれ絶縁性タブフィルム５・６が取り付けられている。
【００３３】
このアルミニウムラミネート外装体３は、図１・図２に示すように、ラミネートフィルムが折り返されてなる底部を有し、前記底部以外の扁平形状の３方が封止された３方封止構造である。そして、前記底部と３方の封止部４ａ・４ｂ・４ｃで囲まれた本体部分の内側に収納空間２が形成されており（図３参照）、この収納空間２内に、扁平電極体１と、非水電解液とが収納されている。
【００３４】
アルミニウムラミネート外装体３の一方には、電極体を収容する凹部が設けられ、他方はほぼ平坦となっている（図３参照）。絶縁性タブフィルム５・６は、上記集電タブ７・８よりも幅広であり、このため集電タブ７・８よりも外側に延在した状態で取り付けられている。ここで、上記集電タブ７・８は、アルミニウムラミネート外装体３の平坦な面（リチウムイオン二次電池の裏面）側には、絶縁性タブフィルム５・６に覆われていない部分が存在している。また、集電タブ７・８よりも外側に延在した絶縁性タブフィルム５・６は、上記集電タブ７・８の絶縁性タブフィルム５・６に覆われていない部分近傍のみ、除去されている。（図１・図２参照）。
【００３５】
図４に、集電タブ７・８を折り曲げた状態のリチウムイオン二次電池を示す。図４に示すように、集電タブ７・８は、タブフィルムが存在しない部分５ａのある面が外側となるように折り返されている。また、折り曲げの開始位置が、タブフィルムが存在しない部分５ａとなっている。
【００３６】
図１，２，４に示すように、集電タブ７が突出した状態で封止されたタブ突出封止部４ａは、外装体のタブ突出端部３ａまで封止されていない。これは、封止の際の熱圧着時に、外装体のタブ突出端部３ａにより強い圧力が加えられやすく、樹脂層１０２の厚みが薄くなって金属層１００と集電タブ７とが接触し、金属層１００が極性を帯び、これにより金属層１００が腐食して封止性能を低下させることを防止するためである。
【００３７】
ここで、タブフィルム５・６の出代Ｌ１（図１参照）は、１．０〜５．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜２．５ｍｍであることがより好ましい。また、タブ突出端部３ａからタブフィルム除去部までの距離Ｌ２（図２参照）は、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。また、タブフィルム除去部の長さＬ３（図２参照）は、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。
【００３８】
次に、外装体３の構成材であるアルミニウムラミネート材について説明する。アルミニウムラミネート材は、図５の断面図に示すように、アルミニウムから成る厚さ３５μｍの金属層１００の一方の面に、厚さ１５μｍのナイロン層１０１（電池外方に存在する層）が配され、この金属層１００の他方の面に厚さ３０μｍのポリプロピレン層１０２（電池内方に存在する層）が配された構造をしている。そして、金属層１００とナイロン層１０１とは、厚さ５μｍのドライラミネート接着剤層１０３により接着され、他方、金属層１００とポリプロピレン層１０２とは、ポリプロピレンにカルボキシル基が付加された厚さ５μｍのカルボン酸変性ポリプロピレン層１０４によって接着された構造である。なお、図４においては、ドライラミネート接着剤層は省略している。
なお、本発明の適用はこの構造のアルミニウムラミネート材を用いた外装体に限定されるものではないことは勿論である。
【００３９】
上記構造のリチウムイオン二次電池の作製方法について説明する。
【００４０】
＜正極の作製＞
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）からなる正極活物質と、アセチレンブラックまたはグラファイト等の炭素系導電剤と、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）からなる結着剤とを、質量比９０：５：５の割合で量り採り、これらをＮ−メチル−２−ピロリドンからなる有機溶剤等に溶解させた後、混合し、正極活物質スラリーを調製する。
【００４１】
次に、ダイコーターまたはドクターブレード等を用いて、幅（芯体の短手方向の長さ）が４３ｍｍ、長さ（芯体の長手方向の長さ）が４７０ｍｍのアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に、この正極活物質スラリーを均一な厚みで塗布する。ただし、正極芯体の端部にはスラリーを塗布せず、その芯体を露出させる。
【００４２】
この極板を乾燥機内に通して上記有機溶剤を除去し、乾燥極板を作製する。この乾燥極板を、ロールプレス機を用いて、その厚みが０．１２ｍｍとなるように圧延する。この後、前記芯体露出部に厚み０．１ｍｍの板状のアルミニウム製集電タブを取り付け、この集電タブに変性プロピレン（厚み３０μｍ）／ポリエチレンナフタレート（厚み１５μｍ）／変性プロピレン（厚み３０μｍ）の三層積層構造のタブフィルムを取り付ける。このとき、タブフィルムのタブ突出端部３ａからの出代Ｌ１（図２参照）を２．０ｍｍとなるようにする。
ここで、変性プロピレンの融点は１５０℃であり、ポリエチレンナフタレートの融点は２７０℃である。
【００４３】
本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池で用いる正極活物質としては、上記コバルト酸リチウム以外にも、例えばニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）、鉄酸リチウム（ＬｉＦｅＯ2）、またはこれらの酸化物に含まれる遷移金属の一部を他の元素で置換した酸化物等のリチウム含有遷移金属複合酸化物を単独で、あるいは二種以上を混合して用いることができる。
【００４４】
ここで、集電タブと直接接する最内層に用いる材料としては、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリエチレン等の酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましい。
また、アルミラミネートの内側樹脂と溶着する最外層に用いる材料としては、上記酸変性ポリオレフィン系樹脂に加えて、プロピレン系樹脂（ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・ブテン共重合体等）、エチレン系樹脂（低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン・ブテン共重合体、エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸誘導体との共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、金属イオン含有ポリエチレン及び不飽和カルボン酸をグラフトさせたポリエチレンまたはポリプロピレンの単体、またはブレンド物）や、これらを酸変性したものを用いることができる。
また、高融点層（中間層）に用いる材料としては、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート等が好ましい。
ここで、最内層に適した樹脂材料が最外層に適した樹脂材料よりも少ないのは、最内層は金属である集電タブに溶着されるので、材質的な制約が大きいためである。
【００４５】
＜負極の作製＞
体積平均粒径２０μｍの人造黒鉛からなる負極活物質と、スチレンブタジエンゴムからなる結着剤と、カルボキシメチルセルロースからなる増粘剤とを、質量比９８：１：１の割合で量り採り、これらを適量の水と混合し、負極活物質スラリーを調製する。
【００４６】
次に、ダイコーターまたはドクターブレード等を用いて、銅箔からなる負極芯体の両面に、この負極活物質スラリーを均一な厚さで塗布する。ただし、負極芯体の端部にはスラリーを塗布せず、その芯体を露出させる。
【００４７】
この極板を乾燥機内に通して水分を除去し、乾燥極板を作製する。その後、この乾燥極板を、ロールプレス機によりその厚みが０．１２ｍｍとなるように圧延する。この後、上記正極と同様にして、タブフィルム６を取り付けた厚み０．１ｍｍの板状のニッケル製負極集電タブ８を取り付ける。このとき、タブフィルムのタブ突出端部３ａからの出代Ｌ１（図２参照）を２．０ｍｍとなるようにする。
【００４８】
ここで、本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池で用いる負極材料としては、例えば天然黒鉛、カーボンブラック、コークス、ガラス状炭素、炭素繊維、あるいはこれらの焼成体等の炭素質物、または前記炭素質物と、リチウム金属、リチウム合金、およびリチウムを吸蔵・放出できる金属酸化物からなる群から選ばれる１種以上との混合物を用いることができる。
【００４９】
＜電極体の作製＞
上記正極と負極とオレフィン系樹脂からなる微多孔膜のセパレータとを、巻き取り機により捲回し、絶縁性の巻き止めテープを設け、扁平電極体１を完成させる。なお、タブ保護テープやセパレータの材質は上記材質に特に限定されるものではない。
【００５０】
＜電解液の作製＞
エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを体積比１：１：８の割合（１気圧、２５℃と換算した場合における）で混合した非水溶媒に、電解質塩としてのＬｉＰＦ6を１．０Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解したものを電解液とする。
【００５１】
ここで、本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池で用いる非水溶媒としては、上記の組み合わせに限定されるものではなく、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等のリチウム塩の溶解度が高い高誘電率溶媒と、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アニソール、１，４−ジオキサン、４−メチル−２−ペンタノン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルホルムアミド、スルホラン、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸エチル等の低粘性溶媒とを混合させて用いることができる。さらに、前記高誘電率溶媒や低粘性溶媒をそれぞれ二種以上の混合溶媒とすることもできる。また、電解質塩としては、上記ＬｉＰＦ6以外にも、例えばＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣｌＯ4またはＬｉＢＦ4等を単独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００５２】
＜電池の作製＞
上記扁平電極体１と上記電解液とを、フィルムが折り返されてなる底部を有し、かつ前記底部以外の扁平形状の３方が封止された３方封止構造のアルミニウムラミネート外装体３の収納空間２内に挿入し、この外装体の開口部を封止する。こののち、タブフィルムの出代のうち、タブ突出端部から０．１ｍｍ（Ｌ３）離れた位置であって、幅Ｌ２の領域（０．３ｍｍ）にＣＯ2レーザを照射し、この部分（集電タブよりはみ出た部分を含む）のタブフィルムを除去して、図１・２に示す電池を組み立てる。
【００５３】
この後、集電タブ７・８をタブフィルム除去側が外側となるように折り曲げて、図４に示す本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池を完成させる。折り曲げ条件は、２ｋｇｆ加重を加えてタブを１８０°折り曲げ、３秒保持する、という条件である。
【００５４】
（実施例１）
上記実施の形態と同様にして、実施例１に係る電池を作製した。なお、タブの折り曲げは、タブフィルム除去部を基点とした。
【００５５】
（実施例２）
集電タブとして、変性プロピレン（厚み７５μｍ、単層タブフィルム）を用いたこと以外は、上記実施の形態と同様にして、実施例２に係る電池を作製した。なお、タブの折り曲げは、タブフィルム除去部を基点とした。
【００５６】
（比較例１）
集電タブの両面において、タブ突出端部から０．１ｍｍ（Ｌ３）離れた位置であって、幅Ｌ２の領域にＣＯ2レーザを照射し、この部分（集電タブよりはみ出た部分を含む）のタブフィルムを除去したこと以外は、上記実施の形態と同様にして、比較例１に係る電池を作製した。なお、タブの折り曲げは、タブフィルム除去部を基点とした。
【００５７】
（比較例２）
集電タブとして、変性プロピレン（厚み７５μｍ、単層タブフィルム）を用いたこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例２に係る電池を作製した。なお、タブの折り曲げは、タブフィルム除去部を基点とした。
【００５８】
（比較例３）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を０．１ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例３に係る電池を作製した。なお、タブフィルム出代の変更は、タブに取り付けるときに行い（短いタブフィルムを用いる）、タブの折り曲げは、タブフィルム先端を基点とした。
【００５９】
（比較例４）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を０．５ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例４に係る電池を作製した。なお、タブフィルム出代の変更は、タブに取り付けるときに行い（短いタブフィルムを用いる）、タブの折り曲げは、タブフィルム先端を基点とした。
【００６０】
（比較例５）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を１．０ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例５に係る電池を作製した。なお、タブフィルム出代の変更は、タブに取り付けるときに行い（短いタブフィルムを用いる）、タブの折り曲げは、封止部４ａとタブフィルムとの境界を基点とした。
【００６１】
（比較例６）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を２．０ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例６に係る電池を作製した。なお、タブの折り曲げは、封止部４ａとタブフィルムとの境界を基点とした。
【００６２】
（比較例７）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を０．１ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例２と同様にして、比較例７に係る電池を作製した。なお、タブフィルム出代の変更は、タブに取り付けるときに行い（短いタブフィルムを用いる）、タブの折り曲げは、タブフィルム先端を基点とした。
【００６３】
（比較例８）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を０．５ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例２と同様にして、比較例８に係る電池を作製した。なお、タブフィルム出代の変更は、タブに取り付けるときに行い（短いタブフィルムを用いる）、タブの折り曲げは、タブフィルム先端を基点とした。
【００６４】
（比較例９）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を１．０ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例２と同様にして、比較例９に係る電池を作製した。なお、タブフィルム出代の変更は、タブに取り付けるときに行い（短いタブフィルムを用いる）、タブの折り曲げは、封止部４ａとタブフィルムとの境界を基点とした。
【００６５】
（比較例１０）
絶縁性タブフィルムの出代Ｌ１を２．０ｍｍとし、ＣＯ2レーザ照射を行わなかったこと以外は、上記比較例２と同様にして、比較例１０に係る電池を作製した。なお、タブの折り曲げは、封止部４ａとタブフィルムとの境界を基点とした。
【００６６】
〔タブ突出封止部の短絡測定（短絡Ａ）〕
上記実施例１，２および比較例１〜１０と同様の条件で電池（折り曲げ前）をそれぞれ２０個作製し、１０日間、２５℃の環境で放置した。この後、ラミネートフィルムの腐食の有無を観察した。この結果を下記表１に示す。
【００６７】
〔スプリングバック角度測定〕
上記実施例１，２および比較例１〜１０と同様の条件で電池をそれぞれ２０個作製し、タブ折り曲げ後６時間放置し、スプリングバック角度（図７参照）を調べた。この結果（平均値）を下記表１に示す。
【００６８】
〔タブ突出封止部（折り曲げ）の短絡測定（短絡Ｂ）〕
上記スプリングバック試験後の電池のタブ部を再度上記条件で折り曲げ、折り曲げた状態を維持するようにクリップで固定し、１０日間、２５℃の環境で放置した。この後、ラミネートフィルムの腐食の有無を観察した。この結果を下記表１に示す。
【００６９】
【表１】
2010182542.tif 000003
【００７０】
上記表１から、タブフィルムを取り付けた実施例１，２、比較例１〜１０は、いずれも短絡Ａが０であることがわかる。よって、タブフィルムにより封止部における集電タブとアルミラミネートフィルムのアルミ層との接触を確実に防止できることがわかる。
【００７１】
また、上記表１から、折り曲げ外側面において出代（タブ突出端部から除去部又は先端までの距離）が０．５ｍｍ以下である実施例１，２、比較例１〜４，７，８では、スプリングバック角度が１０〜１８°であったのに対し、折り曲げ外側面において出代が１．０ｍｍ以上である比較例５，６，９，１０は、スプリングバック角度が正極で１０８〜１２７°、負極で５９〜６７°であることがわかる。
【００７２】
このことは、次のように考えられる。比較例５，６，９，１０では、折り曲げ位置が封止部４ａとタブフィルムの境界であり、タブフィルムが両面に取り付けられた部分で折り曲げているので、タブフィルムの硬さがスプリングバックを大きくする。他方、実施例１，２、比較例１，２では、外側面においてタブフィルムが除去された部分で折り曲げているので、上記問題が生じず、スプリングバックが抑制される。なお、比較例５，６，９，１０において、正極と負極とでスプリングバック角度が大きく異なったのは、集電タブの材質の違い（正極：アルミニウム、負極：ニッケル）によるものと考えられる。
【００７３】
また、タブフィルムＡを用いた実施例１、比較例１，３〜６のほうが、タブフィルムＢを用いた実施例２、比較例２，７〜１０よりも若干スプリングバック角度が大きいことがわかる。これは、積層タブフィルムに用いられているポリエチレンナフタレートが変性プロピレンよりも硬く、これによりスプリングバック角度が大きくなるためと考えられる。
【００７４】
上記表１から、折り曲げ内側面において出代（タブ突出端部から除去部又は先端までの距離）が１．０ｍｍ以上である実施例１，２、比較例５，６，９，１０では、短絡Ｂが腐食０であったのに対し、折り曲げ内側面において出代（タブ突出端部から除去部又は先端までの距離）が０．５ｍｍ以下である比較例１〜４，７，８は、２０個中７〜１１個が腐食していることがわかる。
【００７５】
このことは、次のように考えられる。比較例１〜４，７，８では、折り曲げ内側面において、タブ突出端部から近い距離においてタブが露出しており、この部分において、負極タブとラミネート端面のアルミ層とが接触することにより、アルミ層が腐食する。他方、実施例１，２、比較例５，６，９，１０では、折り曲げ内側面のタブフィルム出代は１．０〜２．０ｍｍと十分に確保されているので、負極タブとアルミ層との接触が起きず、アルミ層の腐食が生じない。
【００７６】
次に、上記各電池の安全性を評価するため、以下の試験を行った。
【００７７】
〔安全性試験〕
上記実施例１，２および比較例１〜１０と同様の条件で電池を複数作製し、この電池を定電流で充電し続け、破裂・発煙・発火の有無を確認した。ないものについては、新たな電池に対して０．１Ｉｔずつ電流値を上げて同様の試験を行った。破裂・発煙・発火が確認されない最大電流値（Ｉｔ）を限界電流レートとし、このときのタブ突出封止部の状態とともに、結果を下記表２に示す。なお、１Ｉｔは７５０ｍＡである。
【００７８】
〔封止信頼性試験〕
上記実施例１，２および比較例１〜１０と同様の条件で電池を作製し、定電流１Ｉｔで２４分充電（４０％充電）し、この後、８０℃、湿度９０％の恒温槽で２０日保存した。この後、封止部の開口の有無、リークの有無を確認し、この結果を下記表２に示す。
【００７９】
【表２】
2010182542.tif 000004
【００８０】
上記表２から、タブフィルムを取り付けた実施例１，２、比較例１〜１０は、封止信頼性試験において、リークや開口がなかったことがわかる。
【００８１】
すなわち、タブフィルムの一部を除去しても、除去しないものと同等の封止信頼性があることがわかる。
【００８２】
また、上記表２から、折り曲げ外側面において出代（タブ突出端部から除去部又は先端までの距離）が０．１〜０．５ｍｍである実施例１，２、比較例１〜４，７，８は、限界電流が１．１〜１．２Ｉｔであり、状態が完全開口であるのに対し、折り曲げ外側面において出代が１．０〜２．０ｍｍである比較例５，６，９，１０は、限界電流が０．８〜１．０Ｉｔであり、状態が開口途中と、実施例１，２、比較例１〜４，７，８のほうが過充電時の安全性が優れていることがわかる。
【００８３】
このことは、次のように考えられる。過充電によって電解液が分解してガスが発生して電池内圧が高まった場合、封止部分のうち強度の弱い部分（タブとタブフィルムの界面又はタブフィルムの高融点樹脂層と低融点樹脂層との界面）が電池内部側から剥離し始めるが、タブ露出部分までの距離が近い（出代が短い）と、この剥離がタブ露出部分までに達する時間が短く、速やかにガス放出の開口が形成される。これにより電池の安全性が高まり、限界電流レートが大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上説明したように、本発明によると、ラミネート外装体を用いた封口電池のスプリングバックを抑制でき、且つ安全性を向上できる。この電池を用いると、保護回路等を取り付けた電池パッケージとなすことが容易となるので、産業上の意義は大きい。
【符号の説明】
【００８５】
１                  電極体
２                  収納空間
３                  フィルム状外装体
４ａ、４ｂ、４ｃ    封止部
５                  正極タブフィルム
６                  負極タブフィルム
５ａ，６ａ          タブフィルム除去部
７                  正極集電タブ
８                  負極集電タブ
１００              金属層
１０１              ナイロン層
１０２              ポリプロピレン層
１０３              ドライラミネート接着剤層
１０４              カルボン酸変性ポリプロピレン層
【図１】
2010182542.tif 000005
【図２】
2010182542.tif 000006
【図３】
2010182542.tif 000007
【図４】
2010182542.tif 000008
【図５】
2010182542.tif 000009
【図６】
2010182542.tif 000010
【図７】
2010182542.tif 000011
【図８】
2010182542.tif 000012
【図９】
2010182542.tif 000013
【図１０】
2010182542.tif 000014
【図１１】
2010182542.tif 000015