(57)【要約】　　　（修正有）【課題】内部に収納する電池構成材料内容物耐性に優れる軽量化・薄型化を目的とする電池包装体を提供する。【解決手段】内部に電池構成材料を収納する電池包装体１において、方形のフィルムを折り曲げ両端の対向する２辺を突き合わせ突き合わされた内側にテープを重ねシールしその筒状となった開口部をシールするテープ貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルム２が、アルミニウム箔２ｂを中間層とし、表層が樹脂層２ａで最内層がヒートシール樹脂層２ｃからなり、また前記テープ３がアルミニウム箔３ｂを中間層とし表裏がヒートシール性樹脂層３ｃからなり、かつテープに形成するアルミニウム箔の巾が表裏のヒートシール性樹脂層の巾よりも狭く、テープの両サイド部分の端面にアルミニウム箔が露出しないように方形のフィルムが突き合わされた内側にテープを熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする電池包装体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するために用いる電池包装体において、
方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を突き合わせ、突き合わされた内側にテープを重ねシールし、その筒状となった開口部をシールするテープ貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルムが、アルミニウム箔を中間層とし、表層が樹脂層で最内層がヒートシール樹脂層からなり、また前記テープがアルミニウム箔を中間層とし、表裏がヒートシール性樹脂層からなり、かつテープに形成されたアルミニウム箔の巾が、表裏のヒートシール性樹脂層の巾よりも狭く、テープの両サイド部分の端面にアルミニウム箔が露出しないように方形のフィルムが突き合わされた内側にテープを熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする電池包装体。
【請求項２】
内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するために用いる電池包装体において、
方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を重ね合わせシールし、その筒状となった開口部をシールする封筒貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルムが、アルミニウム箔を中間層とし、少なくとも該アルミニウム箔の表裏がヒートシール性樹脂層からなり、封筒貼りされる背シール部の内側のアルミニウム箔の端面が露出しないように表裏のヒートシール性樹脂層よりも内側に位置し、アルミニウム箔の表裏のヒートシール性樹脂層を熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする電池包装体。
【請求項３】
前記方形フィルムの両端を突き合わせてできる間隙部に、少なくとも前記テープのアルミニウム箔層が被さるようにテープを熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする請求項１記載の電池包装体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するするために用いる電池包装体をアルミニウム箔等の金属と樹脂との複合材で構成する場合において、金属層が容器から露出することなく、内部に収納する電池構成材料内容物耐性に優れるフレキシブルな軽量化・薄型化を目的とする電池包装体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電池の外装材となる容器には、大抵の場合、金属製の容器が用いられていた。しかし、移動体通信機、ノートブック型パソコン、パームトップ型パソコン、一体型ビデオカメラ、ポータブルＣＤプレーヤ、ヘッドホンステレオ、コードレス電話などの電子機器の発達、普及に伴い、その薄型化と軽量化が進められると共に、これらに使用される電池についても、その重量をできるだけ軽くし、また、使用機器における電池用スペースをできるだけ少なくできるよう薄型化、軽量化が求められている。
【０００３】
このような要望に応えるために、例えば、電池の電極や電解質などに、高分子材料を導入し、シート状などに薄型化、軽量化した種々のポリマー電池が研究開発されている。このようなポリマー電池の代表的な例として、例えば、リチウムポリマー電池が挙げられるが、これらのポリマー電池は、電池自体の厚さを薄くするため、その外装材についても積層フィルムを用いて薄型化する方法が採られている。
【０００４】
ポリマー電池の外装材に積層フィルムを使用する場合、その形態、使用方法としては、例えば、積層フィルムを周囲にフランジ部を備えたトレー状に成形し、その凹部に電池の構成材料を収納すると共に、電極端子を外側に延長し、その上部を積層フィルムの蓋材で覆って、フランジ部で熱接着して密封し、電池を形成する方法などがある。
【０００５】
具体的には、図６に示すように、外側（図において上側）から、耐熱性保護層１８ｄ、２軸延伸ナイロンフィルム層１８ａ、金属箔層１８ｂ、熱接着性樹脂層１８ｃが順に積層された構成の電池用積層フィルム１８を使用して、図７に示すような深絞り加工を施し、プレス成形により形成されたフランジ付きトレー状容器本体１９とその上に被せられるフラットな蓋材２０とから構成される容器を電池用容器としていた。
【０００６】
このような電池の外装材に用いる積層フィルムには、その軽さおよび薄さと共に、各種の機械的強度や電解液などに対する耐性、水蒸気その他のバリヤー性、熱封緘性、更に電極端子との熱接着性など様々な性能が必要であり、また、電池が、リチウムポリマー電池などの場合は、水分が内部に侵入すると、電解質成分と反応してフッ化水素を発生し、アルミニウム箔まで到達し、アルミニウム箔に腐食を引き起こす。この為、アルミニウム箔と熱接着性樹脂層との間の接着力が著しく低下し、その接着面を剥離させてしまうという問題があった。
【０００７】
従って、このような電池の外装材に用いる積層フィルムは、外側から、基材層、金属箔層、熱接着性樹脂層が順に積層された構成を基本とし、さらに、高度の水蒸気その他のバリヤー性を有するフィルムや機械的強度に優れた２軸延伸ナイロンフィルム等を付加した構成とするなど多層構成とする必要があり、特に、前記フランジ付きのトレー状に成形して用いる場合は、その成形性も考慮した材料を選択する必要があり、必然的にコストアップを招くという問題があった。
【０００８】
また、前記フランジ付きのトレー状に成形して用いる場合は、絞る深さに限界があり（５〜６ｍｍ程度）、アルミニウム箔等の金属箔の厚さが４０μｍ程度のものが使用され、アルミニウム箔等の金属箔の厚さを厚くせざるを得ず、必然的にコストアップを招くという問題があった。アルミニウム箔の厚さを厚くしても、成形された容器コーナー部では、その厚さが５０〜６０％も減少するため、フランジ付きのトレー状電池用容器の場合は、容器の軽量化・薄型化を達成するには問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するするために用いる電池包装体をアルミニウム箔等の金属と樹脂との複合材で構成する場合において、金属層が容器から露出することなく、内部に収納する電池構成材料内容物耐性に優れるフレキシブルな軽量化・薄型化を目的とする電池包装体を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するするために用いる電池包装体において、
方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を突き合わせ、突き合わされた内側にテープを重ねシールし、その筒状となった開口部をシールするテープ貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルムが、アルミニウム箔を中間層とし、表層が樹脂層で最内層がヒートシール樹脂層からなり、また前記テープがアルミニウム箔を中間層とし、表裏がヒートシール性樹脂層からなり、かつテープに形成するアルミニウム箔の巾が、表裏のヒートシール性樹脂層の巾よりも狭く、テープの両サイド部分の端面にアルミニウム箔が露出しないように方形のフィルムが突き合わされた内側にテープを熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする電池包装体である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、
内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するために用いる電池包装体において、
方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を重ね合わせシールし、その筒状となった開口部をシールする封筒貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルムが、アルミニウム箔を中間層とし、少なくとも該アルミニウム箔の表裏がヒートシール性樹脂層からなり、封筒貼りされる背シール部の内側のアルミニウム箔の端面が露出しないように表裏のヒートシール性樹脂層よりも内側に位置し、アルミニウム箔の表裏のヒートシール性樹脂層を熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする電池包装体である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、
請求項１記載の電池包装体において、前記方形フィルムの両端を突き合わせてできる間隙部に、少なくとも前記テープのアルミニウム箔層が被さるようにテープを熱融着により重ねシールされて密閉されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態の一例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の電池包装体の一例を示したもので、（ａ）は、その概略斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した電池包装体のＡ−Ａ′概略断面図である。図に示すように、例えば、本発明の電池包装体１は、方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を突き合わせ、突き合わされた内側にテープを重ねシールし、その筒状となった開口部をシールするテープ貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルム２が、アルミニウム箔２ｂを中間層とし、表層が樹脂層２ａで最内層がヒートシール樹脂層２ｃとからなり、また前記テープ３がアルミニウム箔３ｂを中間層とし、表裏のヒートシール性樹脂層３ｃからなり、かつテープに形成したアルミニウム箔層３ｂの巾が、表裏のヒートシール性樹脂層３ｃの巾よりも狭く、テープの両サイド部分の端面にアルミニウム箔層３ｂが露出しないように方形のフィルムが突き合わされた内側にテープを熱融着により重ねシールされて、開口部を通して電池構成材料１１を収納した後、その開口部の両端部６，７を熱融着により密閉されていることを特徴とするもので、さらに前記方形フィルムの両端を突き合わせてできる間隙部１０に、少なくとも前記テープ３のアルミニウム箔層３ｂが被さるようにテープを熱融着により重ねシールされている。そして、電極端子８，９が包装体内部から開口部を通して外側に延長し、その開口部の端部６を熱融着によりシールされている。
【００１４】
上記テープのアルミニウム箔層の巾が、表裏ヒートシール性樹脂層の巾よりも狭くすることで、方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を突き合わせ、突き合わされた内側にテープを重ねシールし、その筒状となった開口部をシールするテープ貼りピロー包装してなる電池包装体において、テープの両サイド部分の端面にアルミニウム箔層が露出しないように方形のフィルムが突き合わされた内側にテープを熱融着により重ねシールされるので、容器に収納する電池構成材料が腐食性物質などを含む場合であっても、アルミニウム箔が腐食を引き起こして、アルミニウム箔と熱接着性樹脂層との間の接着力が著しく低下し、その接着面を剥離させてしまうという問題が解消される。
【００１５】
また、図２は、本発明の電池包装体の他の例を示したもので、（ａ）は、その概略斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した電池包装体のＡ−Ａ′概略断面図である。図に示すように、例えば、本発明の電池包装体１２は、方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を重ね合わせシールし、その筒状となった開口部をシールする封筒貼りピロー包装してなる電池包装体であって、前記方形フィルム１３が、アルミニウム箔１３ｂを中間層とし、少なくとも該アルミニウム箔１３ｂの表裏がヒートシール性樹脂層１３ｃからなり、アルミニウム箔層１３ｂの巾が表裏のヒートシール性樹脂層１３ｃの巾よりも狭く、封筒貼りされる背シール部１４の内側のアルミニウム箔１３ｂの端面が露出しないように、アルミニウム箔層１３ｂの表裏ヒートシール性樹脂層１３ｃを熱融着により重ねシールされて密閉され、開口部を通して電池構成材料１１を収納した後、その開口部の両端部６，７を熱融着により密閉されていることを特徴とするもので、そして、電極端子８，９が容器内部から開口部を通して外側に延長し、その開口部の端部６を熱融着によりシールされている。
【００１６】
上記テープのアルミニウム箔層の巾が、表裏ヒートシール性樹脂層の巾よりも狭くすることで、方形のフィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を重ね合わせシールし、その筒状となった開口部をシールする封筒貼りピロー包装してなる電池包装体において、封筒貼りされる背シール部の内側のアルミニウム箔の端面が露出しないので、容器に収納する電池構成材料が腐食性物質などを含む場合であっても、アルミニウム箔が腐食を引き起こして、アルミニウム箔と熱接着性樹脂層との間の接着力が著しく低下し、その接着面を剥離させてしまうという問題が解消される。
【００１７】
本発明で用いられる上記方形フィルム２の基材は、図３に示すように、例えばアルミニウム箔１５ｂを中間層とし、表層が樹脂層１５ａと最内層がヒートシール樹脂層１５ｃとからなる積層フィルムが使用できる。
【００１８】
また、本発明で用いられる上記方形フィルム１３の基材は、図４（ａ）に示すように、例えば、予めアルミニウム箔１６ｂを中間層とし、表層がヒートシール樹脂層１６ｃとからなる積層フィルム１６を作成した後、アルミニウム箔１６ｂの端面を、一例として、６０℃の苛性ソーダ６％水溶液に浸漬してエッチング処理を施し、図４（ｂ）に示すように、アルミニウム箔１６ｂ′の巾が、表裏のヒートシール樹脂層１６ｃの巾よりも狭くしたものが使用できる。
【００１９】
あるいは、図５に示すように、予め、積層する表裏のヒートシール性樹脂層１７ｃの巾よりも狭くスリット断裁したアルミニウム箔１７ｂを押し出し加工などにより、アルミニウム箔１７ｂを中間層とし、表裏がヒートシール樹脂層１７ｃとからなる積層フィルム１７を作成して使用することもできる。
【００２０】
上記方形フィルム２，１３を構成するアルミニウム箔としては、軟質のものでも硬質のものでも良い。また、脱脂処理や下地処理がなされていても良い。アルミニウム箔は、厚さが２０〜４０μｍのものが好ましい。本発明における電池包装体はピロー包装してなる容器であることから、アルミニウム箔の厚さを薄くでき、特に２０μｍ程度のものが最も好ましい。これにより、軽量化・薄型化を達成できる。また、アルミニウム箔以外の金属箔として、アルミニウム合金、チタンなどの金属箔を用いることもできる。
【００２１】
また、上記方形フィルムを構成する樹脂層の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、さらには、耐熱性２軸延伸フィルム（例えば、ナイロンの２軸延伸フィルム）と言った樹脂などの従来公知の熱可塑性高分子材料であればどのような材質でもよい。
【００２２】
また、上記方形フィルムを構成するヒートシール樹脂層の材質としては、ポリエチレンおよびエチレン系共重合体、ポリプロピレンおよびプロピレン系共重合体、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などが挙げられるが、従来公知のヒートシール性を有する熱可塑性高分子材料であればどのような材質でもよい。
【００２３】
本発明で用いられるテープ３基材は、前記封筒貼りピロー包装して電池包装体を作成する、図４（ｂ）、５に示したアルミニウム箔を中間層とし、表裏がヒートシール性樹脂層からなる方形積層フィルムをそのままテープ基材として用いることができる。テープを構成するアルミニウム箔層の巾を、表裏のヒートシール性樹脂層の巾より狭くする方法は、前記の方形フィルムの積層フィルムの場合と同様の方法で、予め、アルミニウム箔を中間層とし、表裏のヒートシール樹脂層とからなる積層フィルムを作成した後、アルミニウム箔の端面を、エッチング処理を施す方法、あるいは、予め、積層するヒートシール樹脂層の巾よりも狭くスリット断裁したアルミニウム箔を押し出し加工などにより積層するなどしてテープ用積層フィルムを作成することもできる。
【００２４】
本発明で用いられるテープ３を構成するアルミニウム箔は、前記方形フィルムの積層フィルムで使用した同様の材質ものを使用することができ、軟質のものでも硬質のものでも良い。また、脱脂処理や下地処理がなされていても良い。アルミニウム箔は、厚さが２０〜４０μｍのものが好ましい。本発明における電池包装体はピロー包装してなる容器であることから、アルミニウム箔の厚さを薄くでき、特に２０μｍ程度のものが最も好ましい。。
【００２５】
また、本発明で用いられるテープ３を構成するヒートシール性樹脂層の材質としては、前記方形フィルムの積層フィルムで使用した同様の材質ものを使用することができ、ポリエチレンおよびエチレン系共重合体、ポリプロピレンおよびプロピレン系共重合体、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などが挙げられる。
【００２６】
本発明の電池包装体に収納・封入する電池構成材料としては特に限定されるものではない。例えば、正極、負極、電解液が封入袋に封入され、正極と負極のリード線を各々外部に取り出す構造を有し、かつ、電解液の封入の信頼性の高い構造を有する非水電解質二次電池、導電性高分子を固体電解質として使用し、この固体電解質を挟んで陽極端子と接続した陽極と負極から構成される薄型リチウムイオン二次電池（ポリマー電池）、正極と負極とを電解液を含浸させたスペーサーとが平板状積層してなるリチウム二次電池などを収納・封入した電池包装体を提供することができる。
【００２７】
内部に電池構成材料を収納し、電池を形成するために用いる本発明の電池包装体は、通常のピロー包装機を用いて成形することができる。
先ず巻き取られた方形プラスチック積層フィルムをピロー包装機の製袋機（フォーマー）にて連続的に方形のプラスチック積層フィルムを折り曲げ、両端の対向する２辺を突き合わせ、突き合わされた内側にテープを重ねシールするか、もしくは両端の対向する２辺を重ね合わせシールして筒状にし、その一方をシールした袋を成形して、電池構成材料を挿入した後、電極端子を所定の位置に配置して袋の開口部の端部を熱融着によりシールして本発明の電池包装体を得ることができる。
【００２８】
アルミニウム箔等の金属と樹脂との複合材で構成する本発明の電池包装体において、アルミニウム箔が露出しない構成とすることで、収納する電池構成材料として、例えば、電解質物質等内容物耐性に優れるので、金属が腐食して金属と樹脂との間での剥離等が起きることがないので、耐久性に富む電池包装体を提供できる。
また、従来の金属と樹脂との複合材で構成する深絞り加工を施し、プレス成形により形成されたフランジ付きトレー状容器本体の上に被せられるフラットな蓋材とから構成される電池用容器に比較して、アルミニウム箔を薄くすることができるので、薄型・軽量化を達成することができるとともにコスト削減を図ることができる。
さらに、上記電池用容器は深絞り加工を施し、プレス成形により形成されるのに対し、本発明の電池包装体は、ピロー包装により成形されるので、生産効率に優れ低廉なコストで得られる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、薄型化を目的として電池包装体をアルミニウム箔等の金属と樹脂との複合材で構成する場合において、金属層が容器から露出することなく、内部に収納する電池構成材料内容物耐性に優れる耐久性に富むフレキシブル電池包装体を提供することができる。
また、従来の電池用容器等に比較して、アルミニウム箔を薄くすることができるので、薄型・軽量化を達成することができるとともにコスト削減を図ることができる。
また、従来の深絞り加工を施し、プレス成形により形成されて得られる電池用容器等に比較して、本発明の電池包装体は、ピロー包装により成形されるので、生産効率に優れ低廉なコストで得られる。
さらに、通常のピロー包装の場合はシール部の厚さが、使用する基材フィルムの３枚分の厚さとなるのに対し、本発明の電池包装体の構成とすることで、使用する基材フィルムの２枚分の厚さとすることができるので、薄型・軽量化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池包装体の一例を示したもので、（ａ）はその電池包装体の概略斜視図である。（ｂ）は（ａ）に示した電池包装体のＡ−Ａ′概略断面図である。
【図２】本発明の電池包装体の他の例を示したもので、（ａ）はその電池包装体の概略斜視図である。（ｂ）は（ａ）に示した電池包装体のＡ−Ａ′概略断面図である。
【図３】本発明の電池包装体に用いられる積層フィルム基材の一例を示した断面図である。
【図４】本発明の電池包装体に用いられる積層フィルム基材もしくはテープ基材のエッチング処理を説明するための説明図である。
【図５】本発明の電池包装体に用いられる積層フィルム基材もしくはテープ基材の他の例を示した断面図である。
【図６】従来の電池包装体に用いられる積層フィルム基材の一例を示した断面図である。
【図７】従来の電池用容器の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１、１２・・・電池包装体
２、１３、１５、１６、１７、３１・・・プラスチック積層フィルム基材
２ａ・・・樹脂層
２ｂ、１３ｂ、１６ｂ、、１７ｂ、１８ｂ・・・アルミニウム箔層
２ｃ、１３ｃ、１６ｃ、１７ｃ、１８ｃ・・・ヒートシール樹脂層
３・・・テープ
４、５、６、７・・・熱接着シール部
８、９・・・電極端子
１０・・・間隙部
１１・・・電池構成材料内容物
１４・・・重ね熱接着シール部
１６′・・・エッチング処理を施されたプラスチック積層フィルム基材
１６ｂ′・・・エッチング処理を施されたアルミニウム箔層
１８ａ・・・２軸延伸ナイロンフィルム層
１８ｄ・・・耐熱性保護層
１９・・・トレー状容器本体
２０・・・蓋材
【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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