(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の外装部材と、
前記外装部材の外周縁を封止して形成される内部空間に収容された発電要素と、
前記発電要素の電極板に接続された集電体と、
前記集電体に重畳して接合され、前記外装部材の外周縁から導出された電極端子と、を有する薄型電池において、
前記電極端子には、前記集電体との重畳部分における集電体側の端縁から、前記集電体との接合部に至る範囲に第１のスリットが形成されていることを特徴とする薄型電池。
【請求項２】
請求項１に記載の薄型電池において、
前記電極端子には、前記集電体側の端縁とは異なる端縁から切り込まれ、前記第１のスリットとは非連続の第２のスリットが形成されていることを特徴とする薄型電池。
【請求項３】
請求項２に記載の薄型電池において、
前記第２のスリットは、前記集電体側の端縁とは異なる端縁から前記第１のスリットへ向かって形成されていることを特徴とする薄型電池。
【請求項４】
請求項２に記載の薄型電池において、
前記第２のスリットは、前記第１のスリットの延在方向からオフセットした位置に形成されていることを特徴とする薄型電池。
【請求項５】
請求項２に記載の薄型電池において、
前記第１のスリットと前記第２のスリットは、前記接合部に対して対向位置に形成されていることを特徴とする薄型電池。
【請求項６】
請求項５に記載の薄型電池において、
前記第１のスリット及び前記第２のスリットは、前記接合部を中心にして放射状に延在することを特徴とする薄型電池。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の薄型電池において、
前記第１のスリット又は前記第２のスリットの少なくとも一方の終端には、スリット幅より幅広の応力分散部が形成されていることを特徴とする薄型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円筒形電池において、円形伝導性タブに弓形スリットを形成し、電池カバーが内圧の上昇により膨らんだ場合でも、多数の溶接接点を妨げることなくタブの中心がスリットにより曲がるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−７２４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、薄型電池においては、ラミネート外装体から導出される正極及び負極の電極タブ（電極端子）は、発電要素の正極板と負極板のそれぞれに接続された集電体に超音波溶接などにより溶接接合されている。
しかしながら、溶接時に作用する荷重や高温に曝されることによって電極タブ（電極端子）と集電体に伸縮率の相違が生じ、これにより集電体に皺や溶接部の剥離が発生する場合がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、集電体と電極端子の伸縮率の相違により相対的変形が生じてもこれに追従できる薄型電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発電要素の電極板に接続された集電体と、集電体に重畳して接合されて外装部材の外周縁から導出された電極端子とを有する薄型電池において、電極端子の集電体側の端縁から集電体との接合部に至る範囲にスリットを形成することによって、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電極端子の集電体側の端縁から集電体との接合部に至る範囲にスリットが形成されているので、集電体と電極端子の伸縮率の違いを当該スリットで吸収することができ、相対的変形に追従することができる。その結果、集電体に皺や剥離が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄型電池を示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１の負極端子と負極側集電体との接続部分を拡大して示す平面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る負極端子と負極側集電体との接続部分を拡大して示す平面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係る負極端子と負極側集電体との接続部分を拡大して示す平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態に係る負極端子と負極側集電体との接続部分を拡大して示す平面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態に係る負極端子と負極側集電体との接続部分を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  
本例の薄型電池１は、リチウム系、平板状、積層タイプの薄型二次電池であり、図１及び図２に示すように、２枚の正極板１１と、４枚のセパレータ１２と、３枚の負極板１３と、正極端子１４と、負極端子１５と、上部外装部材１６と、下部外装部材１７と、特に図示しない電解質とから構成されている。
【００１０】
このうちの正極板１１、セパレータ１２、負極板１３及び電解質が発電要素１８を構成し、また、正極板１１、負極板１３が電極板を構成し、上部外装部材１６及び下部外装部材１７が一対の外装部材を構成する。
【００１１】
発電要素１８を構成する正極板１１は、正極端子１４まで伸びている正極側集電体１１ａと、正極側集電体１１ａの一部の両主面にそれぞれ形成された正極層１１ｂ，１１ｃとを有する。なお、正極板１１の正極層１１ｂ，１１ｃは、正極側集電体１１ａの全体の両主面に亘って形成されているのではなく、図２に示すように、正極板１１、セパレータ１２及び負極板１３を積層して発電要素１８を構成する際に、正極板１１においてセパレータ１２に実質的に重なる部分のみに正極層１１ｂ，１１ｃが形成されている。また、本例では正極板１１と正極側集電体１１ａとが一枚の導電体で形成されているが、正極板１１と正極側集電体１１ａとを別体で構成し、これらを接合してもよい。
【００１２】
正極板１１の正極側集電体１１ａは、たとえばアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又は、ニッケル箔等の電気化学的に安定した金属箔から構成されている。また、正極板１１の正極層１１ｂ，１１ｃは、たとえば、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）、又は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物や、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）化物等の正極活物質と、カーボンブラック等の導電剤と、ポリ四フッ化エチレンの水性ディスパージョン等の接着剤と、溶剤とを混合したものを、正極側集電体１１ａの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。
【００１３】
発電要素１８を構成する負極板１３は、負極端子１５まで伸びている負極側集電体１３ａと、当該負極側集電体１３ａの一部の両主面にそれぞれ形成された負極層１３ｂ，１３ｃとを有する。なお、負極板１３の負極層１３ｂ，１３ｃも、負極側集電体１３ａの全体の両主面に亘って形成されているのではなく、図２に示すように、正極板１１、セパレータ１２及び負極板１３を積層して発電要素１８を構成する際に、負極板１３においてセパレータ１２に実質的に重なる部分のみに負極層１３ｂ，１３ｃが形成されている。また、本例では負極板１３と負極側集電体１３ａとが一枚の導電体で形成されているが、負極板１３と負極側集電体１３ａとを別体で構成し、これらを接合してもよい。
【００１４】
負極板１３の負極側集電体１３ａは、たとえばニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等の電気化学的に安定した金属箔から構成されている。また、負極板１３の負極層１３ｂ，１３ｃは、たとえば非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、又は、黒鉛等のような上記の正極活物質のリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極活物質に、有機物焼成体の前駆体材料としてのスチレンブタジエンゴム樹脂粉末の水性ディスパージョンを混合し、乾燥させた後に粉砕することで、炭素粒子表面に炭化したスチレンブタジエンゴムを担持させたものを主材料とし、これにアクリル樹脂エマルジョン等の結着剤をさらに混合し、この混合物を負極側集電体１３ａの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延させることにより形成されている。
【００１５】
特に、負極活物質として非晶質炭素や難黒鉛化炭素を用いると、充放電時における電位の平坦特性に乏しく放電量に伴って出力電圧も低下するので、電気自動車の電源として用いると急激な出力低下がないので有利である。
【００１６】
発電要素１８のセパレータ１２は、上述した正極板１１と負極板１３との短絡を防止するものであり、電解質を保持する機能を備えてもよい。このセパレータ１２は、たとえばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。
【００１７】
なお、本例に係るセパレータ１２は、ポリオレフィン等の単層膜にのみ限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布等を積層したものも用いることができる。このようにセパレータ１２を複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能及びセパレータの形状維持（剛性向上）機能等の諸機能を付与することができる。
【００１８】
以上の発電要素１８は、セパレータ１２を介して正極板１１と負極板１３とが交互に積層されてなる。そして、２枚の正極板１１は、正極側集電体１１ａを介して、金属箔製の正極端子１４にそれぞれ接続される一方で、３枚の負極板１３は、負極側集電体１３ａを介して、同様に金属箔製の負極端子１５にそれぞれ接続されている。
【００１９】
なお、発電要素１８の正極板１１、セパレータ１２、及び負極板１３は、上記の枚数に何ら限定されず、たとえば１枚の正極板１１、２枚のセパレータ１２、及び２枚の負極板１３でも発電要素１８を構成することができ、必要に応じて正極板１１、セパレータ１２及び負極板１３の枚数を選択して構成することができる。
【００２０】
正極端子１４も負極端子１５も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子１４としては、上述の正極側集電体１１ａと同様に、たとえば厚さ０．０２ｍｍ程度のアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又はニッケル箔等を挙げることができる。また、負極端子１５としては、上述の負極側集電体１３ａと同様に、たとえば厚さ０．０２ｍｍ程度のニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等を挙げることができる。
【００２１】
既述したが、本例では、電極板１１，１３の集電体１１ａ，１３ａを構成する金属箔自体を電極端子１４，１５まで延長することにより、換言すれば、１枚の金属箔１１ａ，１３ａの一部に電極層（正極層１１ｂ，１１ｃ又は負極層１３ｂ，１３ｃ）を形成し、残りの端部を電極端子との接結部材とし、電極板１１，１３を電極端子１４、１５に接続する構成としたが、正極層及び負極層間に位置する集電体１１ａ，１３ａを構成する金属箔と、接結部材を構成する金属箔とは別の材料や部品により接続してもよい。以下の本実施形態では、上記正極層間及び負極層間に位置する集電体と接結部材は１枚の金属箔で構成されているものとして説明する。
【００２２】
上述した発電要素１８は、上部外装部材１６及び下部外装部材１７に収容されて封止されている。特に図示はしないが、本例の上部外装部材１６及び下部外装部材１７は何れも、薄型電池１の内側から外側に向かって、たとえばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又は、アイオノマー等の耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂フィルムから構成されている内側層と、たとえばアルミニウム等の金属箔から構成されている中間層と、たとえばポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムで構成されている外側層と、の三層構造とされている。
【００２３】
したがって、上部外装部材１６及び下部外装部材１７は何れも、たとえばアルミニウム箔等金属箔の一方の面（薄型電池１の内側面）をポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又はアイオノマー等の樹脂でラミネートし、他方の面（薄型電池１の外側面）をポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂でラミネートした、樹脂−金属薄膜ラミネート材等の可撓性を有する材料で形成されている。
【００２４】
このように、外装部材１６，１７が樹脂層に加えて金属層を具備することにより、外装部材自体の強度向上を図ることが可能となる。また、外装部材１６，１７の内側層を、たとえばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又はアイオノマー等の樹脂で構成することにより、金属製の電極端子１４，１５との良好な融着性を確保することが可能となる。
【００２５】
なお、図１及び図２に示すように、封止された外装部材１６，１７の一方の端部から正極端子１４が導出され、当該他方の端部から負極端子１５が導出されているが、電極端子１４，１５の厚さ分だけ上部外装部材１６と下部外装部材１７との融着部に隙間が生じるので、薄型電池１内部の封止性を維持するために、電極端子１４，１５と外装部材１６，１７とが接触する部分に、たとえばポリエチレンやポリプロピレン等から構成されたシールフィルムを介在させてもよい。このシールフィルムは、正極端子１４及び負極端子１５の何れにおいても、外装部材１６、１７を構成する樹脂と同系統の樹脂で構成することが熱融着性の観点から好ましい。
【００２６】
これらの外装部材１６，１７によって、上述した発電要素１８、正極端子１４の一部及び負極端子１５の一部を包み込み、当該外装部材１６，１７により形成される内部空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウムや六フッ化リン酸リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入しながら、外装部材１６，１７により形成される空間を吸引して真空状態とした後に、外装部材１６，１７の外周縁を熱プレスにより熱融着して封止する。
【００２７】
有機液体溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）やメチルエチルカーボネート等のエステル系溶媒を挙げることができるが、本例の有機液体溶媒はこれに限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）、ジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒を用いることもできる。
【００２８】
以上が本例の薄型電池１の基本的構造であるが、以下に電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとの接合部分の構造を説明する。
《第１実施形態》
図３は負極端子１５と負極側集電体１３ａとの接合部分を拡大して示す平面図であり、外装部材１６，１７および発電要素１８の図示は省略する。なお、正極端子１４と負極側集電体１１ａとの接合部分も同様の構成とされている。
【００２９】
負極端子１５と３枚の負極側集電体１３ａは、超音波溶接により２箇所の接合部２０，２０で溶接接合されている。特に限定されないが、接合部２０，２０は、負極端子１５と負極側集電体１３ａとの重畳範囲の同図に示す左右中心線ＣＬ１及び上下中心線ＣＬ２を対称にした位置に設定されている。接合部２０，２０は２箇所に限定されず、１箇所又は３箇所以上であってもよいが、以下の例では同図に示す２箇所の接合部２０，２０にて接合されたものとして説明する。
【００３０】
負極端子１５には、負極側集電体１３ａとの重畳部分における集電体側の端縁から、負極側集電体１３ａとの接合部２０に至る範囲に、中心線ＣＬ１に沿ってスリット２１が形成されている。
【００３１】
また、このスリット２１の終端にはスリット幅より幅広の円形状とされた応力拡散部２１ａが形成されている。この応力拡散部２１ａにより負極端子１５の集電体側の端縁が広がってスリット２１に広がり方向の力が作用したときに、当該スリット２１の終端に集中する応力を緩和し、スリット２１の終端に亀裂が発生することを抑制する。なお、応力拡散部２１ａの形状は円形以外にも多角形であってもよい。また必要に応じて応力拡散部２１ａを省略してもよい。
【００３２】
スリット２１は、負極端子１５の始端は集電体側の端縁から形成されることが好ましい。また、終端は少なくとも接合部２０に至る位置、すなわち接合部２０の集電体側の端縁近傍の位置まで切り込んで形成することが好ましく、さらに好ましくは同図に示すように中心線ＣＬ２まで延在して形成する。スリット２１の始端が集電体側の端縁から形成されていないか、あるいはスリット２１の終端が接合部２０の集電体側の端縁近傍まで延在していないと、負極側集電体１３ａと負極端子１５との伸縮率の相違による変位の吸収が不充分になるからである。
【００３３】
なお、スリット２１の幅は特に限定されず、負極端子１５の集電体側の端縁が広がったり或いは狭まったりすれば足りる。また、応力拡散部２１ａの径が大きいほどスリット２１に作用する応力の拡散も大きくなり亀裂の発生がより抑制されるが、負極端子１５と負極側集電体１３ａとの伸縮率の相違に応じて適宜設定することができる。
【００３４】
以上のように構成された薄型電池１によれば、正極端子１４または負極端子１５の電極端子と、正極側集電体１１ａまたは負極側集電体１３ａの集電体とを接合する際に、機械的にこれらを押圧したり、超音波振動によって発生する熱に曝されたりすることから、電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとが同材質で形成されていたとしても伸縮率が相違することがある。
【００３５】
このため、この溶接時に、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張すると、集電体１１ａ，１３ａに皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。同様に、電極端子１４，１５の方が伸張する場合は電極端子１４，１５に皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。
【００３６】
しかしながら、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２１を形成しているので、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張する場合は、スリット２１が広がり、接合部２０の接合強度を維持しつつ集電体１１ａ，１３ａに皺が生じるのを防止する。また逆に、電極端子１４，１５の方が集電体１１ａ，１３ａより伸張する場合は、スリット２１が縮んで重なり、接合部２０の接合強度を維持しつつ電極端子１４，１５に皺が生じるのを防止する。
【００３７】
《第２実施形態》
図４は、本発明の他の実施の形態に係る負極端子１５と負極側集電体１３ａとの接合部分を拡大して示す平面図であり、外装部材１６，１７および発電要素１８の図示は省略する。なお、薄型電池１全体の構成については、図１及び図２を参照して説明された上記実施形態と同じである。また、正極端子１４と正極側集電体１１ａとの接合部分も図４と同様の構成とされている。
【００３８】
図４に示す本例の負極端子１５は、図３に示す負極端子１５に比べ、スリット２２がさらに形成されている点が相違する。すなわち、スリット２２は、負極集電体１３ａ側の端縁と反対側の端縁からスリット２１の方向に向かって中心線ＣＬ１に沿って形成され、スリット２１とは非連続のスリットとして構成されている。
【００３９】
ここで、スリット２１と２２を連続したスリットで構成すると、電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとの伸縮率の相違による相対的変形の追従作用が大きくなるが、電極端子１４，１５が二分割されることにより接合作業性が低下したり外観的に問題が生じたりすることから、スリット２１と２２は非連続とすることが好ましい。
【００４０】
また、このスリット２２の終端にも、スリット幅より幅広の円形状とされた応力拡散部２２ａが形成されている。この応力拡散部２２ａにより負極端子１５の集電体側と反対側の端縁が広がってスリット２２に広がり方向の力が作用したときに、当該スリット２２の終端に集中する応力を緩和し、スリット２２の終端に亀裂が発生することを抑制する。なお、応力拡散部２２ａの形状は円形以外にも多角形であってもよい。また必要に応じて応力拡散部２２ａを省略してもよい。
【００４１】
以上のように構成された薄型電池１によれば、正極端子１４または負極端子１５の電極端子と、正極側集電体１１ａまたは負極側集電体１３ａの集電体とを溶接接合する際に、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張すると、集電体１１ａ，１３ａに皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。同様に、電極端子１４，１５の方が伸張する場合は電極端子１４，１５に皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。
【００４２】
しかしながら、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２１を形成しているので、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張する場合は、スリット２１が広がり、接合部２０の接合強度を維持しつつ集電体１１ａ，１３ａに皺が生じるのを防止する。また逆に、電極端子１４，１５の方が集電体１１ａ，１３ａより伸張する場合は、スリット２１が縮んで重なり、接合部２０の接合強度を維持しつつ電極端子１４，１５に皺が生じるのを防止する。
【００４３】
これに加えて、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２２を形成しているので、集電体１１ａ，１３ａの微小な伸縮に追従することができる。また、集電体１１ａ，１３ａの方が伸張してスリット２１が広がった場合に、当該スリット２１の広がりによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２２が縮むことになる。逆に電極端子１４，１５の方が伸張してスリット２１が縮んだ場合に、当該スリット２１の縮みによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２２が広がることになる。これにより電極端子１４，１５はその平坦性が維持できるので、薄型電池１を複数積層して電極端子１４，１５を接合したときの接続信頼性や作業性が向上する。
【００４４】
《第３実施形態》
図５は、本発明のさらに他の実施の形態に係る負極端子１５と負極側集電体１３ａとの接合部分を拡大して示す平面図であり、外装部材１６，１７および発電要素１８の図示は省略する。なお、薄型電池１全体の構成については、図１及び図２を参照して説明された上記実施形態と同じである。また、正極端子１４と正極側集電体１１ａとの接合部分も図５と同様の構成とされている。
【００４５】
図５に示す本例の負極端子１５は、図３に示す負極端子１５に比べスリット２３，２４の形成形態が相違する。すなわち、４つのスリット２３は、それぞれ負極集電体１３ａ側の端縁から接合部２０に向かって延在し、換言すれば接合部２０からそれぞれ放射状に形成されている。また、４つのスリット２４は、それぞれ負極集電体１３ａ側の端縁とは異なる端縁から接合部２０に向かって延在し、換言すれば接合部２０から放射状に形成されている。なお、このうち中央の２つのスリット２４，２４は始端が共通するように形成されている。
【００４６】
また、これらのスリット２３，２４の終端にも、スリット幅より幅広の円形状とされた応力拡散部２３ａ，２４ａが形成されている。この応力拡散部２３ａ，２４ａにより負極端子１５の集電体側と反対側の端縁が広がってスリット２３，２４に広がり方向の力が作用したときに、当該スリット２３，２４の終端に集中する応力を緩和し、スリット２３，２４の終端に亀裂が発生することを抑制する。なお、応力拡散部２３ａ，２４ａの形状は円形以外にも多角形であってもよい。また必要に応じて応力拡散部２３ａ，２４ａを省略してもよい。
【００４７】
以上のように構成された薄型電池１によれば、正極端子１４または負極端子１５の電極端子と、正極側集電体１１ａまたは負極側集電体１３ａの集電体とを溶接接合する際に、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張すると、集電体１１ａ，１３ａに皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。同様に、電極端子１４，１５の方が伸張する場合は電極端子１４，１５に皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。
【００４８】
しかしながら、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２３，２４を形成しているので、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張する場合は、４つのスリット２３が適宜広がり、接合部２０の接合強度を維持しつつ集電体１１ａ，１３ａに皺が生じるのを防止する。また逆に、電極端子１４，１５の方が集電体１１ａ，１３ａより伸張する場合は、スリット２３が適宜縮んで重なり、接合部２０の接合強度を維持しつつ電極端子１４，１５に皺が生じるのを防止する。
【００４９】
これに加えて、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２４を形成しているので、集電体１１ａ，１３ａの微小な伸縮に追従することができる。特にスリット２３と２４を接合部２０に対して対向するように形成することで歪みの吸収効果がより発揮される。
【００５０】
また、集電体１１ａ，１３ａの方が伸張してスリット２３が広がった場合に、当該スリット２３の広がりによる電極端子１４，１４の歪みを吸収するように、スリット２４が縮むことになる。逆に電極端子１４，１５の方が伸張してスリット２３が縮んだ場合に、当該スリット２３の縮みによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２４が広がることになる。これにより電極端子１４，１５はその平坦性が維持できるので、薄型電池１を複数積層して電極端子１４，１５を接合したときの接続信頼性や作業性が向上する。
【００５１】
なお、４つのスリット２４のうちの中央の２つのスリット２４，２４は始端を共通しているが、これにより電極端子１４，１５の断面積の減少が抑制されるので、電極端子１４，１５としての本来的機能を損なうことも抑制することができる。
【００５２】
《第４実施形態》
図６は、本発明のさらに他の実施の形態に係る負極端子１５と負極側集電体１３ａとの接合部分を拡大して示す平面図であり、外装部材１６，１７および発電要素１８の図示は省略する。なお、薄型電池１全体の構成については、図１及び図２を参照して説明された上記実施形態と同じである。また、正極端子１４と正極側集電体１１ａとの接合部分も図６と同様の構成とされている。
【００５３】
図６に示す本例の負極端子１５は、図４に示す負極端子１５に比べ、スリット２２の延在方向とスリット２１の延在方向とが互いにオフセットしている点が相違する。すなわち、２つのスリット２２，２２は、それぞれ負極集電体１３ａ側の端縁と反対側の端縁から切り込まれているが、スリット２１の延在方向である中心線ＣＬ１からオフセットした位置に形成され、またスリット２１とは非連続のスリットとして構成されている。
【００５４】
また、これらのスリット２２，２２の終端にも、スリット幅より幅広の円形状とされた応力拡散部２２ａが形成されている。この応力拡散部２２ａにより負極端子１５の集電体側と反対側の端縁が広がってスリット２２に広がり方向の力が作用したときに、当該スリット２２の終端に集中する応力を緩和し、スリット２２の終端に亀裂が発生することを抑制する。なお、応力拡散部２２ａの形状は円形以外にも多角形であってもよい。また必要に応じて応力拡散部２２ａを省略してもよい。
【００５５】
以上のように構成された薄型電池１によれば、正極端子１４または負極端子１５の電極端子と、正極側集電体１１ａまたは負極側集電体１３ａの集電体とを溶接接合する際に、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張すると、集電体１１ａ，１３ａに皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。同様に、電極端子１４，１５の方が伸張する場合は電極端子１４，１５に皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。
【００５６】
しかしながら、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２１を形成しているので、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張する場合は、スリット２１が広がり、接合部２０の接合強度を維持しつつ集電体１１ａ，１３ａに皺が生じるのを防止する。また逆に、電極端子１４，１５の方が集電体１１ａ，１３ａより伸張する場合は、スリット２１が縮んで重なり、接合部２０の接合強度を維持しつつ電極端子１４，１５に皺が生じるのを防止する。
【００５７】
これに加えて、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２２を形成しているので、集電体１１ａ，１３ａの微小な伸縮に追従することができる。また、集電体１１ａ，１３ａの方が伸張してスリット２１が広がった場合に、当該スリット２１の広がりによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２２が縮むことになる。逆に電極端子１４，１５の方が伸張してスリット２１が縮んだ場合に、当該スリット２１の縮みによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２２が広がることになる。これにより電極端子１４，１５はその平坦性が維持できるので、薄型電池１を複数積層して電極端子１４，１５を接合したときの接続信頼性や作業性が向上する。
【００５８】
《第５実施形態》
図７は、本発明のさらに他の実施の形態に係る負極端子１５と負極側集電体１３ａとの接合部分を拡大して示す平面図であり、外装部材１６，１７および発電要素１８の図示は省略する。なお、薄型電池１全体の構成については、図１及び図２を参照して説明された上記実施形態と同じである。また、正極端子１４と正極側集電体１１ａとの接合部分も図６と同様の構成とされている。
【００５９】
図７に示す本例の負極端子１５は、図４に示す負極端子１５に比べ、中心線ＣＬ上に延在するスリット２１，２２以外に、当該中心線ＣＬ１からオフセットした位置に４つのスリット２１，２２が形成されている点が相違する。すなわち、中央のスリット２２は、負極集電体１３ａ側の端縁と反対側の端縁から切り込まれ、中心線ＣＬ１上にスリット２１に向かって形成されているが、その両端の２つのスリット２２，２２は、それぞれ負極集電体１３ａ側の端縁と反対側の端縁から切り込まれ、スリット２１の延在方向である中心線ＣＬ１からオフセットした位置に形成されている。また、負極集電体１３ａ側の端縁から中心線ＣＬ１上に切り込まれた中央のスリット２１の両端に、負極集電体１３ａ側の端縁から切り込まれ、中心線ＣＬ１からオフセットした位置であって、接合部２０の集電体側の端縁近傍まで延在する２つのスリット２１，２１が形成されている。
【００６０】
また、これらのスリット２１，２２の終端にも、スリット幅より幅広の円形状とされた応力拡散部２１ａ，２２ａが形成されている。この応力拡散部２２ａにより負極端子１５の集電体側と反対側の端縁が広がってスリット２２に広がり方向の力が作用したときに、当該スリット２２の終端に集中する応力を緩和し、スリット２２の終端に亀裂が発生することを抑制する。なお、応力拡散部２２ａの形状は円形以外にも多角形であってもよい。また必要に応じて応力拡散部２２ａを省略してもよい。
【００６１】
以上のように構成された薄型電池１によれば、正極端子１４または負極端子１５の電極端子と、正極側集電体１１ａまたは負極側集電体１３ａの集電体とを溶接接合する際に、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張すると、集電体１１ａ，１３ａに皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。同様に、電極端子１４，１５の方が伸張する場合は電極端子１４，１５に皺が発生したり、接合部２０が剥離したりするおそれがある。
【００６２】
しかしながら、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２１を形成しているので、たとえば集電体１１ａ，１３ａの方が電極端子１４，１５より伸張する場合は、スリット２１が広がり、接合部２０の接合強度を維持しつつ集電体１１ａ，１３ａに皺が生じるのを防止する。また逆に、電極端子１４，１５の方が集電体１１ａ，１３ａより伸張する場合は、スリット２１が縮んで重なり、接合部２０の接合強度を維持しつつ電極端子１４，１５に皺が生じるのを防止する。
【００６３】
これに加えて、本例の薄型電池１では電極端子１４，１５にスリット２２を形成しているので、集電体１１ａ，１３ａの微小な伸縮に追従することができる。また、集電体１１ａ，１３ａの方が伸張してスリット２１が広がった場合に、当該スリット２１の広がりによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２２が縮むことになる。逆に電極端子１４，１５の方が伸張してスリット２１が縮んだ場合に、当該スリット２１の縮みによる電極端子１４，１５の歪みを吸収するように、スリット２２が広がることになる。これにより電極端子１４，１５はその平坦性が維持できるので、薄型電池１を複数積層して電極端子１４，１５を接合したときの接続信頼性や作業性が向上する。
【００６４】
上記スリット２１，２３が本発明に係る第１のスリットに相当し、スリット２２，２４が本発明に係る第２のスリットに相当する。
【実施例】
【００６５】
本発明に係る薄型電池をより具体化したものを作製し、スリット２１，２３，２４の効果を評価したのでそれを説明する。
《実施例１》
図５に示す形態のスリット２３，２４を形成した電極端子１４，１５を用い、同図に示す２箇所の接合部２０，２０で電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとを超音波溶接し、薄型電池１を１０個（Ｎ＝１０）作製した。電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとは異なる金属材料により形成した。
【００６６】
超音波溶接後の集電体１１ａ，１３ａを目視観察し、皺の発生の有無を評価した。また、２００℃の恒温槽に６０分保持した後の集電体１１ａ，１３ａを目視観察し、皺の発生の有無を評価した。この結果を表１に示す。
【００６７】
《実施例２》
図３に示す形態のスリット２１を形成した電極端子１４，１５を用い、同図に示す２箇所の接合部２０，２０で電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとを超音波溶接し、薄型電池１を１０個（Ｎ＝１０）作製した。スリット２１以外の条件は実施例１と同じとした。実施例１と同様に、超音波溶接後および２００℃×６０分後の皺の発生の有無を目し評価した。この結果を表１に示す。
【００６８】
《比較例１》
実施例１及び２の比較例として、スリット２１，２３，２４を形成しない電極端子１４，１５を用い、同図に示す２箇所の接合部２０，２０で電極端子１４，１５と集電体１１ａ，１３ａとを超音波溶接し、薄型電池１を１０個（Ｎ＝１０）作製した。スリット２１，２３，２４以外の条件は実施例１及び２と同じとした。実施例１，２と同様に、超音波溶接後および２００℃×６０分後の皺の発生の有無を目視評価した。この結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
0005454032.tif 000002
【００７０】
上記表１の結果から、比較例１では超音波溶接直後に集電体に発生する皺の発生率が９０％（１０個中９個）確認されていたが、実施例１では僅か１０％、実施例２でも４０％に低減できた。また、２００℃×６０分後において、比較例１の皺の発生率は１００％に増加したのに対し、実施例１は僅か３０％、実施例２でも６０％まで抑制された。
【符号の説明】
【００７１】
１…薄型電池
１１…正極板
１１ａ…正極側集電体
１１ｂ、１０１ｃ…正極層
１２…セパレータ
１３…負極板
１３ａ…負極側集電体
１３ｂ、１３ｃ…負極層
１４…正極端子（電極端子）
１５…負極端子（電極端子）
１６…上部外装部材
１７…下部外装部材
１８…発電要素
２０…接合部
２１，２２，２３，２４…スリット
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ…応力拡散部
【図１】
0005454032.tif 000003
【図２】
0005454032.tif 000004
【図３】
0005454032.tif 000005
【図４】
0005454032.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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