(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装部材の内部に発電要素が封入された電池本体と、
他の電池本体を積層した際に互いの前記電池本体の外周部の間に配置される板状部材と、
電池本体及び板状部材とに接合して電池本体と板状部材とを連結すると共に、前記板状部材の少なくとも一部を覆う弾性体とを備え、
前記板状部材は、前記板状部材を覆う弾性体の前記電池本体の厚み方向端面の一部から露出した露出部を有する
ことを特徴とする薄型電池。
【請求項２】
請求項１記載の薄型電池において、
前記板状部材は、前記弾性体に覆われた部分から前記弾性体の外方に向けて突起した突起部を有し、
前記露出部は、前記突起部の先端により形成されている薄型電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の薄型電池において、
前記外装部材は、二枚のフィルム状部材の外周を重ね合わせ、前記重ね合わせた二枚のフィルム状部材の外周の全周を接合した接合部を形成することにより、内部に発電要素を封入し、
前記外周部は前記接合部の少なくとも一部である薄型電池。
【請求項４】
請求項３に記載の薄型電池において、
前記フィルム状部材は、電池外表面側に樹脂層を含むラミネートフィルム製部材であり、
前記弾性体の硬度は、前記樹脂層の硬度より小さい薄型電池。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄型電池において、
前記弾性体の硬度は、前記板状部材の硬度より小さい薄型電池。
【請求項６】
外装部材の内部に発電要素を封入し、電池本体を得る工程と、
前記電池本体の外周部に連結される板状部材を準備する準備工程と、
前記電池本体及び前記板状部材を、貫通孔を備えた成形型にセットして型締めする型締め工程と、
前記電池本体と前記板状部材とを、前記板状部材の電池本体の厚み方向の一部を露出させた状態で弾性体で一体的に成形する成形工程と、
前記電池本体、前記板状部材及び弾性体を前記成形型から離型する離型工程とを備え、
前記離型工程は、
前記弾性体から露出した前記板状部材の露出部を、前記貫通孔に挿入されたイジェクトピンで押す工程を含む薄型電池の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の薄型電池の製造方法において、
前記離型工程は、前記弾性体が完全に硬化する前に、前記電池本体、前記板状部材及び弾性体を前記成形型から離型する工程を含む薄型電池の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の薄型電池の製造方法において、
前記型締め工程は、前記板状部材を、前記電池本体の外周部に重畳させた状態で前記成形型にセットする工程を含み
前記成形工程は、前記電池本体と前記板状部材との重畳部を包含する範囲に、弾性樹脂を充填してインサート成形を行う工程を含む薄型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型電池及び薄型電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラミネートフィルム製外装部材を有する薄型二次電池において、外装部材の周囲にプラスチック製フレーム部材を装着し、外装部材の機械的剛性と外装部材の周囲の封止力を向上させ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２００７−７３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の二次電池は、フレーム部材の締付溝に外装部材の外周シール部を挿入して結合する構造であるため（特許文献１の段落００４１の「弾力的締付」参照）、例えば車両に適用した場合には車両の振動がフレーム部材を介して二次電池へ伝達して、二次電池の耐久性が低下する可能性が有るという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、車両の振動等に対しても二次電池の耐久性の低下を抑制した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、樹脂層を含むラミネートフィルム製外装部材の内部に発電要素が封入された電池本体と、他の電池本体を積層した際に互いの電池本体の外周部の間に配置される板状部材と、電池本体及び板状部材とに接合して電池本体と板状部材とを連結する弾性体と、を備えることにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の振動などの外力が板状部材に入力するが、この外力に対して弾性体に緩衝力が生じるので、薄型電池の耐久性低下を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る二次電池を示す斜視図である。
【図２】図１の二次電池の主たる構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１の二次電池と他の二次電池とを積層する様子を示す斜視図である。
【図５】図１のV矢視図である。
【図６】図１のVI-VI線に沿う断面図である。
【図７】図１のVII-VII線に沿う断面図である。
【図８】図１のVIII矢視図である。
【図９】図１のIX-IX線に沿う断面図である。
【図１０】図１の電池本体及びスペーサを成形型にセットする様子を示す斜視図である。
【図１１】図１０のXI矢視図である。
【図１２】図１１のXII部分の拡大図である。
【図１３】図１０の電池本体及びスペーサを成形型にセットした様子を示す斜視図である。
【図１４】図１０の電池本体１１及びスペーサ１２を成形型２０で型締めしている様子を示す斜視図である。
【図１５】図１４のXV-XV線に沿う断面図である。
【図１６】図１４の成形型を開いた様子を示す斜視図である。
【図１７】図１６の成形型から、電池本体、スペーサ及び弾性樹脂部を取り出した状態を示す斜視図である。
【図１８】本発明の変形例に係る二次電池の部分断面図である。
【図１９】本発明の変形例に係る二次電池の部分断面図である。
【図２０】本発明の変形例に係る二次電池の部分断面図である。
【図２１】本発明の変形例に係る二次電池の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《第１実施形態》
図１は本発明の一実施の形態に係る二次電池の完成状態を示す斜視図、図２は当該二次電池の主たる構成部材に分解した状態を示す分解斜視図である。図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。図１及び図２に示すように、本例の二次電池１は、薄型扁平状の電池本体１１と、スペーサ１２と、これら電池本体とスペーサとを包含する範囲に形成された弾性樹脂部１３と、を備える。
【００１０】
電池本体１１は、ラミネートフィルム製外装部材１１１の内部に発電要素１１２が収容され、当該外装部材１１１の外周部１１３が封止されたものである。なお、発電要素１１２の詳細な構成は図３に示す。外装部材１１１を構成するラミネートフィルムは、たとえば三層構造（図６の引き出し断面図Ａを参照）とされ、二次電池１の内側から外側に向かって、内側樹脂層１１１ａと、中間金属層１１１ｂと、外側樹脂層１１１ｃとを有する。内側樹脂層１１１ａは、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、または、アイオノマー等の樹脂、あるいは、これらの合成樹脂より形成されるフィルムである。中間金属層１１１ｂは、アルミニウム等の金属箔により形成されている。外側樹脂層１１１ｃは、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により形成されている。
【００１１】
このように、外装部材１１１は、中間金属層１１１ｂの一方の面（二次電池１の内側面）をポリエチレン等の樹脂でラミネートし、他方の面（二次電池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ラミネートフィルム（フィルム状部材）で形成されている。
【００１２】
外装部材１１１は、該外装部材１１１を構成するラミネートフィルムが内側及び外側樹脂層１１１ａ，１１１ｃに加えて中間金属層１１１ｂをそれぞれ具備することにより、外装部材１１１自体の強度向上を図ることが可能となる。また、ラミネートフィルムの内側樹脂層１１１ａが、たとえばポリエチレン等の樹脂で形成されることで、内側樹脂層１１１ａと金属製の電極端子１１４，１１５との良好な融着性を確保することが可能となる。
【００１３】
なお、本発明におけるラミネートフィルムは、上述した三層構造にのみ限定されず、内側又は外側樹脂層１１１ａ，１１１ｃのいずれか一層構造であってもよい。また、内側又は外側樹脂層１１１ａ，１１１ｃのいずれか一方と中間金属層１１１ｂとの二層構造であってもよい。さらに、必要に応じて四層以上の構造であってもよい。
【００１４】
外装部材１１１は一対のラミネートフィルムで構成され、一対のラミネートフィルムの一方を発電要素１１２が収容できるように矩形状平板を浅い椀型（皿型）に成形した形状とし、内部に発電要素１１２と電解液を入れたのち、他方のラミネートフィルムを被せてそれぞれの外周部１１３を重ね合わせ、当該外周部１１３の全周が熱融着や接着剤により接合されて接合部を形成している。
【００１５】
本例の二次電池１は、リチウムイオン二次電池であり、図３に示すように、発電要素１１２は正極板１１２ａと負極板１１２ｂとの間にセパレータ１１２ｃを積層して構成されている。本例の発電要素１１２は、３枚の正極板１１２ａと、５枚のセパレータ１１２ｃと、３枚の負極板１１２ｂと、特に図示しない電解質とを有している。なお、本発明に係る二次電池１はリチウムイオン二次電池に限定されず、他の電池であってもよい。
【００１６】
発電要素１１２を構成する正極板１１２ａは、正極端子１１４まで伸びている正極側集電体１１２ｄと、正極側集電体１１２ｄの一部の両主面にそれぞれ形成された正極層１１２ｅ，１１２ｆとを有する。
【００１７】
正極板１１２ａの正極側集電体１１２ｄ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により形成されている。また正極板１１２ａの正極層１１２ｅ，１１２ｆ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及びカルコゲン（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）化物等を含む正極活物質と、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、正極集電板１１２ｄ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。
【００１８】
発電要素１１２を構成する負極板１１２ｂは、負極端子１１５まで伸びている負極側集電体１１２ｇと、当該負極側集電体１１２ｇの一部の両主面にそれぞれ形成された負極層１１２ｈ，１１２ｉとを有する。
【００１９】
負極板１１２ｂの負極側集電体１１２ｇ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により形成されている。また、負極板１１２ｂの負極層１１２ｈ，１１２ｉ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を用いる。そして、負極活物質層に、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、焼成したスチレンブタジエンゴムを炭化させて、次いで得られた焼成物を粉砕することで、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得る。そして、これを主材料として、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、この混合物を負極集電板１１２ｇ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。
【００２０】
正極板１１２ａと負極板１１２ｂとの間に積層されるセパレータ１１２ｃは、正極板１１２ａと負極板１１２ｂ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。セパレータ１１２ｃは、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン等で形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。なお、セパレータ１１２ｃ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てもよい。このようにセパレータ１１２ｃ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１１２ｃ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。
【００２１】
以上の発電要素１１２は、セパレータ１１２ｃを介して正極板１１２ａと負極板１１２ｂとが交互に積層されてなる。そして、３枚の正極板１１２ａは、金属箔製の正極端子１１４にそれぞれ接続される。また、図３では図示されていないが、３枚の負極板１１２ｂは金属箔製の負極端子１１５にそれぞれ接続されている。
【００２２】
図１に示すように、発電要素１１２の正極板１１２ａ及び負極板１１２ｂのそれぞれから外装部材１１１の外部へ正極端子１１４と負極端子１１５とが導出されている。本例の二次電池１では、外装部材１１１の一辺（図１の手前の短辺）の外周部１１３ａから正極端子１１４と負極端子１１５とが並んで導出されている。正極端子１１４及び負極端子１１５は正極タブ１１４及び負極タブ１１５とも称される。
【００２３】
本例の二次電池１は、外装部材１１１の一つの辺の外周部から正極端子１１４と負極端子１１５とが並んで導出されている。図３には発電要素１１２の正極板１１２ａから正極端子１１４に至る断面図を図示し、発電要素１１２の負極板１１２ｂから負極端子１１５に至る断面を省略するが、負極板１１２ｂ及び負極端子１１５も図３の断面図に示す正極板１１２ａ及び正極端子１１４と同様の構造とされている。ただし、発電要素１１２の端部から正極端子１１４及び負極端子１１５に至る間の正極板１１２ａ（正極側集電体１１２ｄ）及び負極板１１２ｂ（負極側集電体１１２ｇ）は、平面視において互いに接触することがないように半分以下に切り欠かれている。
【００２４】
電池本体１１は平面視において長方形とされているので、外装部材１１１における一対のラミネートフィルム（フィルム状部材）を接合して内部を封止する外周部１１３を、図２に示すように外周部１１３ａ〜１１３ｄと称する。なお、電池本体１１の外形形状は長方形にのみ限定されず、正方形や他の多角形に形成することも可能である。また、正極端子１１４と負極端子１１５の導出位置は、本例のように一つの外周部１１３ａから導出させること以外にも、対向する外周部１１３ａと１１３ｂや１１３ｃと１１３ｄのそれぞれから導出させてもよい。また、長辺の外周部１１３ｃ，１１３ｄから導出させてもよい。
【００２５】
以上のように構成された電池本体１１は単体で使用に供することもできるが、他の一または複数の二次電池と接続して組み合わせ、所望の出力、容量の二次電池（以下、電池モジュールともいう）として使用に供することもできる。さらに、こうした電池モジュールを複数接続して組み合わせ（以下、組電池ともいう）、この組電池を電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載して、走行駆動用電源として用いることもできる。
【００２６】
複数の電池本体１１を接続して電池モジュールを構成する場合に、図４に示すように複数の電池本体１１の主面同士を積み重ねて電池ケース内に収容することが行われる。図４は、二次電池１と他の二次電池１とを積層する様子を示す斜視図である。この場合に、電池本体１１の外周部１１３ａから導出された正極端子１１４及び負極端子１１５と、この電池本体１１に積層された電池本体１１の外周部１１３ａから導出された正極端子１１４及び負極端子１１５との絶縁性を確保するとともに、これら正極端子１１４及び負極端子１１５を直列及び／又は並列に接続するためのバスバを配置したり、電圧検出用センサのコネクタを配置したりするために、絶縁性材料から構成された外形板状の部材（板状部材）であるスペーサ１２が用いられる。
【００２７】
本例のスペーサ１２は、図１、図２及び図４に示すように隣接する電池本体１１の互いの外周部１１３ａの間に配置されるとともに、隣接する電池本体１１の互いの外周部１１３ａの間から電池の外周方向に向かって突出し、電池本体１１を、電池モジュールのケースや自動車の車体など所定の設置位置に対して固定するための固定部１２１を有する。
【００２８】
スペーサ１２は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの剛性を有する絶縁性樹脂材料で形成され、電池本体１１の外周部１１３ａの長さ以上の長さを有する長尺状に形成されている。そして、その両端のそれぞれに鞘状の通孔からなる固定部１２１が形成されている。なお、スペーサ１２の長さは装着される外周部１１３ａ以上の長さとすることが望ましいが、これは外力の入力に対してこれをスペーサ１２全体で受け止め、電池本体１１に対して局所的な応力が作用しないようにする趣旨である。したがって、スペーサ１２の長さは装着される外周部１１３ａの長さに極力近い寸法であればよい。
【００２９】
また、上述したＰＢＴやＰＰ製のスペーサ１２の機械的強度（折り曲げ強度又は座屈強度などの剛性）は、電池本体１１に収容された発電要素１１２を構成する電極板（上述した正極板１１２ａ及び負極板１１２ｂ）の機械的強度より大きくすることが望ましい。特に、図６に示す外力Ｆの入力方向に対する機械的強度について、スペーサ１２の方を大きく設定することが望ましい。車載された二次電池１に対しスペーサ１２に著しく過大な外力が作用するとスペーサ１２と発電要素１１２とが接触して両者ともに潰れようとする際にスペーサ１２の方をより潰れ難くすることで二次電池１の保持安定性を確保するためである。
【００３０】
本例のスペーサ１２の固定部１２１の近傍には、通孔１２２及びリブ１２３が形成されている。図１、図２及び図４には図示を省略し、図５及び図６に通孔１２２及びリブ１２３を示す。図５は図１のV矢視図である。図６は図１のVI-VI線に沿う断面図である。本例の通孔１２２は、スペーサ１２の両端であって固定部１２１の周囲の任意箇所に形成されている。また、本例のリブ１２３はスペーサ１２の下面端部に下方へ突出するように形成されている。
【００３１】
本例の通孔１２２及びリブ１２３は、後述する弾性樹脂部１３に埋設されるが、スペーサ１２の固定部１２１に入力した外力が弾性樹脂部１３を介して電池本体１１へ入力する際に、当該弾性樹脂部１３による緩衝力を生じさせる面を有するものであればよい。すなわち、図６に示す外力Ｆの入力方向に対して対向する面を有する通孔、リブ、又は凹部であればよい。後述するように、通孔、リブ又は凹部を設けなくても、弾性樹脂部１３自体に外力Ｆに対する緩衝力が生じるが、通孔、リブ又は凹部を設けることにより、同図に示すように外力Ｆに対する緩衝力ｆ１，ｆ２がより大きくなるので、電池本体１１に作用する外力Ｆをより緩衝することができる。この意味で通孔１２２及びリブ１２３を補強部とも称する。
【００３２】
本例の二次電池１では、電池本体１１の外周部１１３の周囲であって、図６の断面図における外周部１１３とスペーサ１２との重畳部１４を包含する範囲に、弾性樹脂のインサート成形により弾性樹脂部１３が形成されている。
【００３３】
弾性樹脂部１３は、加硫ゴム、熱硬化性樹脂エラストマ、熱可塑性樹脂エラストマ又はポリアミド系樹脂（ホットメルトグレード）などの弾性樹脂で形成され、後述するインサート成形により上記範囲に形成される。本例では、図２に示すように、固定部１２１の周囲Ｈ１以外に、電池本体１１の外周部１１３ｃ，１１３ｄ（長辺側の外周部）の範囲Ｈ２にも弾性樹脂部１３が形成されている。なお、外周部１１３の全周に弾性樹脂部１３を形成してもよい。
【００３４】
図２に示す範囲Ｈ１に形成される弾性樹脂部１３は、図６の断面図に示すように電池本体１１の外周部１１３ａとスペーサ１２との重畳部１４を包含し、これら外周部１１３ａとスペーサ１２とに接合することにより、スペーサ１２と電池本体１１とを連結する。また、スペーサ１２に形成された通孔１２２にも弾性樹脂が充填される。そして、スペーサ１２に固定部１２１に入力された車両振動のような外力Ｆがスペーサ１２から電池本体１１の外周部１１３ａに入力する際に弾性樹脂部１３自体や通孔１２２、リブ１２３に緩衝力ｆ３，ｆ１，ｆ２を発生させる。
【００３５】
図６に示すように、電池モジュールや車両に対して二次電池１をその両端で固定する固定部１２１，１２１に同図において左向きの外力Ｆが作用すると、電池本体１１にも左向きの力が作用する。このとき、電池本体１１に封入された発電要素１１２は、正極端子１１４及び負極端子１１５と外装部材１１１の外周部１１３との接合と、外装部材１１１内の減圧による発電要素１１２と外装部材１１１との摩擦力とによってのみ保持されている。したがって、固定部１２１，１２１に作用した外力Ｆがそのまま電池本体１１に伝達すると、内部に封入された発電要素１１２には外力Ｆに対する右向きの慣性力が作用し、発電要素１１２と外装部材１１１との間に相対変位が生じ、集電体１１２ｄ，１１２ｇが変形して電池の機械的な劣化に繋がるおそれがある。
【００３６】
しかしながら、本例の二次電池１は、図６に示すように電池本体１１の外装部材１１１とスペーサ１２は弾性樹脂部１３により連結され、しかも電池本体１１の両端において弾性樹脂部１３を介して電池本体１１を支持している。これにより、図６に示すようにスペーサ１２の固定部１２１に左向きの外力Ｆが作用すると、両方の弾性樹脂部１３，１３に、電池本体１１に作用しようとする外力Ｆに抗する緩衝力ｆ１〜ｆ３が発生し、単位時間当たりに受ける力を低減する。その結果、発電要素１１２と外装部材１１１との間の変位が抑制され、集電体１１２ｄ，１１２ｇの変形等による電池の機械的な劣化の発生を抑制することができる。すなわち、電池本体１１に入力される外力を緩衝することができ、電池本体１１の固定状態の安定性が向上する。特に、弾性樹脂部１３は車両振動のような比較的高周波の振動に対して弾性力による外力緩衝作用に優れている。
【００３７】
これに対して図２の範囲Ｈ２に形成される弾性樹脂部１３は、図７に示すように一対の外装部材１１１，１１１の端面を包含した状態で外周部１１３ｃ，１１３ｄの全域に形成されている。図７は図１のVII-VII線に沿う断面図である。外周部１１３ｃ，１１３ｄの全域にわたって弾性樹脂部１３を形成することで外周部１１３ｃ，１１３ｄの接合面から漏洩しようとする発電要素１１２からの電位漏れを阻止することができる。また、範囲Ｈ１に形成される弾性樹脂部１３と範囲Ｈ２に形成される弾性樹脂部１３とを接続することで、スペーサ１２に入力した外力Ｆの一部を範囲Ｈ２に形成した弾性樹脂部１３に分散させることができ、電池本体１１に伝達する外力を軽減することができる。
【００３８】
範囲Ｈ１に形成される弾性樹脂部１３の硬度は、電池本体１１の外装部材１１１を構成する外側樹脂層１１１ｃの硬度より小さく、スペーサ１２の硬度より小さいことが望ましい。外力Ｆの入力によってスペーサ１２に著しく過大な外力が作用して弾性樹脂部１３と外装部材１１１とが最初に接触した場合に、弾性樹脂部１３の硬度が大きいと外装部材１１１を傷付けるからである。弾性樹脂部１３の硬度の設定は採用する樹脂材料の種類などによって行うことができる。
【００３９】
また、図８及び図９に示すように、スペーサ１２の下面には電池の厚み方向下方に向けて突出する突起部１２４が形成されている。図８は図１のVIII矢視図であり、図９は図１のIX-IX線に沿う断面図である。突起部１２４は、後述するように、本例の二次電池１を製造する際に、イジェクトピンと当たるための部材であって、突起部１２４の先端部分の表面は弾性樹脂部１３の下面から露出している。突起部１２４は円筒状に形成され、円筒状の中心軸（円状の上下面の中心点を結ぶ線）が電池本体１１の積層方向と平行になるように形成されている。
【００４０】
上記のとおり、スペーサ１２は、電池本体１１の外周部１１３ａで電池本体１１を接合するために、電池本体１１の主面と平行な主面を有しており、突起部１２４は、スペーサ１２の主面を含む部材から主面に鉛直な方向（すなわち扁平型の電池本体１１の厚み方向）に延在することで形成され、弾性樹脂部１３の外方に向けて突起している。突起部１２４の側面は弾性樹脂部１３に埋設されるが、突起部１２４の下面は弾性樹脂部１３から露出している。そのため、突起部１２４の下面を含んだ先端部分は、当該下面を除いて、弾性樹脂部１３に覆われている。また、弾性樹脂部１３は、スペーサ１２を下方から覆いつつ、電池本体１１の積層方向（扁平型の電池本体１１の厚み方向）と垂直方向に沿うよう形成された端面１３ａを有しており、突起部１２４の下面は弾性樹脂部１３の端面１３ａの一部から、円状に露出している。すなわち、突起部１２４の先端部分である円状の下面部分が、弾性樹脂部１３から露出した露出部に相当する。
【００４１】
詳細は後述するが、二次電池１の製造過程において、成形型のキャビティに溶融弾性体を注入した後に、弾性樹脂部１３を成形型から離型する工程がある。当該工程で、イジェクトピンを用いて弾性樹脂部１３を離型する際に、イジェクトピンを弾性樹脂部１３に当てて離型するためには、弾性樹脂部１３が完全に硬化した後に、イジェクトピンで離型しなくてはならない。一方、本例の二次電池１では、上記のように、スペーサ１２に、弾性樹脂部１３の下方の端面の一部から露出する露出部を設けているため、離型工程において、弾性樹脂部１３が完全に硬化する前に、イジェクトピンを露出部に当てて、弾性樹脂部１３を離型することができる。その結果として、二次電池１の製造時間の短縮化を図ることができる。
【００４２】
次に本例の二次電池１の製造方法について、説明する。最初にラミネートフィルム製外装部材１１１の内部に発電要素１１２を収容して電解液を充填し、外装部材１１１の外周部１１３を封止する。これにより電池本体１１を得る。これと併行して、固定部１２１、通孔１２２、リブ１２３を有するスペーサ１２を成形して、スペーサ１２を準備する。
【００４３】
次いで、図１０に示すように、電池本体１１及びスペーサ１２を成形型２０にセットする。図１０は、電池本体１１及びスペーサ１２を成形型２０にセットする様子を示す斜視図である。成形型２０は、射出成形用金型であり、電池本体１１及びスペーサ１２を狭持するために、成形型２０１及び成形型２０２による一対の金型で形成されている。
【００４４】
ここで、成形型２０２の構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は図１０のXI矢視図であり、図１２は図１１のXII部分の拡大図である。図１１及び図１２に示すように、成形型２０２には、イジェクトピン２０２ｂを挿入するための挿入孔２０２ａが設けられている。挿入孔２０２ａは、スペーサ１２を成形型２０２にセットした際に、突起部１２４の下面と当接する位置に設けられ、成形型２０２の底面まで貫通している。挿入孔２０２ａの周囲の部分は、スペーサ１２とは当接しない。イジェクトピン２０２ｂは、挿入孔２０２ａと挿抜可能な状態で、挿入孔２０２ａに挿入されている。イジェクトピン２０２ｂの先端面は、挿入孔２０２ａの周囲の部分と面一になっている。
【００４５】
図１３は電池本体１１及びスペーサ１２を成形型２０２にセットした様子を示す斜視図であり、図１４は、電池本体１１及びスペーサ１２を成形型２０１、２０２で型締めしている様子を示す斜視図である。図１３に示すように、突起部１２４の下面をイジェクトピン２０２ｂの先端部分に位置決めしつつ、電池本体１１及びスペーサ１２を成形型２０２にセットする。この際、スペーサ１２を電池本体１１の外周部１１３ａに重畳するようセットする。そして、図１４に示すように、成形型２０１及び成形型２０２で、電池本体１１及びスペーサ１２を閉じて、型を締める。
【００４６】
ここで、型締めされた状態の電池本体１１及びスペーサ１２について、図１５を用いて説明する。図１５は図１４のXV-XV線に沿う断面図である。図１５に示すように、スペーサ１２を成形型２０１、２０２にセットし、型を締めると、突起部１２４の下面とイジェクトピン２０２ｂの先端部分との間にはキャビティ（Ｃ）が形成されないが、突起部１２４の下面の周囲と成形型２０２の表面との間にキャビティが形成される。
【００４７】
そして、射出口２０３から溶融樹脂を注入し、キャビティに溶融樹脂を充填させて、弾性樹脂部１３を形成する。これにより、弾性樹脂部１３は、電池本体１１とスペーサ１２との接合部分で、スペーサ１２及び電池本体１１の外周部１１３ａを覆いつつ、突起部１２４の下面を露出させて、電池本体１１及びスペーサ１２を接合する。
【００４８】
次いで、図１６及び図１７に示すように成形型２０１、２０２を開いて、イジェクトピン２０２ｂで、電池本体１１、スペーサ１２及び弾性体１３を有する電池構造体を取り出す。図１６は成形型２０を開いた様子を示す斜視図であり、図１７は成形型２０２から、電池本体１１、スペーサ１２及び弾性樹脂部１３を取り出した状態を示す斜視図である。当該電池構造体は、弾性樹脂部１３が完全に硬化する前に、イジェクトピン２０２ｂを挿入孔２０２ａの底面の孔から押して、突起部１２４の下面をイジェクトピン２０２ｂで押し上げることにより、スペーサ１２を成形型２０２から離型する方向に突き上げて、取り出される。
【００４９】
電池構造体を成形型２０２から取り出す際には、弾性体１３が完全に硬化しておらず、弾性体１３と成形型２０２の表面とが接着している可能性がある。本例において、イジェクトピン２０２ｂはスペーサ１２の突起部１２４の下面を押すため、弾性体１３が完全に硬化していない状態であっても、電池構造体を押し上げることができる。本例とは異なり、突起部１２４以外であって、弾性樹脂部１３で覆われていない部分のスペーサ１２を、イジェクトピン２０２ｂで押し上げる場合も考えられる。しかし、かかる場合には、イジェクトピン２０２ｂが当たる部分及び当該部分の周辺は、成形型２０２と接着しておらず、これらの接着していない部分に応力が加わり、成形型２０２と弾性樹脂部１３との接着部分に負荷が偏って加わるため、電池構造体を変形させることなく取り出すことが難しい。一方、本例では、イジェクトピン２０２ｂが当たる部分の周辺は、弾性体１３と成形型２０２との境界になっているため、成形型２０２と弾性樹脂部１３との接着部分に対して負荷が偏って加わることを防ぐことができる。
【００５０】
以上のように、本例の二次電池１によれば、電池本体１１の外周部で、電池本体１１とスペーサ１２とを弾性樹脂部１３で連結しているので、図６に示すように外力Ｆが、スペーサ１２を介して電池本体１１に入力する際に弾性樹脂部１３自体に緩衝力ｆ３が発生する。これにより、電池本体１１に入力される外力を緩衝することができ、電池本体１１の固定状態の安定性が向上する。特に、車両振動のような比較的高周波の振動に対して、弾性樹脂部１３の弾性力による外力緩衝作用に優れている。
【００５１】
また本例は、スペーサ１２の一部を弾性樹脂部１３で覆いつつ、当該弾性樹脂部１３に、電池本体１１の積層方向に対して垂直方向の端面１３ａを形成し、スペーサ１２に当該端面の一部から露出する露出部を設けた。また、本例は、電池本体１１及びスペーサ１２を、貫通孔２０２ａを備えた成形型２０１、２０２にセットして型締めをし、電池本体１１とスペーサ１２とを弾性樹脂部１３で一体的に成形し、電池本体１１、スペーサ１２及び弾性樹脂部１３を成形型２０２から離型する際に、当該露出部を貫通孔２０２ａに挿入されたイジェクトピン２０２ｂで押す。これにより、成形型２０２から電池構造体を取り出す際、イジェクトピン２０２ｂを弾性樹脂部１３に当てることなく、スペーサ１２の当該露出部に当てることができる。その結果として、弾性樹脂部１３の変形を防ぎつつ、製造工程の短縮化を図ることができる。
【００５２】
また本例は、弾性樹脂部１３が完全に硬化する前に、電池本体１１、スペーサ１２及び弾性樹脂部１３を成形型２０から離型する。これにより、製造工程の短縮化を図ることができる。
【００５３】
また、範囲Ｈ１に形成される弾性樹脂部１３の硬度を電池本体１１の外装部材１１１を構成する外側樹脂層１１１ｃの硬度より小さく、スペーサ１２の硬度より小さくしているので、スペーサ１２に著しく過大な外力が作用し、これにより弾性樹脂部１３と外装部材１１１とが接触した場合に、弾性樹脂部１３による外装部材１１１の傷付きを抑制することができる。
【００５４】
また、範囲Ｈ２に形成された弾性樹脂部１３により、外周部１１３ｃ，１１３ｄの接合面から漏洩しようとする発電要素１１２からの電位漏れを阻止することができ、二次電池１の容量低下を抑制することができる。また、範囲Ｈ１に形成される弾性樹脂部１３と範囲Ｈ２に形成される弾性樹脂部１３とを接続しているので、スペーサ１２に入力した外力Ｆの一部を範囲Ｈ２に形成した弾性樹脂部１３に分散させることができ、電池本体１１に伝達する外力を軽減することができる。
【００５５】
また、弾性樹脂部１３をインサート成形にて形成することで製造時間及び製造工数を低減することができ、二次電池１のコストダウンを図ることができる。
【００５６】
なお、本例は、スペーサ１２に突起部１２４を必ずしも設ける必要はなく、図１９に示すように、スペーサ１２の下面の一部を露出部１２ａとしてもよい。図１８は、本発明の変形例に係る二次電池１の部分断面であり、図１４のXV-XV線に沿う断面図に対応する図である。図１９は本発明の変形例に係る二次電池１の部分断面であり、図１のIX- IXに沿う断面図に対応する図である。図１８に示すように、イジェクトピン２０２ｂの一部が成形型２０２のキャビティＣを形成する表面から飛び出ており、イジェクトピン２０２ｂの先端部分がスペーサ１２の下面に当接している。イジェクトピン２０２ｂが当接している部分１２ａ以外のスペーサ１２の下面は成形型２０２と間隔を空けて、キャビティＣを形成している。図１８の状態で、弾性樹脂部１３をキャビティＣに充填し、上記と同様の工程を経ると、図１９に示す二次電池１が形成される。すなわち、スペーサ１２の下面のうち、イジェクトピン２０２ｂと当接していた部分が弾性樹脂部１３の端面１３ａから露出する露出部１２ａとなり、イジェクトピン２０２ｂと当接していない部分は弾性樹脂部１３に覆われる。これにより、成形型２０２から電池構造体を取り出す際、イジェクトピン２０２ｂを弾性樹脂部１３に当てることなく、スペーサ１２の露出部１２ａに当てることができる。その結果として、弾性樹脂部１３の変形を防ぎつつ、製造工程の短縮化を図ることができる。
【００５７】
なお本例において、突起部１２４は必ずしも円筒状に形成される必要はなく、例えば三角錐や四角錐などの角錐状に形成されてもよく、又は、円錐状に形成されてもよい。また、底面を三角形や四角形などの多角形とする角柱状に形成されてもよい。
【００５８】
また本例において、突起部１２４は、先端部分を必ずしも弾性樹脂部１３の端面１３ａと面一にするように形成される必要はなく、図２０に示すように、突起部１２４の先端部分を弾性樹脂部１３の端面１３ａより外側に延在させることで、突起部１２４の先端部分が端面１３ａから飛びだすよう、突起部１２４が形成されてもよい。図２０は、本発明の変形例に係る二次電池１の部分断面であり、図１のIX- IXに沿う断面図に対応する図である。さらに、本例は、弾性樹脂部１３の端面１３ａから突出している図２０の突起部１２４を、例えば予め加熱したイジェクトピン２０２ｂで潰すことにより、図２１に示すように、突起部１２４の先端部分が弾性樹脂部１３を貫通している突起部１２４の部分より大きくなるように、形成してもよい。これにより、弾性樹脂部１３がスペーサ１２から離脱することを防ぐことができる。
【００５９】
また本例は、リブ１２３の先端部である、端面１３ａと平行な面を含む端部を端面１３ａから露出することで、リブ１２３を突起部１２４としてもよい。また突起部１２４、または、スペーサ１２のうち、上記の弾性樹脂部１３の端面１３ａから露出している部分は、必ずしもスペーサ１２の下面側に形成する必要はなく、スペーサ１２の上面側に形成してもよい。
【００６０】
なお、スペーサ１２の機械的強度を発電要素１１２の電極板の機械的強度より大きくしてもよい。これにより、スペーサ１２に著しく過大な外力が作用し、スペーサ１２と発電要素１１２とが接触して両者ともに潰れようとする場合に、スペーサ１２の方が潰れ難くなり、その結果、二次電池１の保持安定性を確保することができる。
【００６１】
上記のスペーサ１２が本発明の「板状部材」に相当し、弾性樹脂部１３が本発明の「弾性体」に相当し、突起部１２４の先端部分であって、弾性樹脂部１３から露出している部分が、本発明の「露出部」に相当する。
【符号の説明】
【００６２】
１…二次電池
１１…電池本体
１１１…外装部材
１１１ａ…内側樹脂層
１１１ｂ…中間金属層
１１１ｃ…外側樹脂層
１１２…発電要素
１１２ａ…正極板
１１２ｂ…負極板
１１２ｃ…セパレータ
１１２ｄ…正極側集電体
１１２ｅ，１１２ｆ…正極層
１１２ｇ…負極側集電体
１１２ｈ，１１２ｉ…負極層
１１３，１１３ａ〜１１３ｄ…外周部
１１４…正極端子
１１５…負極端子
１２…スペーサ
１２ａ…露出部
１２１…固定部
１２２…通孔
１２３…リブ
１２４…突起部
１３…弾性樹脂部
１３ａ…端面
１４…重畳部
２０…成形型
２０１、２０２…成形型
２０２ａ…挿入孔
２０２ｂ…イジェクトピン
２０３…射出口
Ｆ…外力
ｆ１，ｆ２，ｆ３…緩衝力
２００…脆弱部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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