(57)【要約】【課題】外装体内に収容された電解液等の被収容流体が外装体の外側へ漏出するのを防止することができ、更に、被接続部材との間の電気抵抗を小さく抑えることができ、且つ、電気的短絡の発生を防止することができる端子リードを提供する。【解決手段】端子リード１は、電気化学要素６を収容する外装体９の内側に配置される内端部１ａと、外装体９の外側に配置される外端部１ｂとを有するとともに、基材として板状金属基材２を備えている。さらに、この端子リード１は、金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐに表面塗布層３が設けられている。金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａに配置された表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量は、金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向中間部２ｐｂに配置された表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量よりも多い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学要素を収容する外装体の内側に配置される内端部と、外装体の外側に配置される外端部とを有するとともに、基材として板状金属基材を備えた端子リードであって、
金属基材の厚さ方向両面に表面塗布層が設けられるとともに、
金属基材の厚さ方向両面における幅方向両端部に配置された表面塗布層の幅方向両端部の塗布量が、金属基材の厚さ方向両面における幅方向中間部に配置された表面塗布層の幅方向中間部の塗布量よりも多いことを特徴とする端子リード。
【請求項２】
外装体に直接的にヒートシールによって融着されるものである請求項１記載の端子リード。
【請求項３】
外装体に絶縁用樹脂フィルムを介してヒートシールによって融着されるものである請求項１記載の端子リード。
【請求項４】
絶縁用樹脂フィルムが固定状態に取り付けられている請求項３記載の端子リード。
【請求項５】
表面塗布層は、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有している請求項１〜４のいずれかに記載の端子リード。
【請求項６】
電気化学要素を収容する外装体の内側に配置される内端部と、外装体の外側に配置される外端部とを有するとともに、基材として板状金属基材を備えた端子リードの製造方法であって、
金属基材の条材の厚さ方向両面に表面塗布層が設けられた端子リードの条材を所定長さに切断する切断工程を含んでおり、
端子リードの条材は、金属基材の条材の厚さ方向両面における幅方向両端部に配置された表面塗布層の幅方向両端部の塗布量が、金属基材の条材の厚さ方向両面における幅方向中間部に配置された表面塗布層の幅方向中間部の塗布量よりも多いことを特徴とする端子リードの製造方法。
【請求項７】
表面塗布層は、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有している請求項６記載の端子リードの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の端子リードを備えた電気化学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子リード、該端子リードの製造方法、該端子リードを備えた電気化学デバイス（例：リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学デバイスとして例えばリチウムイオン二次電池では、電極（集電体）や電解質（電解液）を含む電池要素は外装体内に収容されるとともに、外装体の互いに対応する開口縁部同士がヒートシールによって融着されることにより、外装体内に電池要素が封入されている（例えば、特許文献１〜６参照）。
【０００３】
外装体を形成する外装フィルムは、複数層からなり、その外層がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロンで構成され、電解液と接する内層が熱融着性樹脂で構成されている。さらに、外装フィルムの中間層は、外部からの水分の浸入や内部からの電解液の蒸発を防止するため、アルミニウム箔やＳＵＳ箔等の金属箔で形成されている。外装フィルムの外層は、中間層の金属箔を保護することを目的とし、突き刺し等の外力から守る役割を果たしている。
【０００４】
外装体内に収容された電池要素を備えた電池の端子リードは、一般に基材として板状金属基材を備えるとともに、外装体の内側に配置される内端部と、外装体のシール部から外装体の外側へ引き出されて外装体の外側に配置される外端部とを一体に有している。端子リードにおける外装体のシール部に対応する部分は、ヒートシールによって外装体の外装フィルムの内層の熱融着性樹脂で接合されるが、シール時に端子リードの厚さ方向両面における幅方向両端角部が外装フィルムの内層を突き破って中間層に接触し、電気的短絡を生じる場合がある。
【０００５】
ところで、端子リードと外装体との密着性を高めるため、従来の端子リードでは、金属基材の全面にキトサン又はその誘導体を含有するキトサン層が表面塗布層としてコート法などにより形成される場合がある（例えば特許文献４、６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５９−３８７０８号公報
【特許文献２】特開平１０−３０２７５６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６５４８１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７０９７９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２４５０００号公報
【特許文献６】特開２００６−２０２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような表面塗布層の電気抵抗率は端子リードの金属基材の電気抵抗率に比して格段に大きい。そのため、表面塗布層が端子リードの金属基材の全面に均一な塗布量で形成されている場合には、この端子リードに電池素子の集電体やバスバー等の被接続部材を電気的に接続すると、端子リードと被接続部材との間に介在した表面塗布層が電気抵抗部となって両者間の電気抵抗が大きくなるという問題が発生する。
【０００８】
一方、電気抵抗を小さくするために表面塗布層の塗布量を減らすと、端子リードの厚さ方向両面における幅方向両端角部が外装フィルムの内層を突き破って中間層に接触し、電気的短絡を生じる可能性が高くなる。
【０００９】
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、外装体内に収容された電解液等の被収容流体が外装体の外側へ漏出するのを防止することができ、更に、被接続部材との間の電気抵抗を小さく抑えることができ、且つ、電気的短絡の発生を防止することができる端子リード、該端子リードの製造方法、及び、該端子リードを備えた電気化学デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の手段を提供する。
【００１１】
［１］  電気化学要素を収容する外装体の内側に配置される内端部と、外装体の外側に配置される外端部とを有するとともに、基材として板状金属基材を備えた端子リードであって、
金属基材の厚さ方向両面に表面塗布層が設けられるとともに、
金属基材の厚さ方向両面における幅方向両端部に配置された表面塗布層の幅方向両端部の塗布量が、金属基材の厚さ方向両面における幅方向中間部に配置された表面塗布層の幅方向中間部の塗布量よりも多いことを特徴とする端子リード。
【００１２】
［２］  外装体に直接的にヒートシールによって融着されるものである前項１記載の端子リード。
【００１３】
［３］  外装体に絶縁用樹脂フィルムを介してヒートシールによって融着されるものである前項１記載の端子リード。
【００１４】
［４］  絶縁用樹脂フィルムが固定状態に取り付けられている前項３記載の端子リード。
【００１５】
［５］  表面塗布層は、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有している前項１〜４のいずれかに記載の端子リード。
【００１６】
［６］  電気化学要素を収容する外装体の内側に配置される内端部と、外装体の外側に配置される外端部とを有するとともに、基材として板状金属基材を備えた端子リードの製造方法であって、
金属基材の条材の厚さ方向両面に表面塗布層が設けられた端子リードの条材を所定長さに切断する切断工程を含んでおり、
端子リードの条材は、金属基材の条材の厚さ方向両面における幅方向両端部に配置された表面塗布層の幅方向両端部の塗布量が、金属基材の条材の厚さ方向両面における幅方向中間部に配置された表面塗布層の幅方向中間部の塗布量よりも多いことを特徴とする端子リードの製造方法。
【００１７】
［７］  表面塗布層は、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有している前項６記載の端子リードの製造方法。
【００１８】
［８］  前項１〜５のいずれかに記載の端子リードを備えた電気化学デバイス。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の効果を以下に説明する。
【００２０】
前項［１］の端子リードでは、金属基材の厚さ方向両面に表面塗布層が設けられていることにより、端子リードと外装体との密着性が高くなり、そのため、外装体内に収容された電解液等の被収容流体の漏出を防止することができる。さらに、端子リードの金属基材の厚さ方向両面における幅方向両端部に配置された表面塗布層の幅方向両端部の塗布量が、端子リードの金属基材の厚さ方向両面における幅方向中間部に配置された表面塗布層の幅方向中間部の塗布量よりも多いことにより、端子リードと被接続部材との間の電気抵抗を小さく抑えることができるし、更に、電気的短絡の発生を防止することができる。
【００２１】
前項［２］の端子リードでは、外装体に端子リードが直接的に融着されることにより、絶縁用樹脂フィルムを用いない分、電池化学デバイスの製造コストを抑えることができる。
【００２２】
前項［３］の端子リードでは、外装体に絶縁用樹脂フィルムを介して端子リードが融着されることにより、電気的短絡の発生を確実に防止することができる。
【００２３】
前項［４］の端子リードでは、絶縁用樹脂フィルムが端子リードに固定状態に取り付けられることにより、外装体と端子リードとの融着を容易に行うことができる。
【００２４】
前項［５］の端子リードでは、表面塗布層が、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有していることにより、端子リードと外装体又は絶縁用樹脂フィルムとの密着性を確実に高めることができる。
【００２５】
前項［６］の端子リードの製造方法では、前項［１］〜［５］のいずれかに記載の端子リードを能率良く得ることができる。
【００２６】
前項［７］の端子リードの製造方法では、表面塗布層が、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有していることにより、端子リードと外装体又は絶縁用樹脂フィルムとの密着性を確実に高めることができる。
【００２７】
前項［８］の電気化学デバイスでは、前記［１］〜［５］のいずれに記載の端子リードにおける効果と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る端子リードを備えた電気化学デバイスとしてのリチウムイオン二次電池を示す平面図である。
【図２】図２は、図１中のＸ１−Ｘ１線断面図である。
【図３】図３は、図１中のＸ２−Ｘ２線断面図である。
【図４】図４は、端子リードの斜視図である。
【図５】図５は、端子リードの平面図である。
【図６】図６は、図５中のＹ１−Ｙ１線断面図である。
【図７】図７は、図５中のＹ２−Ｙ２線断面図である。
【図８】図８は、端子リードの金属基材の条材の斜視図である。
【図９】図９は、端子リードの条材の平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態に係る端子リードを備えた電気化学デバイスとしてのリチウムイオン二次電池を示す、図３に対応する断面図である。
【図１１】図１１は、絶縁用樹脂フィルム付き端子リードの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００３０】
図１〜９は本発明の第１実施形態に係る端子リードを説明する図である。
【００３１】
本第１実施形態の端子リード１は、図１〜３に示すように、電気化学デバイスとしてのリチウムイオン二次電池１０に正極側端子リード１Ａ及び／又は負極側端子リード１Ｂとして備えられるものである。本第１実施形態のリチウムイオン二次電池１０では、端子リード１は正極側端子リード１Ａと負極側端子リード１Ｂとにそれぞれ用いられている。
【００３２】
本第１実施形態のリチウムイオン二次電池１０では、図２に示すように、その外装体９内に電気化学デバイスの電気化学要素としての電池要素６が収容されている。
【００３３】
外装体９は、従来の外装体と同じく複数層からなる外装フィルムから形成されたものである。外装フィルムは、例えば、外装体９の内側寄りに配置された内層９ａと、外装体９の外側寄りに配置された外層９ｃと、内層９ａと外層９ｃとの間に配置された中間層９ｂが互いに積層状に接合されて形成されたものである。
【００３４】
内層９ａは、電池要素６の電解液と接する層であり、熱融着（熱可塑）性樹脂層で形成されている。中間層９ｂは、外部からの水分の浸入や内部からの電解液の蒸発を防止するためのもので、金属箔などの金属層で形成されている。外層９ｃは、主に中間層９ｂを保護することを目的とし、突き刺し等の外力から守るためのもので、合成樹脂層で形成されている。
【００３５】
熱融着性樹脂層（内層９ａ）は、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレン系のアイオノマー、ポリプロピレンのようなポリオレフィン樹脂等から選択されたもので形成されている。合成樹脂層（外層９ｃ）は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルや、ナイロン等のポリアミドで形成されている。金属層（中間層９ｂ）は、アルミニウム箔やＳＵＳ箔等の金属箔で形成されている。
【００３６】
電池要素６は、箔状正極集電体７Ａと箔状負極集電体７Ｂとがセパレータ８及び／又は電解質（固体電解質、ゲル電解質）を介して積層されて構成されている。正極集電体７Ａの表面には正極材料（ＬｉＣｏＯ２等）が、負極集電体７Ｂの表面には負極材料（ＬｉＣ６等）がそれぞれ結合している。なお、本実施形態では、電池要素６の正極及び負極集電体７Ａ、７Ｂが、外装体９の内側にてそれぞれ対応する極側の端子リード１Ａ、１Ｂの内端部１ａと電気的に接続される内側被接続部材に対応している。
【００３７】
そして、この電池要素６が外装体９内に収容されるとともに、外装体９の互いに対応する開口縁部同士がヒートシールによって融着されることにより、外装体９内に電池要素６が液密状態に封入されている。なお、図１において、外装体９のドットハッチングで示された部分は、ヒートシールによって形成された外装体９のシール部９ｘを示している。
【００３８】
図２に示すように、端子リード１は、外装体９の内側に配置された内端部１ａと、外装体９のシール部９ｘから外装体９の外側へ引き出されて外装体９の外側に配置された外端部１ｂとを一体に有するものである。端子リード１の内端部１ａは端子リード１の長さ方向一端部からなり、端子リード１の外端部１ｂは端子リード１の長さ方向他端部からなる。
【００３９】
さらに、図２〜７に示すように、端子リード１は、基材として、良好な導電性を有する板（箔を含む）状金属基材２を備えている。金属基材２の材質は、限定されるものではなく、様々な金属種の中から適宜選択される。具体的には、端子リード１が正極側端子リード１Ａである場合には、その金属基材２の材質はアルミニウム又はその合金等であり、特にアルミニウム合金番号Ａ１０００系のアルミニウム合金であることが望ましい。端子リード１が負極側端子リード１Ｂである場合には、その金属基材２の材質は無酸素銅（ＪＩＳ（日本工業規格）  Ｈ３１００：Ｃ１０２０）やタフピッチ銅（ＪＩＳ  Ｈ３１００：Ｃ１１００）等である。また、金属基材２の厚さ方向両面と幅方向両側面とには、化成処理（例：クロメート処理、非クロメート処理）又は／及び電解処理（例：陽極酸化処理、めっき処理）が予め施されていることが特に望ましい。なお、めっき処理とは、無電解めっき処理を含む。
【００４０】
図４において、端子リード１の金属基材２の長さ寸法Ｌ、幅寸法Ｗ及び厚さ寸法Ｔは、リチウムイオン二次電池１０の大きさ、容量等に応じて様々に設定されるものであり、限定されるものではなく、例えば、Ｌは２０〜７０ｍｍ、Ｗは２０〜１２０ｍｍ及びＴは０．１〜１．０ｍｍにそれぞれ設定される。
【００４１】
図４〜７に示すように、端子リード１の金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとには、それぞれ表面塗布層３が全体に亘って形成されている。一方、端子リード１の金属基材２の長さ方向両端面、即ち端子リード１の内端部１ａ側の端面１ｅ及び端子リード１の外端部１ｂ側の端面１ｅには、表面塗布層３は形成されていない。そのため、端子リード１の両端面１ｅ、１ｅには金属基材２が外部に露出している。２ｅは、端子リード１の各端面１ｅにおける金属基材２の露出部を示している。
【００４２】
表面塗布層３は、端子リード１と外装体９との密着性を高めること、又は／及び、端子リード１と絶縁用樹脂フィルム（後述する第２実施形態参照）との密着性を高めることを主目的とする層である。本第１実施形態では、表面塗布層３は、端子リード１と外装体９との密着性を高めることを主目的とする層である。
【００４３】
表面塗布層３は、主成分として有機高分子樹脂（例：エチレン−アクリル樹脂、キトサン類）を含有しており、必要に応じて添加成分として無機成分（例：クロム、ジルコニウム、チタン、シリコン）を更に含有したものである。本第１実施形態では、表面塗布層３は、有機高分子樹脂としてキトサン類を含有しており、詳述すると、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物をキトサン類として含有している。キトサン誘導体としては、限定されるものではなく、カルボキシメチルキトサン、カチオン化キトサン、ヒドロキシアルキルキトサン、グリセリル化キトサン、これらキトサンの酸との塩などが挙げられる。このように、表面塗布層３がキトサン類を含有していることにより、端子リード１と外装体９との密着性を確実に高めることができる。表面塗布層３の電気抵抗率は、端子リード１の金属基材２の電気抵抗率よりも大きい。表面塗布層３の形成方法（即ち塗工方法）については後述する。
【００４４】
なお、表面塗布層３の厚さは、端子リード１の金属基材２の長さ寸法Ｌ、幅寸法Ｗ及び厚さ寸法Ｔに対して非常に小さい。したがって、端子リード１の長さ寸法、幅寸法及び厚さ寸法は、金属基材２の長さ寸法Ｌ、幅寸法Ｗ及び厚さ寸法Ｔと等しいと捉えても良い。
【００４５】
図４〜７（特に図６）に示すように、端子リード１の金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａに配置された表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量は、端子リード１の金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向中間部２ｐｂに配置された表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量よりも多くなっている。なお、表面塗布層３の塗布量の詳細については後述する。
【００４６】
そして、この端子リード１では、端子リード１が外装体９（詳述すると外装体９の内層９ａ）の各開口縁部に、外装体９の開口縁部同士を融着するために行われるヒートシールによって、外装体９の開口縁部同士の融着と同時に絶縁用樹脂フィルムを介さないで即ち直接的に融着されている。
【００４７】
図２に示すように、上記端子リード１を備えたリチウムイオン二次電池１０では、電池要素６の各極の集電体７（７Ａ、７Ｂ）は、外装体９の内側にて、それぞれ対応する極側の端子リード１（１Ａ、１Ｂ）の内端部１ａに、該内端部１ａの厚さ方向両面のうち少なくとも一方の面に対してその幅方向略全領域を覆った重ね合わせ状態にして（図５の二点鎖線参照）、超音波溶接等の結合手段によって結合されることにより電気的に接続されている。
【００４８】
さらに、図２に示すように、このリチウムイオン二次電池１０では、正極や負極用のバスバー１５、１５は、外装体９の外側にて、それぞれ対応する極側の端子リード１（１Ａ、１Ｂ）の外端部１ｂに、該外端部１ｂの厚さ方向両面のうち少なくとも一方の面に対してその幅方向略全領域を覆った重ね合わせ状態にして（図５の二点鎖線参照）、溶接、ろう付け、かしめ等の結合手段によって結合されることにより電気的に接続される。なお、本第１実施形態では、バスバー１５が、外装体９の外側にて端子リード１（詳述すると端子リード１の外端部１ｂ）と電気的に接続される外側被接続部材に対応している。
【００４９】
本第１実施形態の端子リード１では、金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐに表面塗布層３が設けられていることにより、端子リード１と外装体９との密着性が高められ、これにより外装体９内に収容された電解液等の被収容流体の漏出を防止することができる。さらに、端子リード１の金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐに配置された表面塗布層３の塗布量を全体に亘って多くするのではなく、表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量を、表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量よりも少なくすることにより、端子リード１と被接続部材（各集電体７、バスバー１５）との間の電気抵抗を小さく抑えることができる。さらに、表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を多くした分、金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端角部２ｐｅ、２ｐｅと外装体９の中間層９ｂとの間の距離が長くなるので、両端角部２ｐｅ、２ｐｅが中間層９ｂに接触することによる漏電等の電気的短絡の発生を防止することができる。
【００５０】
ここで、端子リード１の金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける表面塗布層３の塗布量を多くする領域Ｒは、金属基材２の幅寸法Ｗに対して金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端角部２ｐｅ、２ｐｅからそれぞれ幅方向中間部２ｐｂ側へ少なくとも５％までの領域であることが、特に望ましく、更に、当該領域Ｒは、金属基材２の厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端角部２ｐｅ、２ｐｅからそれぞれ幅方向中間部２ｐｂ側へ最大３０％までの領域であることが、特に望ましい。このように領域Ｒを設定することにより、端子リード１と被接続部材（各集電体７、バスバー１５）との間の電気抵抗を確実に小さく抑えることができるし、更に、電気的短絡の発生を確実に防止することができる。
【００５１】
表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量は、限定されるものではないが、特に１〜５００ｍｇ／ｍ２の範囲内であることが望ましい。さらに、表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量は、表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量に対して３０〜１００％多いことが特に望ましい。このように表面塗布層３の塗布量を設定することにより、電解液の漏出をより一層確実に防止することができるし、更に、端子リード１と被接続部材（各集電体７、バスバー１５）との間の電気抵抗をより一層確実に小さく抑えることができ、且つ、電気的短絡の発生をより一層確実に防止することができる。
【００５２】
端子リード１の金属基材２の幅方向両側面２ｓ、２ｓに配置された表面塗布層３の塗布量は、限定されるものではない。
【００５３】
次に、上記端子リード１の望ましい製造方法について以下に説明する。
【００５４】
図８に示すように、端子リード１の金属基材２用長帯状金属素板として、金属基材２の条材２Ｚを準備する。この条材２Ｚは、金属基材２の断面形状及び寸法と同形同寸の断面形状及び寸法を有するとともに、長さ方向に連続して延びたものである。すなわち、この条材２Ｚの幅寸法は金属基材２の幅寸法Ｗと同寸に設定されるとともに、条材２Ｚの厚さ寸法は金属基材２の厚さ寸法Ｔと同寸に設定され、一方、条材２Ｚの長さ寸法は金属基材２の長さ寸法Ｌよりも格段に長く設定されている。
【００５５】
次いで、金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとに表面塗布層３を全体に亘って形成する。このとき、条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａに配置される表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量が、条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向中間部２ｐｂ、２ｐｂに配置される表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量よりも多くなるように、表面塗布層３を形成する。金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける表面塗布層３の塗布量を多くする特に望ましい領域Ｒは、上述したとおりである。
【００５６】
このようにして金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとに表面塗布層３を形成することにより、図９に示すように、端子リード１用長帯状素板として、端子リード１の条材１Ｚを製作する。
【００５７】
この表面塗布層３は、様々な方法により形成可能であるが、浸漬コート法、ロールコート法（例：グラビアコート法、リバースロールコート法、キスコート法、ロールナイフコート法、ダイコート法）、スプレーコート法等のコート法により形成することが特に望ましい。具体的には、表面塗布層３は、所定の塗液を端子リード１の金属基材２の条材２Ｚの所定の面に塗布して乾燥させることで形成することが特に望ましい。所定の塗液としては、主成分としての有機高分子樹脂（例：エチレン−アクリル樹脂、キトサン類）を溶媒（例：水、有機溶剤）に溶解させた液を用いるのが望ましい。さらに、この塗液には必要に応じて添加成分として無機成分（例：クロム、ジルコニウム、チタン、シリコン）が添加される。乾燥方法としては、熱によって塗液中の溶媒成分を蒸発させる方法を用いるのが一般的である。加熱方法としては、熱風を当てる対流伝熱、金属基材２の条材２Ｚ自体を加熱する伝導伝熱、赤外線ヒータ等で加熱する輻射伝熱などが用いられ、あるいはこれらの組み合わせが用いられる。
【００５８】
金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａに配置された表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を、表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量よりも多くする方法としては、例えば次のような幾つかの方法が挙げられる。
【００５９】
一つ目の方法は、金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐに塗液を全体に亘って均一な塗布量で塗布して乾燥させ、その後、条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａにのみ塗液を再度塗布して乾燥させ、これにより表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を表面塗布層３の幅方向中間部３ｂの塗布量よりも相対的に多くする方法である。
【００６０】
二つ目の方法は、表面塗布層３の形成方法としてグラビアコート法を用いる場合、グラビアロールの周面に形成されるグラビアセルの形状、深さ、メッシュ等をグラビアセルの周面の中間部と両端部とで変えることで、表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を多くする方法である。
【００６１】
三つ目の方法は、表面塗布層３の形成方法としてダイコート法を用いる場合、ダイの先端に設けられた塗液用出口のギャップを幅方向中間部と両端部とで変えることで、表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を多くする方法である。
【００６２】
その他の方法としては、金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐに塗液を全体に亘って均一な塗布量で塗布し、そしてこの塗液の乾燥前又は乾燥中に条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向中間部２ｐｂに風を強く当てることで、当該幅方向中間部２ｐｂに塗布された塗液の一部を幅方向両端部２ｐａ、２ｐａ側へ吹き流し、これにより表面塗布層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を多くする方法などが挙げられる。
【００６３】
次いで、端子リード１の条材１Ｚを剪断加工やレーザ切断加工等によってその長さ方向に短冊状に定尺に切断する。この工程を「切断工程」という。この際の条材１Ｚの切断長さは、端子リード１の金属基材２の長さ寸法Ｌと同寸である。図９（図８）において二点鎖線は、端子リード１の条材１Ｚ（金属基材２の条材２Ｚ）の切断線を示している。本実施形態では、条材１Ｚはその長さ方向に対して垂直方向に直線状に切断されている。これにより、複数の端子リード１が製作される。すなわち、条材１Ｚから複数の端子リード１を得ることができる。このように端子リード１の条材１Ｚから複数の端子リード１を得ることにより、端子リード１を能率良く製作することができる。
【００６４】
こうして得られた端子リード１では、その一端部側の切断面１ｃが端子リード１の内端部１ａ側の端面１ｅとなり、その他端部側の切断面１ｃが端子リード１の外端部１ｂ側の端面１ｅとなる。すなわち、端子リード１の長さ方向両端面１ｅ、１ｅは切断面１ｃ、１ｃからなるものであり、そして当該両端面１ｅ、１ｅには表面塗布層３は形成されておらず金属基材２が露出している。
【００６５】
以上の手順により、本第１実施形態の端子リード１が製作される。
【００６６】
この端子リード１を外装体９に取り付ける場合には、電池要素６を収容した外装体９の開口縁部間に端子リード１の長さ方向中間部を配置し、次いで、外装体９の開口縁部同士をヒートシールによって融着する。これにより、端子リード１の長さ方向中間部が外装体９の各開口縁部に直接的に融着される。
【００６７】
図１０及び１１に示した本発明の第２実施形態では、端子リード１は、端子リード１における外装体９のシール部９ｘに対応する部分、即ち端子リード１の長さ方向中間部に、その全周を覆う状態に絶縁用樹脂フィルム４が固定状態に取り付けられている。
【００６８】
本第２実施形態の端子リード１では、表面塗布層３は、端子リード１と樹脂フィルム４との密着性を高めるための層である。そして、端子リード１の長さ方向中間部に樹脂フィルム４が固定状態に取り付けられることにより、外装体９内の電解液の外部への漏出が確実に且つ長期間に亘って防止される。
【００６９】
絶縁用樹脂フィルム４は、従来の絶縁用樹脂フィルムと同じく、端子リード１と外装体９の中間層９ｂとの間の電気絶縁性を確保することを目的とするものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン等の電気絶縁性樹脂製である。
【００７０】
絶縁用樹脂フィルム４の端子リード１への取付け方法としては、樹脂フィルム４を加熱溶融して端子リード１に融着するヒートシールによる方法、接着剤を用いて端子リード１に接着する接着剤による方法等が採用される。ヒートシールによる取付け方法を採用する場合には、絶縁用樹脂フィルム４における少なくとも端子リード１との接触面が、マレイン酸等で酸変性したポリエチレン（即ち酸変性ポリエチレン）やポリプロピレン（即ち酸変性ポリプロピレン）等で形成されていることが、端子リード１と樹脂フィルム４との密着性を確実に高めうる点で特に望ましい。
【００７１】
そして、この端子リード１では、端子リード１が外装体９（詳述すると外装体９の内層９ａ）の各開口縁部に、外装体９の開口縁部同士を融着するために行われるヒートシールによって、外装体９の開口縁部同士の融着と同時に絶縁用樹脂フィルム４を介して融着されている。
【００７２】
本第２実施形態では、外装体９に絶縁用樹脂フィルム４を介して端子リード１が融着されることにより、電気的短絡の発生を確実に防止することができる。
【００７３】
さらに、絶縁用樹脂フィルム４が端子リード１に固定状態に取り付けられることにより、外装体９と端子リード１との融着を容易に行うことができる。
【００７４】
以上で本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、様々に変更可能である。
【００７５】
例えば、上記実施形態では、端子リード１を製作する際に、端子リード１の条材１Ｚはその長さ方向に対して垂直方向に直線状に切断されている。しかるに、本発明では、端子リード１の条材１Ｚは、その他の状態や形状に切断されても良く、例えば、その長さ方向に対して斜め方向に切断されても良いし、円弧状、波状、鋸歯状等の様々な形状に切断されても良い。特に、条材１Ｚの切断部にダレやバリが発生しないように切断をするのが望ましい。
【００７６】
また、上記実施形態では、電気化学デバイスとしてリチウムイオン二次電池１０及びその端子リード１に本発明の技術的思想が適用された場合を示した。しかるに、本発明では、電気化学デバイスとして例えば電気二重層キャパシタ及びその端子リードに本発明の技術的思想が適用されても良いし、その他の電気化学デバイス及びその端子リードに本発明の技術的思想が適用されても良い。
【実施例】
【００７７】
次に本発明の具体的な実施例及び比較例を示す。
【００７８】
＜実施例＞
実施例の負極用端子リード及び正極用端子リードを次の手順で製作した。
【００７９】
負極用端子リードの製作：
負極用端子リード１Ｂの金属基材２用長帯状金属素板として、幅６ｃｍ、厚さ０．２ｍｍの無酸素銅板２の条材２Ｚを準備した。この条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとには、厚さ約２μｍのニッケルめっき処理が全体に亘って予め施されている。次いで、この条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとに、グラビアロールを用いたグラビアコート法によって、キトサン類を主成分として含有するキトサン類水溶液（塗液）を塗布して乾燥温度２００℃で乾燥させ、これにより、条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとに表面塗布層としてキトサン層３を全体に亘って均一な塗布量で形成した。次いで、この条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａにのみキトサン類水溶液を再度塗布して乾燥温度２００℃で乾燥させた。これにより、条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端部２ｐａ、２ｐａに配置されたキトサン層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量を、キトサン層３の幅方向中間部３ｂの塗布量よりも相対的に多くした。キトサン層３の幅方向中間部３ｂの塗布量は１０ｍｇ／ｍ２であり、キトサン層３の幅方向両端部３ａ、３ａの塗布量は１５ｍｇ／ｍ２である。金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける表面塗布層３の塗布量を少なくした領域Ｒは、金属基材２の条材２Ｚの幅寸法Ｗ（Ｗ＝６ｃｍ）に対して金属基材２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐにおける幅方向両端角部２ｐｅ、２ｐｅからそれぞれ幅方向中間部２ｐｂ側へ１５％までの領域である。なお、キトサン層３は、キトサン及びキトサン誘導体からなる群より選択される１種又は２種以上の化合物を含有したものである。こうして端子リード１の条材１Ｚを製作した。
【００８０】
次いで、この端子リード１の条材１Ｚをその長さ方向に５ｃｍの長さで短冊状に切断した。これにより、長さ５ｃｍ、幅６ｃｍ、厚さ０．２ｍｍの端子リード１を製作した。この端子リード１の長さ方向両端面１ｅ、１ｅは切断面１ｃ、１ｃからなるものであり、したがって両端面１ｅ、１ｅにキトサン層３は形成されておらず基材である無酸素銅板２が露出している。次いで、端子リード１の長さ方向中間部に、その全周を覆う状態に絶縁用樹脂フィルム４として幅１ｃｍのマレイン酸変性ポリプロピレンフィルムをヒートシールによって融着して取り付けた。なお、マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム（絶縁用樹脂フィルム４）の幅とは、端子リード１の長さ方向に沿う寸法である。これにより、負極用の絶縁用樹脂フィルム４付き端子リード１Ｂを製作した。
【００８１】
正極用端子リードの製作：
正極用端子リード１Ａの金属基材２用長帯状金属素板として、幅６ｃｍ、厚さ０．２ｍｍのＡ１０００系のアルミニウム板２の条材２Ｚを準備した。そして、上記実施例の負極用端子リード１Ｂと同様の製作手順で正極用の絶縁用樹脂フィルム４付き端子リード１Ａを製作した。
【００８２】
リチウムイオン二次電池の製作：
上記実施例の負極用及び正極用の絶縁用樹脂フィルム４付き端子リード１Ｂ、１Ａを用いてリチウムイオン二次電池を製作した。なお、外装体９に各端子リード１Ａ、１Ｂを融着する際に適用したヒートシールの条件は、温度２１０℃、加圧圧力１．５ｋＮ、加圧時間１０秒である。この条件は、外装体に端子リードを融着する際に適用される一般的なヒートシールの条件（即ち、温度１７０〜２００℃、加圧圧力０．５〜１．０ｋＮ、加圧時間３〜５秒）よりも樹脂フィルム４が溶融し易い（即ち、漏電が発生し易い）条件である。ただし、ここでは、本発明の効果を明確に確認するために、あえて樹脂フィルム４が通常よりも溶融し易い条件をヒートシールの条件として採用したものであり、本発明の適用範囲はこの範囲に限定されるものではない。
【００８３】
＜比較例＞
比較例の負極用端子リード及び正極用端子リードを次の手順で製作した。
【００８４】
負極用端子リードの製作：
金属基材２用金属素板としての無酸素銅板２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとにキトサン層３を全体に亘って均一な塗布量で形成したこと以外は、上記実施例の負極用端子リード１Ｂと同様の製作手順によって負極用の絶縁用樹脂フィルム付き端子リードを製作した。キトサン層３の塗布量は１０ｍｇ／ｍ２である。
【００８５】
正極用端子リードの製作：
金属基材２用金属素板としてのＡ１０００系のアルミニウム板２の条材２Ｚの厚さ方向両面２ｐ、２ｐと幅方向両側面２ｓ、２ｓとにキトサン層３を全体に亘って均一な塗布量で形成したこと以外は、上記実施例の正極用端子リード１Ａと同様の製作手順によって正極用の絶縁用樹脂フィルム付き端子リードを製作した。キトサン層３の塗布量は１０ｍｇ／ｍ２である。
【００８６】
リチウムイオン二次電池の製作：
上記比較例の負極用及び正極用の絶縁用樹脂フィルム付き端子リードを用いてリチウムイオン二次電池を製作した。なお、外装体９に各端子リード１Ａ、１Ｂを溶着する際に適用したヒートシールの条件は、上記実施例と同じである。
【００８７】
［評価］
上記実施例のリチウムイオン二次電池と上記比較例のリチウムイオン二次電池とをそれそれ充電した後、１０日間常温常湿環境下に保管し、その後、各リチウムイオン二次電池の電圧の測定を行うことで、漏電の有無を評価した。その結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】
2014035811.tif 000003
【００８９】
同表１に示すように、実施例ではそれほど電圧低下がみられなかったのに対し、比較例においては電圧低下が認められた。これは漏電の発生が原因と推測される。
【００９０】
また、上記実施例の負極用端子リード１Ｂの外端部１ｂとバスバー１５とを電気的に接続した場合における端子リード１Ｂとバスバー１５との間の電気抵抗と、上記比較例の負極用端子リードの外端部とバスバーとを電気的に接続した場合における端子リードとバスバーとの間の電気抵抗とをそれぞれ測定した。その結果、前者（実施例）の場合の電気抵抗の方が後者（比較例）の場合の電気抵抗よりも小さかった。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、正極端子リードや負極端子リードとして用いられる端子リード、該端子リードの製造方法、及び、該端子リードを備えた電気化学デバイス（例：リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ）に利用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１：端子リード
１Ａ：正極側端子リード
１Ｂ：負極側端子リード
１ａ：端子リードの内端部
１ｂ：端子リードの外端部
１Ｚ：端子リードの条材
２：金属基材
２ｐ、２ｐ：金属基材の厚さ方向両面
２ｐａ、２ｐａ：金属基材の厚さ方向両面における幅方向両端部
２ｐｂ：金属基材の厚さ方向両面における幅方向中間部
２ｐｅ、２ｐｅ：金属基材の厚さ方向両面における幅方向両端角部
２ｓ、２ｓ：金属基材の幅方向両側面
２Ｚ：金属基材の条材
３：表面塗布層
３ａ、３ａ：表面塗布層の幅方向両端部
３ｂ：表面塗布層の幅方向中間部
４：絶縁用樹脂フィルム
６：電池要素（電気化学要素）
７：集電体（被接続部材）
９：外装体
９ｘ：外装体のシール部
１０：リチウムイオン二次電池（電気化学デバイス）
１５：バスバー（被接続部材）
【図１】
2014035811.tif 000004
【図２】
2014035811.tif 000005
【図３】
2014035811.tif 000006
【図４】
2014035811.tif 000007
【図５】
2014035811.tif 000008
【図６】
2014035811.tif 000009
【図７】
2014035811.tif 000010
【図８】
2014035811.tif 000011
【図９】
2014035811.tif 000012
【図１０】
2014035811.tif 000013
【図１１】
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