(57)【要約】      （修正有）【課題】電池ケースの耐ガス透過性が良好で、しかも、電池ケースの金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない電池を提供する。【解決手段】電池１００は、加圧溶着部１１０ｋにおいてラミネートフィルム１０１をその厚み方向に加圧しつつ加熱し、内側樹脂フィルム１１１を熱溶着させて、発電要素１５０を内部に封止する電池ケースを備えている。ラミネートフィルム１０１の加圧溶着部１１０ｋは、その厚み方向に正極端子が位置する第１加圧溶着部と、その厚み方向に負極端子１３０が位置する第２加圧溶着部１１０ｄとを含んでいる。ラミネートフィルム１０１は、電池ケース１１０のうち、第１加圧溶着部と、この周囲を取り囲む第１周囲部と、第２加圧溶着部１１０ｄと、この周囲を取り囲む第２周囲部１１０ｆとを除く部位に、金属フィルム１１２を有している。【選択図】図２
2006339042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及びセパレータからなる発電要素と、
電池ケースであって、
少なくとも、最も内側に位置する内側樹脂フィルム、この内側樹脂フィルムの外側に隣り合って位置する金属フィルム及びこの金属フィルムの外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルムを有するラミネートフィルムからなり、
折り返した１枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、または、２枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、加圧溶着部において上記ラミネートフィルムをその厚み方向に加圧しつつ加熱し、上記内側樹脂フィルムを熱溶着させて、上記発電要素を内部に封止してなる
電池ケースと、
上記正極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する正極端子と、
上記負極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する負極端子と、を備える
電池であって、
上記ラミネートフィルムの上記加圧溶着部は、
その厚み方向に上記正極端子が位置する第１加圧溶着部と、
その厚み方向に上記負極端子が位置する第２加圧溶着部と、を含み、
上記ラミネートフィルムは、上記電池ケースのうち、
上記第１加圧溶着部と、
この周囲を取り囲む第１周囲部と、
上記第２加圧溶着部と、
この周囲を取り囲む第２周囲部と、を除く部位に、上記金属フィルムを有してなる
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記第１周囲部及び第２周囲部は、前記ラミネートフィルムが重なり合うフィルム重なり部内にのみ位置してなる
電池。
【請求項３】
正極、負極、及びセパレータからなる発電要素と、
平面視したとき、自身の周線に直線状に延びる直状辺を少なくとも１つ含む電池ケースであって、
少なくとも、最も内側に位置する内側樹脂フィルム、この内側樹脂フィルムの外側に隣り合って位置する金属フィルム及びこの金属フィルムの外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルムを有するラミネートフィルムからなり、
折り返した１枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、または、２枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、加圧溶着部において上記ラミネートフィルムをその厚み方向に加圧しつつ加熱し、上記内側樹脂フィルムを熱溶着させて、上記発電要素を内部に封止してなる
電池ケースと、
上記正極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する正極端子であって、
上記加圧溶着部のうち、上記直状辺のいずれかに沿って延びる帯状の第１加圧溶着辺部を経由して外部に延出する正極端子と、
上記負極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する負極端子であって、
上記加圧溶着部のうち、上記直状辺のいずれかに沿って延びる帯状の第２加圧溶着辺部を経由して外部に延出する負極端子と、を備える
電池であって、
上記ラミネートフィルムは、上記電池ケースのうち、
上記第１加圧溶着辺部と、
上記第１加圧溶着辺部の内側に位置し、これに隣接して延びる帯状の第１帯状部と、
上記第２加圧溶着辺部と、
上記第２加圧溶着辺部の内側に位置し、これに隣接して延びる帯状の第２帯状部と、を除く部位に、上記金属フィルムを有してなる
電池。
【請求項４】
請求項３に記載の電池であって、
前記電池ケースは、平面視矩形状を有し、
前記ラミネートフィルムは、平面視矩形状を有し、
上記電池ケースのうち、前記第１加圧溶着辺部と前記第２加圧溶着辺部とは、
同一である、または、
平面視、平行に配置されてなる
電池。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電池であって、
前記第１帯状部及び第２帯状部は、前記ラミネートフィルムが重なり合うフィルム重なり部内にのみ位置してなる
電池。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電池であって、
前記正極端子及び負極端子は、
前記内側樹脂フィルムの熱溶着時に溶融する樹脂からなるタブフィルムを介して、間接に、上記内側樹脂フィルムと溶着してなる
電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池、特に、金属フィルムと樹脂フィルムとを積層してなるラミネートフィルムからなる電池ケースを有する電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電池の小型化、軽量化等の要求に応えるべく、金属フィルムと樹脂フィルムとを積層してなるラミネートフィルムにより電池ケースを形成した電池が、多数提案されている。このような電池では、電池ケースのうち、ラミネートフィルムが重ね合わされた周縁部に位置する溶着部において、内側樹脂フィルムの熱溶着により、電池ケースの内部から外部に延出する正極端子及び負極端子を挟着すると共に、発電要素を封止している。このため、熱溶着により、正極端子及び負極端子と溶着する位置において、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなった場合には、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞があった。
【０００３】
このような課題を解決すべく、近年、様々な電池が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５５３５号公報
【特許文献２】特開平８−３１５７８７号公報
【０００４】
特許文献１では、正極端子及び負極端子と、ラミネートフィルムとの間に、接着性絶縁フィルム（タブフィルム）を介在させることを提案している。これにより、正極端子及び負極端子と、ラミネートフィルムに含まれる金属フィルムとの距離（絶縁距離）を長くすることができるので、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間の短絡を抑制することができるとされている。しかしながら、このような手法では、接着性絶縁フィルム（タブフィルム）を介在させない電池に比べれば、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じ難くはなるが、根本的に、上記短絡を防止することはできなかった。
【０００５】
特許文献２で提案されている電池は、アルミ層（金属フィルム）を、ラミネートフィルムの切断面及びフィルムの熱融着部の端面に露出しないように設けている。これにより、希硫酸（電解液）がアルミ層（金属フィルム）に接触するのを防止し、アルミ層（金属フィルム）が腐食するのを防止することができるとされている。このように、特許文献２での電池は、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間の短絡を防止する目的で発明された電池ではないが、実施例にかかる電池では、結果的に、上記短絡を防止することができる。
【０００６】
具体的には、特許文献２の電池では、電池ケースをなすラミネートフィルムのうち、極板群（発電要素）の積層方向に見て、極板群と略一致する領域にのみアルミ層（金属フィルム）を配置させている。換言すれば、ラミネートフィルムが重ね合わされた周縁部に位置する溶着部には、一切、金属フィルムを配置していない。このため、特許文献２での電池では、熱溶着により、正極端子及び負極端子と溶着する位置において、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなったとしても、その部位には金属フィルムを配置していないため、正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の電池では、電池ケースをなすラミネートフィルムのうち、極板群（発電要素）の積層方向に見て、極板群と略一致する領域にのみアルミ層（金属フィルム）を配置させている。すなわち、電池ケースのうち、ラミネートフィルムが重ね合わされた周縁部など、極板群（発電要素）の側方に位置する部位には、一切、金属フィルムが配置されていない。このため、金属フィルムを、電池ケースをなすラミネートフィルムの全面に亘り配置させた電池に比べて、電池ケースの耐ガス透過性が大きく低下してしまう虞があった。具体的には、例えば、ケース内部への水蒸気の進入や、ケース内部のガスが外部に排出されるのを、充分に抑制できなくなる虞があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースの耐ガス透過性が良好で、しかも、電池ケースの金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない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】
【０００９】
その解決手段は、正極、負極、及びセパレータからなる発電要素と、電池ケースであって、少なくとも、最も内側に位置する内側樹脂フィルム、この内側樹脂フィルムの外側に隣り合って位置する金属フィルム及びこの金属フィルムの外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルムを有するラミネートフィルムからなり、折り返した１枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、または、２枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、加圧溶着部において上記ラミネートフィルムをその厚み方向に加圧しつつ加熱し、上記内側樹脂フィルムを熱溶着させて、上記発電要素を内部に封止してなる電池ケースと、上記正極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する正極端子と、上記負極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する負極端子と、を備える電池であって、上記ラミネートフィルムの上記加圧溶着部は、その厚み方向に上記正極端子が位置する第１加圧溶着部と、その厚み方向に上記負極端子が位置する第２加圧溶着部と、を含み、上記ラミネートフィルムは、上記電池ケースのうち、上記第１加圧溶着部と、この周囲を取り囲む第１周囲部と、上記第２加圧溶着部と、この周囲を取り囲む第２周囲部と、を除く部位に、上記金属フィルムを有してなる電池である。
【００１０】
本発明の電池は、内側樹脂フィルム、金属フィルム、及び外側樹脂フィルムを有するラミネートフィルムからなる電池ケースを備えている。このラミネートフィルムは、電池ケースのうち、厚み方向に正極端子が位置する第１加圧溶着部と、この周囲を取り囲む第１周囲部と、厚み方向に負極端子が位置する第２加圧溶着部と、この周囲を取り囲む第２周囲部とを除く部位に、金属フィルムを有している。すなわち、第１加圧溶着部、第１周囲部、第２加圧溶着部、及び第２周囲部に、金属フィルムが配置されていない。このため、熱溶着により、第１加圧溶着部及び第２加圧溶着部において、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなったとしても、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない。
【００１１】
しかも、電池ケースのうち、第１加圧溶着部、第１周囲部、第２加圧溶着部、及び第２周囲部を除く部位には全て、金属フィルムが配置されている。すなわち、電池ケースのうち、正極端子及び負極端子と近接する部位を除き、いずれの部位にも（発電要素の側方に位置する部位にも）、金属フィルムが配置されている。これにより、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間の短絡を、確実に防止できると共に、電池ケースのガス透過性を小さくすることができる。具体的には、例えば、ケース内部への水蒸気の進入や、ケース内部のガスが外部に排出されるのを抑制することができる。このように、本発明の電池は、電池ケースのガス透過性が小さく、しかも、電池ケースの金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない。
【００１２】
なお、正極端子と正極とを間接に接続する形態としては、正極リードを介して、正極端子と正極とを接続する形態を例示できる。同様に、負極端子と負極とを間接に接続する形態としては、負極リードを介して、負極端子と負極とを接続する形態を例示できる。
また、ラミネートフィルムは、外側樹脂フィルムの外側に、さらに樹脂フィルムや金属フィルムを備えていても良い。この場合、外側にある金属フィルムについては、第１加圧溶着部、第１周囲部、第２加圧溶着部、及び第２周囲部に存在していても良い。
【００１３】
また、本発明の電池の電池ケースは、平面視矩形状に限らず、ラミネートフィルムを重ね合わせてなる形状であれば、いずれの形状であっても良い。
また、発電要素の構造は、シート状の正極、負極、及びセパレータを捲回してなる捲回型や、板状の正極、負極、及びセパレータを積層した積層型など、いずれの構造であっても良い。
【００１４】
さらに、上記の電池であって、前記第１周囲部及び第２周囲部は、前記ラミネートフィルムが重なり合うフィルム重なり部内にのみ位置してなる電池とすると良い。
【００１５】
本発明の電池では、第１周囲部及び第２周囲部が、ラミネートフィルムが重なり合うフィルム重なり部内にのみ位置している。換言すれば、電池ケースのうち、フィルム重なり部内の一部（第１加圧溶着部、第１周囲部、第２加圧溶着部、及び第２周囲部）を除く領域の全体にわたり、金属フィルムを配置している。従って、本発明の電池では、電池ケースのうち、発電要素を収容する収容部の略全体を、金属フィルムで覆うことができる。これにより、電池ケースのガス透過性を、極めて小さくすることができる。
【００１６】
他の解決手段は、正極、負極、及びセパレータからなる発電要素と、平面視したとき、自身の周線に直線状に延びる直状辺を少なくとも１つ含む電池ケースであって、少なくとも、最も内側に位置する内側樹脂フィルム、この内側樹脂フィルムの外側に隣り合って位置する金属フィルム及びこの金属フィルムの外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルムを有するラミネートフィルムからなり、折り返した１枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、または、２枚の上記ラミネートフィルムを重ね合わせて、加圧溶着部において上記ラミネートフィルムをその厚み方向に加圧しつつ加熱し、上記内側樹脂フィルムを熱溶着させて、上記発電要素を内部に封止してなる電池ケースと、上記正極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する正極端子であって、上記加圧溶着部のうち、上記直状辺のいずれかに沿って延びる帯状の第１加圧溶着辺部を経由して外部に延出する正極端子と、上記負極に直接または間接に接続し、重ね合わされた上記ラミネートフィルムの間を通じて、上記電池ケースの内部から外部に延出する負極端子であって、上記加圧溶着部のうち、上記直状辺のいずれかに沿って延びる帯状の第２加圧溶着辺部を経由して外部に延出する負極端子と、を備える電池であって、上記ラミネートフィルムは、上記電池ケースのうち、上記第１加圧溶着辺部と、上記第１加圧溶着辺部の内側に位置し、これに隣接して延びる帯状の第１帯状部と、上記第２加圧溶着辺部と、上記第２加圧溶着辺部の内側に位置し、これに隣接して延びる帯状の第２帯状部と、を除く部位に、上記金属フィルムを有してなる電池である。
【００１７】
本発明の電池は、内側樹脂フィルム、金属フィルム、及び外側樹脂フィルムを有するラミネートフィルムからなる電池ケースを備えている。このラミネートフィルムは、電池ケースのうち、直状辺のいずれかに沿って延びる帯状の第１加圧溶着辺部と、これの内側に隣接して延びる第１帯状部と、直状辺のいずれかに沿って延びる帯状の第２加圧溶着辺部と、これの内側に隣接して延びる第２帯状部とを除く部位に、金属フィルムを有している。すなわち、第１加圧溶着辺部、第１帯状部、第２加圧溶着辺部、及び第２帯状部に、金属フィルムが配置されていない。このため、熱溶着により、第１加圧溶着辺部及び第２加圧溶着辺部において、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなったとしても、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない。
【００１８】
しかも、電池ケースのうち、第１加圧溶着辺部、第１帯状部、第２加圧溶着辺部、及び第２帯状部を除く部位には全て、金属フィルムが配置されている。すなわち、電池ケースのうち、正極端子及び負極端子と近接する部位を除き、いずれの部位にも（発電要素の側方に位置する部位にも）、金属フィルムが配置されている。これにより、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間の短絡を、確実に防止できると共に、電池ケースのガス透過性を小さくすることができる。具体的には、例えば、ケース内部への水蒸気の進入や、ケース内部のガスが外部に排出されるのを抑制することができる。このように、本発明の電池は、電池ケースのガス透過性が小さく、しかも、電池ケースの金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない。
【００１９】
なお、第１加圧溶着辺部と第２加圧溶着辺部、及び第１帯状部と第２帯状部は、同一の部位とすることもできるし、別の部位としても良い。
また、正極端子と正極とを間接に接続する形態としては、正極リードを介して、正極端子と正極とを接続する形態を例示できる。同様に、負極端子と負極とを間接に接続する形態としては、負極リードを介して、負極端子と負極とを接続する形態を例示できる。
【００２０】
また、ラミネートフィルムは、外側樹脂フィルムの外側に、さらに樹脂フィルムや金属フィルムを備えていても良い。この場合、外側にある金属フィルムについては、第１加圧溶着辺部、第１帯状部、第２加圧溶着辺部、及び第２帯状部に存在していても良い。
また、発電要素の構造は、シート状の正極、負極、及びセパレータを捲回してなる捲回型や、板状の正極、負極、及びセパレータを積層した積層型など、いずれの構造であっても良い。
【００２１】
さらに、上記の電池であって、前記電池ケースは、平面視矩形状を有し、前記ラミネートフィルムは、平面視矩形状を有し、上記電池ケースのうち、前記第１加圧溶着辺部と前記第２加圧溶着辺部とは、同一である、または、平面視、平行に配置されてなる電池とすると良い。
【００２２】
本発明の電池は、電池ケースが平面視矩形状を有している。しかも、電池ケースのうち、第１加圧溶着辺部と第２加圧溶着辺部とは、同一である、または、平面視、平行に配置されている。これにより、平面視矩形状をなすラミネートフィルムのうち、金属フィルムを配置させない部位を、一辺、または平行な２辺に沿う部位とすることができる。このため、ラミネートフィルムを量産するべく、長尺のラミネートフィルム材を分割して、多数のラミネートフィルムを作製する場合には、容易に、且つ安価に作製することができる。具体的には、長尺のラミネートフィルム材のうち、長手方向に沿う一端部または両端部を除いて、長尺の金属フィルム材を配置させるようにすれば、これを、所定の長さごとに切断するだけで、所定のラミネートフィルムを、多数得ることができる。
このように、ラミネートフィルムを、容易に且つ安価に作製することができるので、本発明の電池は、製作容易で安価となる。
【００２３】
さらに、上記いずれかの電池であって、前記第１帯状部及び第２帯状部は、前記ラミネートフィルムが重なり合うフィルム重なり部内にのみ位置してなる電池とすると良い。
【００２４】
本発明の電池では、第１帯状部及び第２帯状部が、ラミネートフィルムが重なり合うフィルム重なり部内にのみ位置している。換言すれば、電池ケースのうち、フィルム重なり部内の一部（第１加圧溶着辺部、第１帯状部、第２加圧溶着辺部、及び第２帯状部）を除く領域の全体にわたり、金属フィルムを配置している。従って、本発明の電池では、電池ケースのうち、発電要素を収容する収容部の略全体を、金属フィルムで覆うことができる。これにより、電池ケースのガス透過性を、極めて小さくすることができる。
【００２５】
さらに、上記いずれかの電池であって、前記正極端子及び負極端子は、前記内側樹脂フィルムの熱溶着時に溶融する樹脂からなるタブフィルムを介して、間接に、上記内側樹脂フィルムと溶着してなる電池とすると良い。
【００２６】
正極端子及び負極端子は、金属製であるため、内側樹脂フィルムを溶着したとき、このフィルムとの密着性が十分でない虞がある。これに対し、本発明の電池では、正極端子及び負極端子は、内側樹脂フィルムの熱溶着時に溶融する樹脂からなるタブフィルムを介して、間接に、内側樹脂フィルムと溶着している。このように、内側樹脂フィルムをタブフィルムと溶着させることで、密着性が良好となるので、電池ケースにより、正極端子及び負極端子を確実に挟着できると共に、発電要素を確実に封止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態（実施例１，２）について、図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
図１は、本実施例１にかかる電池１００の平面図である。一方、図２は、電池１００の要部断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
本実施例１の電池１００は、図１に示すように、平面視矩形状の電池ケース１１０と、電池ケース１１０の内部から外部に延出する正極端子１２０と、電池ケース１１０の内部から外部に延出する負極端子１３０とを備えている。
【００２８】
さらに、図２に示すように、電池ケース１１０の内部には、発電要素１５０が収容されている。この発電要素１５０は、断面長円状をなし、シート状の正極１５５，負極１５６，セパレータ１５７を捲回してなる扁平型の捲回体である。このうち、正極１５５は、図示していないが、その一端部（正極活物質を含む正極合材が塗工されていない未塗工部）に位置する正極接続部１５５ｂ（図４参照）おいて、正極端子１２０に溶接されている。また、負極１５６は、その一端部（負極活物質を含む負極合材が塗工されていない未塗工部）に位置する負極接続部１５６ｂにおいて、負極端子１３０に溶接されている。
【００２９】
電池ケース１１０は、図２に示すように、電池ケース１１０の最も内側に位置する内側樹脂フィルム１１１、この内側樹脂フィルム１１１の外側に隣り合って位置する金属フィルム１１２、及びこの金属フィルム１１２の外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルム１１３が積層されたラミネートフィルム１０１で形成されている。この電池ケース１１０は、図４に示すように、収容空間Ｇ１内に発電要素１５０を配置させたラミネートフィルム１０１が、折り返し位置１１０ｇで折り返され、図１に示すように、矩形環状のフィルム重なり部１１０ｂ（電池ケース１１０の周縁部）で重ね合わせられて、平面視矩形状に成形されている。
【００３０】
さらに、この電池ケース１１０は、図１に示すように、フィルム重なり部１１０ｂの周縁部に位置する加圧溶着部１１０ｋ（図中、二点鎖線と電池ケース１１０の外形線とで囲まれた矩形環状の領域）において、内側樹脂フィルム１１１を互いに熱溶着させて、発電要素１５０を内部に封止している。詳細には、加圧溶着部１１０ｋにおいて、ラミネートフィルム１０１を、その厚み方向（図中、紙面に直交する方向）に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルム１１１を熱溶着させている。このとき、正極端子１２０及び負極端子１３０は、重ね合わされたラミネートフィルム１０１同士の間を通じて、電池ケース１１０の内部から外部に延出しつつ、電池ケース１１０により挟着される（図２参照）。
【００３１】
なお、本実施例１の電池１００では、ラミネートフィルム１０１の内側樹脂フィルム１１１として、ポリプロピレン樹脂フィルムを用いている。また、金属フィルム１１２として、アルミニウム箔を用いている。また、外側樹脂フィルム１１３として、ポリエチレン樹脂フィルムを用いている。
【００３２】
ところで、従来の電池では、平面視同一形状の内側樹脂フィルムと、金属フィルムと、外側樹脂フィルムとが積層されたラミネートフィルムにより、電池ケースを形成していた。従って、内側樹脂フィルムを介して、金属フィルムと正極端子とが、また、金属フィルムと負極端子とが、ラミネートフィルムの厚み方向に重なり合っていた（金属フィルムの厚み方向に、正極端子及び負極端子が位置していた）。このため、加圧溶着部において、ラミネートフィルムを、その厚み方向に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルムを熱溶着させると、正極端子と溶着する位置において、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなった場合には、金属フィルムと正極端子との間で短絡が生じる虞があった。同様に、負極端子と溶着する位置において、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなった場合には、金属フィルムと負極端子との間で短絡が生じる虞があった。
【００３３】
これに対し、本実施例１の電池１００では、図１に示すように、ラミネートフィルム１０１は、電池ケース１１０のうち、厚み方向に正極端子１２０が位置する第１加圧溶着部１１０ｃ（図中、ハッチングで示す部位）と、この周囲を取り囲む第１周囲部１１０ｅ（図中、破線で囲む領域）と、厚み方向に負極端子１３０が位置する第２加圧溶着部１１０ｄ（図中、ハッチングで示す部位）と、この周囲を取り囲む第２周囲部１１０ｆ（図中、破線で囲む領域）とを除く部位に、金属フィルム１１２を有している。換言すれば、第１加圧溶着部１１０ｃ、第１周囲部１１０ｅ、第２加圧溶着部１１０ｄ、及び第２周囲部１１０ｆには、内側樹脂フィルム１１１及び外側樹脂フィルム１１３のみを配置し、金属フィルム１１２を配置していない。このため、熱溶着により、第１加圧溶着部１１０ｃ及び第２加圧溶着部１１０ｄにおいて、加圧・溶融により、内側樹脂フィルム１１１の厚みが薄くなったとしても、金属フィルム１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間で短絡が生じる虞がない（図２参照）。
【００３４】
しかも、電池ケース１１０のうち、第１加圧溶着部１１０ｃ、第１周囲部１１０ｅ、第２加圧溶着部１１０ｄ、及び第２周囲部１１０ｆを除く部位には全て、金属フィルム１１２を配置している。すなわち、電池ケース１１０のうち、正極端子１２０及び負極端子１３０と近接する部位を除き、全て、金属フィルム１１２を配置している。これにより、金属フィルム１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を、確実に防止できると共に、電池ケース１１０のガス透過性を小さくすることができる。具体的には、例えば、電池ケース１１０の内部への水蒸気の進入を抑制することができる。
【００３５】
特に、本実施例１の電池１００では、図１及び図２に示すように、第１周囲部１１０ｅ及び第２周囲部１１０ｆを、ラミネートフィルム１０１が重なり合うフィルム重なり部１１０ｂ内にのみ設けている。換言すれば、電池ケース１１０のうち、フィルム重なり部１１０ｂ内の一部を除き、いずれの部位にも、金属フィルム１１２を配置している。詳細には、正極端子１２０及び負極端子１３０との間での短絡を防止するための必要最小限の部位（具体的には、第１加圧溶着部１１０ｃ、第１周囲部１１０ｅ、第２加圧溶着部１１０ｄ、及び第２周囲部１１０ｆ）のみを除き、金属フィルム１１２を配置している。これにより、図２に示すように、電池ケース１１０のうち、発電要素１５０を収容する収容部１１０ｈの略全体を、金属フィルム１１２で覆うことができるので、電池ケース１１０のガス透過性を、極めて小さくすることができる。
【００３６】
ところで、正極端子１２０及び負極端子１３０は、金属製（具体的には、正極端子１２０はアルミニウム製、負極端子１３０は、銅またはニッケル製）であるため、熱溶着では、内側樹脂フィルム１１１との密着性を十分高くできない虞がある。これに対し、本実施例１の電池１００では、図２に示すように、正極端子１２０及び負極端子１３０のうち、内側樹脂フィルム１１１が溶着する位置には、樹脂からなるタブフィルム１６１を予め固着している。従って、内側樹脂フィルム１１１は、直接、正極端子１２０及び負極端子１３０に溶着するのではなく、樹脂からなるタブフィルム１６１と溶着することで、間接に、正極端子１２０及び負極端子１３０に固着する。
【００３７】
このように、内側樹脂フィルム１１１をタブフィルム１６１と溶着することで、密着性が良好となるので、電池ケース１１０により、正極端子１２０及び負極端子１３０を確実に挟着できると共に、発電要素１５０を確実に封止することができる。しかも、金属シート１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間に、内側樹脂フィルム１１１に加えて、樹脂からなるタブフィルム１６１が介在するので、金属フィルム１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を、より確実に防止できる。
【００３８】
次に、本実施例１の電池１００の製造方法について説明する。
まず、２種類の金属シートに、それぞれ異なる活物質を含む電極合材（正極合材と負極合材）を塗布して、シート状の正極１５５及び負極１５６を製造する。次いで、正極１５５、負極１５６、及びセパレータ１５７を積層し、これを捲回して扁平捲回型の発電要素１５０を形成する。なお、正極１５５、負極１５６、及びセパレータ１５７を積層する際には、発電要素１５０の一端部から、正極１５５のうち正極合材を塗工していない未塗工部が突出するように、正極１５５を配置しておく。さらには、負極１５６のうち負極合材を塗工していない未塗工部が、正極１５５の未塗工部とは反対側から突出するように、負極１５６を配置しておく。これにより、図４に示すように、正極接続部１５５ｂ及び負極接続部１５６ｂを有する発電要素１５０が形成される。
【００３９】
次に、発電要素１５０の正極接続部１５５ｂと正極端子１２０とを接続する。具体的には、例えば、正極接続部１５５ｂと正極端子１２０とを圧着した状態で溶接（例えば、超音波溶接、スポット溶接）することにより、正極接続部１５５ｂと正極端子１２０とを接続する。同様に、発電要素１５０の負極接続部１５６ｂと負極端子１３０とを接続する。具体的には、例えば、負極接続部１５６ｂと負極端子１３０とを圧着した状態で溶接（例えば、超音波溶接、スポット溶接）することにより、負極接続部１５６ｂと負極端子１３０とを接続する。次いで、正極端子１２０及び負極端子１３０のうち、後に発電要素１５０を電池ケース１１０内に収容した際に、フィルム重なり部１１０ｂと接触する位置に、タブフィルム１６１を貼着する。
【００４０】
これとは別に、図３に示す、ラミネートフィルム１０１を用意する。具体的には、内側樹脂フィルム１１１、金属フィルム１１２、及び外側樹脂フィルム１１３を積層した後、これを押圧成形して、収容空間Ｇ１，Ｇ２を凹設したラミネートフィルム１０１を得る。但し、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ラミネートフィルム１０１のうち、第１加圧溶着部１１０ｃ及び第１周囲部１１０ｅと、第２加圧溶着部１１０ｄ及び第２周囲部１１０ｆには、金属フィルムが位置しない形態の金属フィルム１１２を用いて、ラミネートフィルム１０１を形成する。
【００４１】
次に、図４に示すように、正極端子１２０及び負極端子１３０を溶接した発電要素１５０を、ラミネートフィルム１０１の収容空間Ｇ１内に配置する。次いで、ラミネートフィルム１０１を、その折り返し位置１１０ｇで折り返し、フィルム重なり部１１０ｂで重ね合わせて、発電要素１５０を内部に収容する。
【００４２】
次いで、図５に示すように、フィルム重なり部１１０ｂの周縁部に位置する加圧溶着部１１０ｋを、加熱された押圧部材１１，１２で挟み、ラミネートフィルム１０１を、その厚み方向（図中、上下方向）に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルム１１１同士を熱溶着させる。これにより、図２に示すように、正極端子１２０及び負極端子１３０を、重ね合わされたラミネートフィルム１０１の間を通じて、電池ケース１１０の内部から外部に延出させつつ、内部に発電要素１５０を封止することができる。このとき、電池ケース１１０が形成されると共に、図１に示す電池１００が完成する。
【００４３】
ところで、ラミネートフィルム１０１を熱溶着すると、図２に示すように、加圧溶着部１１０ｋのうち、フィルムの厚み方向に正極端子１２０及び負極端子１３０が位置する、第１，第２加圧溶着部１１０ｃ，１１０ｄにおいて、内側樹脂フィルム１１１の厚みが薄くなることがある。しかしながら、本実施例１では、第１加圧溶着部１１０ｃ及び第１周囲部１１０ｅと、第２加圧溶着部１１０ｄ及び第２周囲部１１０ｆとに、金属フィルム１１２を配置させていないので、正極端子１２０及び負極端子１３０と金属フィルム１１２との間で短絡が生じる虞がない。しかも、金属シート１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間に、内側樹脂フィルム１１１に加えて、樹脂からなるタブフィルム１６１を介在させているので、金属フィルム１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を、より確実に防止できる。
【００４４】
さらには、内側樹脂フィルム１１１を正極端子１２０及び負極端子１３０に溶着するのではなく、正極端子１２０及び負極端子１３０の位置では、内側樹脂フィルム１１１とタブフィルム１６１とを溶着している。このように、樹脂同士を溶着することで、密着性が良好となるので、電池ケース１１０により、正極端子１２０及び負極端子１３０を確実に挟着できると共に、発電要素１５０を確実に封止することができる。
【００４５】
なお、加熱された押圧部材１１，１２により、ラミネートフィルム１０１の内側樹脂フィルム１１１を熱溶着させる前に、正極端子１２０及び負極端子１３０を通じて、タブフィルム１６１及び内側樹脂フィルム１１１を予熱しておくのが好ましい。これにより、内側樹脂フィルム１１１及びタブフィルム１６１の密着性が良好となり、確実に封止することができる。
【００４６】
（実施例２）
図６は、本実施例２にかかる電池２００の平面図であり、図２は、電池２００の部分断面図であり、図６のＡ−Ａ断面図に相当する。
本実施例２の電池２００は、実施例１の電池１００と比較して、電池ケースをなすラミネートフィルムの構成が異なり、その他については同様である。具体的には、図６に示すように、本実施例２の電池２００は、実施例１の電池１００と異なり、ラミネートフィルム２０１からなる電池ケース２１０を備えている。
【００４７】
さらに、具体的には、電池ケース２１０は、図２に示すように、内側樹脂フィルム１１１と金属フィルム２１２と外側樹脂フィルム１１３とが、電池ケース２１０の内側から順に積層されたラミネートフィルム２０１で形成されている。この電池ケース２１０は、図６に示すように、フィルム重なり部２１０ｂの周縁部に位置する加圧溶着部２１０ｋ（図中、二点鎖線と電池ケース１１０の外形線とで囲まれた矩形環状の領域）を加熱しつつ押圧することで、内側樹脂フィルム１１１を熱溶着させて、発電要素１５０を内部に封止している。
【００４８】
ところで、ラミネートフィルム２０１は、図６に示すように、電池ケース２１０の加圧溶着部２１０ｋのうち、厚み方向に正極端子１２０及び負極端子１３０が位置し、電池ケース２１０の第１直状辺２１０ｍに沿って延びる帯状の第１加圧溶着辺部２１０ｄ（図中、ハッチングで示す部位）と、これの内側に隣接して延びる第１帯状部２１０ｆ（図中、破線と第１加圧溶着辺部２１０ｄとの間の領域）とを除く部位に、金属フィルム２１２を有している。換言すれば、第１加圧溶着辺部２１０ｄ及び第１帯状部２１０ｆに、金属フィルム２１２が配置されていない。このため、図２に示すように、熱溶着により、第１加圧溶着辺部２１０ｄにおいて、内側樹脂フィルムの厚みが薄くなったとしても、金属フィルムと正極端子及び負極端子との間で短絡が生じる虞がない。
【００４９】
しかも、電池ケース２１０のうち、第１加圧溶着辺部２１０ｄ及び第１帯状部２１０ｆを除く部位には全て、金属フィルム２１２が配置されている。すなわち、電池ケース２１０のうち、正極端子１２０及び負極端子１３０と近接する部位を除き、全て、金属フィルム２１２を配置させている。これにより、金属フィルム２１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を、確実に防止できると共に、電池ケース２１０のガス透過性を小さくすることができる。
【００５０】
特に、本実施例２の電池２００では、図６及び図２に示すように、ラミネートフィルム２０１が重なり合うフィルム重なり部２１０ｂ内にのみ、第１帯状部２１０ｆを設けている。換言すれば、電池ケース２１０のうち、フィルム重なり部２１０ｂ内の一部（第１加圧溶着辺部２１０ｄ及び第１帯状部２１０ｆ）を除く領域の全体にわたり、金属フィルム２１２を配置している。これにより、図２に示すように、電池ケース２１０のうち、発電要素１５０を収容する収容部２１０ｈの略全体を、金属フィルム２１２で覆うことができるので、電池ケース２１０のガス透過性を、極めて小さくすることができる。
【００５１】
次に、本実施例２の電池２００の製造方法について説明する。
まず、実施例１と同様にして、発電要素１５０を形成し、これに、正極端子１２０と負極端子１３０とを溶接する。次いで、実施例１と同様に、正極端子１２０及び負極端子１３０の所定位置に、タブフィルム１６１を貼着する。
【００５２】
これとは別に、図７に示す、ラミネートフィルム２０１を作製する。具体的には、まず、図８に示すように、内側樹脂フィルム材１１１ｂ、金属フィルム材２１２ｂ、及び外側樹脂フィルム材１１３ｂを順に積層した、長尺のラミネートフィルム材を２０１ｂを用意する。但し、このラミネートフィルム材２０１ｂのうち、長手方向に沿う両端部（図中、上端部及び下端部）には、金属フィルム材２１２ｂを配置していない。換言すれば、第１加圧溶着辺部２１０ｄ（図中、ハッチングで示す部位）、及び第１帯状部２１０ｆ（図中、破線と第１加圧溶着辺部２１０ｄとの間の領域）に相当する部位を除いて、金属フィルム２１２を配置している。
【００５３】
次いで、このラミネートフィルム材２０１ｂを、プレス加工により押圧成形して、所定位置に、収容空間Ｇ１，Ｇ２を凹設する。次いで、所定の切断位置Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３などで、ラミネートフィルム材２０１ｂを分割する。これにより、図７に示すラミネートフィルム２０１を、多数得ることができる。
【００５４】
このように、本実施例２では、ラミネートフィルム２０１を、容易に量産することができる。これは、図６に示すように、ラミネートフィルム２０１のうち、金属フィルム２１２を配置させない部位を、電池ケース２１０の第１直状辺２１０ｍに沿う部位（具体的には、第１加圧溶着辺部２１０ｄ及び第１帯状部２１０ｆ）としたからである。これにより、ラミネートフィルム材２０１ｂのうち、長手方向に沿う両端部（図中、上端部及び下端部）に金属フィルム材２１２ｂが位置しないように、内側樹脂フィルム材１１１ｂと外側樹脂フィルム材１１３ｂとの間に金属フィルム材２１２ｂを設け、これを上述のように切断すれば、ラミネートフィルム２０１を量産することができる。このため、ラミネートフィルム２０１を、容易に且つ安価に作製することができる。
【００５５】
次いで、図４に示すように、実施例１と同様にして、正極端子１２０及び負極端子１３０を溶接した発電要素１５０を、ラミネートフィルム２０１の収容空間Ｇ１内に配置した後、ラミネートフィルム２０１の折り返し位置２１０ｇで折り返し、フィルム重なり部２１０ｂで重ね合わせて、発電要素１５０を内部に収容する。次いで、図５に示すように、実施例１と同様にして、加圧溶着部１１０ｋにおいて、加熱された押圧部材１１，１２により、ラミネートフィルム１０１を、その厚み方向（図中、上下方向）に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルム１１１を熱溶着させる。これにより、図６に示す電池１００が完成する。
【００５６】
ところで、ラミネートフィルム２０１を熱溶着すると、図２に示すように、加圧溶着部２１０ｋのうち、フィルムの厚み方向に正極端子１２０及び負極端子１３０が位置する、第１加圧溶着辺部２１０ｄにおいて、内側樹脂フィルム１１１の厚みが薄くなることがある。しかしながら、本実施例２では、第１加圧溶着辺部２１０ｄ及び第１帯状部２１０ｆに、金属フィルム２１２を配置させていないので、正極端子１２０及び負極端子１３０と金属フィルム２１２との間で短絡が生じる虞がない。しかも、金属シート２１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間に、内側樹脂フィルム１１１に加えて、樹脂からなるタブフィルム１６１を介在させているので、金属フィルム２１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を、より確実に防止できる。
【００５７】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１，２の電池１００，２００では、発電要素として、シート状の正極１５５、負極１５６、及びセパレータ１５７を捲回してなる捲回型の発電要素１５０を用いた。しかしながら、発電要素の構造は、捲回型に限らず、板状の正極、負極、及びセパレータを積層した積層型など、いずれの構造であっても良い。
【００５８】
また、実施例１の電池１００では、図１に示すように、正極端子１２０及び負極端子１３０を、それぞれ、電池ケース１１０の第１直状辺１１０ｍから外部に延出させた。しかしながら、正極端子１２０を、電池ケース１１０の第２直状辺１１０ｎから、また、負極端子１３０を、これと反対の第４直状辺１１０ｐから、外部に延出させるようにしても良い。
【００５９】
但し、この場合には、電池ケース１１０の第２直状辺１１０ｎ側に第１加圧溶着部１１０ｃ及び第１周囲部１１０ｅが位置し、第４直状辺１１０ｐ側に第２加圧溶着部１１０ｄ及び第２周囲部１１０ｆが位置することになる。従って、これらを除く部位に、金属フィルム１１２を配置しておくことで、電池ケース１１０のガス透過性を小さくしつつ、金属フィルム１１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を防止できる。
【００６０】
また、実施例２でも、図６に示すように、正極端子１２０及び負極端子１３０を、それぞれ、電池ケース２１０の第１直状辺２１０ｍから外部に延出させた。しかしながら、正極端子１２０を、電池ケース２１０の第２直状辺２１０ｎから、また、負極端子１３０を、これと反対の第４直状辺２１０ｐから、外部に延出させるようにしても良い。
【００６１】
但し、この場合には、電池ケース２１０の第２直状辺２１０ｎ側に、厚み方向に正極端子１２０が存在する第１加圧溶着辺部及び第１帯状部が位置し、第４直状辺２１０ｐ側に、新たに、厚み方向に負極端子１３０が存在する第２加圧溶着辺部及び第２帯状部が位置することになる。従って、これらを除く部位に、金属フィルム２１２を配置することで、電池ケース２１０のガス透過性を小さくしつつ、金属フィルム２１２と正極端子１２０及び負極端子１３０との間の短絡を防止できる。
【００６２】
また、実施例１，２では、１枚のラミネートフィルム１０１，２０１を、折り返し位置１１０ｇ，２１０ｇで折り返し、加圧溶着部１１０ｋ，２１０ｋを加圧しつつ熱溶着して、電池ケース１１０，２１０を形成した。しかしながら、１枚のラミネートフィルムで電池ケースを形成するのではなく、２枚のラミネートフィルムを重ね合わせて、電池ケースを形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施例１にかかる電池１００の平面図である。
【図２】実施例１，２にかかる電池１００，２００の要部断面図であり、図１，図６のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図３】電池１００の電池ケース１１０をなすラミネートフィルム１０１を示す図であり、（ａ）は内側樹脂フィルム１１１側から見た平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図である。
【図４】電池１００，２００の製造方法を説明する図であり、ラミネートフィルム１０１を重ね合わせる前の様子を示す平面図である。
【図５】電池１００，２００の製造方法を説明する図であり、電池ケース１１０，２１０を封止する様子を示す要部断面図である。
【図６】実施例２にかかる電池２００の平面図である。
【図７】電池２００の電池ケース２１０をなすラミネートフィルム２０１を示す図であり、（ａ）は内側樹脂フィルム１１１側から見た平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図である。
【図８】ラミネートフィルム２０１の製造方法を説明する説明図であり、長尺のラミネートフィルム材２０１ｂの平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００，２００  電池
１０１，２０１  ラミネートフィルム
１１０，２１０  電池ケース
１１０ｂ，２１０ｂ  フィルム重なり部
１１０ｃ  第１加圧溶着部
１１０ｄ  第２加圧溶着部
１１０ｅ  第１周囲部
１１０ｆ  第２周囲部
１１０ｋ，２１０ｋ  加圧溶着部
１１０ｈ，２１０ｈ  収容部
１１０ｍ，２１０ｍ  第１直状辺
１１１  内側樹脂フィルム
１１２，２１２  金属フィルム
１１３  外側樹脂フィルム
１２０  正極端子
１３０  負極端子
１５０  発電要素
１６１，１６２  タブフィルム
２１０ｄ  第１加圧溶着辺部（第２加圧溶着辺部）
２１０ｆ  第１帯状部（第２帯状部）
【図１】
2006339042.tif 000003
【図２】
2006339042.tif 000004
【図３】
2006339042.tif 000005
【図４】
2006339042.tif 000006
【図５】
2006339042.tif 000007
【図６】
2006339042.tif 000008
【図７】
2006339042.tif 000009
【図８】
2006339042.tif 000010