(57)【要約】  【課題】  小型・軽量で且つ低コストであって、機器に装着して使用した際にも安定して高い品質を維持可能なパック電池を提供する。    【解決手段】  パック電池１は、少なくとも金属を含む材料からなる電池外装体１５に電極体１６が収納されてなる素電池１０と、この外周を包むパック外装体２０とで構成されている。  パック外装体２０は、金属ラミネートフィルムで構成されているとともに、電池外装体１５との間で電気的絶縁が図られており、且つ、金属ラミネートフィルムにおける金属層２２の電位が固定可能な状態となっている  【選択図】  図２
2006236966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも金属材料を含んでなる電池外装体に電極体が収納された素電池と、当該素電池の外周を包むパック外装体とを有するパック電池であって、
前記パック外装体は、金属ラミネートフィルムで構成されているとともに、前記電池外装体との間で電気的絶縁が図られており、且つ、前記金属ラミネートフィルムにおける金属層の電位が固定可能な状態となっている
ことを特徴とするパック電池。
【請求項２】
前記パック外装体は、前記電池外装体との間が接着剤により接合されている
ことを特徴とする請求項１に記載のパック電池。
【請求項３】
前記パック外装体は、前記素電池に対向する表面側に接着層を有し、前記電池外装体との間が前記接着層を以って接合されている
ことを特徴とする請求項１に記載のパック電池。
【請求項４】
前記パック外装体における接着層は、シール機能を有する材料から構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のパック電池。
【請求項５】
前記パック外装体は、前記素電池の外周を筒状に包んだ状態で形成されている
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のパック電池。
【請求項６】
前記素電池には、一端面側より延出された正極および負極の両端子を有し、
前記両端子は、前記筒状に包むパック外装体の一方の開口部分から延出されており、
前記電池外装体は、少なくとも前記両端子が延出された一端面あるいはその近傍に前記金属が露出される端辺を有し、
前記両端子が延出されてなるパック外装体の一方の開口部分内方には、前記電池外装体の露出金属部分を覆うように、絶縁層が充填形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載のパック電池。
【請求項７】
前記パック外装体を構成する金属ラミネートフィルムの金属層は、アルミニウムからなる
ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のパック電池。
【請求項８】
前記電池外装体は、金属ラミネートフィルムで構成されている
ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のパック電池。
【請求項９】
前記パック外装体の金属層は、少なくとも外部機器装着時において、接地電位となる
ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のパック電池。
【請求項１０】
前記素電池は、前記電池外装体から延出された正極および負極の両端子を備え、
前記正極および負極の両端子の内の少なくとも一方には、前記素電池の温度に応じて当該素電池と外部機器との間の電力流通を制限あるいは遮断する保護素子が接続されており、
前記保護素子は、前記電力流通の制限あるいは遮断を実行する機能を有する素子本体部を有するとともに、当該素子本体部が前記パック外装体に熱結合されている
ことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載のパック電池。
【請求項１１】
前記パック外装体は、前記素電池に対向する表面側に接着層を有し、
前記保護素子の素子本体部は、前記接着層を以って前記パック外装体に対し接合されている
ことを特徴とする請求項１０に記載のパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パック電池に関し、特にパック電池の外装構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の携帯機器の普及に伴い、これらの電力源としての電池が広く使用されるようになっている。特に、高エネルギー密度であり、且つ軽量なリチウムポリマー電池が多く採用されている。
リチウムイオンポリマー電池（以下では、単に「ポリマー電池」と記載する。）は、正・負極板およびセパレータなどから構成される電極体が、金属ラミネートフィルムからなる電池外装体に収納された構成を有する。電池外装体に用いられる金属ラミネートフィルムは、アルミニウム（Ａｌ）などからなる金属層の両主面に樹脂層が各々積層された多層構造を有する。ポリマー電池の製造過程においては、電極体を金属ラミネートフィルムで包み込み、三方で金属ラミネートフィルムどうしの重なり部分を熱溶着する方法が採られる。このような封止構造を有するポリマー電池は、所謂、三方封止型構造を有する電池である。
【０００３】
上述のような金属ラミネートフィルムからなる外装体を有するポリマー電池は、外部からの力などにより容易に変形等を生じ得る。このため、通常、ポリマー電池は、金属や樹脂などからなるケースに収納されたパック電池の形態で使用される。
ところで、パック電池に対しては、携帯機器の小型化に伴うより一層の小型・軽量化、さらには、他の機器と同様にコストの低減が求められている。このような要望に対して、従来のパック電池で用いられていた金属や樹脂のケースに代って、ポリマー電池の外装体に一方に延長した形態の金属ラミネートフィルムを用い、この延長した部分を電池外周に巻回するという構成が提案されている（例えば、特許文献１）。即ち、この提案に係るパック電池では、素電池であるポリマー電池の金属ラミネートフィルムをパック電池の外装としても用いることで、小型・軽量化およびコスト低減を図ることができるとしている。
【０００４】
また、ポリマー電池の外周を熱収縮フィルムでパックするという提案もされている（例えば、特許文献２）。この提案では、熱収縮フィルムという軽量で安価な材料を用いてパック電池の外装体を構成して、パック電池の小型・軽量化とコスト低減を図ることができるとしている。
【特許文献１】特開２００４−１６５１３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１５６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、素電池の外装体の一部を延長して、これをパック外装体としているが、このパック電池を機器に装着して使用する場合には、パック外装体における金属層は、その端部が外方に露出することになり、そのため、パック外装体が素電池の外装体に導通する状態となっていることから、その露出した金属層の端部が装着機器の接地電位部分に接触を生じた場合に、パック外装体が腐蝕することがある。また、従来の構成のパック電池では、例えば、パック外から金属性等の導電性の突起物が外装体の外側樹脂を傷つけ、これを通過することにより外装体の金属層と導通した場合、パック外装体が腐食することがある。このように機器との接触などによって外装体に腐蝕を生じ得るパック電池は、品質面での問題を有するものである。
【０００６】
また、上記特許文献１に係るパック電池では、素電池の外装体が延長されてなるパック外装体が、上記特許文献２に係るパック電池では、熱収縮フィルム内方の素電池の外装体が、それぞれ携帯機器などの電波障害の原因となることがある。即ち、これらのパック電池では、電位を有しない素電池の外装体がパック電池表面に実質的に配されていることになるため、電波障害の原因となることがある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決しようとなされたものであって、小型・軽量で且つ低コストであって、機器に装着して使用した際にも安定して高い品質を維持可能なパック電池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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るパック電池では、少なくとも金属材料を含んでなる電池外装体に電極体が収納された素電池と、当該素電池の外周を包むパック外装体とを有するものであって、パック外装体が、金属ラミネートフィルムで構成されているとともに、電池外装体との間で電気的絶縁が図られており、且つ、金属ラミネートフィルムにおける金属層の電位が固定可能な状態となっている構成を採用することとした。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成を採用した本発明に係るパック電池では、パック外装体が金属ラミネートフィルムで構成されているので、金属ケースあるいは樹脂ケースでパックを構成する場合と同様に、内部の素電池を確実に保護しながら、金属ケースや樹脂ケースを用いる場合に比べてパック電池全体としての小型・軽量化と低コスト化が実現される。また、本発明に係るパック電池では、素電池の外周を包むパック外装体が素電池における電池外装体との間で電気的絶縁が図られた状態となっているので、当該パック電池を機器に装着した際に、機器の接地電位部分などにパック外装体が接触しても、素電池の電池外装体に腐蝕を生じることはない。
【００１０】
また、本発明に係るパック電池では、パック外装体を構成する金属ラミネートフィルムの金属層の電位を固定可能な状態におかれているので、例えば、携帯電話などの機器に装着の際にも、パック外装体が電磁シールドの役割を果たし、電波障害の原因となるようなことも避けられる。
したがって、本発明に係るパック電池は、小型・軽量で且つ低コストであって、機器に装着して使用した際にも安定して高い品質を維持可能であるという優位性を有する。
【００１１】
本発明に係るパック電池では、パック外装体が電池外装体との間を接着剤により接合されている構成により、パック外装体が固定され、さらに電池外装体の封止端面に露出する金属材料が接着剤により覆われることになる。よって、この構成のパック電池では、封止信頼性の向上という観点から望ましい。あるいは、本発明に係るパック電池では、パック外装体における素電池と対向する表面側に接着層を形成しておき、この接着層を用いて電池外装体との間の接合を図る構成としておくこともできる。ここで、パック外装体に接着層を設けておく構成を採用する場合には、その接着層をシール機能を有する材料から構成しておくことが、素電池を外部からシールするという観点から望ましい。
【００１２】
また、本発明に係るパック電池では、パック外装体が素電池の外周を筒状に包んだ状態で形成されている構成を採用することが、素電池における電池外装体の腐蝕防止という観点から望ましい。
また、本発明に係るパック電池では、素電池における電池外装体の一端面側より正極および負極の両端子が延出され、延出された両端子が筒状に包むパック外装体の一方の開口部分から延出された状態となっており、電池外装体が、少なくとも両端子が延出された一端面あるいはその近傍に金属が露出される端辺を有し、両端子が延出されてなるパック外装体の一方の開口部分内方に、電池外装体の露出金属部分を覆うように絶縁層が充填形成されている構成を採用することが望ましい。このようにすることで、素電池におけるタブ延出部分の封止が絶縁層により確実なものとなり、より一層の信頼性の向上を図ることが可能となる。なお、上記本発明に係るパック電池では、固形状の樹脂などを用いてパック外装体の開口部分の蓋をするキャップを備える構成とすることでも同様の効果を得ることができる。
【００１３】
また、本発明に係るパック電池では、パック外装体を構成する金属ラミネートフィルムの金属層がアルミニウムからなる構成を採用することが、コスト面およびパック電池の軽量化という観点から望ましい。
素電池における電池外装体が金属ラミネートフィルムで構成されている場合には、上記本発明に係る構成を採用することが特に望ましい。
【００１４】
また、本発明に係るパック電池では、パック外装体の金属層が、少なくとも外部機器装着時において、接地電位となる構成を採用することが望ましい。このようにパック外装体の金属層を外部装着機器における接地電位とすることで、パック電池を装着して機器を用いる際に、パック電池に起因する電波障害を生じることがない。
さらに、上記本発明に係るパック電池では、素電池における正極端子および負極端子の少なくとも一方に保護素子を接続し、当該保護素子の素子本体部をパック外装体に対して熱結合させた構成を採用することが望ましい。即ち、このような構成を有するパック電池では、素電池で発生した熱がパック外装体を介して保護素子に迅速且つ確実に伝達され、素電池および外部接続回路の電気的保護等の観点から望ましい。
【００１５】
また、上記保護素子を備えるパック電池においては、パック外装体の接着層を以って素子本体部を接合する構成を採るようにすれば、素子本体部とパック外装体の金属層との間の距離を最小にすることができ、熱感知性能の向上という観点から望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の説明で用いる形態は、本発明の構成および作用効果を解りやすく説明するために一例として用いるものであって、本発明は、これに限定を受けるものではなく、発明の本質部分以外を適宜変更した種々のバリエーションを採ることが可能である。
（実施の形態１）
１．パック電池１の構成
本実施の形態に係るパック電池１の構成について、図１、２を用いて説明する。図１は、パック電池１の外観斜視図であり、図２は、パック電池１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００１７】
図１に示すように、パック電池１は、素電池１０（図１では、不図示。）の外側側面を包装する状態でパック外装体２０が設けられ、Ｚ軸方向の上側の開口部分が絶縁樹脂層３０で封止された構成を有する。絶縁樹脂層３０で封止された側の開口部分からは、Ｚ軸方向上側に向けて、素電池１０の２つのタブ１１、１２が延出されている。また、この開口部分からは、タブ１１、１２に沿った状態でタブ樹脂１３、１４も延出されている。
【００１８】
パック外装体２０は、帯状に金属ラミネートフィルムを巻回形成したものであり、重なり部分２０ａを有している。また、図１の拡大部分に示すように、パック外装体２０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる金属層２２の両主面がＰＥＴからなる外皮層２３とアクリル系樹脂からなる接着層２１とによってラミネートされた構成を有する。なお、パック外装体２０は、素電池１０の外側側面を取り巻くように包んでおり、Ｚ軸方向における両端辺２０ｂ、２０ｃでは、金属層２２が露出した状態となっている。
【００１９】
図２に示すように、素電池１０は、ポリマー電池であって、例えば、正負両極板１７、１８がセパレータ１９を挟んで配された電極体１６を有し、この電極体１６が金属ラミネートフィルムからなる電池外装体１５によって封止された構成を有する。電池外装体１５は、電極体１６を、三方封止構造で封止するものであって、図２における左側の封止部分からタブ１２が延出されている。そして、上述のように、タブ１２と電池外装体１５との間には、封止性確保のためのタブ樹脂１４が介挿されている。このような構成については、タブ１１およびタブ樹脂１３についても同一である。
【００２０】
パック外装体２０は、このような素電池１０における外側側面を取り巻くように形成されており、図２における左右両端辺２０ｂ、２０ｃが素電池１０の電池外装体１５よりも外側となるように形成されている。
絶縁樹脂層３０は、筒状に形成されたパック外装体２０の一方の開口部分（図２の左側）に対して、充填形成されている。この結果、パック外装体２０により包まれた素電池１０のタブ１１、１２の延出側部分がシールされた状態となっている。また、図２の拡大部分に示すように、素電池１０における電池外装体１５の露出端辺１５ａは、絶縁樹脂層３０により被覆された状態となり、外部から遮断された状態となる。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、素電池１０における底部分１５ｂ（図２の右側部分）には、絶縁樹脂層３０を形成していないが、勿論、同様に絶縁樹脂層３０を形成することとしてもよい。ただし、素電池１０における底部分１５ｂは、金属ラミネートフィルムからなる電池外装体１５の外表面が露出した状態であり、本実施の形態のように絶縁樹脂層３０の形成を省略しても特段の問題を生じることはないものと考えられる。
【００２２】
２．パック電池１の形成方法
本実施の形態に係るパック電池１の形成方法について、図３を用いて説明する。なお、本実施の形態に係るパック電池１が有する素電池１は、従来のポリマー電池と同様の構成であるので、その形成方法の説明を省略する。
図３（ａ）に示すように、パック電池１に内装する素電池１０は、カップ式ラミネート三方封止型構造を有するポリマー電池である。上述のように、素電池１０は、電極体１６が金属ラミネートフィルムからなる電池外装体１５に収納され、三方で封止されている。封止された三方の内の一辺からは、タブ１１、１２およびタブ樹脂１３、１４が延出されている。そして、図３（ａ）の状態における素電池１０では、封止された三辺において、金属ラミネートフィルムの端辺１５ａ、１５ｃ、１５ｄが露出された状態となっている。そして、この状態においては、これら端辺１５ａ、１５ｃ、１５ｄに金属ラミネートフィルムの金属層が外方露出されている。
【００２３】
次に、図３（ｂ）に示すように、素電池１０の外側側面を覆うように、金属ラミネートフィルムを巻き付けていき、パック外装体２０を形成する。このとき、パック外装体２０の形成では、その上下端辺２０ｂ、２０ｃがそれぞれ素電池１０の電池外装体１５の存在領域よりも上下にはみだす形態とする。また、図１にも示した通り、パック外装体２０は、その内層に備える接着層２１の接着力をもって素電池１０の電池外装体１５に接合される。
【００２４】
図３（ｃ）に示すように、パック外装体２０は、素電池１０の主面部分で重なり部分２０ａが形成されるように巻回形成されるものである。その後に、パック外装体２０と素電池１０とで形成される窪み部分に対して、パック外装体２０の開口部分から絶縁性の樹脂材料を充填する。樹脂の充填量については、特に厳密な管理を要するものではないが、その内方に露出状態となっている素電池１０の電池外装体１５の端辺１５ａが覆われる状態までとすることが望ましい。このようにして充填した樹脂材料を硬化させることで絶縁樹脂層３０が形成される（図３では、不図示）。
【００２５】
なお、絶縁樹脂層３０の形成に用いる樹脂材料は、絶縁性を有するものであり、望ましくはシール機能を有するものとする。
以上のようにして、本実施の形態に係るパック電池１が完成する。
３．パック電池１の優位性
上記構造を有する本実施の形態に係るパック電池１では、パック外装体２０を金属ラミネートフィルムを用いて形成する構成を採用している。このため、パック電池１では、従来のように樹脂材料や金属材料からなるケースを用いる場合に比べて、小型・軽量化が図られるとともに、コストの低減も可能である。
【００２６】
また、パック電池１では、パック外装体２０における金属層２２と電池外装体１５における金属層との間の電気的絶縁を図っている。このため、パック電池１を機器に装着して使用する際にも、上記特許文献１のパック電池のようにパック外装体２０あるいは電池外装体１５が腐蝕してしまうような事態を生じ得ない。これは、上記特許文献１のパック電池では、電池外装体の一部を延長してパック外装体として利用しているために、機器における負極部分にパック外装体の露出端辺が接触などした場合に、電極体と機器の負極側部分との間で電子のやり取りが生じてしまいパック外装体などに腐蝕を生じることがあるのに対して、本実施の形態に係るパック電池１では、電池外装体１５とパック外装体２０との間が電気的絶縁が図られているので、機器に装着した際にもパック外装体２０、電池外装体１５などに腐蝕を生じることがない。
【００２７】
また、上記パック電池１では、パック外装体２０の金属層２２が素電池１０における電池外装体１５の金属層（不図示）との間で電気的絶縁が図られているので、機器装着時において、パック外装体２０の金属層２２を接地電位とするなどによって電位固定が可能となる。よって、パック電池１では、携帯電話のような無線機器の電源として用いられる場合にも電波障害の原因となるようなことがない。なお、パック電池１におけるパック外装体２０の金属層２２を装着機器の正極電位に固定することとしてもよい。電位固定の方法としては、例えば、パック外装体２０の端辺２０ｂ、２０ｃに露出する金属層２２を装着機器の電位箇所に接触させるようにしてもよいし、一部領域において金属層２２を露出させ、この部分を電位箇所に接触させるようにしてもよい。
【００２８】
ここで、上記特許文献１に係るパック電池のパック外装体を例えば接地電位に固定した場合には、上述の通り、パック外装体に腐蝕を生ずることとなり、品質上問題を発生することになる。
なお、本実施の形態では、パック外装体２０を構成する金属ラミネートフィルムとして、Ａｌからなる金属層２２の両主面が外皮層２３と接着層２１とでラミネートされた３層構成のものを用いたが、金属ラミネートフィルムであればこれに限定されない。また、本実施の形態においては、パック外装体２０を構成する金属ラミネートフィルムの構成層の一部に接着層２１を備える構成を採用し、製造時における効率化を図っているが、素電池１０との接合については、必ずしも金属ラミネートフィルムの一部構成層に接着層を含むものを用いなくてもよく、金属ラミネートフィルムと素電池１０との間に接着剤を充填して接合する構成を採用することも可能である。何れの構成を採用する場合にも、素電池１０の外側側面に対して金属ラミネートフィルムを巻回接合するのに接着剤を用いれば、素電池１０のシール性の向上という観点から望ましい。
（実施の形態２）
１．パック電池２の構成
次に、実施の形態２に係るパック電池２の構成について、図４を用いて説明する。図４は、パック電池２の外観を示す斜視図であり、上記実施の形態１に係るパック電池１と同一構成を有する部分については、同一符号を付している。
【００２９】
図４に示すように、本実施の形態に係るパック電池２が有する構成の内、上記実施の形態１に係るパック電池１の構成と相違する部分は、素電池１０に対するパック外装体４０の包装形態および絶縁樹脂層３０が形成されていない二点である。
パック電池２では、パック外装体４０が素電池１０の主面上で重なり部分を有さず、電池外装体１５の一部領域が露出した状態となっている。即ち、パック外装体４０における両巻回端辺４０ｄ、４０ｅが素電池１０における電池外装体１５の一方の主面上に存在し、その間で電池外装体１５の一部領域が露出した状態にある。
【００３０】
図４のＺ軸方向において、素電池１０に対するパック外装体４０の包装状態は、上記実施の形態１に係るパック電池１と同様であって、その上下端辺４０ｂ、４０ｃが電池外装体１５の露出端辺１５ａおよび底面１５ｂの各々よりも外側となるように設定されている。
２．パック電池２の特徴および優位性
パック電池２では、上記パック電池１とは相違し、絶縁樹脂層３０を備えていない。絶縁樹脂層３０の形成については、素電池１０における電池外装体１５の露出端辺１５ａの被覆という観点から望ましいが、機器でのパック電池２の使用時における電池外装体１５の腐蝕の発生抑制という観点からは、パック外装体４０を形成することで十分優位な構成であるといえる。即ち、パック電池２においても、上記パック電池１と同様に、素電池１０の外側側面を金属ラミネートフィルムで包装してパック外装体４０を形成し、このパック外装体４０の存在により、パック電池２を機器に装着した際の電位箇所と電池外装体１５の端辺１５ａ、１５ｃ、１５ｄ（図４では、露出端辺１５ａのみを示す。）とが直接接触することが抑制され、その腐蝕の発生が防止される。
【００３１】
本実施の形態２に係るパック電池２では、上述のパック電池１が有する優位性を略そのまま有するとともに、パック外装体４０を構成する金属ラミネートフィルムの面積を低減できているので、重量面およびコスト面からのメリットも有する。
（優位性の確認）
以下では、上記実施の形態１および実施の形態２に係る各構成を採用するパック電池１、２が有する優位性についての確認実験の結果を説明する。
【００３２】
１．実施例１
実施例１としては、上記図１のパック電池１の構成を適用した。ここで、素電池１０としては、カップ式ラミネート三方封止型構造のポリマー電池を用いた（図３（ａ）参照）。また、パック外装体を、外皮層２３がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、金属層２２がＡｌ、接着層２１がアクリル系樹脂の各々からなる３層構造の金属ラミネートフィルムを使用して構成した。
【００３３】
２．実施例２
実施例２としては、上記図４のパック電池２の構成を採用した。素電池１０およびパック外装体４０の形成に用いた金属ラミネートフィルムについては、上記実施例１と同じである。
３．比較例
比較例としては、パック外装体２０、４０を有しないポリマー電池、即ち、図３（ａ）に示す素電池１０とした。
【００３４】
４．耐腐蝕性の評価
上記実施例１、２および比較例をそれぞれ３０サンプル用意し、全てを充電状態とする。そして、これらの各サンプルを、素電池１０の負極と同電位状態の金属板にて加圧挟みこみ、この状態で１ヶ月間放置した。耐腐蝕性の評価は、上述のような状態で１ヶ月放置した各サンプルを取りだし、各サンプルの電池外装体１５およびパック外装体２０、４０などの金属層の腐蝕状態を目視確認した。その結果を、次表に示す。
【００３５】
【表１】
2006236966.tif 000003
表１に示すように、実施例１、２では、金属層２２に腐蝕を発生したサンプルが皆無であったのに対して、比較例では、評価を実施した３０サンプルの内の２７サンプルにおいて、電池外装体１５の金属層に腐蝕が発生した。この結果より、上記実施の形態１、２に係るパック電池１、２のように素電池１０の外側側面を金属ラミネートフィルムで包装することで、素電池１０における正極あるいは負極の一方と同電位にパック電池１、２が外接する場合にも、素電池１０の電池外装体１５、さらにはパック外装体２０、４０の各金属層に腐蝕が発生することがない。
【００３６】
なお、実施例１に係るサンプルに対しては、上記評価の他にパック外装体２０における金属層２２を故意に負電位に帯電させて上記同様に放置した場合にも、電池外装体１５およびパック外装体２０に腐蝕が発生することはなかった。
５．強度の評価
次に、上記実施例１、２および比較例を各１０サンプル用意し、これらを３０ｃｍの高さより自然落下させた。落下後における各サンプルでの電池外装体１５の変形の有無について、目視にて確認した。結果を次表に示す。
【００３７】
【表２】
2006236966.tif 000004
表２に示すように、比較例では、３０ｃｍの高さからの自然落下によって、全てのサンプルで電池外装体１５に変形を生じたのに対して、パック外装体２０、４０を備える実施例１、２では、電池外装体１５に変形を生じたサンプルはなかった。この結果より、金属ラミネートフィルムからなるパック外装体２０、４０を備えるパック電池１、２では、素電池１０の状態の比較例に対して十分な強度を備えていることが分かる。
【００３８】
６．考察
以上の２つの評価結果より、上記実施の形態１、２に係るパック電池１、２は、十分な強度を有しているとともに、電位を有する外部機器などに接触した場合にも、電池外装体１５やパック外装体２０、４０などに腐蝕を発生することがない。これより、パック電池１、２では、パック外装体２０、４０を所要の電位に固定することにより、装着機器における電波障害の原因となるようなことがなく、品質面において優位性を有する。
（実施の形態３）
１．パック電池３の構成
実施の形態３に係るパック電池３の構成について、図５を用いて説明する。図５は、パック電池３の構成の内、特徴となる一部分についてパック外装体２０の一部を切り欠き示している。また、上記実施の形態１に係るパック電池１と同一構成の部分については、同一の符号を付し、以下では、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
図５に示すように、本実施の形態に係るパック電池３では、絶縁樹脂層３０で封止された部分に保護素子５０が配されている。保護素子５０には、例えば、温度ヒューズ素子やＰＴＣ素子などが適用される。保護素子５０は、素子本体部５１とその両側から延出されたリード部５２、５３とで構成されている。リード部５２には、絶縁樹脂層３０から延出され、コの字状に曲折加工されたタブ（例えば、負極タブ）１２の一端が接続されている。
【００４０】
一方、保護素子５０におけるもう一方のリード部５３には、リード６０の一端が曲折加工された状態で接続されている。リード６０の他端は、タブ１１と同一方向に向けて起立されている。
図５の拡大部分に示すように、保護素子５０の素子本体部５１は、その主面がパック外装体２０の接着層２１に接合されている。即ち、本実施の形態に係るパック電池３では、金属ラミネートの接着層２１を以って保護素子５０がパック外装体２０に接合され、且つ、熱結合された状態となっている。なお、パック外装体２０と保護素子５０との接合に関しては、必ずしも接着層２１を用いなくてもよく、別の接着剤を間に充填するという形態を採ることも可能である。
【００４１】
２．パック電池３の優位性
以上のような構成を採用するパック電池３では、保護素子５０の素子本体部５１がパック外装体２０の内側主面に熱結合されているので、素電池１０（図５では、図示を省略。）で発生した熱がパック外装体２０を介して迅速且つ確実に素子本体部５１に伝達される。即ち、素電池１０をパック外装体２０で包み込まない場合を仮定する場合には、素電池１０で発生した熱が電池外装体１５から外方に向かって発散され、このためにタブ１２などに保護素子５０を接合しても熱の伝達効率を高く確保することは困難である。
【００４２】
これに対して、パック電池３では、素電池１０の外周をパック外装体２０で包み込み、このパック外装体２０の内側主面に保護素子５０を接合しているので、素電池１０で発生した熱がパック外装体２０を介して確実に保護素子５０へと伝達されることになる。このため、本実施の形態に係るパック電池３では、素電池１０の保護を確実に図ることができ、寿命および安全性という観点から優位性を有する。
【００４３】
なお、本実施の形態に係るパック電池３においても、上記実施の形態１に係るパック電池と基本的な構成が同じであるため、上記同様の優位性を有している。
３．パック電池３の優位性の確認
３−１．実施例
実施例に係るパック電池には、図５に示すパック電池３の構成を適用した。ここで、素電池１０としては、カップ式ラミネート三方封止型構造のポリマー電池を用いた（図３（ａ）参照）。また、パック外装体２０を、外皮層２３がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、金属層２２がＡｌ、接着層２１がアクリル系樹脂の各々からなる３層構造の金属ラミネートフィルムを使用して構成した。さらに、保護素子５０としては、温度ヒューズ（公称動作温度：９２℃）を適用した。
【００４４】
３−２．比較例
パック電池３の優位性を確認するための比較例として用いたパック電池１００について、図６を用いて説明する。
図６に示すように、比較例に係るパック電池１００は、素電池１１０としてカップ式ラミネート三方封止型構造のポリマー電池を適用し、両極タブ１１１、１１２の内の一方のタブ１１２に保護素子１５０のリード部１５２を接続した。比較例に係るパック電池１００においても、保護素子１５０として上記実施例と同様に、温度ヒューズを適用した。そして、図６に示すように、保護素子１５０のもう一方のリード部１５３には、リード１６０を接続した。この形態については、上記実施例と同様である。
【００４５】
図６の拡大部分に示すように、比較例に係るパック電池１００では、保護素子１５０の素子本体部１５１を接着層１７０を用いて電池外装体１１５の表面に接合した。
３−３．評価
上記実施例と比較例の各パック電池をｎ＝５ずつ用意し、これに（１Ｉｔ−１２Ｖ）で充電し、保護素子５０、１５０が動作した時点の素電池１０、１１０の温度を測定した。その結果を、表３に示す。
【００４６】
【表３】
2006236966.tif 000005
表３に示すように、保護素子の作動時点における素電池温度は、実施例では９３〜９５℃であったのに対して、比較例では１０８〜１１８℃であった。即ち、実施例に係るパック電池では、比較例に係るパック電池１００に対し素電池１０の温度が１３〜２５ｄｅｇ低い状態で保護素子５０が作動しており、温度ヒューズの感知性能の向上という観点から優位であることが分かる。
【００４７】
また、表３に示すように、実施例では、保護素子５０の作動時点における素電池１０の温度のバラツキが２ｄｅｇであり、比較例の１０ｄｅｇと比べて非常に小さい。これより、実施例に係るパック電池では、素電池１０の保護、さらにはこのパック電池３を電源として用いる機器の保護という観点から優位であり、寿命および安全性に優れる。
（その他の事項）
上記実施の形態１、２は、上述のように、一例を示すものであって、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、上記実施の形態１、２では、素電池として外装体に金属ラミネートフィルムを用いたリチウムイオンポリマー電池を用いることとしたが、本発明は、素電池として金属缶を外装体とするような素電池を備えるものであっても、上記同様の効果を奏することができる。また、素電池の外観形状についても、円形断面を有するものや矩形断面を有するものなどを採用することも可能である。
【００４８】
また、素電池１としてポリマー電池を採用する場合にあっても、上記素電池１０のようにカップ式ラミネート三方封止型構造以外の構造を採用することも可能である。この場合にも、パック電池を機器に装着した際に電池外装体の露出端辺が機器の装着領域、さらにいえば電位を有する部分に接触しないように、パック外装体を形成すればよい。
また、上記実施の形態１、２では、パック外装体２０、４０の構成材料として３層構造の金属ラミネートフィルムを用いることとしたが、４層以上の積層構成を有する金属ラミネートフィルムを採用することとしてもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態１に係るパック電池１では、パック外装体２０の開口部分に樹脂材料を充填し、これを硬化させることで絶縁樹脂層３０を形成する構成を採用したが、例えば、予めパック外装体２０の開口形状に合わせた絶縁性のキャップを作製しておき、これをはめ込むという構成を採用することとしてもよい。
また、上記実施の形態２に係るパック電池２では、絶縁樹脂層３０を備えない構成としたが、パック電池２に対して絶縁樹脂層３０を形成することとしてもよい。また、上記実施の形態１では、巻回形成されたパック外装体２０の一方の開口部分に充填形成することとしたが、他方の開口部分に充填形成することとしてもよい。
【００５０】
また、タブ１１、１２が延出されている封止部上に、保護回路等を配置することにより、パック電池全体をより小型化する構成としてもよい。
さらに、上記実施の形態３における優位性の確認においては、保護素子５０の一例として温度ヒューズを用いたが、この他にもＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子などを用いることも勿論可能である。また、実施の形態３では、負極側のタブ１２に保護素子５０を接続することとしたが、正極側のタブ１１や両タブ１１、１２に各々接続することも可能である。また、実施の形態３では、パック外装体２０の内側主面に保護素子５０を接合することとしたが、外側主面に接合することも可能である。
【００５１】
また、上記実施の形態２に係るパック電池２に対して、上記実施の形態３に係る構成を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、携帯電話などの携帯機器の電力源として、小型・軽量であって、且つ、低コストなパック電池を実現するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態１に係るパック電池１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１におけるパック電池１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】パック電池１の製造過程の一部を示す工程図である。
【図４】実施の形態２に係るパック電池２の外観を示す斜視図である。
【図５】実施の形態３に係るパック電池３の構成の一部を示す斜視図（一部断面図）である。
【図６】実施の形態３に係るパック電池３に対する比較例としてのパック電池１００の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、２、３．パック電池
１０．素電池
１１、１２．タブ
１３、１４．タブ樹脂
１５．電池外装体
１６．電極体
１７、１８．極板
１９．セパレータ
２０、４０．パック外装体
２１．接着層
２２．金属層
２３．外皮層
３０．絶縁樹脂層
５０．保護素子
５１．素子本体部
５２、５３、素子リード部
６０．リード
【図１】
2006236966.tif 000006
【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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