(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池要素と、
前記電池要素を包み込んだフィルムと、を有し、
前記フィルムの外表面全体に、先端が丸みを帯びた凸形状が連続して形成され、かつ前記フィルムの内表面が平坦である、フィルム外装型電池。
【請求項２】
前記フィルムは、先端が丸みを帯びた複数の凸部が連続して一方の面全体に形成された金属層と、前記金属層の前記一方の面全体に前記複数の凸部の形状に沿って積層された第１の樹脂層と、前記金属層の他方の面に積層され、前記内表面を備えた第２の樹脂層と、を有する、請求項１に記載のフィルム外装型電池。
【請求項３】
フィルムの外表面全体に、先端が丸みを帯びた凸形状を連続して形成する工程と、
前記凸形状が形成され、かつ内表面が平坦なフィルムで、電池要素を包み込む工程と、
を有する、フィルム外装型電池の製造方法。
【請求項４】
前記凸形状に対応した複数の凸部をシボ加工で形成する、請求項３に記載のフィルム外装型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池要素をフィルムで包み込んだフィルム外装型電池、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド自動車の普及に伴って、これらの駆動用電源としてリチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池の開発が盛んに行われている。このような電池は、一般的に、複数の正極シートと複数の負極シートがセパレータを介して積層された電池要素を、外装材に収容した構造となっている。２層構造の外装材で電池要素を包み込んだ電池が特許文献１に開示されている。
【０００３】
図５は、特許文献１に開示されたシート材型電池の構成を示す断面図である。図５に示すシート材型電池１００は、電池用発電要素４０を挟み込む凹凸板材１８、２０を有する。凹凸板材１８、２０には、電池用発電要素４０を挟み込む面と反対側の面に凹凸形状が形成されている。凹凸板材１８の凹凸形状に沿ってシート材２２が凹凸板材１８に積層され、凹凸板材２０の凹凸形状に沿ってシート材２３が凹凸板材２０に積層されている。これにより、シート材２２、２３の外表面に、凸部３０と凹部３２とからなる凸凹形状が形成される。この凸凹形状により、電池用発電要素４０の表面部分の放熱面積が増大するので、放熱性を改善することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４９０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気自動車やハイブリッド自動車の駆動用電源として用いられる電池の開発においては、軽量化、薄型化が強く要求されている。そのため、電池要素の外装材に関しても、軽量化、薄型化を実現するために金属缶ケースに代わってフィルムが使用され始めている。外装材がフィルムの場合、フィルムが柔らかいため、フィルムの外表面全体が平坦であると搬送工程や検査工程で傷や打痕が付きやすくなる。特許文献１に記載のシート材２２、２３では、凸部３０の先端が丸みを帯びているので、外表面全体が平坦なフィルムに比べ傷や打痕が付きにくい。しかし、シート部材２２、２３に形成された凹凸形状では、凸部３０が分散して配置され、平坦な凹部３２がシート部材２２、２３の大部分を占めている。したがって、特許文献１に記載のフィルム外装型電池は、傷や打痕による損傷の防止効果が低い。
【０００６】
そこで、本発明は、傷や打痕による損傷の防止効果を高めることが可能なフィルム外装型電池およびその製造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明によるフィルム外装型電池は、電池要素と、前記電池要素を包み込んだフィルムと、を有し、前記フィルムの外表面全体に、先端が丸みを帯びた凸形状が連続して形成され、前記フィルムの内表面が平坦である。
【０００８】
また、上記目的を達成するため本発明によるフィルム外装型電池の製造方法は、フィルムの外表面全体に、先端が丸みを帯びた凸形状を連続して形成する工程と、前記凸形状が形成され、かつ内表面が平坦なフィルムで、電池要素を包み込む工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フィルムの外表面に形成された凸形状は、先端部が丸みを帯び、かつ連続している。そのため、凸部が分散して配置された構造に比べ、フィルムの外表面に傷や打痕が付きにくくなる。よって、傷や打痕による損傷の防止効果を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のフィルム外装型電池の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に記載のフィルム外装型電池のフィルムの構造を示す断面図である。
【図３】本実施形態におけるシボ加工の方法を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に記載のフィルム外装型電池の外観図である。
【図５】特許文献１に開示されたシート材型電池の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明のフィルム外装型電池の一実施形態を示す分解斜視図である。まず、本実施形態のフィルム外装型電池の構成について説明する。
【００１２】
図１に示すフィルム外装型電池１は、一対のフィルム２を有する。各フィルム２には、窪みが形成されている。各フィルム２の外周部（窪みの周辺部）は、熱融着にて気密に接着される。フィルム２の接着時に、フィルム２の窪みによって内部空間が形成される。その内部空間には電池要素３が収容されている。電池要素３の両端部の各々からは正極集電部４と負極集電部５とが引き出されている。正極集電部４には正極タブ６が接続されている。負極集電部５には負極タブ７が接続されている。
【００１３】
電池要素３では、複数の正極シートおよび複数の負極シートが、セパレータを介して（挟んで）積層されている。各正極シートおよび各負極シートは、金属箔などからなる集電体上の所定の領域に活物質層を均一に塗布することによって形成される。
【００１４】
正極集電部４は、電池要素３の一端側で、複数の正極シート同士を接続するように構成されている。負極集電部５は、電池要素３の他端側で、複数の負極シート同士を接続するように構成されている。正極シート同士の接続は、各正極シートにおける金属箔の活物質未塗布部分を、正極タブ６と共に超音波溶接等の溶接により一括して行われる。一方、負極シート同士の接続も、同様に、各負極シートにおける金属箔の活物質未塗布部分を、負極タブ７と共に超音波溶接等の溶接により一括して行われる。正極集電部４における正極タブ６と超音波溶接による接続部分と、正極タブ６の端部とを覆う領域には、保護シート８が貼り付けられている。正極タブ６および負極タブ７は、フィルム２同士の接合部分である外周部から外側に延出している。
【００１５】
図２は、フィルム２の構造を示す断面図である。図２に示すように、フィルム２は、金属層１０の両面に樹脂層１１（第１の樹脂層）と、樹脂層１２（第２の樹脂層）とが個別に積層された３層構造のラミネートフィルムである。
【００１６】
金属層１０は、薄いアルミニウム膜からなる。なお、金属層１０の材料は、アルミニウムに限定されるものではなく、電池要素３に注入される電解液、水分、およびガスの透過を防止することが可能な金属であればよい。金属層１０において、樹脂層１１が積層される面（一方の面）には、複数の凸部１３が形成されている。各凸部１３は、図２に示すように、先端が丸みを帯びている。また、各凸部１３は、連続している（互いに隣接している）。
【００１７】
樹脂層１１は、凸部１３の形状に沿って金属層１０に積層されている。樹脂層１１は、フィルム２の外表面を構成し、金属層１０の保護層として機能する。樹脂層１２は、金属層１０における樹脂層１１が積層された面と反対側の面（他方の面）に積層されている。樹脂層１２は、外周部分が熱融着され、ヒートシール層として機能する。樹脂層１１、１２の材料としては、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンに代表されるプラスチックが適用できる。
【００１８】
次に、フィルム外装型電池１の製造方法について説明する。
【００１９】
まず、金属層１０に上述した凸部１３をシボ加工で形成する。図３は、本実施形態におけるシボ加工の方法を示す模式図である。本実施形態では、図３に示すように、エアーブラスト（サンドブラスト）１４が噴射材１５を金属層１０の表面に投射することによって、凸部１３が形成される。なお、凸部１３の高さＨ（図３参照）は、金属層１０の厚さを考慮して０．０２０ｍｍ以下とすることが望ましい。金属層１０に凸部１３を形成した後は、樹脂層１１、１２の各々が金属層１０に積層される。これによりフィルム２が完成する。
【００２０】
続いて、１対のフィルム２で電池要素３を収納する（包み込む）。そして、電池要素３に電解液を注入した後、樹脂膜１２の外周部を熱融着して電池要素３を気密に封止する。これにより、図４に示すようにフィルム外装型電池１が完成する。
【００２１】
上述した工程を経て製造されたフィルム外装型電池１では、フィルム２の外表面に、先端部が丸みを帯びた凸形状が連続して形成されている。そのため、図５に示す凹凸形状に比べ、傷、打痕で金属層１０が損傷しにくくなる。そのため、フィルム２の絶縁性の低下、および亀裂などによる空気の侵入という問題を防止することができる。その結果、電池の長期信頼性が向上する効果が得られる。
【００２２】
また、フィルム２の外表面に形成された凸形状が摩擦抵抗となり、フィルム２の外表面が滑りにくくなるので、持ち運びの際に落下しにくくなる。
【符号の説明】
【００２３】
１  フィルム外装型電池
２  フィルム
３  電池要素
４  正極集電部
５  負極集電部
６  正極タブ
７  負極タブ
８  保護シート
１０  金属層
１１、１２  樹脂層
１３  凸部
１４  エアーブラスト
１５  噴射剤
１８、２０  凹凸板材
２２、２３  シート材
３０  凸部
３２  凹部
４０  電池用発電要素
１００  シート材型電池
【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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