(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に大きなシワが生じにくく、耐屈曲性に優れた薄型電池を提供する。【解決手段】リチウム一次電池１Ａは、シール部１１の厚さをＤ１、電池中央部１４の最大厚さをＤ２としたとき、１００μｍ≦Ｄ１≦３２０μｍ、かつＤ１／Ｄ２≦０．８５を満足するように、シール部１１と電池本体部１４との相対的な厚さ調整がなされている。【選択図】図２
2006331838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータ（９）と、
前記セパレータ（９）の一方の面側に配置された正極活物質層（４）と、
前記セパレータ（９）の他方の面側に配置された負極活物質層（５）と、
それらセパレータ（９）、正極活物質層（４）および負極活物質層（５）を包囲する樹脂製の枠部材（２，３）と、
前記枠部材（２，３）の一方の開口を塞ぐようにその枠部材（２）に外周部分が固定されて、前記セパレータ（９）との間で前記正極活物質層（４）を保持する正極集電体（６）と、
前記枠部材（２，３）の他方の開口を塞ぐようにその枠部材（３）に外周部分が固定されて、前記セパレータ（９）との間に前記負極活物質層（５）を保持する負極集電体（７）とを備え、
それら正極集電体（６）と負極集電体（７）との間に形成された活物質充填室（１０）に前記セパレータ（９）、前記正極活物質層（４）および前記負極活物質層（５）を収容することによって前記正極集電体（６）と前記負極集電体（７）とを実質的な外装材とした電池本体部（１４）が形成され、
前記電池本体部（１４）の周囲を封じて前記活物質充填室（１０）の気密を保持する枠状のシール部（１１）が、シール材として機能する前記枠部材（２，３）に、前記正極集電体（６）と前記負極集電体（７）とが固定されることによって形成され、
前記正極集電体（６）と前記負極集電体（７）との双方が厚さ１５μｍ以上２５μｍ以下の金属箔からなり、
前記シール部（１１）の厚さをＤ１、前記電池中央部（１４）の最大厚さをＤ２としたとき、１００μｍ≦Ｄ１≦３２０μｍ、かつＤ１／Ｄ２≦０．８５を満足するように、前記シール部（１１）と前記電池本体部（１４）との相対的な厚さ調整がなされ、前記電池本体部（１４）が台地状に盛りあがった凸形状を呈していることを特徴とする薄型電池（１Ａ）。
【請求項２】
０．３５≦Ｄ１／Ｄ２を満足する請求項１記載の薄型電池（１Ａ）。
【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。
【背景技術】
【０００２】
昨今、磁気カードに代わる簡易記憶媒体として、マイクロコンピュータを内蔵したＩＣカードやＲＦＩＤの需要が拡大しつつある。非接触型のデータキャリアは一般には電磁誘導による起電力を利用するものが多いが、多機能化を図るために内蔵電源を設ける試みがある。たとえば、下記特許文献に開示されている電池はペーパー型電池と呼ばれ、ＩＣカードやアクティブ型ＲＦＩＤ等への需要拡大が見込まれている。
【０００３】
図１０は、特許文献１に開示されているタイプの電池の断面図である。薄型電池５０は、樹脂製の枠部材５３および集電体５７，５８の三者で構成される活物質充填室（電槽）内に、活物質層５５，５６がセパレータ５９を挟んで向かい合うように配置された構造を有する。ＩＣカード用途の場合、薄型電池５０の厚さは０．４ｍｍ程度である。ＩＣカードの耐曲げ性能を担保するためには、薄型電池５０にもＩＣカードと同じ曲げサイクル試験をパスすることが要求される。
【特許文献１】特許第２９３５４２７号公報
【特許文献２】特開平８−０５５６２７号公報
【特許文献３】特開平１１−２１３９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄型電池５０の曲げサイクル試験は、ＩＣカードに課される曲げサイクル試験を踏襲したものであり、図１１に示すごとく、薄型電池５０を弓なりに曲げる操作と元に戻す操作とを繰り返し、クラック等が生じていないかどうかを調べる試験である。薄型電池５０を曲げたとき、一方の面側の集電体５８には引張り応力が懸かり、他方の面側の集電体５７には圧縮応力が懸かる。各集電体５７，５８は枠部材５３に固定されているので、圧縮応力が懸かる側の集電体５７には圧縮応力を逃がそうとしてシワ５７ｓが発生する。そして、曲げ操作を繰り返すうちに集電体５７が塑性変形を起こし、外部からの力を抜いてもシワ５７ｓが残るようになる。
【０００５】
薄型電池５０に生じたシワ５７ｓは、ＩＣカードの表面に転写される可能性がある。この事実は、ＩＣカードの機能に致命的な影響を及ぼす類のものではないが、カードの美観は損なわれる可能性がある。また、このようなシワ５７ｓがクラック等に発展する可能性も否定できない。上記特許文献３に開示されているごとく、シワの発生を防ぐ提案はこれまでにもなされてきたが未だ不十分である。
【０００６】
このような事情に鑑み、本発明は表面に大きなシワが生じにくく、耐屈曲性に優れた薄型電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
本発明者らは、ペーパー型電池と呼ばれる極めて厚さの小さい薄型電池について曲げサイクル試験を繰り返し行なっていくうちに、曲げサイクル試験で発生するシワの大きさが、シール部の厚さと、電池本体部の厚さ（最大厚さ）とに深く関係しているという事実を突き止めた。そしてさらに、シール部と電池本体部とがある特定の関係を満足する場合に大きなシワの発生を抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、課題を解決するために本発明の薄型電池は、セパレータと、セパレータの一方の面側に配置された正極活物質層と、セパレータの他方の面側に配置された負極活物質層と、それらセパレータ、正極活物質層および負極活物質層を包囲する樹脂製の枠部材と、枠部材の一方の開口を塞ぐようにその枠部材に外周部分が固定されて、セパレータとの間で正極活物質層を保持する正極集電体と、枠部材の他方の開口を塞ぐようにその枠部材に外周部分が固定されて、セパレータとの間に負極活物質層を保持する負極集電体とを備え、それら正極集電体と負極集電体との間に形成された活物質充填室にセパレータ、正極活物質層および負極活物質層を収容することによって正極集電体と負極集電体とを実質的な外装材とした電池本体部が形成され、電池本体部の周囲を封じて活物質充填室の気密を保持する枠状のシール部が、シール材として機能する枠部材に、正極集電体と負極集電体とが固定されることによって形成され、正極集電体と負極集電体との双方が厚さ１５μｍ以上２５μｍ以下の金属箔からなり、シール部の厚さをＤ１、電池中央部の最大厚さをＤ２としたとき、１００μｍ≦Ｄ１≦３２０μｍ、かつＤ１／Ｄ２≦０．８５を満足するように、シール部と電池本体部との相対的な厚さ調整がなされ、電池本体部が台地状に盛りあがった凸形状を呈していることを主要な特徴とする。
【０００９】
上記のごとくシール部と電池本体部との相対厚さ調整が施された薄型電池は、繰り返しの折り曲げ力を加えた場合であっても大きなシワが発生しにくく、耐屈曲性に優れる。シワの発生が抑制される理由は次のように考えられる。図２等に示すように、電池本体部１４が凸形状となっている場合には、該電池本体部１４シール部１１との境界近傍には段差が生ずる。この段差は、電池を湾曲させた際の歪を弾性的に吸収するクッション作用をもたらす。しかしながら、段差が生じていれば上記クッション作用を常に十分享受できるというわけではない。本発明が提示するごとく、特定の条件を満足した場合に限り、上記クッション作用を際だって享受できる。
【００１０】
ここで、金属箔からなる集電体の厚さを１５μｍ以上２５μｍ以下に規定する理由は次の通りである。すなわち、集電体の厚さが１５μｍを下回るとピンホールが顕在化し、水蒸気遮断性が不足する恐れがある。ピンホールの問題は、たとえばステンレス箔、銅箔、アルミニウム箔、ニッケル箔、チタン箔など、電池の集電体として好適に用いることができる良導性金属箔の全てに共通する。こうした金属箔は圧延によって製造するのが一般的であり、薄化によるピンホールの問題は不可避的に生ずる。一方、電池容量を最大限確保する趣旨から、集電体の厚さを２５μｍ以下としている。
【００１１】
また、シール部の厚さＤ１の下限を１００μｍに規定する理由は、枠部材を通しての正極集電体と負極集電体との短絡を防止するという観点からである。また、電池本体部の厚さＤ２との兼ね合いで、シール部の厚さＤ１は３２０μｍ以下とする。このようにすれば、本発明の思想を取り入れつつ、電池本体部の厚さＤ２、つまり当該薄型電池の最大厚さを少なくとも１．０ｍｍ以下とする薄型化が可能だからである。
【００１２】
なお、電池本体部の最大厚さＤ２は０．３５≦Ｄ１／Ｄ２を満足するように調整することができる。このようにすれば、本発明による効果をより十分に享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１に示すのは、本発明にかかる薄型電池の一実施形態であるリチウム一次電池の斜視図である。図２は図１中のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
リチウム一次電池１Ａは全体として方形かつ板状であり、シール材としての枠部材２，３、正極活物質層４、正極集電体６、負極活物質層５、負極集電体７およびセパレータ９を備える。正極集電体６および負極集電体７は、それぞれ、シール材としての枠部材２，３の開口を塞ぐように枠部材２，３に固定されてリチウム一次電池１Ａの外装材を兼ねている。また、正極集電体６および負極集電体７には、それぞれ、電力取出部として帯状のリード端子６ｔ，７ｔが一体形成されている。リード端子６ｔ，７ｔは、リチウム一次電池１Ａの厚さ方向に直交する面内において枠部材２，３よりも外側に延び出ている。
【００１５】
図２に示すごとく、枠部材２，３は、正極側枠部材２と負極側枠部材３とからなる。正極側枠部材２および負極側枠部材３は向かい合う面で相互に接着されている。枠部材２，３、正極集電体６および負極集電体７によって活物質充填室１０が形成され、その活物質充填室１０にセパレータ９、正極活物質層４および負極活物質層５を収容することにより電池本体部１４が形成されている。また、セパレータ９とは反対側に位置するように、正極集電体６が正極側枠部材２に、負極集電体７が負極側枠部材３にそれぞれ接着されている。これにより、電池本体部１４の気密を保持するシール部１１が形成されている。セパレータ９の周縁部９ｋを負極側枠部材３に固定することにより、活物質充填室１０を正極活物質層４が配置された正極側と、負極活物質層５が配置された負極側とに分断している。活物質充填室１０内において、正極集電体６とセパレータ９との間に正極活物質層４が保持され、負極集電体７とセパレータ９との間に負極活物質層５が保持されている。このような構造とすることにより、集電体６，７をリチウム一次電池１Ａの外装材に兼用することができる。
【００１６】
図３は図２の部分拡大図であり、各部の寸法を付記している。本実施形態のリチウム一次電池１Ａは、正極集電体６の厚さをＤａ、負極集電体７の厚さをＤｃ、シール部１１の厚さをＤ１、電池中央部１４の最大厚さをＤ２としたとき、１５μｍ≦Ｄａ≦２５μｍ、１５μｍ≦Ｄｃ≦２５μｍ、１００μｍ≦Ｄ１≦３２０μｍ（好ましくは１５０μｍ≦Ｄ１≦３００μｍ）、ならびに０．３５≦Ｄ１／Ｄ２≦０．８５（好ましくは０．４≦Ｄ１／Ｄ２≦０．８）を満足する。また、電池本体部１４が台地状に盛りあがった形状を呈することから、シール部１１の厚さＤ１は、電池本体部１４の最大厚さＤ２よりも小である。電池本体部１４の最大厚さＤ２は、当該リチウム一次電池１Ａの厚さに該当し、たとえば１．０ｍｍ以下とすることができる。なお、図３に示すように、シール部１１の厚さＤ１は、正極集電体６の厚さＤａと、負極集電体７の厚さＤｃと、それら集電体６，７の間を充填するシール材としての枠部材２，３の厚さＤｓとの合計厚さ（Ｄａ＋Ｄｃ＋Ｄｓ）に等しい。
【００１７】
たとえば、リチウム一次電池１Ａの厚さが１．０ｍｍを超えるような場合には、電池容量を多少犠牲にして厚手の集電体を適用し、これによりシワの発生を抑制することが可能と考えられる。しかしながら、リチウム一次電池１Ａの最大厚さ（＝電池本体部１４の最大厚さ）をたとえば１．０ｍｍ以下と制限する場合には、電池容量の確保を優先しなければならないので、集電体６，７の厚さは２５μｍ以下と薄くする。具体的には、リチウム一次電池１ＡをＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１０に規定されたＩＣカード用途に設計するような場合である。ただしこの場合でも、ピンホールの問題があるので集電体６，７の厚さは少なくとも１５μｍは確保することを要する。そして、集電体６，７の厚さをこのような範囲内に設定する場合に、シール部１１と電池本体部１４と相対厚さ関係を上記のごとく設定することにより、繰り返しの折り曲げ力を加えても大きなシワが発生しにくくなる。大きなシワの発生を抑制することは、集電体６，７にクラック等の損傷が発生する確率の低減につながり、ひいては耐屈曲性の大幅な改善を期待できる。こうした効果の顕著性は、後述の試験結果によって証明される。
【００１８】
次に、個々の部品について詳しく説明する。枠部材２，３は、窓枠のような形状を持つ薄い樹脂シートであって、シール材としての機能を持たせるために熱融着性を有する熱可塑性樹脂で構成している。たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の水蒸気透過性の低い熱可塑性樹脂で構成された基材の両面に、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、酸変性ポリエチレン（ＰＥ−ａ）、酸変性ポリプロピレン（ＰＰ−ａ）等のホットメルト型接着剤層が形成された樹脂シートを枠部材２，３として用いることができる。もちろん、ホットメルト型接着剤の単層による樹脂シートを用いてもよい。
【００１９】
正極活物質層４は、たとえば６０質量％以上７０質量％以下の正極活物質と、１質量％以上５質量％以下の導電助剤と、２５質量％以上３５質量％以下の電解液とを含む正極合材で構成される。正極活物質としては、ＭｎＯ２などリチウムと複合酸化物を形成する遷移金属酸化物の粉末を使用できる。導電助剤には、アセチレンブラック等のカーボン材料を使用できる。電解液は有機溶媒にリチウム塩を溶解させた非水電解液である。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の高粘度溶媒を単独若しくは複数種類混合して使用できる。さらに、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチル−テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等の低粘度溶媒を混合したものを使用することもできる。また、リチウム塩は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等が使用できる。
【００２０】
負極活物質層５はリチウム箔で構成されている。リチウム箔の代わりにリチウム合金箔（たとえばリチウム−アルミニウム合金）を使用することも可能である。リチウム一次電池１Ａの製造に供するリチウム箔は、表面を予め不活性化しておくとよい。これにより、短時間の作業であればドライルームで行なうことを要せず、通常の乾燥した室内での作業が可能となる。なお、正極活物質層４と負極活物質層５の各質量は、正極の電池容量が負極の電池容量よりも大となるように調整されている。これにより、完全放電後に負極活物質層５をなすリチウム箔が残存しないようにしている。
【００２１】
集電体６，７とリード端子６ｔ，７ｔの材質としては、銅、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルおよびニッケル合金からなる良導性金属群から選択される１種を好適に使用することができる。とりわけ、ステンレス鋼は加工性、耐食性、経済性に優れるので好適である。長期の安定性を得るには、集電体の構成材料が電池内部に溶出しないことが重要である。この点について、ステンレス鋼には分がある。具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼として代表的なＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌや、析出硬化系ステンレス鋼として代表的なＳＵＳ６３１は、バネ性にも優れるのでその採用が推奨される。
【００２２】
セパレータ９は、正極と負極を隔離し且つ電解液が充分浸透する薄い膜であり、多孔質、多層構造を持つ。具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂からなる不織布が利用できる。本実施形態では、ポリエチレン製の多孔質シートをセパレータ９に採用している。
【００２３】
次に、リチウム一次電池１Ａの製造方法について説明する。
図４の工程説明図においては、便宜上、リチウム一次電池１Ａを単体で組立てている様子を示している。しかし実際には、帯状の樹脂シート部材２，３をローラから繰り出してリチウム一次電池１Ａを製造ラインに沿って連続して作製し、最終段階でシート部材２，３を切断することにより個々のリチウム一次電池１Ａに分離するという製造方法を採用する。シート部材２，３は完成品になったときに枠部材２，３となる部品であるから、本明細書においてはシート部材２，３と枠部材２，３とに同一符号を用いる。また、電解液を含む正極活物質層４と、含まない正極合材４とに同一符号を用いる。
【００２４】
図４に示すごとく、まず、厚さ方向に貫通する開口を打ち抜き等の方法で形成したシート部材３を準備する。そして、適切な大きさに成形した負極集電体７をそのシート部材３の一方の開口を塞ぐ位置に配置し、超音波溶着法または熱溶着法等の溶着方法によりシート部材３のホットメルト型樹脂接着剤層を溶融および固化させて、負極集電体７をシート部材３に接着する（４−１）。こうして、シート部材３と負極集電体７とを組付けたケース１３を得る。次に、ケース１３内に負極活物質であるリチウム箔５を収容させる。ケース１３内にリチウム箔５を配置した後、負極集電体７とは反対側から開口を塞ぐようにそのケース１３を構成するシート部材３の開口周縁部３ａにセパレータ９の外周部９ｋを固定する（４−２，４−３）。セパレータ９は、周縁部９ｋがシート部材３の開口の内周縁３ｈに掛かるように、該シート部材３に相対位置合わせして接着するので、リチウム箔５はセパレータ９に覆われる。
【００２５】
次に、セパレータ９の上に予めフィルム状に成形した正極合材４を配置する（４−３）。フィルム状の正極合材４の代わりに、ペースト状の正極合材を印刷および乾燥させる方法を採用してもよい。正極合材４をセパレータ９の上に配置した後、別途作製しておいた正極側のケース１２を正極合材４に被せる（４−４）。このようにシート部材２とシート部材３とが正極集電体６と負極集電体７との間に位置する向きでケース１２とケース１３とを重ね合わせることにより、正極集電体６、正極合材４、セパレータ９、リチウム箔５および負極集電体７がこの順序で積層された電池本体部１４を形成する。もちろん、正極合材４を正極側のケース１２内に直接配置するようにしてもよい。
【００２６】
正極側のケース１２は、正極側枠部材２となるシート部材２に正極集電体６を組付けた（接着固定した）部品であり、負極側のケース１３と同様の方法で作製することができる。ケース１２を構成するシート部材２は、負極側のシート部材３に重ね合わせたときに該シート部材３の開口よりも内周縁２ｈがシート面内方向（主面に平行な方向）の外側に位置する広口の開口を形成したものである。
【００２７】
次に、重ね合わせたケース１２とケース１３とに対し、ケース１２側から正極集電体６越しに熱溶着治具２９（または超音波溶着治具）を接触させ、シート部材２とシート部材３を溶融および固化させて両者を溶着により直接結合する。これにより、電池本体部１４の周囲に沿って該電池本体部１４の気密を保持するシール部１１を形成する（４−５）。以上の操作を実施することにより、リチウム一次電池１Ａを作製することができる。
【００２８】
シール部１１の厚さＤ１は、図４（４−５）に示すシール工程の条件によって変化する。具体的には、集電体６に熱溶着治具２９を押し付ける圧力、熱溶着治具２９の温度（超音波溶着治具の場合には超音波の周波数等）、集電体６に熱溶着治具２９を接触させる時間などの条件を調節する。条件によっては、熱溶着前のシート部材２，３の厚さをほとんど減少させることなく、気密を確実に保つことができるシール部１１を形成することが可能である。また条件によっては、シール部１１の厚さＤ１を、熱溶着前のシート部材２，３の厚さの半分程度とすることが可能である。この場合、厚さの減少分は活物質充填室１０側に若干流れ込んだりするが、電池の機能低下を招来する問題はない。
【実施例】
【００２９】
以下の手順で図１の構造を有するリチウム一次電池を作製した。
（正極部品の作製）
（ａ１）ＳＵＳ３１６製の金属箔（厚さ２０μｍ）を２種類の正極集電体の大きさ（２９ｍｍ×２２ｍｍ（シール幅１．５ｍｍ品用）、３３ｍｍ×２６ｍｍ（シール幅２．６ｍｍ品用）に切断し、脱脂洗浄した。
（ｂ１）開口を有するシート部材（酸変性ポリプロピレン製；厚さ１２０μｍ、１６０μｍまたは２００μｍ）に上記正極集電体を加熱により接着し、図４（４−４）に示す正極側のケースに相当する部品を作製した。
（ｃ１）正極活物質としてのＭｎＯ２粉末４８ｗｔ％、導電助剤としてのカーボン粉末３ｗｔ％、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン粉末３ｗｔ％、溶剤としてのＮＭＰ４６ｗｔ％をミキサーで混錬して泥状の正極合材を作製した。次に、２０μｍの厚さを持つＳＵＳ３１６からなる支持箔（正極集電体とは別部材）に正極合材をテーブルコータにて塗布し、乾燥させた。その後、正極合材を支持箔とともにロールラミネータで圧縮成形し、２０ｍｍ×３０ｍｍのサイズに打ち抜いて支持箔付きの正極フィルムを作製した。
（ｄ１）正極フィルムを（ｂ１）で作製した正極側のケース１２に支持箔ごと収容させた。
【００３０】
（負極部品の作製）
（ａ２）正極と同一手順、同一材料にて２種類の大きさの負極集電体を作製した。
（ｂ２）正極と同一手順、同一材料にて図４に示す負極側のケースに相当する部品を作製した。
（ｃ２）上記（ｂ２）で作製したケースの底面をなす負極集電体にレーザを照射し、面粗し処理を行なった。面粗し処理の実施後、厚さ４５μｍのリチウム箔をケース内に配置した。さらに、セパレータ（ポリエチレン製）をリチウム箔の上に載置し、そのセパレータの周縁部をケースに接着した。
【００３１】
（電池組立）
エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの混合溶媒（体積比１：４）に１ｍｏｌ／ｌｉｔｅｒのＬｉＣＦ３ＳＯ３を溶解させた電解液を、正極合材フィルムに所定量滴下した。その後、正極フィルムがセパレータに接触するように、上記（ｄ１）で作製した正極部品と、上記（ｃ２）で作製した負極部品とを重ね合わせ、図４（４−５）で説明した手順で熱溶着工程を実施し、図２の構造を持つリチウム一次電池を作製し、安定化放電処理を施した。なお、熱溶着工程の条件およびシート部材の厚さを種々異ならせることにより、シール部の厚さが相違する複数種類のリチウム一次電池を作製した。また、大きさの異なる２種類の集電体を用いることにより、シール幅Ｗ（図３参照）が１．５ｍｍの電池と、２．５ｍｍの電池とを作製した。
【００３２】
（曲げサイクル試験）
上記のようにして作製したリチウム一次電池を図５（ａ）に示すごとくカードに収容し、曲げサイクル試験用のサンプルを得た。カードは、図５（ａ）中に記載の厚さを持つ四層のＰＥＴフィルム（ＥＶＡ接着層付き）からなる。次に、各サンプルについて、図６の上段図に示すごとく、電池を収容している部分の初期厚さＴ１を計測した。次に、図５（ｂ）に示すごとく、各サンプルについて長辺方向に表裏各２５０回、短辺方向に表裏各２５０回、合計１０００回繰り返し曲げる曲げサイクル試験を行なった。その後、各サンプルについて、図６の下段図に示すごとく、初期厚さを計測した位置の曲げサイクル試験後の厚さＴ２を再計測した。そして、サンプルの初期厚さＴ１より、曲げサイクル試験後の厚さＴ２を減じた値を電池のシワ高さとして算出した。
【００３３】
図７は、縦軸にシワ高さ、横軸にシール部の厚さＤ１をとって、上記計測結果を表わしたグラフである。図７より明らかなように、シール部の厚さＤ１が３２０μｍを超えるサンプルは、曲げサイクル試験実施後のシワ高さが急激に増大する傾向を示した。具体的には、カードが要求するシワ高さの限度である８０μｍを大きく上回るシワが発生した。
【００３４】
図８は、縦軸にシワ高さ、横軸に（Ｄ１／Ｄ２）をとって、上記計測結果を表わしたグラフである。（Ｄ１／Ｄ２）は、シール部の厚さＤ１を電池本体部の厚さＤ２で除した値である。図８より明らかなように、Ｄ１／Ｄ２の値が０．８５よりも大きいサンプルは、曲げサイクル試験実施後のシワ高さが急激に増大する傾向を示した。具体的には、カードが要求するシワ高さの限度である８０μｍを大きく上回るシワが発生した。
【００３５】
以上の試験結果より、（Ｄ１／Ｄ２）を０．８５以下に調整したペーパー型リチウム一次電池は、繰り返しの曲げ力を加えても大きなシワが生じにくいことが判明した。この事実は、シール幅（１．５ｍｍ品と２．６ｍｍ品）に拠らないことが、図７および図８に示す結果より明らかである。
【００３６】
次に、集電体の材料を変更して同様の試験を行なった。結果を図９に示す。集電体の材料としてＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３１６、ＴｉおよびＮｉのグループから選択されるいずれの金属を用いた場合でも、高いシワ抑制効果を得ることができた。
【００３７】
以上、本明細書では主にＩＣカード用途であることを想定して発明の説明を行なったが、適用対象はＩＣカードに限定されない。たとえば、ＰＣＭＣＩＡカードまたはＲＦＩＤタグの内蔵電源としても本発明の薄型電池が好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかるリチウム一次電池の斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図。
【図３】図２の部分拡大図。
【図４】図１のリチウム一次電池の製造工程説明図。
【図５】発明の効果を確かめるための試験手順の説明図。
【図６】シワ高さの定義を説明する図。
【図７】試験結果を示すグラフ。
【図８】同じく試験結果を示すグラフ。
【図９】集電体の材料を変更した場合の効果の差異の検証結果。
【図１０】従来の薄型電池の断面図。
【図１１】シワが発生する理由を説明する図。
【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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