(57)【要約】【課題】電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子において、該電気化学素子が長手方向に曲げられた場合でも、前記ラミネートフィルム外装体の内方で前記電気化学素子の機能が損なわれることを防止可能な構成を得る。【解決手段】ラミネート形電池１は、電極体１０と、ラミネートフィルム外装体２０と、負極端子部５２と、規制部材６２とを備える。負極端子部５２は、負極接続部３２と、負極接続端子４２とを有する。負極端子部５２は、ラミネートフィルム外装体２０の内方に、厚み方向に重なるように、長手方向に少なくとも２回折り返された折曲部３２ａを有する。規制部材６２は、正極１１及び負極１２の少なくとも一部が前記長手方向に移動することを規制しつつ、折曲部３２ａが前記長手方向に変形することを許容するように、折曲部３２ａの少なくとも一部を覆う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に積層されたシート状の正極及び負極を有する電極体と、
前記電極体を覆った状態で外周側が溶着されるシート状のラミネートフィルム外装体と、
前記電極体に電気的に接続され且つ前記電極体から前記ラミネートフィルム外装体の外方に向かって延びる複数の板状の端子部と、
前記電極体における前記正極及び前記負極の少なくとも一部が前記端子部の長手方向に移動することを規制する規制部材と、
を備え、
前記複数の端子部は、それぞれ、
前記電極体と一体形成され且つ前記ラミネートフィルム外装体の内方に位置する接続部と、
前記接続部に接続され且つ前記ラミネートフィルム外装体の内方から外方に向かって延びる接続端子と、
を有し、
前記複数の端子部のうち少なくとも一つの端子部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、厚み方向に重なるように、前記長手方向に少なくとも２回折り返された折曲部を有し、
前記規制部材は、前記正極及び前記負極の少なくとも一部が前記長手方向に移動することを規制しつつ、前記折曲部が前記長手方向に変形することを許容するように、前記折曲部の少なくとも一部を覆う、電気化学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学素子において、
前記規制部材は、前記折曲部側に、前記折曲部が前記長手方向に相対移動することを許容する移動許容部を有する、電気化学素子。
【請求項３】
請求項２に記載の電気化学素子において、
前記移動許容部は、表面に粘着層を有さないフィルム部材によって構成されている、電気化学素子。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の電気化学素子において、
前記規制部材は、前記厚み方向において、前記折曲部との間に所定の隙間を有する、電気化学素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の電気化学素子において、
前記複数の端子部は、前記電極体から一方向に延びていて、
前記規制部材は、電気絶縁性を有する材料によって構成され、前記折曲部の少なくとも一部を覆い、且つ、前記複数の端子部のうち前記折曲部が設けられた端子部と、該端子部と隣り合う端子部との間に位置する、電気化学素子。
【請求項６】
請求項５に記載の電気化学素子において、
前記規制部材は、前記折曲部を覆う円環状である、電気化学素子。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の電気化学素子において、
前記折曲部は、前記接続部に設けられている、電気化学素子。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の電気化学素子において、
前記接続部及び前記接続端子は、溶接部で接続されており、
前記規制部材は、前記折曲部及び前記溶接部を覆う、電気化学素子。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一つに記載の電気化学素子において、
前記正極及び前記負極は、それぞれ、集電体を有し、
前記正極及び前記負極の少なくとも一方は、前記集電体の片面に活物質層が設けられている、電気化学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子が知られている。このような電気化学素子では、電極体に電気的に接続された端子部が、該電極体からラミネートフィルム外装体の外方に向かって延びている。前記端子部は、前記電極体に一体に形成された接続部と、該接続部に接続された接続端子とを有する。なお、前記電気化学素子は、平面視で、前記端子部が延びる方向に長い長方形状である。
【０００３】
例えば特許文献１には、上述のような構成を有する電気化学素子として、正極集電体の両面に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体の両面に負極活物質層が形成された負極とが、セパレータを介して交互に積層された電池素子を有する非水電解質電池が開示されている。前記特許文献１では、前記電池素子は、外装材によって外装されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８７７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のように電池素子（電極体）が外装体（ラミネートフィルム外装体）によって覆われた電気化学素子は、様々な分野の機器に対して適用が検討されている。最近では、可撓性を有する小型で薄い機器に平面視で長方形状の電気化学素子を搭載したり、機器の小型化に伴い、該機器内に電気化学素子を長手方向に曲げた状態でコンパクトに配置したりすることも検討されている。
【０００６】
電気化学素子を長手方向に曲げた場合、該電気化学素子の内部の構成部品にも曲げ変形が生じる。具体的には、前記電気化学素子のラミネートフィルム外装体内に配置された電極体、及び、該電極体に電気的に接続された端子部に、それぞれ曲げ変形が生じる。そうすると、前記電極体では、正極及び負極が前記長手方向に移動して、内部短絡を生じる可能性がある。また、前記端子部は、曲げ変形によって損傷を受ける可能性がある。したがって、電気化学素子を前記長手方向に曲げた場合には、ラミネートフィルム外装体の内部で電気化学素子の機能が損なわれる可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子において、該電気化学素子が長手方向に曲げられた場合でも、前記ラミネートフィルム外装体の内方で前記電気化学素子の機能が損なわれることを防止可能な構成を得る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る電気化学素子は、厚み方向に積層されたシート状の正極及び負極を有する電極体と、前記電極体を覆った状態で外周側が溶着されるシート状のラミネートフィルム外装体と、前記電極体に電気的に接続され且つ前記電極体から前記ラミネートフィルム外装体の外方に向かって延びる複数の板状の端子部と、前記電極体における前記正極及び前記負極の少なくとも一部が前記端子部の長手方向に移動することを規制する規制部材と、を備える。前記複数の端子部は、それぞれ、前記電極体と一体形成され且つ前記ラミネートフィルム外装体の内方に位置する接続部と、前記接続部に接続され且つ前記ラミネートフィルム外装体の内方から外方に向かって延びる接続端子と、を有する。前記複数の端子部のうち少なくとも一つの端子部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、厚み方向に重なるように、前記長手方向に少なくとも２回折り返された折曲部を有する。前記規制部材は、前記正極及び前記負極の少なくとも一部が前記長手方向に移動することを規制しつつ、前記折曲部が前記長手方向に変形することを許容するように、前記折曲部の少なくとも一部を覆う（第１の構成）。
【０００９】
電極体に電気的に接続され且つ前記電極体からラミネートフィルム外装体の外方に向かって延びる板状の複数の端子部を有する電気化学素子は、長手方向に曲げられた場合に、前記ラミネートフィルム外装体の内方で前記端子部に曲げ変形が生じる。よって、前記電気化学素子が上述のように曲げられた場合には、前記端子部が損傷を受ける可能性がある。
【００１０】
これに対し、前記端子部に折曲部を設けることにより、前記電気化学素子が曲げられた場合に前記端子部に生じる曲げ変形を、前記折曲部によって吸収できる。これにより、前記端子部に生じる曲げ応力を低減できる。したがって、前記電気化学素子が長手方向に曲げられた際に前記端子部が損傷を受けることを防止できる。
【００１１】
また、前記電気化学素子では、長手方向に曲げられた場合に、前記電極体の正極及び負極が、前記長手方向に移動する可能性がある。これに対し、前記折曲部の少なくとも一部を規制部材によって覆うことにより、前記電極体の正極及び負極が前記長手方向へ移動することを規制できる。しかも、前記規制部材は、前記折曲部の前記長手方向への変形を許容する。これにより、上述のような前記折曲部による曲げ変形の吸収が、前記規制部材によって阻害されることを防止できる。
【００１２】
したがって、上述の構成により、電気化学素子が長手方向に曲げられた場合に、ラミネートフィルム外装体の内方で前記電気化学素子の機能が損なわれることを防止できる。
【００１３】
前記第１の構成において、前記規制部材は、前記折曲部側に、前記折曲部が前記長手方向に相対移動することを許容する移動許容部を有する（第２の構成）。
【００１４】
これにより、折曲部は、該折曲部の少なくとも一部を覆う規制部材の移動許容部に対して、長手方向に相対移動することができる。したがって、前記規制部材が、上述のような前記折曲部による曲げ変形の吸収を阻害することをより確実に防止できる。
【００１５】
前記第２の構成において、前記移動許容部は、表面に粘着層を有さないフィルム部材によって構成されている（第３の構成）。これにより、上述のような折曲部による曲げ変形の吸収を阻害しない規制部材を実現できる。
【００１６】
前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記規制部材は、前記厚み方向において、前記折曲部との間に所定の隙間を有する（第４の構成）。
【００１７】
これにより、折曲部の少なくとも一部を覆う規制部材の内方で、折曲部が長手方向に移動することができる。したがって、前記規制部材によって、上述のような前記折曲部による曲げ変形の吸収が阻害されることをさらに確実に防止できる。
【００１８】
前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記複数の端子部は、前記電極体から一方向に延びている。前記規制部材は、電気絶縁性を有する材料によって構成され、前記折曲部の少なくとも一部を覆い、且つ、前記複数の端子部のうち前記折曲部が設けられた端子部と、該端子部と隣り合う端子部との間に位置する（第５の構成）。
【００１９】
複数の端子部が電極体から一方向に延びている電気化学素子では、該電気化学素子が長手方向に曲げられた場合に、端子部同士が接触して短絡を生じる可能性がある。これに対し、上述のように、折曲部が設けられた端子部と、該端子部と隣り合う端子部との間に、規制部材を配置することによって、端子部同士を電気的に絶縁できる。
【００２０】
したがって、前記規制部材によって、上述のような折曲部による曲げ変形の吸収が阻害されることなく、電極体の正極及び負極が長手方向に移動することを規制しつつ、前記端子部同士を電気的に絶縁できる。
【００２１】
前記第５の構成において、前記規制部材は、前記折曲部を覆う円環状である（第６の構成）。
【００２２】
これにより、電極体の正極及び負極が長手方向に移動することをより確実に規制しつつ、折曲部が設けられた端子部と、該端子部と隣り合う端子部とをより確実に電気的に絶縁できる。
【００２３】
前記第１から第６の構成のうちいずれか一つの構成において、前記折曲部は、前記接続部に設けられている（第７の構成）。
【００２４】
一般的に、端子部において、接続部は、接続端子よりも強度が低い。そのため、電気化学素子が長手方向に曲げられた場合に、前記接続部が損傷を受けやすい。これに対し、前記接続部に折曲部を設けることにより、電気化学素子が長手方向に曲げられた場合に、前記接続部が損傷を受けることを防止できる。
【００２５】
前記第１から第７の構成のうちいずれか一つの構成において、前記接続部及び前記接続端子は、溶接部で接続されている。前記規制部材は、前記折曲部及び前記溶着部を覆う（第８の構成）。
【００２６】
接続部と接続端子とを溶接することにより、溶接部の表面に凹凸が形成される。前記溶接部の表面に凹凸が形成された場合、その突起部分がラミネートフィルム外装材の金属フィルムに接触して短絡を生じる可能性がある。これに対し、上述のように前記溶接部を規制部材によって覆うことにより、前記溶接部の表面の突出部分が前記金属フィルムに接触することを抑制できる。
【００２７】
前記第１から第８の構成のうちいずれか一つの構成において、前記正極及び前記負極は、それぞれ、集電体を有する。前記正極及び前記負極の少なくとも一方は、前記集電体の片面に活物質層が設けられている（第９の構成）。
【００２８】
これにより、ラミネート形電池が長手方向に曲げられた場合に、正極と負極とが前記長手方向に容易に相対変位する。よって、前記ラミネート形電池が前記長手方向に曲げられた際に、前記正極及び前記負極の接触部分に力が加わって前記正極及び前記負極が損傷を受けることを防止できる。
【００２９】
また、上述のように、前記ラミネート形電池が前記長手方向に曲げられた場合に、前記正極と前記負極とが前記長手方向に容易に相対変位する構成では、前記正極及び前記負極が前記長手方向に移動しやすい。これに対し、上述の各構成のような規制部材を設けることにより、前記正極及び前記負極が前記長手方向に移動することを規制できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の一実施形態に係る電気化学素子によれば、電極体からラミネートフィルム外装体の外方に向かって延びる複数の端子部のうち少なくとも一つの端子部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、厚み方向に重なるように、長手方向に少なくとも２回折り返された折曲部を有する。また、前記電気化学素子は、正極及び負極の少なくとも一部が前記長手方向に移動することを規制しつつ、前記折曲部が前記長手方向に変形することを許容するように、前記折曲部の少なくとも一部を覆う規制部材を有する。
【００３１】
これにより、前記電気化学素子が前記長手方向に曲げられた際に前記ラミネートフィルム外装体内で前記端子部に生じる変形を、前記折曲部によって吸収できる。また、前記電気化学素子が前記長手方向に曲げられた際に、前記電極体の正極及び負極が前記長手方向に移動することを前記規制部材によって規制できる。したがって、前記電気化学素子が曲げられた場合でも、前記ラミネートフィルム外装体の内方で前記電気化学素子の機能が損なわれることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、実施形態に係るラミネート形電池の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、電極体、正極端子部及び負極端子部の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、正極端子部及び負極端子部をそれぞれ規制部材によって覆った状態を示す図３相当図である。
【図５】図５は、ラミネート形電池を長手方向に曲げた場合に、ラミネート外装体の内方で生じる負極端子部の変化を模式的に示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３４】
なお、以下の説明において、「折曲」及び「折り返し」は、湾曲も含む概念である。また、以下の説明において、ラミネート形電池１を平面で見た場合のラミネート形電池１の短手方向を、「幅方向」といい、電極体１０の積層方向を、「厚み方向」という。
【００３５】
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るラミネート形電池１（電気化学素子）の概略構成を示す斜視図である。図２は、ラミネート形電池１の概略構成を示す断面図である。このラミネート形電池１は、発電体として機能する電極体１０がラミネートフィルム外装体２０によって覆われた平面視で長方形状の二次電池である。ラミネート形電池１は、例えば、ウェアラブル端末または小型の携帯機器等の電源として用いられる。
【００３６】
図１及び図２に示すように、ラミネート形電池１は、電極体１０と、電極体１０を覆うラミネートフィルム外装体２０とを備える。また、ラミネート形電池１は、電極体１０の正極１１及び負極１２にそれぞれ電気的に接続される正極接続端子４１及び負極接続端子４２（接続端子）を備える。なお、ラミネート形電池１の内部には、非水電解液も封入されている。
【００３７】
ラミネートフィルム外装体２０は、アルミニウム製の金属箔の一面側がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で覆われ、且つ、他面側がポリプロピレン（ＰＰ）で覆われた材料からなる。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０は、アルミニウムをＰＥＴ及びＰＰでラミネートした材料からなる。これにより、ラミネートフィルム外装体２０は、ラミネートフィルム外装体２０同士を重ね合わせた状態で加熱しながら圧力を加えることによって、溶着される。なお、金属箔は、アルミニウムに限らず、ステンレス等の他の金属材料によって形成されていてもよい。
【００３８】
また、ラミネートフィルム外装体２０は、略長方形状に形成されている。一対のラミネートフィルム外装体２０によって電極体１０を挟んだ状態で、該ラミネートフィルム外装体２０の外周側同士を溶着することにより、図１及び図２に示すような膨出部１ａ及びシール部１ｂが形成される。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０が電極体１０を覆うことにより膨出部１ａが形成され、該膨出部１ａの周囲でラミネートフィルム外装体２０同士を溶着することにより該膨出部１ａを囲むようにシール部１ｂが形成される。
【００３９】
なお、ラミネートフィルム外装体２０は、金属箔がナイロンとＰＰとでラミネートされた材料によって構成されていてもよいし、金属箔がナイロン、ＰＥＴ及びＰＰの少なくとも一つでラミネートされた材料によって構成されていてもよい。また、ラミネートフィルム外装体２０は、金属箔が他の樹脂材料でラミネートされた材料によって構成されていてもよい。
【００４０】
本実施形態では、電極体１０は、直方体状に形成されている。そのため、図１に示すように、膨出部１ａは、ラミネートフィルム外装体２０の平面視（以下、単に平面視ともいう）で、長方形状に形成される。シール部１ｂは、平面視で、ラミネート形電池１が長方形状になるように、膨出部１ａの周りに形成されている。
【００４１】
また、一対のラミネートフィルム外装体２０は、図２に示すように、ラミネート形電池１が、電極体１０の厚み方向の一方側に平面部１ｃを有するとともに、電極体１０の厚み方向の他方側に上述の膨出部１ａを有するように、電極体１０を挟んだ状態でラミネートフィルム外装体２０の外周側同士が溶着されている。すなわち、一対のラミネートフィルム外装体２０のうち、一方のラミネートフィルム外装体２０が電極体１０の外形に沿うように配置される。
【００４２】
図１に示すように、シール部１ｂのうち、ラミネート形電池１の長手方向の端部側に位置する部分では、正極接続端子４１及び負極接続端子４２が、一対のラミネートフィルム外装体２０に挟み込まれた状態で、ラミネートフィルム外装体２０同士が溶着されることにより固定されている。正極接続端子４１及び負極接続端子４２は、ラミネートフィルム外装体２０の内方から外方に向かって一方向に延びている。
【００４３】
なお、本実施形態では、一対のラミネートフィルム外装体２０の外周側同士を溶着しているが、この限りではなく、１枚のラミネートフィルム外装体を、電極体１０を挟み込むように折り返して溶着してもよい。ラミネートフィルム外装体を折り返す方向については、電極体１０に対する正極接続端子４１及び負極接続端子４２の延伸方向であってもよいし、幅方向であってもよい。
【００４４】
図２に示すように、電極体１０は、それぞれシート状に形成された正極１１及び負極１２を、両者の間にシート状のセパレータ１３が位置するように重ね合わせることにより形成された積層体である。本実施形態では、電極体１０において、積層方向の最外層には負極１２が配置されている。
【００４５】
なお、図２には、電極体１０の一例として、正極１１及び負極１２が合わせて５層積層された積層体が図示されている。しかしながら、電極体１０は、正極１１及び負極１２が合わせて４層以下積層された積層体であってもよいし、６層以上積層された積層体であってもよい。
【００４６】
正極１１は、正極活物質を含有する正極活物質層（活物質層）が、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体（集電体）の片面に設けられたものである。詳しくは、正極１１は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ２などのリチウムコバルト酸化物やＬｉＭｎ２Ｏ４などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いることが好ましい。なお、正極活物質として、１種類の物質のみを用いてもよいし、２種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。
【００４７】
負極１２は、負極活物質を含有する負極活物質層（活物質層）が、銅等の金属箔製の負極集電体（集電体）の片面に設けられたものである。詳しくは、負極１２は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料（黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など）を用いることが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。
【００４８】
上述のように、正極１１において正極集電体の片面に正極活物質層が設けられるとともに、負極１２において負極集電体の片面に負極活物質層が設けられることにより、後述するように、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、正極１１と負極１２とが前記長手方向に容易に相対変位する。これにより、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、正極１１及び負極１２の接触部分に力が加わって正極１１及び負極１２が損傷を受けることを防止できる。
【００４９】
電極体１０の正極１１には、正極活物質層が形成されておらず且つ正極接続端子４１が接続される正極接続部３１（接続部）が一体に設けられている（図３参照）。詳しくは、正極接続部３１は、正極１１から突出するように正極１１の正極集電体（図示省略）に一体に形成されていて、例えば平面視で突出方向に長い長方形状に形成されている。特に図示しないが、正極接続部３１は、ラミネートフィルム外装体２０によって形成された空間内に配置されている。
【００５０】
負極１２にも、負極活物質層が形成されておらず且つ負極接続端子４２が接続される負極接続部３２（接続部）が一体に設けられている（図２及び図３参照）。詳しくは、負極接続部３２は、負極１２から突出するように負極１２の負極集電体（図示省略）に一体に形成されていて、例えば平面視で突出方向に長い長方形状に形成されている。図２に示すように、負極接続部３２も、正極接続部３１と同様、ラミネートフィルム外装体２０によって形成された空間内に配置されている。
【００５１】
正極接続部３１及び負極接続部３２は、電極体１０の長手方向の一方側から一方向に延びている。すなわち、正極接続部３１及び負極接続部３２は、電極体１０に、幅方向に並んで電極体１０から同じ方向に延びるように設けられている。
【００５２】
正極接続部３１及び負極接続部３２は、厚み方向に重なるように、長手方向に少なくとも２回、折り返された折曲部３１ａ，３２ａを有する。折曲部３１ａ，３２ａの詳しい構成は、後述する。
【００５３】
正極接続端子４１は、平面視で長方形状に形成されたアルミニウムの金属箔によって構成されている。正極接続端子４１は、長手方向の一方側が正極接続部３１に溶接によって接続されていて、長手方向の他方側がラミネートフィルム外装体２０の外方に位置している（図１参照）。すなわち、正極接続端子４１は、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれていて、ラミネートフィルム外装体２０の内方から外方に向かって延びている。なお、正極接続端子４１の幅寸法は、正極接続部３１の幅寸法よりも小さい。
【００５４】
負極接続端子４２は、平面視で長方形状に形成された銅やニッケル等の金属箔によって構成されている。図２に示すように、負極接続端子４２は、長手方向の一方側が負極接続部３２に溶接によって接続されていて、長手方向の他方側がラミネートフィルム外装体２０の外方に位置している。すなわち、負極接続端子４２は、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれていて、ラミネートフィルム外装体２０の内方から外方に向かって延びている。なお、負極接続端子４２の幅寸法は、負極接続部３２の幅寸法よりも小さい。
【００５５】
ラミネート形電池１に上述のような構成を有する正極接続端子４１及び負極接続端子４２を用いることにより、他の接続部品を介して外部に接続端子を引き出す構成に比べて、インピーダンスを小さくすることができる。
【００５６】
上述のような構成を有する正極接続端子４１及び正極接続部３１によって、電極体１０の正極１１に電気的に接続される正極端子部５１（端子部）が構成される。正極端子部５１は、電極体１０からラミネートフィルム外装体２０の外方に向かって延びる板状に形成されている。なお、正極端子部５１において、正極接続端子４１と正極接続部３１とが溶接によって接合されている部分が溶接部５１ａである。
【００５７】
正極端子部５１の一部は、筒状の規制部材６１によって覆われている。詳しくは後述するが、規制部材６１は、正極接続部３１の折曲部３１ａ、及び、正極接続端子４１と正極接続部３１との溶接部５１ａを覆う。
【００５８】
同様に、上述のような構成を有する負極接続端子４２及び負極接続部３２によって、電極体１０の負極１２に電気的に接続される負極端子部５２（端子部）が構成される。負極端子部５２も、正極端子部５１と同様、電極体１０からラミネートフィルム外装体２０の外方に向かって延びる板状に形成されている。なお、負極端子部５２において、負極接続端子４２と負極接続部３２とが溶接によって接合されている部分が溶接部５２ａである。
【００５９】
負極端子部５２の一部は、筒状の規制部材６２によって覆われている。詳しくは後述するが、規制部材６２は、負極接続部３２の折曲部３２ａ、及び、負極接続端子４２と負極接続部３２との溶接部５２ａを覆う。
【００６０】
なお、図１及び図２に示すように、正極接続端子４１及び負極接続端子４２の表面上には、それぞれ、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる部分に、正極側樹脂部４５及び負極側樹脂部４６が形成されている。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０と正極接続端子４１との間に正極側樹脂部４５が位置するとともに、ラミネートフィルム外装体２０と負極接続端子４２との間に負極側樹脂部４６が位置する。
【００６１】
これにより、ラミネートフィルム外装体２０と、該ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれた正極接続端子４１及び負極接続端子４２とのそれぞれの接着強度を向上できるとともに、正極接続端子４１及び負極接続端子４２とラミネートフィルム外装体２０とをより確実に電気的に絶縁できる。
【００６２】
正極側樹脂部４５及び負極側樹脂部４６は、それぞれ、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂材料からなる平面視で長方形状のシートによって構成されている。このシートを、正極接続端子４１及び負極接続端子４２に対してそれぞれ直交する方向に延び且つ正極接続端子４１及び負極接続端子４２をそれぞれ挟み込むように配置した状態で、正極接続端子４１及び負極接続端子４２の各表面上に被着させることにより、正極側樹脂部４５及び負極側樹脂部４６がそれぞれ形成される。
【００６３】
（折曲部）
次に、図２、図３及び図５を用いて、正極接続部３１及び負極接続部３２にそれぞれ設けられた折曲部３１ａ，３２ａの構成について詳細に説明する。折曲部３１ａ，３２ａは、同様の構成を有するため、以下では折曲部３２ａの構成についてのみ説明する。
【００６４】
折曲部３２ａは、負極接続部３２において、負極接続端子４２との溶接部５２ａ以外に設けられている。詳しくは、折曲部３２ａは、負極接続部３２の長手方向の一部が厚み方向に折り返された第１折曲部３２ｂ及び第２折曲部３２ｃを有する。
【００６５】
第１折曲部３２ｂは、負極接続部３２の長手方向において、第２折曲部３２ｃよりも負極１２に近い位置で、前記長手方向に折り返されることによって形成されている。すなわち、第１折曲部３２ｂは、負極接続部３２において、負極１２側に向かって前記長手方向に折り返されることによって形成された部分である。
【００６６】
第２折曲部３２ｃは、負極接続部３２において、第１折曲部３２ｂで折り返されて負極１２側に向かって延びる部分が、ラミネートフィルム外装体２０の外方に向かって前記長手方向に折り返されることによって形成されている。したがって、平面視で、第２折曲部３２ｃは、第１折曲部３２ｂよりも負極１２側に位置する。
【００６７】
本実施形態では、折曲部３２ａは、上述の第１折曲部３２ｂ及び第２折曲部３２ｃによって、幅方向から見てＺ字状に形成されている。すなわち、負極接続部３２は、折曲部３２ａにおいて、長手方向の一部が厚み方向に少なくとも２回折り返されている。これにより、負極端子部５２は、長手方向の一部に折曲部３２ａを有しつつ、負極１２からラミネートフィルム外装体２０の外方に向かって延びている。なお、負極端子部５２が負極１２からラミネートフィルム外装体２０の外方に向かって延びていれば、折曲部３２ａにおいて、負極接続部３２が長手方向に３回以上、折り返されていてもよい。
【００６８】
以上の構成により、図５に示すように、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合（ラミネート形電池１を図５に示す実線矢印の方向に曲げた場合）に、負極接続部３２に生じる曲げ変形を、折曲部３２ａによって吸収できる。すなわち、図５に示すようにラミネート形電池１が長手方向に曲げられた際に、負極接続部３２にも長手方向に伸びるような変形が生じる。この際、折曲部３２ａが負極接続部３２の長手方向に伸びる（図５の斜線付き矢印参照）ため、負極接続部３２に対して長手方向に大きな応力が生じることを防止できる。
【００６９】
よって、折曲部３２ａによって、負極接続部３２の長手方向の変形が吸収される。これにより、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた際に、負極接続部３２が損傷を受けることを抑制できる。
【００７０】
特に、本実施形態では、負極端子部５２において、負極接続部３２は、負極接続端子４２よりも強度が低い。そのため、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、負極接続部３２が損傷を受けやすい。これに対し、上述のように負極接続部３２に折曲部３２ａを設けることにより、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、負極接続部３２が損傷を受けることをより確実に防止できる。
【００７１】
詳しい説明を省略するが、正極接続部３１にも、負極接続部３２の折曲部３２ａと同様の折曲部３１ａが設けられている。よって、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた際の折曲部３１ａの動きは、折曲部３２ａと同様である。したがって、負極接続部３２と同様、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた際に、正極接続部３１が損傷を受けることを抑制できる。なお、図３において、符号３１ｂは第１折曲部であり、符号３１ｃは第２折曲部である。
【００７２】
（規制部材）
次に、図２、図４及び図５を用いて、正極端子部５１及び負極端子部５２のそれぞれ一部を覆う規制部材６１，６２の構成について詳細に説明する。規制部材６１，６２は、同様の構成を有するため、以下では、負極端子部５２の一部を覆う規制部材６２の構成についてのみ説明する。
【００７３】
図２及び図４に示すように、規制部材６２は、負極接続部３２の折曲部３２ａ、及び、負極接続端子４２と負極接続部３２との溶接部５２ａを覆っている。
【００７４】
規制部材６２は、樹脂製の円環状の部材である。規制部材６２は、例えば、筒状に巻かれたフィルム６２ａの巻き終り端部を、固定テープ６２ｂによって固定することにより形成される。具体的には、規制部材６２は、筒状に巻かれた樹脂製のフィルム６２ａ（移動許容部、フィルム部材）と、フィルム６２ａの巻き終わり端部を固定する固定テープ６２ｂとを有する。
【００７５】
フィルム６２ａは、負極接続部３２の折曲部３２ａ、及び、負極接続端子４２と負極接続部３２との溶接部５２ａを覆っている。フィルム６２ａは、電気絶縁性を有する樹脂材料によって構成されている。フィルム６２ａは、表面に粘着層を有しない。これにより、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられ場合、折曲部３２ａは、フィルム６２ａの内周側（折曲部３２ａ側）に対して、負極端子部５２の長手方向に移動可能である。
【００７６】
また、フィルム６２ａは、折曲部３２ａの変形を規制しないように、折曲部３２ａを覆っている。すなわち、筒状に巻かれたフィルム６２ａの内径は、折曲部３２ａの幅寸法及び厚み寸法よりも大きい。これにより、規制部材６２は、負極端子部５２の厚み方向において、折曲部３２ａとの間に所定の隙間を有する。前記所定の隙間は、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、筒状の規制部材６２内で折曲部３２ａが前記長手方向に変形可能な隙間である。
【００７７】
固定テープ６２ｂは、表面に粘着層を有する。この固定テープ６２ｂによって、折曲部３２ａを覆うように筒状に巻かれたフィルム６２ａの巻き終り端部を固定できる。なお、固定テープ６２ｂの代わりに、フィルム６２ａの巻き終わり端部を溶着または接着等、どのような方法によって固定してもよい。
【００７８】
上述の構成により、折曲部３２ａは、筒状に巻かれたフィルム６２ａの内周側によって、前記長手方向の移動及び変形が規制されない。これにより、既述のように、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合でも、折曲部３２ａは、規制部材６２の内方で変形可能である。よって、規制部材６２は、折曲部３２ａの変形を許容しつつ、折曲部３２ａを覆っている。
【００７９】
図５に示すように、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合、電極体１０の正極１１及び負極１２は、前記長手方向に移動する（図中の白抜き矢印参照）。特に、本実施形態の場合、正極１１は、正極集電体の片面のみに正極活物質層が設けられ、負極１２は、負極集電体の片面のみに負極活物質層が設けられている。よって、上述のようにラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合、正極１１及び負極１２は、前記長手方向に移動しやすい。
【００８０】
これに対し、上述のように負極端子部５２に規制部材６２を設けることにより、電極体１０の負極１２が前記長手方向に移動することを規制できる。
【００８１】
また、本実施形態の電極体１０の場合、積層方向の最外層に負極１２が位置する。よって、上述のように、電極体１０の積層方向の最外層に位置する負極１２が前記長手方向に移動することを規制部材６２によって規制することにより、それらの負極１２によって前記積層方向に挟み込まれている他の負極１２及び正極１１が前記長手方向に移動することも規制できる。したがって、規制部材６２によって、電極体１０の正極１１及び負極１２が前記長手方向に移動することを規制できる。
【００８２】
本実施形態では、規制部材６２は、折曲部３２ａを覆うように設けられている。そのため、規制部材６２の外径は、規制部材が負極端子部５２の他の部分を覆うように設けられた場合の該規制部材の外径に比べて大きい。これにより、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、電極体１０の正極１１及び負極１２が前記軸方向に移動することを、規制部材６２によってより確実に規制できる。
【００８３】
また、上述のように、折曲部３２ａを覆うように規制部材６２を設けることにより、折曲部３２ａとは別の位置に規制部材を設ける場合に比べて、ラミネート形電池１を長手方向にコンパクトな構成にすることができる。
【００８４】
しかも、規制部材６２のフィルム６２ａを、電気絶縁性を有する樹脂材料によって構成することにより、正極端子部５１と負極端子部５２とを規制部材６２によって電気的に絶縁できる。本実施形態のラミネート形電池１は、一般的な構成のラミネート形電池に比べて、正極端子部５１と負極端子部５２との間隔が狭い。そのため、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、正極端子部５１と負極端子部５２とが近づいたり接触したりして、短絡を生じる可能性がある。これに対し、電気絶縁性を有する樹脂材料によって構成されたフィルム６２ａによって、負極端子部５２の一部を覆うことにより、正極端子部５１と負極端子部５２との間で短絡が生じることを抑制できる。
【００８５】
詳しい説明を省略するが、規制部材６１は、正極接続端子４１の折曲部３１ａ、及び、正極接続端子４１と正極接続部３１との溶接部５１ａを覆っている以外、上述の規制部材６２と同様の構成を有する。これにより、規制部材６２と同様、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた際に、正極接続部３１の折曲部３１ａが前記長手方向に移動することを許容しつつ、電極体１０の正極１１が前記長手方向に移動することを規制部材６１によって規制できる。しかも、規制部材６１によって、正極端子部５１と負極端子部５２とをより確実に電気的に絶縁できる。なお、図４において、符号６１ａはフィルムであり、符号６１ｂは固定テープである。
【００８６】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００８７】
前記実施形態では、正極端子部５１及び負極端子部５２に、それぞれ、折曲部３１ａ，３２ａが一つ設けられている。しかしながら、正極端子部及び負極端子部に、それぞれ複数の折曲部が設けられていてもよいし、正極端子部及び負極端子部の一方のみに一つまたは複数の折曲部が設けられていてもよい。
【００８８】
また、折曲部は、正極接続端子に設けられていてもよいし、正極接続部及び正極接続端子の両方に設けられていてもよい。また、折曲部は、負極接続端子に設けられていてもよいし、負極接続部及び負極接続端子の両方に設けられていてもよい。
【００８９】
前記実施形態では、正極端子部５１及び負極端子部５２に、それぞれ、規制部材６１，６２が設けられている。しかしながら、正極端子部５１及び負極端子部５２の一方のみに、規制部材が設けられていてもよい。なお、電極体において積層方向の最外層に位置する電極に接続される端子部に、規制部材を設けることが好ましい。本実施形態の場合には、電極体の積層方向の最外層には負極が位置するため、負極端子部に規制部材を設けることが好ましい。
【００９０】
前記実施形態では、規制部材６１，６２は、筒状に巻かれたフィルム６１ａ，６２ａの巻き終り端部を固定テープ６１ｂ，６２ｂによって固定することによって構成されている。しかしながら、規制部材は、例えば樹脂によって筒状に一体形成された構成や、筒状に巻かれたフィルムの巻き終り端部が固定されていない構成など、端子部の折曲部の少なくとも一部を覆うことが可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００９１】
前記実施形態では、規制部材６１，６２は、電気絶縁性を有する樹脂材料によって構成されている。しかしながら、規制部材は、ラミネート形電池が長手方向に曲げられた場合に、折曲部の変形を許容しつつ、電極体の正極及び負極が前記長手方向に移動することを規制可能な材料であれば、どのような材料によって構成されてもよい。ただし、規制部材は、非水電解液に耐えられる材料によって構成されている必要がある。
【００９２】
前記実施形態では、規制部材６１，６２は筒状である。しかしながら、規制部材は、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた場合に、折曲部の変形を許容しつつ、電極体の正極及び負極が前記長手方向に移動することを規制可能な形状であれば、例えば、断面Ｃ字状など、どのような形状であってもよい。
【００９３】
なお、規制部材が筒状以外の形状である場合、前記規制部材が正極端子部及び負極端子部から外れないように、前記規制部材の一部を正極端子部または負極端子部に固定することが好ましい。また、正極端子部及び負極端子部が電極体から一方向に延びている場合、規制部材は、正極端子部と負極端子部との間に少なくとも一部が位置するように配置されることが好ましい。
【００９４】
前記実施形態では、電極体１０の積層方向の最外層に負極１２が配置されている。しかしながら、電極体の積層方向の最外層に正極が配置されていてもよい。このように電極体の積層方向の最外層に正極が配置されている場合には、正極端子部を覆うように規制部材を設けることにより、ラミネート形電池１が長手方向に曲げられた際に、前記電極体の正極及び負極が前記長手方向に移動することを規制できる。
【００９５】
前記実施形態では、正極端子部５１及び負極端子部５２は、電極体１０から一方向に延びている。しかしながら、正極端子部と負極端子部とは、電極体から異なる方向に延びていてもよい。また、ラミネート形電池は、正極端子部及び負極端子部を複数、有していてもよい。すなわち、ラミネート形電池は、電極体から外方に延びる複数の端子部を有していてもよい。
【００９６】
前記実施形態では、正極１１の正極集電体の片面に正極活物質層が設けられ、負極１２の負極集電体の片面に負極活物質層が設けられている。しかしながら、正極集電体の両面に正極活物質層が設けられていてもよい。また、負極集電体の両面に負極活物質層が設けられていてもよい。
【００９７】
前記実施形態では、ラミネート形電池１は、平面視で矩形状に形成されている。しかしながら、ラミネート形電池は、多角形状など、他の形状であってもよい。
【００９８】
前記実施形態では、ラミネート形電池１はリチウムイオン電池である。しかしながら、ラミネート形電池１はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。また、ラミネート形電池１だけではなく、キャパシタなども含む電気化学素子に前記実施形態の構成を適用してもよい。すなわち、蓄電または発電可能であり、且つ、曲げ変形可能な薄型の電気化学素子に、前記実施形態の構成を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子に利用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  ラミネート形電池
１０  電極体
１１  正極
１２  負極
１３  セパレータ
２０  ラミネートフィルム外装体
３１  正極接続部
３１ａ  折曲部
３１ｂ  第１折曲部
３１ｃ  第２折曲部
３２  負極接続部
３２ａ  折曲部
３２ｂ  第１折曲部
３２ｃ  第２折曲部
４１  正極接続端子
４２  負極接続端子
４５  正極側樹脂部
４６  負極側樹脂部
５１  正極端子部
５２  負極端子部
６１、６２  規制部材
６１ａ  フィルム（移動許容部、フィルム部材）
６１ｂ  固定テープ
【図１】
2018181447.tif 000003
【図２】
2018181447.tif 000004
【図３】
2018181447.tif 000005
【図４】
2018181447.tif 000006
【図５】
2018181447.tif 000007