(57)【要約】【課題】ラミネート外装電池において、ラミネート外装体に対する電極体の収納位置を安定に保ちながら、ラミネート外装体におけるクラックやしわの発生を抑える。【解決手段】カップ成形部１２の開口の輪郭を形成する４辺のうち、右辺１１ｃ，左辺１１ｄにはＲ加工が施されている。そのボトム部分１１１ｃ，１１１ｄには、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄの曲率半径Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂと比べて、大きい曲率半径Ｒ１ａ、Ｒ２ａを有する緩曲率部が設けられている。  また、下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３も、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄのトップ部分における曲率半径Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂよりも大きく設定されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の金属ラミネートシートの一部に矩形状の開口を有するカップ成形部が形成され、
当該カップ成形部内に電極体が収納された状態で、前記開口の輪郭を形成する４辺のうちの１辺を下辺とし、当該下辺に沿った折り返し線で前記金属ラミネートシートの残り部分が折り返され、重ね合わせられたシートにおける前記カップ成形部を囲む外周部が、前記４辺のうち残り３辺に沿って封止されて外装体が構成されてなるラミネート外装電池であって、
前記残り３辺のうち、前記下辺に直交する側辺にはＲ加工が施されており、
前記側辺のうち、前記下辺に近いボトム部分には、前記下辺に対向する上辺に近いトップ部分における曲率半径と比べて、曲率半径が大きく設定された緩曲率部が含まれていることを特徴とするラミネート外装電池。
【請求項２】
前記側辺の緩曲率部における曲率半径は、
前記側辺のトップ部分における曲率半径と比べて、１０％以上大きいことを特徴とする請求項１記載のラミネート外装電池。
【請求項３】
前記側辺におけるトップ部分から前記緩曲率部にかけて、
曲率半径が漸次増加していることを特徴とする請求項１または２記載のラミネート外装電池。
【請求項４】
前記側辺上の任意の２点において、
前記下辺に近い点における曲率半径が、前記上辺に近い点における曲率半径と比べて、同等以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のラミネート外装電池。
【請求項５】
前記下辺にもＲ加工が施されており、
当該下辺における曲率半径は、
前記トップ部分における曲率半径と比べて大きく設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載のラミネート外装電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート外装電池に関し、特に、３方封止型のラミネート外装電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの携帯機器の普及に伴い、これらの電力源として二次電池が広く利用されている。特に、高いエネルギー密度を有し、且つ軽量であるラミネート外装のリチウムポリマー電池（以下「ラミネート外装電池」と記載する。）は、これら携帯機器の多くの機種に採用されている。
ラミネート外装電池は、金属ラミネートシートの一部分にパンチ加工を施すことによってカップ形成し、そのカップ成形部内に電極体を収納し、金属ラミネートシートにおけるカップ成形していない残りの部分を折り返すことで、カップ成形部の開口を塞ぎ、カップ成形部の周りのシート外周部を封止することによって構成されている。
【０００３】
ここで、通常、カップ成形部の開口は矩形状であって、その輪郭を形成する４辺（すなわち、カップ成形部の側面部とシート外周部とが共有する４つの稜）には、Ｒ加工（全周Ｒ加工）が施されている。また、シートの外周部を封着するときに、上記４辺のうち、折り返し線に近接するボトム側の下辺以外の３辺に沿って外周部を溶着封止する３方封止が採用されており、電極体から伸長する１対のタブが、トップ側の辺に沿ったシート外周部の封止部分を横断して外部に延出された構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５７８４７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８３８４号公報
【特許文献３】特開２００５−２９４２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような３方封止型のラミネート外装電池について、本発明者はラミネート外装体の金属層にクラックやしわが生じ易い位置を調査し、一般に、ラミネートシートの折り返し部の近傍にストレスが集中し易く、クラックやしわが生じ易いことを見出した。
さらに本発明者は、このようなクラックやしわの発生に関して、カップ成形部の開口輪郭を形成する４辺のうち、下辺に直交する１対の側辺において、全周Ｒ加工の曲率半径を大きく設定すれば、クラックの発生を低減できることを見出した。
【０００６】
しかしながら、上記のように側辺における全周Ｒの曲率半径を大きく設定すると、電池製造時において、カップ成形部の中に電極体を挿入してシート外周部を封着するときに、電極体がカップ成形部からはみ出したり、カップ成形部内における電極体の収納位置が安定し難くなり、ラミネート外装体に対するタブの位置がずれたりする不具合が生じやすくなる。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、一枚の金属ラミネートシートの一部に矩形状の開口を有するカップ成形部が形成され、当該カップ成形部の中に電極体が収納された状態で、開口輪郭を形成する４辺のうち、下辺に沿った折り返し線で金属ラミネートシートの残り部分が折り返され、重ね合わせられたシートにおける外周部が残り３辺に沿って封止されて外装体が構成されたラミネート外装電池において、ラミネート外装体に対する電極体の収納位置を安定に保ちながら、ラミネート外装体におけるクラックやしわの発生を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るラミネート外装電池では、上記下辺と直交する側辺においてＲ加工を施し、且つ、この側辺において、下辺に近いボトム部分に、下辺に対向する上辺に近いトップ部分における曲率半径と比べて、曲率半径が大きく設定された緩曲率部を設けた。
ここで、矩形状の開口輪郭を形成する４辺には、下辺に直交する側辺は１対（２辺）存在するので、当該１対の側辺の両方に対して、そのボトム部分に緩曲率部を設けることが好ましいが、いずれか一方に対してだけ、そのボトム部分に緩曲率部を設けてもよい。
【０００９】
また上記側辺において、「ボトム部分」は、下辺からの距離が、側辺全長の半分以内の部分を指すこととする。また、上記側辺において、「トップ部分」は、上辺の近傍、具体的には、上辺からの距離が、側辺の全長に対して１０％以内の部分を指すこととする。
上記本発明において、以下のようにすることが好ましい。
ボトム部分の緩曲率部における曲率半径を、トップ部分における曲率半径と比べて１０％以上大きく設定する。
【００１０】
側辺において、トップ部分から緩曲率部にかけて、曲率半径を漸次増加させる。
側辺上にとった任意の２点において、下辺に近い点における曲率半径が、上辺に近い点における曲率半径と比べて、同等以上となるように設定する。
上記下辺においても、Ｒ加工を施し、当該曲率半径を、トップ部分における曲率半径と比べて大きく設定する。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように、本発明に係るラミネート外装電池では、側辺において、下辺に近いボトム部分では、上辺に近いトップ部分における曲率半径と比べて、より曲率半径の大きい緩曲率部が存在するので、比較的クラックやしわが発生しやすいボトム部分においては、曲率半径の大きい緩曲率部によってクラックやしわの発生が抑えられ、且つ、トップ部分におけるＲを小さく抑えることによって、カップ成形部内におけるトップ側では電極体の収納位置を安定させることができる。
【００１２】
このように本発明によれば、トップ側における電極体の収納位置が安定に位置決めされるため、製造時おいても、電極体がカップ成形部から飛び出したりすることはなく、また、ラミネート外装体に対するタブの位置ずれも抑えられる。
従って、カップ成形部に対する電極体の収納位置を安定に保ちながら、ラミネート外装体におけるクラック発生を抑えることができる。
【００１３】
上記発明において、ボトム部分の緩曲率部における曲率半径を、トップ部分における曲率半径と比べて１０％以上大きく設定することが、ラミネート外装体におけるクラックやしわの発生を抑える効果をより確実に得ることができる。
また、側辺において、Ｒ加工の曲率半径を急激に変化させると、ラミネート外装体にひずみが生じる可能性があるが、トップ部分から緩曲率部にかけて曲率半径を漸次増加させればそのようなひずみの発生を防止できる。
【００１４】
また、側辺上にとった任意の２点において、下辺に近い点における曲率半径が、上辺に近い点における曲率半径と比べて、同等以上となるように設定すれば、側辺に沿ってトップ側からボトム側にかけて曲率半径の変化を見ていくときに、曲率半径が減少することなく、増加または一定となるので、ラミネート外装体におけるクラックやしわの発生を抑える効果を高める上で特に有効である。
【００１５】
側辺だけでなく下辺においても、Ｒ加工を施し、当該曲率半径をトップ部分における曲率半径と比べて大きく設定すれば、ラミネート外装体におけるクラックやしわの発生を抑える効果を高める上でさらに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る電池１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示すラミネート外装電池を前方からみた図である。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの曲率半径について説明する図である。
【図５】電池１の製造時に、ラミネートシートにカップ成形部を形成する工程を示す図である。
【図６】電池１の製造時に、（ａ）はカップ成形部に電極体を収納する工程を示す図であり、（ｂ）は封止工程を示す図である。
【図７】実施例１〜３において、右辺１１ｃ上の各位置における曲率半径Ｒ１、及び下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施する形態について、図面を参照しながら説明する。
以下で示す実施形態は、本発明の構成およびその構成から奏される作用・効果を分かりやすく説明する一例であって、本発明は、特徴とする構成以外の部分について、以下の例示に限定を受けるものではない。
１．ラミネート外装電池１の構成
図１は、実施の形態に係るラミネート外装電池（以下では、単に「電池」と記載する。）１の構造を示す斜視図である。説明上、各図において、矢印Ｘが示す方向を左方、矢印Ｙが示す方向を前方、矢印Ｚが示す方向を上方とし、電池１における下部をボトム部、上部をトップ部ということとする。
【００１８】
図２は、図１に示すラミネート外装電池を前方から見た図である。
図１，２に示すように、電池１は、一枚の金属ラミネートシートが、ボトム側の折り返し線Ｕで折り返されてなる矩形状の外装体１０の内方空間に、電解液が含浸された電極体２０が収納され、外装体１０の外周部における折り返し辺以外の３辺が封着された３方封止型のラミネート外装電池である。
【００１９】
外装体１０を構成する金属ラミネートシートは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなる金属層の両主面をポリプロピレン（ＰＰ）層とナイロン層とで被覆したシートである。
なお、金属層とナイロン層とはドライラミネート接着剤により接着され、金属層とポリプロピレン層とはポリプロピレンにカルボキシル基が付加されたカルボン酸変性ポリプロピレンによって接着されている。
【００２０】
上記外装体１０において、ラミネートシートが折り返された前方シート部１０ａには、その中央領域に、シートが前方に凹入加工されて、電極体２０を収納するカップ成形部１２が形成されている。当該カップ成形部１２は、長方形状のカップ底面部１２ａと、カップ側面部１２ｂ〜１２ｅとからなり、当該カップ成形部１２の開口輪郭も矩形状であって、当該輪郭は４つの辺（下辺１１ｂ，右辺１１ｃ，左辺１１ｄ，上辺１１ｅ）を有している。そして、当該４つの辺のうち、下辺１１ｂが折り返し線Ｕに近接し、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄが下辺１１ｂに対して直交している。
【００２１】
前方シート部１０ａにおけるカップ成形部１２よりも外側の外周部分は、４つの縁辺部（下縁辺部１３ｂ，右縁辺部１３ｃ，左縁辺部１３ｄ，上縁辺部１３ｅ）を有し、折り返し線に沿った下縁辺部１３ｂ以外の右縁辺部１３ｃ，左縁辺部１３ｄ，上縁辺部１３ｅが、後方シート部１０ｂに溶着されて封止されている。
電極体２０は、正極板２１と負極板２２とがセパレータ２３を介して巻回され、扁平に押し潰されて、上記カップ成形部１２内に填まり込むように略矩形状に形成されている。この電極体２０における正極板２１および負極板２２の各々には、タブ３１、３２が接続されており、これらタブ３１、３２は上方に延出され上縁辺部１３ｅを横断している。
【００２２】
タブ３１には、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔が用いられ、タブ３２には、例えばニッケル（Ｎｉ）箔が用いられている。また、上縁辺部１３ｅを横断する箇所では、タブ３１，３２に、タブ樹脂４１，４２が巻かれている。これにより、ラミネート外装体の封止部におけるタブ３１、３２が横断する部分の封止性が向上し、また、ラミネート外装体の金属層とタブ３１、３２の短絡を防止できる。さらに、上縁辺部１３ｅでは、タブ３１、３２が横断する箇所が前方に膨らんで、タブ逃がし部１３ｅ1，１３ｅ2が形成されている。
【００２３】
２．外装体１０の特徴（カップ成形部１２の開口輪郭における全周Ｒ）
上記カップ成形部１２の開口輪郭を形成する４つの辺（下辺１１ｂ，右辺１１ｃ，左辺１１ｄ，上辺１１ｅ）は、カップ成形部１２における４つの各カップ側面部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅと、前方シート部１０ａの各縁辺部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅとが共有する稜であるが、当該稜にＲ加工（全周Ｒ）が施されている。なお、”Ｒ加工”は、シートの曲折部分に”丸み”をもたせる加工であって、一般に塑性加工などで広く用いられている。
【００２４】
なお、カップ成形部１２におけるＲ加工としては、全周Ｒの他に、４角Ｒ、パンチＲも施されている。
４角Ｒは、４つのカップ側面部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅのうち、互いに隣接する側面部どうしが共有する稜（辺１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）におけるＲ加工であり、パンチＲは、カップ底面部１２ａと、各カップ側面部１２ｂ〜１２ｅとが共有する稜（辺１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ）におけるＲ加工である。
【００２５】
２−１．全周Ｒについて
図３（ａ）は図１におけるＡ−Ａ断面矢視図であり、図３（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。
図３（ａ）に示すように、右辺１１ｃは、カップ側面部１２ｃと右縁辺部１３ｃとが共有する稜であって、曲率半径Ｒ１でＲ加工が施されている。同様に、左辺１１ｄは、カップ側面部１２ｄと左縁辺部１３ｄとが共有する稜であって、曲率半径Ｒ２でＲ加工が施されている。
【００２６】
また、図３（ｂ）に示すように、下辺１１ｂは、カップ側面部１２ｂと下縁辺部１３ｂとが共有する稜であって、曲率半径Ｒ３でＲ加工が施されている。そして、上辺１１ｅは、カップ側面部１２ｅと上縁辺部１３ｅとが共有する稜であって、曲率半径Ｒ４でＲ加工が施されている。
２−２．  右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの各部分における曲率半径
図４は、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの曲率半径について説明する図である。
【００２７】
図４のボトム部断面およびトップ部断面に示すように、右辺１１ｃにおけるＲ加工の曲率半径Ｒ１及び左辺１１ｄにおけるＲ加工の曲率半径Ｒ２は、トップ部分からボトム部分にかけて一律ではなく、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄには、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄにおける曲率半径Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂと比べて、大きい曲率半径Ｒ１ａ、Ｒ２ａを有する緩曲率部が設けられている（Ｒ１ａ＞Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ＞Ｒ２ｂ）。
【００２８】
なお、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄは、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの中で上辺１１ｅに近い部分を指し、具体的には図２に示すように右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの全長をＬ１とするとき、上辺１１ｅからの距離が、Ｌ１の１０％以内の部分を指すこととする。
この点については、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄは、後述するように電極体２０を位置決めする機能を果たすことになるが、この程度の長さがあれば、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄで電極体２０を位置決めできることを考慮して設定している。
【００２９】
一方、ボトム部分１１１ｃ、１１１ｄは、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの中で、上辺１１ｅよりも下辺１１ｂに近い部分（下辺１１ｂからの距離が、Ｌ１の５０％以内の部分）を指すこととする。この設定に関して、通常、外装体１０において、下辺１１ｂからの距離がＬ１の５０％以内の部分に、ストレスが集中してクラックが発生しやすい点を考慮している。
【００３０】
２−３．下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３
さらに、図３（ｂ）に示すように、下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３も、上記のトップ部分１１２ｃ，１１２ｄにおける曲率半径Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂと比べて、大きく設定することが好ましい（Ｒ３＞Ｒ１ｂ、Ｒ３＞Ｒ２ｂ）。
３．電池１の製造方法
電池１の製造方法について、図５および図６を参照しながら説明する。
【００３１】
電池１は、一枚の金属ラミネートシートの一部にカップ成形部を形成し、そこに電極体２０を収納して３方封止することによって製造する。
以下、各工程について説明する。
３−１．金属ラミネートシートへの凹部の形成
図５に示すように、カップ成型メス型５０１，皺押え型５０２，カップ成型オス型５０３を用いる。
【００３２】
このカップ成型メス型５０１の上側主面５０１ｂには、凹部５０１ａが形成されている。当該凹部５０１ａの形状は、金属ラミネートシート１００に形成しようとするカップ成形部１２の形状に相当する。
凹部５０１ａの開口部を形成する４つの辺（下辺５１０ｂ，右辺５１０ｃ，左辺５１０ｄ，上辺５１０ｅ）にはＲ加工が施されており、当該Ｒ加工の曲率半径は、カップ成形部１２の４つの辺（下辺１１ｂ，右辺１１ｃ，左辺１１ｄ，上辺１１ｅ）に形成しようとする全周Ｒの曲率半径に合わせて設定されている。
【００３３】
皺押え型５０２には、上記カップ成型メス型５０１の凹部５０１ａに合致する箇所に開口部５０２ａが形成されている。この開口部５０２ａは、上記カップ成型メス型５０１の凹部５０１ａの開口形状と同一形状、あるいは若干大きく設定されている。
カップ成型オス型５０３は、カップ成型メス型５０１における凹部５０１ａの開口よりも若干小サイズに、且つ、皺押え型５０２の開口部５０２ａの開口サイズよりも小さく設定されている。
【００３４】
まず、短冊状にカットされた金属ラミネートシート１００を準備し、この金属ラミネートシート１００を、カップ成型メス型５０１と皺押え型５０２との主面間に挟み込む。その挟み込み圧力は、例えば１０［ｋＮ］程度である。
挟み込まれた金属ラミネートシート１００に対し、カップ成型オス型５０３でプレスを掛けることによって、金属ラミネートシート１００にカップ成形部を形成する。図６（ａ）に示すように、金属ラミネートシート１００における前方シート部１０ａとなる領域には、その中央部にカップ成形部１２が形成され、その外周部に縁辺部１３ｂ〜１３ｄが形成されている。
【００３５】
３−２．電極体２０の収納、折り返し
図６（ａ）に示すように、上記シート１００のカップ成形部１２に電極体２０を収納する。このとき、カップ成形部１２のカップ側面部１２ｃ及びカップ側面部１２ｄによって電極体２０は左右方向（横方向）に位置決めされる。電極体２０には、タブ３１、３２が接続され上方に延出され、タブ樹脂４１、４２が貼り付けられており、電極体２０をカップ成形部１２内に収納したときに、タブ３１，３２は上縁辺部１３ｅ上を横断する。
【００３６】
その後、カップ成形部１２の下辺１１ｂの近傍を折り返し線Ｕとして、後方シート部１０ｂとなる領域を折り返して、前方シート部１０ａに重ねる。それによってカップ成形部１２の開口が塞がれ、図６（ｂ）に示す封止前電池が作製される。
３−３．三方封止
図６（ｂ）に示すように、上記封止前電池を、封止メス型５１１の凹部５１１ａに収納し、封止オス型５１２で押えつける。この封止オス型５１２には、封止メス型５１１の凹部５１１ａに対応する形状を有する凸部（図示省略）が形成されている。
【００３７】
そして、封止メス型５１１および封止オス型５１２の一方あるいは両方に埋設された封着用ヒータ（不図示）により、封止前電池における外周部の縁辺部１３ｃ〜１３ｅに熱を加えて封着を行うが、この封着工程の途中でカップ成形部１２内に電解液を注入する。例えば、縁辺部１３ｃ，１３ｄのうち、いずれか一方については、未封着の状態にしておいて、そこから電解液を注入した後に封着を行う。
【００３８】
以上で電池１が完成する。
４  電池１による効果
４−１
上記のように電池１においては、Ｒ１ａ＞Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ＞Ｒ２ｂに設定されているので、外装体１０にクラックやしわが発生しにくく、且つカップ成形部１２に収納される電極体２０の位置ずれも少ない。以下に詳しく述べる。
【００３９】
３方封止タイプのラミネート外装電池において、金属層にクラックが発生しやすい場所について調べたところ、一般に、ラミネート外装体のトップ部分においてはクラックが発生しにくいが、折り返しに近いボトム部分においてはストレスが集中しやすく、クラックも発生しやすいことがわかった。
ここで、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄにおけるＲ加工の曲率半径Ｒ１,Ｒ２を大きく設定するほど、シート加工時においてラミネート外装体のボトム部分にかかるひずみが緩和されるので、当該ボトム部分にクラックやしわが発生しにくくなる。
【００４０】
一方、曲率半径Ｒ１,Ｒ２を大きく設定すると、カップ成形部１２の開口部においてカップ側面部１２ｃ及びカップ側面部１２ｄとの間隔が広がるので、電池製造時に、図６（ｂ）に示すようにカップ成形部１２の中に電極体２０を挿入するときに、電極体２０がカップ成形部１２に安定して挿入されず、電極体２０がカップ成形部１２から飛び出したりすることもある。また、カップ側面部１２ｃ及びカップ側面部１２ｄが電極体２０を左右方向に位置決めする機能も低下するので、カップ成形部１２内における電極体２０を位置決めする機能が低下すると、封着時に、外装体１０のタブ逃がし部１３ｅ1，１３ｅ2に対するタブ３１，３２の位置がずれたりする不具合が生じることもある。
【００４１】
これに対して、上記のように電池１では、比較的クラックが発生しやすいボトム部分１１１ｃ，１１１ｄにおいては、曲率半径Ｒ１ａ，Ｒ２ａを大きくした緩曲率部を設けることによってクラックやしわの発生を抑制することができ、且つ、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄにおいては右辺１１ｃ及び左辺１１ｄにおけるＲ加工の曲率半径Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂを小さく設定することによって、カップ成形部１２内におけるトップ側で電極体２０の左右位置を安定に位置決めできる。
【００４２】
このように、カップ成形部１２内のトップ側において電極体２０の左右位置を安定して位置決めできるので、電池製造時において、カップ成形部１２内に電極体２０を安定して収納することができ、また、ボトム側で電極体２０の左右位置が多少ずれたとしても、タブ逃がし部１３ｅ1，１３ｅ2に対するタブ３１，３２の位置ずれはほとんど生じない。
よって本実施の形態にかかる電池１においては、外装体１０におけるクラックやしわの発生が抑えられ、且つカップ成形部１２に収納される電極体２０の位置ずれも抑えられる。
【００４３】
４−２  右辺１１ｃ、左辺１１ｄに対する曲率半径の設定
下辺１１ｂに直交する側辺（右辺１１ｃ及び左辺１１ｄ）のうち、その両方に対して、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄに、曲率半径の大きい緩曲率部を設けることが、クラックやしわの発生が抑える上で好ましいが、いずれか一方だけに緩曲率部を設けても、緩曲率部を設けた側辺についてはクラックやしわの発生が抑えられる。
【００４４】
なお、縁辺部１３ｃ，１３ｄのうち、電池製造時に電解液を注入した後に封着を行った縁辺部にはクラックが発生しやすいので、少なくとも当該縁辺部に対しては緩曲率部を設けることが好ましい。
ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの緩曲率部における曲率半径を、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄにおける曲率半径と比べて１０％以上大きく設定することが、外装体１０にクラックやしわが発生するのを抑える効果を確実に得る上で有効である。
【００４５】
また、右辺１１ｃ，左辺１１ｄにおいて、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄからボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの緩曲率部にかけて曲率半径を漸次増加させることが好ましい。これは、右辺１１ｃあるいは左辺１１ｄ上において、Ｒ加工の曲率半径が急激に変化する部分がある場合、外装体１０にひずみが生じる可能性があるが、トップ部分から緩曲率部にかけて曲率半径を漸次増加させれば、曲率半径が急激に変化する部分がなく、当該ひずみが発生しないからである。
【００４６】
また、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの中で、曲率半径の大きい緩曲率部を設ける領域については、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの一部領域だけに緩曲率部を設けてもよいが、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの全体にわたって緩曲率部を設ける方が、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの全体領域でクラック発生を防止する上で好ましい。
上記内容と同様であるが、右辺１１ｃ上にとった任意の２点において、下辺１１ｂに近い点における曲率半径Ｒ１が、上辺１１ｅに近い点における曲率半径Ｒ１と比べて、同等以上となるように設定することが好ましく、左辺１１ｄについてもこれと同様である。そうすれば、右辺１１ｃあるいは左辺１１ｄに沿ってトップ側からボトム側にかけて曲率半径の変化を見ていくときに、曲率半径が減少することがなく、増加または一定となる。従って、ボトム部分１１１ｃ，１１１ｄの全体領域でクラック発生を防止する効果が得られる。
【００４７】
４−３  下辺１１ｂに対する曲率半径の設定
また、電池１において、上記のように、下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３も、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄのトップ部分における曲率半径Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂよりも大きく設定すれば（Ｒ３＞Ｒ１ｂ、Ｒ３＞Ｒ２ｂ）、シート加工時においてラミネート外装体のボトム部分にかかるひずみがさらに緩和されるので、ボトム部分におけるクラックやしわの発生を抑制する効果がより大きくなる。
【００４８】
５．その他の事項
上記実施の形態に係るラミネート外装電池１は、電極体２０が巻回電極体であって、正負のタブ３１、３２が、外装体１０におけるトップ側の上縁辺部１３ｅから延出される構成である。巻回電極体は、カップ成形部内に安定して挿入されにくいので、このタイプの電池では、本発明を適用することによって得られるタブ位置のバラツキ抑制果も大きい。
【００４９】
ただし、スタックタイプの電極体または折り曲げタイプの電極体を用いたラミネート外装電池に本発明を適用した場合にも上述した効果と同様の効果は得られる。
本発明のラミネート外装電池で使用し得るラミネート外装体の金属層としては、アルミニウムだけでなく、アルミニウム合金、ステンレス等を用いることが可能である。
また、ラミネート外装体の内層(電池内側)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・メチルメタアクリレート共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸三元共重合体、ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリエチレン、カルボン酸変性ポリプロピレン、カルボン酸変性エチレン−酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリスチレン等などの一種、又は二種以上のブレンド物からなる熱可塑性樹脂単層を使用することができる。特にポリプロピレンやカルボン酸変性ポリプロピレンが溶着強度、シール性、耐熱性の観点から好ましい。
【００５０】
また、ラミネート外装体の外層(電池外側)としては、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム(ＰＥＴフィルム)、ナイロンフィルム等の単層フィルム又はこれらが積層された多層フィルムを用いることができる。これらの中でも特にナイロンやＰＥＴフィルムが成形性の観点からより好ましい。
また、ドライラミネート用の接着剤としては、一般的にアクリレート系、ウレタン系などの接着剤が使用できる。ドライラミネート以外の方法としては、アルミ箔と変性ポリオレフィンが加熱接着されている。
【実施例】
【００５１】
上記実施の形態に基づいて、以下の仕様で実施例１〜３にかかる電池を作製した。
実施例１〜３の各電池においては、図４に示す右辺１１ｃ上の各点Ａ，Ｂ，Ｃにおける全周Ｒの曲率半径Ｒ１、並びに左辺１１ｄ上の各点Ｄ，Ｅ，Ｆにおける全周Ｒの曲率半径Ｒ２を表１に示す値に設定した。
右辺１１ｃ上のＣ点は、下辺１１ｂからの距離が３ｍｍであり、Ａ−Ｂ間距離及びＢ−Ｃ間距離はいずれも５ｍｍである。左辺１１ｄについても同様に。Ｄ点は下辺１１ｂからの距離が３ｍｍで、Ｄ−Ｅ間距離及びＥ−Ｆ間距離はいずれも５ｍｍである。
【００５２】
【表１】
2010232067.tif 000003
【００５３】
なお、Ａ−Ｂ間、Ｂ−Ｃ間、Ｄ−Ｅ間およびＥ−Ｆ間では、全周Ｒの曲率半径を直線的に変化させた。また、Ｃ−Ｄ間及びＦ−Ａ間（Ｆ点から上辺１１ｅを経由してＡ点まで）では、全周Ｒの曲率半径を一定に設定した。
図７は、実施例１〜３において、右辺１１ｃ上の各位置における曲率半径Ｒ１、及び下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３を図示したものである。
【００５４】
図７に示されるように、実施例１〜３ではいずれも、右辺１１ｃのトップ側から中央部にかけて曲率半径の小さい（１ｍｍ）部分が存在し、それに続いてボトム部分における曲率半径の大きい緩曲率部が存在しており、曲率半径が変化している部分では、直線的に増加または減少している。
ただし、実施例１では、右辺１１ｃにおけるＡ−Ｃにかけて曲率半径Ｒ１が１ｍｍから１．５ｍｍに増加し、下辺１１ｂにおいてもトップ部分１１２ｃと比べて曲率半径Ｒ３を大きく（１．５ｍｍ）設定しており、ボトム側の広範囲にわたって曲率半径が大きく設定されているのに対して、実施例２，３では、右辺１１ｃの中で曲率半径Ｒ１がトップ部分１１２ｃと比べて大きい緩曲率部は、Ａ−Ｂ−Ｃ間だけであって、下辺１１ｂにおける曲率半径Ｒ３も、トップ部分１１２ｃにおける曲率半径Ｒ１と同じ（１ｍｍ）である。
【００５５】
なお、実施例１，２では、左辺１１ｄの曲率半径Ｒ２についても、右辺１１ｃの曲率半径Ｒ１と同様に設定し、右辺１１ｃと左辺１１ｄとでＲが対称的に設定されているが、実施例３では、左辺１１ｄにおける曲率半径Ｒ２は一律に小さく（１ｍｍ）設定されており、右辺１１ｃと左辺１１ｄとでＲは非対称である。
なお、比較例の電池として、全周Ｒの曲率半径を一律に小さく（１ｍｍ）設定した比較例１、及び、全周Ｒの曲率半径を一律に大きく（１．５ｍｍ）設定した比較例２も作製した。
【００５６】
実施例１〜３、比較例１，２において、以下の設定は共通とした。
金属ラミネートシートにおける各層の厚みは以下の通りである。
ナイロン層：１５μｍ、ドライラミネート接着剤層：５μｍ、Ａｌ層：３５μｍ
カルボン酸変性ポリプロピレン層：５μｍ、ＰＰ層：３０μｍ
カップ厚み（カップ成形部１２の深さ）：          ３．２ｍｍ
カップ長さ（右辺１１ｃ及び左辺１１ｄの全長Ｌ１）：４６ｍｍ
カップ幅（下辺１１ｂ，上辺１１ｅの全長Ｌ２）：３３ｍｍ
全周Ｒのうち、Ａ点から上辺１１ｅを経由してＦ点までの曲率半径：１ｍｍ
４角Ｒ（辺１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）における曲率半径：１．５ｍｍ
パンチＲ（辺１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ）曲率半径）：１．５ｍｍ  
電解液の注入については、封着工程において上縁辺部１３ｅと左縁辺部１３ｄを封着した後、右縁辺部１３ｃから電解液を注入して、右縁辺部１３ｃを封止した。
【００５７】
（評価試験）
実施例１〜３、比較例１，２にかかる各電池を５０個づつ作製し、以下のように、クラック発生数、しわの発生数、タブ位置バラツキを測定した。
クラック発生：
各電池において外装体１０のＡｌ層にクラック（亀裂あるいは裂け）が発生しているかどうかを調べて、クラックが発生している電池の個数を数えた。
【００５８】
しわ発生：
各電池において、外装体１０のＡｌ層にクラックが発生していない電池については、さらに、顕微鏡でナイロン層にしわが発生しているかどうかを調べ、しわが発生している電池の個数を数えた。
タブ位置バラツキ（標準偏差σ）：
各電池について、正極タブ３１の左右方向への位置ずれ量を測定し、その標準偏差（σ値）を求めた。
【００５９】
各試験の結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
2010232067.tif 000004
【００６１】
考察：
表２の結果によれば、比較例１では、クラックおよびしわの発生が多くみられた。なお、クラックは、ボトム部の中でも右側に多くみられたが、右縁辺部１３ｃから電解液を注入したためである。
一方、実施例１〜３のいずれも、比較例１と比べてクラックおよびしわの発生が抑えられてることがわかる。また、タブ位置のバラツキについては、実施例１〜３のいずれも、比較例１と同程度である。なお、比較例２もクラックおよびしわは発生していないが、比較例２と比べて実施例１〜３の方がタブ位置のバラツキが小さいことがわかる。
【００６２】
この結果は、右辺１１ｃ及び左辺１１ｄにおいて、トップ部分１１２ｃ，１１２ｄの曲率半径を小さくすることによって、タブ位置のバラツキを抑えることができること、並びに、曲率半径の大きい部分をボトム部分１１１ｃ，１１１ｄに設けることによって、外装体１０にクラックおよびしわが発生するのを抑制できることを示している。
また、表２の結果によれば、実施例１〜３の中では、実施例１では、実施例２，３と比べてしわの発生がより少ない。この結果は、右辺１１ｃ，左辺１１ｄにおけるトップ部分からボトム部分にかけて、曲率半径Ｒ１，Ｒ２を単調増加させ、下辺１１ｂにおいても曲率半径Ｒ３を大きく設定することが、しわの発生を抑える効果が優れることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、ラミネート外装電池を歩留りよく製造する上で有効な技術である。
【符号の説明】
【００６４】
１    ラミネート外装電池
１０    ラミネート外装体
１０ａ  前方シート部
１０ｂ  後方シート部
１１ｂ  下辺
１１ｃ  右辺
１１ｄ  左辺
１１ｅ  上辺
１２    カップ成形部
１２ａ  カップ底面部
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ  カップ側面部
１３ｂ  下縁辺部
１３ｃ  右縁辺部
１３ｄ  左縁辺部
１３ｅ  上縁辺部
２０    電極体
３１，３２  タブ
１１１ｃ，１１１ｄ  ボトム部分
１１２ｃ，１１２ｄ  トップ部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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