(57)【要約】【課題】電池パックの電池容量をほぼ維持したまま、耐外傷性を向上させる。【解決手段】硬質ラミネートフィルムと、硬質ラミネートフィルムよりも幅が小さく、凹部が形成された軟質ラミネートフィルムとを用い、凹部に電池素子を収納した状態で、軟質ラミネートフィルムの開口を被うように硬質ラミネートフィルムを重ね合わせる。開口の周囲４辺を熱融着等により封止した後、硬質ラミネートフィルムのサイド側短辺どうしが当接するように変形し、加熱して凹部の外側底面と、硬質ラミネートフィルムとを接着する。このとき、硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとの間には、金属層の両面に樹脂層を形成した積層型熱接着性フィルムが設けられており、樹脂層はそれぞれ質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとの間で接着性の良い材料が選択される。硬質ラミネートフィルムのサイド側短辺当接部分には、積層型熱接着性フィルムを位置させる。【選択図】図１１
2012048938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の開放端部および第２の開放端部が形成された電池セルと、
上記電池セルと電気的に接続される回路基板と、
上記回路基板を収納し、上記第１の開放端部に嵌合される第１のカバーと、
上記第２の開放端部に嵌合される第２のカバーと
を備え、
上記電池セルは、
電池素子と、
第１の金属層と、該第１の金属層の一面に形成された第１の外側樹脂層と、該第１の金属層の他の面に形成された第１の内側樹脂層とが少なくとも設けられ、該第１の内側樹脂層側から、上記第１の外側樹脂層側に向けて凹部が形成され、該凹部のサイド側周縁と対向するサイド側端部との距離が上記凹部の深さ以下である矩形状の第１の外装材と、
第２の金属層と、該第２の金属層の一面に形成された第２の外側樹脂層と、該第２の金属層の他の面に形成された第２の内側樹脂層とが少なくとも設けられた矩形状の第２の外装材と、
金属層と、該金属層の一面に形成された第１の樹脂層と、該金属層の他の面に形成された第２の樹脂層とからなる熱接着部材と
からなり、
上記凹部に上記電池素子が収納され、
上記凹部の開口を上記第２の外装材が覆うように、該第１の外装材および上記第２の外装材が重ねられ、
上記開口の周囲が封止され、
上記第１の外装材の上記凹部の底面外側において、上記第２の外装材の両端部が当接され、
上記第１の外装材の上記凹部の底面外側と、上記第２の外装材の両端部とが、該第１の外装材の上記凹部の底面外側と、該第２の外装材の両端部との間に配設された上記熱接着部材によって接着されてなる
電池パック。
【請求項２】
上記熱接着部材の幅が、上記電池素子の幅に対して２５％以上１１０％以下である
請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
上記熱接着部材の上記第１の樹脂層が上記第１の外装材と対向し、該熱接着部材の上記第２の樹脂層が上記第２の外装材と対向して設けられる
請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
上記熱接着部材の上記第１の樹脂層および上記第２の樹脂層が、融点が９０℃以上１８０℃以下の樹脂材料からなる
請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
上記熱接着部材の上記第１の樹脂層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル誘導体、熱接着性ポリアミド、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂およびシリコン樹脂から選択される少なくとも一種からなり、
上記熱接着部材の上記第２の樹脂層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン誘導体、ポリプロピレン誘導体から選択される少なくとも一種からなる
請求項４に記載の電池パック。
【請求項６】
上記熱接着部材の上記第１の樹脂層および上記第２の樹脂層のそれぞれの厚みが、５μｍ以上５０μｍ以下である
請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
上記熱接着部材の上記金属層の厚みが、１０μｍ以上５０μｍ以下である
請求項１に記載の電池パック。
【請求項８】
上記電池素子を覆う６面のうち少なくとも１面は、金属層を３層有する
請求項１に記載の電池パック。
【請求項９】
上記開口の両サイド部の封止幅が、上記電池素子の厚み以下である
請求項１に記載の電池パック。
【請求項１０】
上記第２の外装材の上記第２の金属層は硬質金属材料からなる
請求項１に記載の電池パック。
【請求項１１】
上記硬質金属材料は、焼きなまし処理なしのアルミニウム（ＪＩＳ  Ａ３００３Ｐ−Ｈ１８）または（ＪＩＳ  Ａ３００４Ｐ−Ｈ１８）からなる
請求項１０に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非水電解質二次電池を収納した電池パックに関し、特に、高い電池容量と安全性とを実現する電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ一体型ＶＴＲ（Videotape recorder：ビデオテープレコーダ）、携帯電話あるいはラップトップコンピュータなどのポータブル電子機器が多く登場し、それらの小型化および軽量化が図られている。それに伴い、ポータブル電子機器の電源として用いられる電池の需要が急速に伸びており、機器の小型軽量化実現のために、電池設計も軽く、薄型であり、かつ機器内の収納スペースを効率的に使うことが求められている。このような要求を満たす電池として、エネルギー密度および出力密度の大きいリチウムイオン二次電池が最も好適である。
【０００３】
中でも、従来の液系電解液を用いた場合に問題となる電解液の液漏れを防止するために、ゲル状のポリマー電解質を用いたリチウムイオンポリマー二次電池が広く用いられている。リチウムイオンポリマー二次電池は、電極端子を接続し、両面にポリマー電解質を塗布した帯状の正極および負極をセパレータを介して積層した後、長手方向に巻回して電池素子を作製する。そして、この電池素子をラミネートフィルムで外装して電池セルとし、電池セルを樹脂モールドケースに収納することにより、電池パックとしている。
【０００４】
しかしながら、樹脂モールドケースで外装された電池パックは、電池の放熱促進の観点からは好ましいとは言えない。そこで、例えば、以下の特許文献１には、電池セルを樹脂モールドケースに収納することを不要とし、体積効率を高めた電池パックが記載されている。
【０００５】
図１に、特許文献１に記載の電池パック１の構成を示す。電池パック１は、電池素子が備えられた電池セル１０と、電池セル１０から導出された正極端子２ａおよび負極端子２ｂ（以下、限定しない場合は電極端子２と適宜称する）と接続した回路基板４と、回路基板４を収納し、電池セル１０の電極端子２導出側（以下、トップ側と適宜称する）の開口に嵌合されるトップカバー５ａと、電池セル１０のトップ側と対向する側（以下、ボトム側と適宜称する）の開口に嵌合されるボトムカバー５ｂとからなる。
【０００６】
図２Ａないし図２Ｃに、電池パック１の製造途中の状態を示す。図２Ａは、製造途中の電池セル１０の上面図であり、図２Ｂは図２Ａに示す電池セル１０の右側横方向から見た側面図であり、図２Ｃは図２Ａに示す電池セル１０のボトム側方向から見た側面図である。
【０００７】
図２に示すように、電池セル１０は、正極端子２ａと負極端子２ｂとを備えた電池素子９が、矩形状の硬質ラミネートフィルム６と、硬質ラミネートフィルム６と略同等の長辺と、硬質ラミネートフィルム６と略同等、もしくはやや小さい短辺を有する矩形状の軟質ラミネートフィルム７により外装されたものである。
【０００８】
図３Ａおよび図３Ｂに、硬質ラミネートフィルム６および軟質ラミネートフィルム７の断面図を示す。電池パック１の最外装となる硬質ラミネートフィルム６は、図３Ａに示すように、硬質の金属材料からなる金属層６ａの一方の面に外側樹脂層６ｂが形成されており、他方の面に内側樹脂層６ｃが形成されている。また、図３Ｂに示すように、軟質ラミネートフィルム７は、軟質の金属材料からなる金属層７ａの一方の面に外側樹脂層７ｂが形成されており、他方の面に内側樹脂層７ｃが形成されている。
【０００９】
外側樹脂層６ｂおよび外側樹脂層７ｂは、表面保護機能を有しており、例えばナイロン（Ｎｙ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。また、内側樹脂層６ｃおよび内側樹脂層７ｃは、硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７、もしくは、硬質ラミネートフィルム６とトップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂとの接着機能を有しており、例えば無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）からなる。
【００１０】
軟質ラミネートフィルム７には、電池素子９を収納するための凹部８が、例えば絞り加工を施すことにより形成されている。硬質ラミネートフィルム６は、電池素子９が凹部８に収納された後、凹部８の開口を覆うようにして軟質ラミネートフィルム７と重ね合わされる。このとき、硬質ラミネートフィルム６は、軟質ラミネートフィルム７に対して例えばやや左右方向にずれた位置に重ね合わされる。これにより、硬質ラミネートフィルム６および軟質ラミネートフィルム７が重ね合わされた状態では、図２Ａに示すように、硬質ラミネートフィルム６のみが位置し、内側樹脂層６ｃが露出する右側領域と、軟質ラミネートフィルム７のみが位置し、内側樹脂層７ｃが露出する左側領域とが生じる。そして、硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７との重なり合う部分が熱融着され、電池素子９の周囲４辺が封止されている。
【００１１】
この後、硬質ラミネートフィルム６および軟質ラミネートフィルム７の左右両端部が、凹部８を包み込むようにして折り曲げられ、両端に開口を有する電池セル１０が作製される。図４に、硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７との当接部分の断面を示す。図４に示すように、硬質ラミネートフィルム６の対向する短辺同士、および軟質ラミネートフィルム７の対向する短辺同士が、それぞれ当接するかわずかな隙間を隔てて対向するように成型される。このとき、凹部８の底面外側には、例えば樹脂材料からなる熱接着フィルム１１が配設される。硬質ラミネートフィルム６と、軟質ラミネートフィルム７とが、電池素子９が包み込まれるように変形された後、電池セル１０を加熱することにより、熱接着フィルム１１を溶融させて凹部８の底部外側と軟質ラミネートフィルム７の両端部とが接着される。
【００１２】
また、このとき、硬質ラミネートフィルム６のみが位置する右側領域および軟質ラミネートフィルム７のみが位置する左側領域が同時に接着される。硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７とがややずれた位置で重ね合わされることにより、硬質ラミネートフィルム６の内側樹脂層６ｃと軟質ラミネートフィルム７の内側樹脂層７ｃとが、凹部８の底面外側で対向した状態とされ、ある程度の幅を持って接着される。
【００１３】
電池セル１０では、硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７との封止部から正極端子２ａと負極端子２ｂとが導出されている。このとき、正極端子２ａと負極端子２ｂとが硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７とに接触する部分には、樹脂片３ａおよび３ｂが設けられている。樹脂片３ａおよび３ｂは、正極端子２ａおよび負極端子２ｂのそれぞれの金属材料との接着性に優れており、正極端子２ａおよび負極端子２ｂと、硬質ラミネートフィルム６と軟質ラミネートフィルム７との接着性を向上させることができる。
【００１４】
また、特許文献２および特許文献３のように、電池パックにおける電池素子の体積効率を向上させるために、電子素子を外装するラミネートフィルムの一面に接着層を設け、電池素子を覆う２枚のラミネートフィルムが接着フィルム等の別部材を用いずに接着可能にした電池も提案されている。
【００１５】
例えば特許文献２では、電池素子が樹脂フィルムで外装され、さらに樹脂フィルムで覆われた電池素子が硬質ラミネートフィルムで外装されている。また、特許文献３では、凹部を設けた軟質ラミネートフィルムの開口を覆う様に硬質ラミネートフィルムを配置し、軟質ラミネートフィルムの凹部に電池素子を収容する様にした電池が開示されている。特許文献２および特許文献３では、硬質ラミネートフィルムに接着層が設けられており、この接着層により、最外装の硬質ラミネートフィルムと電池素子を覆っている軟質ラミネートフィルムとを接着させる様にしている。
【００１６】
例えば、図５Ａないし図５Ｃに、特許文献３の電池パック１の製造途中の状態を示す。図５Ａは、製造途中の電池セル１０の上面図であり、図５Ｂは図２Ａに示す電池セル１０の右側横方向から見た側面図であり、図５Ｃは図２Ａに示す電池セル１０のボトム側方向から見た側面図である。
【００１７】
なお、図５では、図２と同様の構成の部分は同じ符号を付す。特許文献３の電池パック１では、硬質ラミネートフィルム６に熱接着層６ｄが形成されているものであり、熱接着層６ｄが軟質ラミネートフィルム７と接着される。
【００１８】
図６は、熱接着層６ｄが形成された硬質ラミネートフィルム６の当接部分の断面を示す。図６に示すように、硬質ラミネートフィルム６の対向する短辺同士が、それぞれ当接するかわずかな隙間を隔てて対向するように成型される。特許文献３では、軟質ラミネートフィルム７の幅が電池素子９よりもやや大きい程度とされているため、軟質ラミネートフィルム７の凹部８の底面外側部分には、硬質ラミネートフィルム６のみが接着される。硬質ラミネートフィルム６に熱接着層６ｄが形成されているため、熱接着層６ｄと軟質ラミネートフィルム７とが対向して接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００５−１６６６５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３０４９号公報
【特許文献３】特開２００９−９９３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の電池パック１では、略同様の大きさを有する硬質ラミネートフィルム６および軟質ラミネートフィルム７を用いて電池素子を外装するため、構造上電池パックの厚み方向には４枚分のラミネートフィルムが存在することになる。
【００２１】
また、軟質ラミネートフィルム７の短辺同士、および硬質ラミネートフィルム７の短辺同士を対向させるように電池パック１を包み込む際、軟質ラミネートフィルム７の外側樹脂層７ｃ同士を接着するために、熱接着フィルム１１を用いる必要がある。熱接着フィルム１１は、薄いもので３０μｍ〜５０μｍ程度の厚みがあり、これ以上薄くするとフィルムの剛性がなくなってハンドリング性が悪くなり、貼り付ける際にしわや折れが発生するおそれがある。これらのラミネートフィルムや熱接着フィルム１１は電池パック１の厚さ方向において余分な厚みとなり、電池パック１の体積効率が低下する要因となる。
【００２２】
また、特許文献２および特許文献３の電池パックでは、硬質ラミネートフィルム６の合わせ目部分において電池素子の耐外傷性が高くなる。すなわち、硬質ラミネートフィルム６の合わせ目部分の隙間から異物が入り込み、軟質ラミネートフィルム７を突き破って電池素子９が損傷を受ける可能性が高い。
【００２３】
したがって、この発明は、上述の問題点を解消し、高い電池容量と安全性を両立する電池パック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】
【００２４】
課題を解決するために、本願の電池パックは、第１の開放端部および第２の開放端部が形成された電池セルと、
電池セルと電気的に接続される回路基板と、
回路基板を収納し、第１の開放端部に嵌合される第１のカバーと、
第２の開放端部に嵌合される第２のカバーと
を備え、
電池セルは、
電池素子と、
第１の金属層と、該第１の金属層の一面に形成された第１の外側樹脂層と、該第１の金属層の他の面に形成された第１の内側樹脂層とが少なくとも設けられ、該第１の内側樹脂層側から、第１の外側樹脂層側に向けて凹部が形成され、該凹部のサイド側周縁と対向するサイド側端部との距離が凹部の深さ以下である矩形状の第１の外装材と、
第２の金属層と、該第２の金属層の一面に形成された第２の外側樹脂層と、該第２の金属層の他の面に形成された第２の内側樹脂層とが少なくとも設けられた矩形状の第２の外装材と、
金属層と、該金属層の一面に形成された第１の樹脂層と、該金属層の他の面に形成された第２の樹脂層とからなる熱接着部材と
からなり、
凹部に電池素子が収納され、
凹部の開口を第２の外装材が覆うように、該第１の外装材および第２の外装材が重ねられ、
開口の周囲が封止され、
第１の外装材の凹部の底面外側において、第２の外装材の両端部が当接され、
第１の外装材の凹部の底面外側と、第２の外装材の両端部とが、該第１の外装材の凹部の底面外側と、該第２の外装材の両端部との間に配設された熱接着部材によって接着されてなることを特徴とする。
【００２５】
電池パックでは、熱接着部材の幅が、電池素子の幅に対して２５％以上１１０％以下であることが好ましい。また、熱接着部材の第１の樹脂層が第１の外装材と対向し、該熱接着部材の第２の樹脂層が第２の外装材と対向して設けられるようにしている。熱接着部材の第１の樹脂層および第２の樹脂層は、融点が９０℃以上１８０℃以下の樹脂材料により構成されることが好ましい。第１の樹脂層は第１の外装材に対して接着性の高い材料が選択され、第２の樹脂層は第２の外装材に対して接着性の高い材料が選択されることが好ましい。このような材料としては、熱接着部材の第１の樹脂層として、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル誘導体、熱接着性ポリアミド、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂およびシリコン樹脂から選択される少なくとも一種が好ましく、熱接着部材の第２の樹脂層として、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン誘導体、ポリプロピレン誘導体から選択される少なくとも一種が好ましい。
【００２６】
本願の電池パックでは、発電要素の体積効率を極端に低下させずに最外装に用いる硬質ラミネートフィルムの合わせ目部分における耐外傷性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、電池パックの厚さを、電池素子以外の構造部分において従来よりも薄くすることができるため、電池パックの体積効率が向上する。また、外装材の折れ曲がりが生じにくく、ハンドリング性に劣る熱接着フィルムが不要な構成とすることができるため、電池パックの製造歩留が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の電池パックの構成を示す略線図である。
【図２】従来の電池パックの製造途中の状態を示す略線図である。
【図３】従来の電池パックに用いる硬質ラミネートフィルムおよび軟質ラミネートフィルムの構成を示す断面図である。
【図４】従来の電池パックの硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとの当接部分の構成を示す断面図である。
【図５】従来の電池パックの製造途中の状態を示す略線図である。
【図６】従来の電池パックの硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとの当接部分の構成を示す断面図である。
【図７】この発明の一実施形態による電池パックの一構成例を示す略線図である。
【図８】この発明の一実施形態による電池セルの製造途中の状態を示す略線図である。
【図９】この発明の一実施形態による電池パックに用いる硬質ラミネートフィルムおよび軟質ラミネートフィルムの構成を示す断面図である。
【図１０】この発明の一実施形態による電池パックに用いる積層型熱接着性フィルムの構成を示す断面図である。
【図１１】この発明の一実施形態による電池パックの硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとの当接部分の構成を示す断面図である。
【図１２】この発明の一実施形態による電池パックに収納する電池素子の構成を示す略線図である。
【図１３】この発明の一実施形態による硬質ラミネートフィルムの形成方法を示す略線図である。
【図１４】この発明の一実施形態による電池パックの製造工程を示す略線図である。
【図１５】この発明の一実施形態による電池パックの製造工程を示す略線図である。
【図１６】この発明の一実施形態による電池パックの製造工程を示す略線図である。
【図１７】この発明の一実施形態による電池パックの製造工程を示す略線図である。
【図１８】この発明の一実施形態による電池パックの外観を示す略線図である。
【図１９】この発明の実施例４において剪断応力を測定する方法を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する図７ないし図１８において、図１ないし図６の構成と対応する部分には、同一の符号を付す。また、この明細書では、電池素子を硬質ラミネートフィルムおよび軟質ラミネートフィルムで外装したものを電池セルと称し、電池セルに回路基板を接続し、トップカバーおよびリアカバーを嵌合したものを電池パックと称する。電池パックおよび電池セルにおいて、正極端子および負極端子導出側をトップ部、トップ部と対向する側をボトム部、それ以外をサイド部と称する。また、サイド部方向の長さを幅方向、トップ部−ボトム部方向の長さを高さと称する。
【００３０】
（１）電池パックの構成
図７に、この発明の一実施形態による電池パック２０の一構成例を示す。電池パック２０は、例えば、角形または扁平型を有するリチウムイオンポリマー二次電池の電池パックであって、図７に示すように、両端が開放されて開口が形成されており、外装材内に電池素子が収納されてなる電池セル３０と、電池セル３０の両端の開口にそれぞれ嵌合されたトップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂとを備える。
【００３１】
図８に、この発明の一実施形態による電池セル３０の製造途中の状態を示す。外装材は、全体としては板状を有し、面方向から見ると矩形状を有する硬質ラミネートフィルム２６と、硬質ラミネートフィルム２６よりもサイド部方向の長さが短い矩形状を有する軟質ラミネートフィルム２７からなる。電池セル３０の両端の開口は、全体としては矩形状を有し、その両短辺が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。
【００３２】
電池セル３０は、凹部２８が設けられた軟質ラミネートフィルム２７と、凹部２８に収納された電池素子２９と、電池素子２９を収納した凹部２８の開口を覆うように設けられた硬質ラミネートフィルム２６とからなる。硬質ラミネートフィルム２６の軟質ラミネートフィルム２７側の一部には、軟質ラミネートフィルム２７と対向せずに露出する領域に、硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７とを接着するための熱接着部材である積層型熱接着性フィルム２４が設けられている。
【００３３】
また、硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７とが封止された封止部からは、電池素子２９の正極および負極とそれぞれ電気的に接続された正極端子２２ａおよび負極端子２２ｂが導出されている。
【００３４】
トップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂは、電池セル３０の両端の開口に嵌合可能な形状を有し、具体的には、正面から見ると、全体としては矩形状を有し、その両短辺が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。なお、正面とは、トップ側から電池セル３０を見る方向を示している。
【００３５】
以下、図７〜図１０を参照しながら、外装材、電池素子、積層型熱接着性フィルム、回路基板ならびにトップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂについて説明する。
【００３６】
［外装材］
図７および図８に示すように、この外装材は、電池素子２９を収納するための凹部２８が設けられた軟質ラミネートフィルム２７と、この軟質ラミネートフィルム２７上に凹部２８を覆うようにして重ねられる硬質ラミネートフィルム２６とからなる。
【００３７】
以下、硬質ラミネートフィルム２６について説明する。
【００３８】
硬質ラミネートフィルム２６は、矩形状であって、互いに等しい長さのトップ側長辺３６ａおよびボトム側長辺３６ｂと、互いに等しい長さの両サイド側短辺３６ｃおよび３６ｄとを有する。硬質ラミネートフィルム２６のトップ側長辺３６ａおよびボトム側長辺３６ｂの長さは、電池素子２９が収納された凹部２８を包み込んだ状態において、両サイドの短辺３６ｃおよび３６ｄ同士が当接するか、わずかな隙間を隔てて対向するように設定されている。
【００３９】
また、硬質ラミネートフィルム２６のトップ側長辺３６ａには、図８に示すように、切り欠き部３８が設けられていてもよい。切り欠き部３８は、図７に示すように、電池セル３０の正面から見て両短辺に位置するように設けられる。切り欠き部３８を設けることにより、トップカバー５ａの嵌合を容易にすることができる。
【００４０】
図９Ａに、硬質ラミネートフィルム２６の断面図を示す。硬質ラミネートフィルム２６は、外側樹脂層２６ｂと、金属層２６ａと、内側樹脂層２６ｃとが順に積層されてなる。
【００４１】
金属層２６ａは、曲げた後の形状を維持し、外部からの変形に耐える機能を有し、硬質の金属材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）あるいはニッケル（Ｎｉ）を材料として適宜用いることができる。中でも、アルミニウム（Ａｌ）およびステンレス（ＳＵＳ）が最も好適であり、特に、焼きなまし処理なしの硬質アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ３００３Ｐ−Ｈ１８）または（ＪＩＳ  Ａ３００４Ｐ−Ｈ１８）、もしくはオーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４）等を用いるのが好ましい。
【００４２】
金属層２６ａの厚みは、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。５０μｍ未満の場合、材料強度に劣ってしまう。また、１５０μｍを超えた場合、加工が著しく困難になるとともに、硬質ラミネートフィルム２６の厚さが増してしまい、電池パック２０の体積効率の低下につながってしまう。
【００４３】
外側樹脂層２６ｂとしては、外観の美しさや強靱さ、柔軟性などからポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル等が用いられる。具体的には、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）が用いられ、これらから複数種類選択して用いることも可能である。
【００４４】
外側樹脂層２６ｂの厚みは、５μｍ以上１５μｍ以下とすることが好ましい。５μｍ未満では保護層としての機能に劣り、１５μｍを超えると電池パック２０の体積効率の低下につながってしまう。
【００４５】
なお、電池パック２０の最外装として、ラベル等を巻く場合は、外側樹脂層２６ｂを設けないようにしてもよい。
【００４６】
内側樹脂層２６ｃは、熱で溶けて互いに融着する部分であり、ポリエチレン（ＰＥ）、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が使用可能であり、これらから複数種類選択して用いることも可能である。
【００４７】
内側樹脂層２６ｃの厚みは、２０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。２０μｍ未満では接着性が低下するとともに、圧力緩衝作用が不十分となってしまう。また、内側樹脂層２６ｃの厚みが５０μｍを超えると内側樹脂層２６ｃを通じて水分が浸入しやすくなっていまい、電池内部でのガス発生およびそれに伴う電池膨れが生じるおそれがある。
【００４８】
以下、軟質ラミネートフィルム２７について説明する。
【００４９】
軟質ラミネートフィルム２７は、矩形状であって、互いに等しい長さのトップ側短辺３７ａおよびボトム側短辺３７ｂと、互いに等しい長さの両サイド側長辺３７ｃおよび３７ｄとを有し、中央部には電池素子２９を収納する凹部２８が絞り加工等により形成されている。軟質ラミネートフィルム２７のトップ側短辺３７ａおよびボトム側短辺３７ｂの長さは、電池素子２９が収納された凹部２８の幅よりも大きくなるように設定されている。なお、一実施形態では、軟質ラミネートフィルム２７のトップ側およびボトム側の対向する２辺を短辺とし、サイド側の対向する２辺を長辺としているが、電池素子２９の形状によってはトップ側およびボトム側を長辺、サイド側を短辺としてもよい。
【００５０】
また、軟質ラミネートフィルム２７の両サイド側長辺３７ｃおよび３７ｄは、硬質ラミネートフィルム２６の両サイド側短辺３６ｃおよび３６ｄよりもやや短いものとされている。これにより、電池セル３０のトップ側およびボトム側において硬質ラミネートフィルム２６のみが存在するように、軟質ラミネートフィルム２７を硬質ラミネートフィルム２６上に積層することができる。硬質ラミネートフィルム２６のみが存在する部分には、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃが露出しているため、後にトップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂを嵌合する際に内側樹脂層２６ｃとトップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂとを熱融着によって接着することができる。
【００５１】
凹部２８は、例えば、予め金型で絞り加工を施して電池素子２９に応じた形状に形成される。このとき、図８Ｃに示すように、凹部２８は、凹部２８のサイド側周縁と軟質ラミネートフィルム２７のサイド側端部である長辺３７ｄとの距離ａが、凹部２８の深さｂ以下となるようにして形成される。また、もう一方のサイド部についても同様である。凹部２８の周縁から軟質ラミネートフィルム２７の端部までの部分は、軟質ラミネートフィルム２７が硬質ラミネートフィルム２６と溶着される封止部である。なお、封止部は、溶着幅が必要以上（例えば１．０ｍｍ以上）あればよく、その全ての領域において溶着される必要はない。
【００５２】
これにより、硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７との両サイド部の封止幅は凹部２８の深さ、すなわち電池素子の厚み以下となり、凹部２８の底部外側に軟質ラミネートフィルム２７が回り込むことがなくなる。このため、電池パック２０の厚みをラミネートフィルム１枚分薄くすることができ、体積効率の向上につながる。また、軟質ラミネートフィルム２７の使用量を少なくすることができる。
【００５３】
なお、長辺３７ｃまたは３７ｄと凹部２８の形成端部との距離ａは、水分浸入の影響を考慮して０．５ｍｍ以上とすることが好ましく、１．０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。
【００５４】
図７Ｂに、軟質ラミネートフィルム２７の断面図を示す。軟質ラミネートフィルム２７は、外側樹脂層２７ｂと、金属層２７ａと、内側樹脂層２７ｃとが順に積層されてなる。
【００５５】
金属層２７ａは、外装材の強度向上の他、水分、酸素、光の浸入を防ぎ、電池素子２９を守る機能を有している。金属層２７ａには、軟質の金属材料、例えば焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ  Ａ８０２１Ｐ−Ｏ）または（ＪＩＳ  Ａ８０７９Ｐ−Ｏ）等を用いるのが好ましい。
【００５６】
金属層２７ａの厚みは、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。５０μｍ未満の場合、材料強度に劣ってしまう。また、１５０μｍを超えた場合、加工が著しく困難になるとともに、軟質ラミネートフィルム２７の厚さが増してしまい、電池パック２０の体積効率の低下につながってしまう。
【００５７】
外側樹脂層２７ｂとしては、硬質ラミネートフィルム２６の外側樹脂層２６ｂと同様の材料を用いることができる。また、内側樹脂層２７ｃは、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃと同様の材料を用いることができる。
【００５８】
［積層型熱接着性フィルム］
積層型熱接着性フィルム２４は、矩形状であって、硬質ラミネートフィルム２６の当接部分と、軟質ラミネートフィルム２７の凹部２８の底面外側とを接着するものである。
【００５９】
図１０に、積層型熱接着性フィルム２４の断面図を示す。積層型熱接着性フィルム２４は、第１の樹脂層２４ｂと、金属層２４ａと、第２の樹脂層２４ｃとが順に積層されてなる。また、積層型熱接着性フィルム２４は、強度やその他負荷特性を付与するために、必要に応じて金属層２４ａと第１の樹脂層２４ｂまたは第２の樹脂層２４ｃとの間に中間層を設けても良い。中間樹脂層に用いる樹脂材料の特性に制限はなく、積層型熱接着性フィルム２４に与えたい性質に応じて樹脂材料、機械的特性、厚み、結晶化度を変化させたり、多層化させることができる。
【００６０】
図１１に、電池パック２０の硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７との当接部分の断面を示す。本願の積層型熱接着性フィルム２４は、第１の樹脂層２４ｂが軟質ラミネートフィルム２７と対向し、第２の樹脂層２４ｃが硬質ラミネートフィルム２６と対向する様に配置される。
【００６１】
積層型熱接着性フィルム２４は、軟質ラミネートフィルム２６の凹部２８に収容された電池素子２９と同程度の高さ（トップ部−ボトム部方向の長さ）を備えていることが好ましい。すなわち、硬質ラミネートフィルム２６の当接部分から、軟質ラミネートフィルム２７の凹部２８が露出しない寸法とすることが好ましい。また、積層型熱接着性フィルム２４の幅（サイド部−サイド部方向の長さ）は、電池素子２９の幅に対して２５％以上１１０％以下程度であることが好ましい。
【００６２】
積層型熱接着性フィルム２４の幅が大きすぎる場合、積層型熱接着性フィルム２４が溶融した際に樹脂が流されて、電池パック２０の外形寸法に影響を及ぼすおそれがある。また、積層型熱接着性フィルム２４の幅が小さすぎる場合、硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７との接着性が低下してしまう。上述の範囲内においては、積層型熱接着性フィルム２４の幅は大きいほど好ましい。また、電池厚みが大きくなりやすい電極端子導出部分等を避けて積層型熱接着性フィルム２４を配置することも好ましい。
【００６３】
金属層２４ａは、電池パック２０の耐外傷性を向上させるためのものであり、硬質ラミネートフィルム２６の金属層２６ａおよび軟質ラミネートフィルム２７の金属層２７ａと同等の材料を用いることができる。特に、耐外傷性の観点から、硬質の金属材料が好ましく、焼きなまし処理なしの硬質アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ３００３Ｐ−Ｈ１８）または（ＪＩＳ  Ａ３００４Ｐ−Ｈ１８）、もしくはオーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４）等を用いるのが好ましい。
【００６４】
金属層２４ａの厚みは、１０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。１０μｍ未満の場合、耐外傷性が低下してしまう。また、５０μｍを超えた場合、電池パック２０における積層型熱接着性フィルム２４の厚さが増してしまい、電池パック２０の体積効率の低下につながる。
【００６５】
第１の樹脂層２４ｂおよび第２の樹脂層２４ｃは、硬質ラミネートフィルム２６の外側樹脂層２６ｂよりも融点が低く、また融点の高すぎない材料を用いることが好ましい。具体的には、融点が９０℃以上１８０℃以下であることが好ましい。融点が低すぎる場合、電池素子２９の発熱により接着性フィルム２４が溶融し、接着性の低下や外装材の剥離につながる。また融点が高すぎる場合、硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７とを接着させる際に硬質ラミネートフィルム２６の外側樹脂層２６ｂが溶融してしまい、外観不良が生じる。また、電池パック２０の製造に用いるヒータヘッドに溶融した外側樹脂層２６ｂが付着するため、製造工程上好ましくない。また、融点が高すぎる場合には、接着時に電池素子２９を損傷するおそれがある。
【００６６】
なお、接合させる樹脂材料同士の絡み合いを増大させることは接着力を増大させることにもつながるため、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃもしくは軟質ラミネートフィルム２７の外側樹脂層２７ｂとの融点の差が小さいことが望ましい。しかしながら、熱接着性樹脂の流動性のみで有効な接着力を得られることもある。このため、第１の樹脂層２４ｂと軟質ラミネートフィルム２７の外側樹脂層２７ｂ、および第２の樹脂層２４ｃと硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃとの融点差に大きくこだわる必要はない。
【００６７】
第１の樹脂層２４ｂとしては、軟質ラミネートフィルム２７の外側樹脂層２７ｂの樹脂材料との接着性に優れる材料が好ましい。特に、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル誘導体、熱接着性ポリアミド、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂およびシリコン樹脂が用いられ、これらから複数種類選択して用いることも可能である。また、樹脂材料にタッキファイヤー（粘着付与剤）や、積層フィルムをロールにした際にブロッキングしないようにブロッキング防止剤などが添加されていても良い。
【００６８】
第１の樹脂層２４ｂの厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。第１の樹脂層２４ｂの厚みが５μｍ未満の場合は接着性に劣る。また、第１の樹脂層２４ｂの厚みが５０μｍを超えると電池容量の低下につながる。また、第１の樹脂層２４ｂの厚みが５０μｍを超えると溶融のために多くの熱量が必要となり、加工コスト、加工時間の増大につながるとともに、樹脂が均一に溶融されにくくなって、接着不良が生じるおそれがある。
【００６９】
第２の樹脂層２４ｃとしては、硬質ラミネートフィルム２６の内装樹脂層２６ｃの樹脂材料との接着性に優れる材料が好ましい。特に、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン誘導体、ポリプロピレン誘導体が用いられ、これらから複数種類選択して用いることも可能である。第２の樹脂層２４ｃは、第１の樹脂層２４ｂと同様に、樹脂材料にタッキファイヤー（粘着付与剤）や、ブロッキング防止剤などが添加されていても良い。
【００７０】
第２の樹脂層２４ｃの厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。第２の樹脂層２４ｃの厚みが５μｍ未満の場合は接着性に劣る。また、第２の樹脂層２４ｃの厚みが５０μｍを超えると電池容量の低下につながる。また、第２の樹脂層２４ｃの厚みが５０μｍを超えると溶融のために多くの熱量が必要となり、加工コスト、加工時間の増大につながるとともに、樹脂が均一に溶融されにくくなって、接着不良が生じるおそれがある。
【００７１】
なお、第１の樹脂層２４ｂと第２の樹脂層２４ｃは、硬質ラミネートフィルム２６の内装樹脂層２６ｃと、軟質ラミネートフィルム２７の外側樹脂層２７ｂの双方と接着性に優れる同じ材料を用いることも好ましい。このような樹脂としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。この場合、積層型熱接着性フィルム２４が表裏なく使用できるため、電池製造工程上好ましい。
【００７２】
このような積層型熱接着性フィルム２４を用いることにより、金属層２４ａによる耐外傷性の向上のみならず、ラミネートフィルムどうしの剥離強度や剪断応力が大きくなることにより電池の落下強度等も向上する。
【００７３】
［電池素子］
次に、電池素子２９について説明する。図１２は、この電池パック２０に用いる電池素子２９の構成を示す。この電池素子２９は、帯状の正極３１と、セパレータ３３ａと、正極３１と対向して配された帯状の負極３２と、セパレータ３３ｂとを順に積層し、長手方向に巻回されており、図示しないポリマー電解質層が正極３１および負極３２の両面に形成されている。また、電池素子２９からは、正極３１と接続された正極端子２２と、負極３２と接続された負極端子２２ｂ（以下、特定の電極端子を示さない場合は電極端子２２と適宜称する）とが導出されている。正極端子２２ａおよび負極端子２２ｂの硬質ラミネートフィルム２６および軟質ラミネートフィルム２７と接する部分には、それぞれ接着性を向上させるために樹脂片２３ａおよび２３ｂが被覆されている。
【００７４】
［正極］
正極３１は、正極活物質を含有する正極活物質層３１ａが、正極集電体３１ｂの両面上に形成されてなる。正極集電体３１ｂとしては、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔が用いられる。
【００７５】
正極活物質層３１ａは、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。正極活物質としては、ＬｉXＭＯ2（式中、Ｍは、一種以上の遷移金属を表し、ｘは、電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である）を主体とする、リチウムと遷移金属との複合酸化物が用いられる。リチウム複合酸化物を構成する遷移金属としては、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）およびマンガン（Ｍｎ）等が用いられる。
【００７６】
このようなリチウム複合酸化物として、具体的には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。例えば、ニッケルコバルト複合リチウム酸化物（ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.2Ｏ2等）がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。さらに、正極活物質としてＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2、Ｖ2Ｏ5等のリチウムを有しない金属化合物を使用してもよい。正極活物質としては、これら材料を複数混合して用いてもよい。
【００７７】
また、導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイトなどの炭素材料等が用いられる。また、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびこれらを主体とする共重合体等が用いられる。また、溶剤としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等が用いられる。
【００７８】
［負極］
負極３２は、負極活物質を含有する負極活物質層３２ａが、負極集電体３２ｂの両面上に形成されてなる。負極集電体３２ｂとしては、例えば銅（Ｃｕ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔が用いられる。
【００７９】
負極活物質層３２ａは、例えば負極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的に、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料としてはグラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられ、より具体的には熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。さらに、リチウムをドープ、脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ2等の酸化物を使用することができる。
【００８０】
また、リチウムを合金化可能な材料としては多様な種類の金属等が使用可能であるが、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）およびこれらの合金がよく用いられる。金属リチウムを使用する場合は、必ずしも粉体を結着剤で塗布膜にする必要はなく、圧延したリチウム金属板でも構わない。
【００８１】
結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が用いられる。また、溶剤としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等が用いられる。
【００８２】
［電解質］
電解質は、リチウムイオン二次電池に一般的に使用される電解質塩と非水溶媒が使用可能である。非水溶媒としては、具体的には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、またはこれらの炭酸エステル類の水素をハロゲンに置換した溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は１種類を単独で用いてもよいし、複数種を所定の組成で混合してもよい。
【００８３】
電解質塩としては、上記非水溶媒に溶解するものが用いられ、カチオンとアニオンが組み合わされてなる。カチオンにはアルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。アニオンには、Ｃｌ-，Ｂｒ-，Ｉ-，ＳＣＮ-，ＣｌＯ4-，ＢＦ4-，ＰＦ6-，ＣＦ3ＳＯ3-等が用いられる。具体的には、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2）、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）等が挙げられる。電解質塩濃度としては、上記溶媒に溶解することができる濃度であれば問題ないが、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して０．４ｍｏｌ／ｋｇ以上２．０ｍｏｌ／ｋｇ以下の範囲であることが好ましい。
【００８４】
ポリマー電解質を用いる場合は、非水溶媒と電解質塩とを混合してゲル状とした電解液をマトリクスポリマに取り込むことでポリマー電解質を得る。マトリクスポリマは、非水溶媒に相溶可能な性質を有している。このようなマトリクスポリマとしては、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよびこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポリマー等が用いられる。また、フッ素系ポリマーとして、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とを繰り返し単位に含む共重合体、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とトリフルオロエチレン（ＴＦＥ）とを繰り返し単位に含む共重合体等のポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００８５】
［セパレータ］
セパレータ３３ａおよび３３ｂは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）あるいはポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されており、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンの多孔質フィルムが最も有効である。
【００８６】
一般的にセパレータの厚みは５μｍ以上５０μｍ以下が好適に使用可能であるが、７μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。セパレータは、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下する。
【００８７】
［回路基板］
回路基板４４は、電池素子２９の正極端子２２ａおよび負極端子２２ｂが電気的に接続されるものである。回路基板４４には、ヒューズ、熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient；ＰＴＣ素子）、サーミスタ等の温度保護素子を含む保護回路の他、電池パックを識別するためのＩＤ抵抗等がマウントされ、更に複数個（例えば３個）の接点部が形成されている。保護回路には、充放電制御ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）、二次電池の監視と充放電制御ＦＥＴの制御を行うＩＣ（Integrated Circuit）等が設けられている。
【００８８】
熱感抵抗素子は電池素子と直列に接続され、電池の温度が設定温度に比して高くなると、電気抵抗が急激に高くなって電池に流れる電流を実質的に遮断する。ヒューズも電池素子と直列に接続され、電池に過電流が流れると、自身の電流により溶断して電流を遮断する。また、ヒューズはその近傍にヒータ抵抗が設けられており、過電圧時にはヒータ抵抗の温度が上昇することにより溶断して電流を遮断する。
【００８９】
また、二次電池の端子電圧が４．３Ｖ〜４．４Ｖを超えると、発熱・発火など危険な状態になる可能性がある。このため、保護回路は二次電池の電圧を監視し、電圧が４．３Ｖ〜４．４Ｖを越えて過充電状態となった場合には充電制御ＦＥＴをオフして充電を禁止する。さらに二次電池の端子電圧が放電禁止電圧以下まで過放電し、二次電池電圧が０Ｖになると二次電池が内部ショート状態となり再充電不可能となる可能性がある。このため、二次電池電圧を監視して過放電状態となった場合には放電制御ＦＥＴをオフして放電を禁止する。
【００９０】
［トップカバー］
トップカバー５ａは、電池セル３０のトップ側開口に嵌合されるものであり、正面方向から見ると、全体としては矩形状を有し、その短辺側の両側が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。トップカバー５ａの電池素子２９の側となる面には、ボトム側開口に嵌合するための側壁が設けられている。この側壁は、トップカバー５ａの外周の一部または全部に沿って設けられており、側壁と、硬質ラミネートフィルム２６の端部が熱融着されて接着される。
【００９１】
トップカバー５ａには、回路基板４が収納される。トップカバー５ａには、回路基板４の複数の接点部が外部に露出するように、接点部に対応する位置に複数の開口が設けられている。回路基板４の接点部は、トップカバー５ａの開口を通じて電子機器と接触する。これにより、電池パック２０と電子機器とが電気的に接続される。このようなトップカバー５ａは、射出成型により予め作製される。
【００９２】
［ボトムカバー］
ボトムカバー５ｂは、電池セル３０のボトム側開口に嵌合されるものであり、正面方向から見ると、全体としては矩形状を有し、その短辺側の両側が外側に向かって楕円の円弧をなすように膨らんでいる。ボトムカバー５ｂの電池素子２９の側となる面には、ボトム側開口に嵌合するための側壁がボトムカバー５ｂの外周の一部または全部に沿って設けられており、側壁と、硬質ラミネートフィルム２６の端部が熱融着されて接着される。
【００９３】
ボトムカバー５ｂには、電池素子２９に対向する側の面からそれとは反対側の面に向けて貫通する貫通孔が、１以上、好ましくは２以上設けられていてもよい。この場合、貫通孔からホットメルト樹脂を注入することにより、電池セル３０とボトムカバー５ｂとをより強固に接着することができる。貫通孔を２以上設けた場合には、樹脂注入時において、少なくとも１つの貫通孔を電池素子２９とボトムカバー５ｂとの間の空気を抜くためのものとして用いることができるので、樹脂の充填性を向上させることができる。
【００９４】
このようなボトムカバー５ｂは、射出成型により予め作製される。また、電池セル３０を金型に設置し、ボトム部にホットメルト樹脂を流し込むことにより、電池セル３０と一体に成型する方法を用いることも可能である。
【００９５】
（２）電池パックの作製方法
以下、図１３ないし図１８を参照しながら、電池パック２０の製造方法について説明する。
【００９６】
［電池素子の作製］
まず、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次いで、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体３１ｂ上に均一に塗布し、高温で乾燥させて溶剤を飛ばすことにより、正極活物質層３１ａが形成される。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。
【００９７】
次に、正極集電体３１ｂの一端部にスポット溶接または超音波溶接により正極端子２２ａを接続する。この正極端子２２ａは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。正極端子２２ａの材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。
【００９８】
続いて、負極活物質と、必要であれば導電剤と、結着剤とを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体３２ｂ上に均一に塗布し、高温で乾燥させて溶剤を飛ばすことにより負極活物質層３２ａが形成される。ここで、負極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。
【００９９】
次に、負極集電体３２ｂの一端部にスポット溶接または超音波溶接により負極端子２２ｂを接続する。この負極端子２２ｂは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。負極端子２２ｂの材料としては、例えば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。
【０１００】
なお、正極端子２２ａおよび負極端子２２ｂは同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子２２ａおよび負極端子２２ｂの接続箇所は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。
【０１０１】
続いて、ポリマー電解質を正極活物質層３１ａおよび負極活物質層３２ａ上に塗布した後、正極３１、セパレータ３３ａ、負極３２およびセパレータ３３ｂを順次積層し、この積層体を長手方向に多数回巻回して巻回型の電池素子２９を作製する。
【０１０２】
［電池セルの作製］
図１３に、硬質ラミネートフィルム２６の形成方法を示す。金属層２６ａの両面にそれぞれ外側樹脂層２６ｂおよび内側樹脂層２６ｃを形成してラミネートフィルムシートを作製した後、ラミネートフィルムシートの幅が例えば硬質ラミネートフィルム２６のサイド側短辺３６ｃおよび３６ｄの長さと同等となるように切断する。この後、図９の参照符号Ｐで示す位置で、硬質ラミネートフィルム２６の長辺３６ａの長さと同等の間隔で切断する。また、必要に応じて、硬質ラミネートフィルム２６のトップ側となる長辺に切り欠き部を設ける。
【０１０３】
なお、上述のように、一方向に硬質ラミネートフィルム２６が連なるラミネートフィルムシートを切断する方法のみならず、縦方向、横方向にそれぞれ硬質ラミネートフィルム２６が連なるラミネートフィルムシートを作製し、所定位置で切断することにより硬質ラミネートフィルム２６を作製するようにしてもよい。
【０１０４】
軟質ラミネートフィルム２７も、硬質ラミネートフィルム２６と同様の方法により作製することができる。所定の寸法に切断した軟質ラミネートフィルム２７は、絞り加工を施すことにより、電池素子２９を収納する凹部２８が設けられる。
【０１０５】
続いて、図１４および図１５に示すように、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃと、軟質ラミネートフィルム２７の内側樹脂層２７ｃとが対向するように配設する。そして、凹部２８に電池素子２９を収納し、凹部２８の開口を硬質ラミネートフィルム２６で覆うようにして硬質ラミネートフィルム２６と軟質ラミネートフィルム２７とを重ね合わせる。この後、硬質ラミネートフィルム２６および軟質ラミネートフィルム２７を、凹部２８の周縁に沿って封止する。封止は、図示しない金属製のヒータヘッドを用い、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃと、軟質ラミネートフィルム２７の内側樹脂層２７ｃとを減圧しながら熱溶着することにより行う。
【０１０６】
次に、図１６に示すように、サイド側の短辺３６ｃおよび３６ｄが当接するように硬質ラミネートフィルム２６を変形する。このとき、硬質ラミネートフィルム２６の当接部分と、軟質ラミネートフィルム２７の凹部２８との間には、積層型熱接着性フィルム２４が配置されている。この後、短辺３６ｃおよび３６ｄの合わせ目が位置する一面に対してヒータヘッドで加熱することにより、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃと、軟質ラミネートフィルム２７の凹部２８底面外側の外側樹脂層２７ｂとを接着し、電池セル３０とする。なお、電池素子２９に必要以上に高い温度が加わった場合、電池素子２９が損傷するおそれがある。このため、ヒータヘッドは、内側樹脂層２７ｃの樹脂材料が溶融する程度の温度とする。
【０１０７】
［電池パックの作製］
続いて、図１７に示すように、正極端子２２ａと負極端子２２ｂとを回路基板４に接続した後、回路基板４を、トップカバー５ａと嵌合可能に成型されたホルダー５ｃを用いてトップカバー５ａに収納する。そして、ホルダー５ｃが電池セル３０側となるように方向を変えた後、トップカバー５ａを電池セル３０のトップ側開口に嵌合する。また、ボトムカバー５ｂを、電池セル３０のボトム側開口に嵌合する。
【０１０８】
最後に、トップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂの嵌合部をそれぞれヒータヘッドにより加熱し、トップカバー５ａおよびボトムカバー５ｂと、硬質ラミネートフィルム２６の内側樹脂層２６ｃとを溶着する。これにより、図１８に示す外観の電池パック２０が作成される。
【０１０９】
このように、本願の積層型熱接着性フィルム２４を用いることにより、発電要素の体積効率を大きく低下させることがなく、電池容量と耐外傷性とを両立した電池パック２０を作製することができる。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明する。なお、この発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１１１】
［実施例１］
実施例１では、積層型熱接着性フィルムの構成を変えて電池パックを作製し、電池特性を評価した。
【０１１２】
＜実施例１−１＞
［正極の作製］
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）９２重量％と、粉状ポリフッ化ビニリデン３重量％と、粉状黒鉛５重量％とを均一に混合し、これをＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させてスラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を正極集電体となるアルミニウム（Ａｌ）箔の両面に均一に塗布し、１００℃で２４時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。
【０１１３】
次に、これをロールプレス機で加圧成形することにより正極シートとし、当該正極シートを帯状に切り出して正極とした。さらに、正極集電体上の正極活物質未形成部分にアルミニウム（Ａｌ）リボンからなる正極端子を溶接した。なお、アルミニウム（Ａｌ）リボンには、後にラミネートフィルムで外装する際にラミネートフィルムと対向する部分に、酸変性ポリプロピレンからなる樹脂片を設けた。
【０１１４】
［負極の作製］
人造黒鉛９１重量％と、粉状ポリフッ化ビニリデン９重量％とを均一に混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、この負極合剤を負極集電体となる銅（Ｃｕ）箔の両面に均一に塗布し、１２０℃で２４時間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。
【０１１５】
次に、これをロールプレス機で加圧成形することにより負極シートとし、当該負極シートを帯状に切り出して負極とした。さらに、負極集電体上の負極活物質未形成部分にニッケル（Ｎｉ）リボンからなる負極端子を溶接した。なお、ニッケル（Ｎｉ）リボンには、後にラミネートフィルムで外装する際にラミネートフィルムと対向する部分に、酸変性ポリプロピレンからなる樹脂片を設けた。
【０１１６】
［電池素子の作製］
ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）が６．９％の割合でフッ化ビニリデン（ＶｄＦ）に共重合された高分子材料と、非水電解液と、希釈溶剤のジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを混合し、撹拌、溶解させてゾル状の電解質溶液を得た。電解液にはエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を６：４の重量比で混合し、０．８ｍｏｌ／ｋｇの六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）と０．２ｍｏｌ／ｋｇの四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）とを溶解して作製した。混合比は、高分子材料：電解液：ＤＭＣ＝１：６：１２の重量比とした。次いで、得られたゾル状の電解質溶液を正極および負極の両面に均一に塗布した。その後、溶剤を除去して、正極および負極の両面にポリマー電解質層を形成した。
【０１１７】
次に、両面にポリマー電解質層が形成された帯状の正極と、両面にポリマー電解質層が形成された帯状の負極とを、セパレータを介して長手方向に巻回することにより電池素子を得た。セパレータには厚さ１０μｍの多孔質ポリエチレンフィルムを用いた。
【０１１８】
［電池セルの作製］
上述の様にして作製した電池素子を、軟質ラミネートフィルムおよび硬質ラミネートフィルムにて外装した。軟質ラミネートフィルムは中央部に凹部を設けたものであり、この凹部に電池素子を収納した後、凹部の開口を硬質ラミネートフィルムで覆うようにした。その後、開口の周囲４辺をヒータヘッドにて加熱し、熱融着により封止した。なお、軟質ラミネートフィルムは、図８に示すように電池素子の幅よりもやや広い幅を有するものを用いた。
【０１１９】
このとき、トップ部の封止幅は２．０ｍｍ、サイド部の封止幅は３．０ｍｍとした。軟質ラミネートフィルムとしては、金属層を焼きなまし処理済みの軟質アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ８０２１−Ｏ）、外側樹脂層をナイロン（Ｎｙ）、内側樹脂層を無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）としたものを用いた。また、硬質ラミネートフィルムとしては、金属層を焼きなまし処理なしの硬質アルミニウム（ＪＩＳ  Ａ３００３Ｐ−Ｈ１８）、外側樹脂層をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、内側樹脂層を無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）としたものを用いた。
【０１２０】
続いて、軟質ラミネートフィルムの凹部の底面外側に積層型熱接着性フィルムを配設し、硬質ラミネートフィルムのサイド側短辺が当接するように変形させた。積層型熱接着性フィルムは、幅４０．０ｍｍ、高さ３０．０ｍｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅が電池素子の幅と略同等となるようにした。また、積層型熱接着性フィルムは、ＥＶＡ（第１の接着層）／Ａｌ（金属層）／ＣＰＰ（第２の接着層）のように積層された構成とした。金属層のアルミニウム（Ａｌ）は、軟質ラミネートフィルムに用いたアルミニウム（Ａｌ）と同様のものを用いた。また、各層の厚さは、ＥＶＡ（第１の接着層）／Ａｌ（金属層）／ＣＰＰ（第２の接着層）＝３μｍ／２０μｍ／５μｍとした。
【０１２１】
ここで、第１の接着層は軟質ラミネートフィルムに対向する面で、第２の接着層は硬質ラミネートフィルムに対向する面とする。硬質ラミネートフィルムの熱融着層はＣＰＰであり、これとの熱接着性を高めるために、硬質ラミネートフィルムＣＰＰに対向する積層型熱接着性フィルムの第２の接着層をＣＰＰとした。同様に、軟質ラミネートフィルムの外層フィルムはナイロン（Ｎｙ）であり、これとの熱接着性を高めるために、軟質ラミネートフィルムナイロンに対向する積層型熱接着性フィルムの第１の接着層をＥＶＡとした。
【０１２２】
その後、ヒータヘッドにより硬質ラミネートフィルムの合わせ目が位置する一面を加熱して、積層型熱接着性フィルムの熱接着層を溶融させ、電池セルを作製した。
【０１２３】
［電池パックの作製］
電池セルから導出された正極端子および負極端子を回路基板と接続し、回路基板をトップカバーに収納した。最後に、トップカバーおよびボトムカバーを電池セルのトップ側開口およびボトム側開口にそれぞれ嵌合し、ヒータブロックにてトップカバーおよびボトムカバーの嵌合部分を加熱して、図８および図１１に示すような電池パックを作製した。
【０１２４】
なお、電池パックは、外形が厚さ６．１５ｍｍ、幅４１．０ｍｍ、高さ４０．０ｍｍとなるようにし、電池素子は、上述の電池パック外形に合わせて正極、負極およびセパレータの厚さ等を最適化した。
【０１２５】
＜実施例１−２＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝５μｍ／２０μｍ／５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１２６】
＜実施例１−３＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１０μｍ／２０μｍ／１０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１２７】
＜実施例１−４＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１２８】
＜実施例１−５＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１２９】
＜実施例１−６＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝２０μｍ／２０μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３０】
＜実施例１−７＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１０μｍ／２０μｍ／２０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３１】
＜実施例１−８＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／２０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３２】
＜実施例１−９＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝２０μｍ／２０μｍ／２０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３３】
＜実施例１−１０＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／３０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３４】
＜実施例１−１１＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝２０μｍ／２０μｍ／３０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３５】
＜実施例１−１２＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝３０μｍ／２０μｍ／５０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３６】
＜実施例１−１３＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝５０μｍ／２０μｍ／５０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３７】
＜実施例１−１４＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝６０μｍ／２０μｍ／６０μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１３８】
＜比較例１−１＞
硬質ラミネートフィルムと略同等サイズの軟質ラミネートフィルムを用い、軟質ラミネートフィルムに設けた凹部の底面外側に厚さ５０μｍのＥＶＡフィルムからなる熱接着フィルムを配設した。なお、熱接着フィルムの幅は実施例１−１と同等（４０．０ｍｍ）とした。この後、ヒータヘッドにより硬質ラミネートフィルムの合わせ目が位置する一面を加熱して、ＥＶＡフィルムを溶融させ、電池セルを作製した。これ以外は実施例１−１と同様にして図２および図４に示すような電池パックを作製した。
【０１３９】
＜比較例１−２＞
硬質ラミネートフィルムの最内層側に、厚さ１０μｍのＥＶＡ層からなる熱接着層を設け、硬質ラミネートフィルムの熱接着層と軟質ラミネートフィルムの外層とを接着した。なお、硬質ラミネートフィルムに設けた熱接着層の幅は、実施例１−１の積層型熱接着性フィルムと同等（４０．０ｍｍ）とした。これ以外は、実施例１−１と同様にして図４および図５に示すような電池パックを作製した。
【０１４０】
［電池の評価］
（ａ）初期容量
上述の各実施例および比較例の電池パックについて、１０００ｍＡの定電流で電池電圧が４．２Ｖに達するまで定電流充電を行ったのち、４．２Ｖの定電圧で充電時間の合計が２．５時間となるまで定電圧充電を行った。次に、８００ｍＡの定電流で電池電圧が３．０Ｖに達するまで定電流放電を行い、このときの放電容量を測定した。
【０１４１】
（ｂ）耐外傷性
耐外傷性は、硬質ラミネートフィルムの合わせ目部分における突き刺し強度を比較することで判定した。なお、突き刺し強度は、ＪＡＳ法（日本農林規格）農林省第１０１９号に準拠した方法により測定した。突き刺し強度の測定位置は図  に示す部分である。突き刺し強度の測定では、一度組み立てた電池パックの積層フィルムの貼り合わせ部分を切り取り、切り取った試料片において突き刺し用針により突き刺し強度を測定した。
【０１４２】
（ｃ）剥離試験
上述の測定（ｂ）と同様の方法により、一度組み立てた電池パックの積層フィルムの貼り合わせ部分を切り取り、切り取った試料片において剥離強度を測定した。試験片は幅１５ｍｍとし、１８０°剥離強度を測定した。剥離強度測定における引張速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとした。１８０°剥離試験では、硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムの一端をそれぞれが反対の端部になるようにチャッキングし、硬質ラミネートフィルムと軟質ラミネートフィルムとの剥離強度を測定した。剥離界面は、最も弱い接着界面の剥離強度で比較した。剥離強度は、引っ張り初めてから１０ｍｍの位置までを除外した平均値を試料幅で規格化した値とした。なお、剥離試験における条件は、ＪＩＳ  Ｚ０２３７を参考にした。
【０１４３】
以下の表１に、評価結果を示す。
【０１４４】
【表１】
2012048938.tif 000003
【０１４５】
図２および図４のような構成を有する比較例１−１は、突き刺し強度が大きいものの、初期容量が低下してしまった。これは、比較例１−１が、各実施例の電池パックと比較して軟質ラミネートフィルムが一層多い構成となっており、また、電池外寸を一定としたため、発電要素の占める体積が小さくなり、電池容量が減少したためである。
【０１４６】
図５及び図６の様な構成を有する比較例１−２は、電池の初期容量は大きいものの、突き刺し強度が顕著に低下した。これは、比較例１−２が、硬質ラミネートフィルムに厚さ１０μｍの熱接着層が設けられている以外は各実施例とほぼ同様のラミネートフィルム構成を有しているものの、各実施例のような積層型熱接着フィルムを備えていないためである。
【０１４７】
これに対して、本願の積層型熱接着性フィルムを備える各実施例は、初期容量の低下が少なく、突き刺し強度が平均して高い。また、剥離強度が高く、電池落下時の強度も高いと考えられる。
【０１４８】
各実施例において、ＥＶＡ層もしくはＣＰＰ層の厚みが厚くなるほど、初期容量が減少するものの突き刺し強度および剥離強度が向上した。このため、電池に要求される電池容量、強度、安全性に応じて、積層型熱接着性フィルムの構成を設定することが好ましいことが分かった。
【０１４９】
比較例１−１に対して初期容量の減少が少なく（５％以内）、突き刺し強度の向上が大きく（１０％以上）、かつ剥離強度が大きい（４．０Ｎ／１５ｍｍ）ことから、各樹脂層の厚みは５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【０１５０】
なお、実施例１では、積層型熱接着性フィルムの金属層は、軟質ラミネートフィルムと同様の金属材料を用いているが、硬質ラミネートフィルムと同様の金属材料を用いることによって、より突き刺し強度を向上させることができると考えられる。
【０１５１】
［実施例２］
実施例２では、積層型熱接着性フィルムの金属層の厚さを変えて電池パックを作製し、電池特性を評価した。
【０１５２】
＜実施例２−１＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／６μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５３】
＜実施例２−２＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／１０μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５４】
＜実施例２−３＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／１５μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５５】
＜実施例２−４＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５６】
＜実施例２−５＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／３０μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５７】
＜実施例２−６＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／５０μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５８】
＜実施例２−７＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／６５μｍ／１５μｍとした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１５９】
＜比較例２−１＞
比較例１−１と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１６０】
＜比較例２−２＞
比較例１−２と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１６１】
［電池の評価］
（ａ）初期容量
（ｂ）耐外傷性
（ｃ）剥離試験
実施例１と同様にして、上記評価を行った。
【０１６２】
以下の表２に、評価結果を示す。
【０１６３】
【表２】
2012048938.tif 000004
【０１６４】
表２から分かるように、積層型熱接着性フィルムの金属層の厚みが厚くなるほど電池素子の有効体積が低下し、電池の初期容量が小さくなるのに対し、突き刺し強度は大きくなる。また、金属層の曲げ強度が加わるため、剥離強度が増加する。なお、樹脂どうしの間の剥離強度は変わらないと考えられる。
【０１６５】
なお、比較例２−１に対して初期容量の減少が少なく（３％以内）、突き刺し強度の向上が大きく（１０％以上）、かつ剥離強度が大きい（４．０Ｎ／１５ｍｍ）ことから、金属層の厚みは１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【０１６６】
［実施例３］
実施例３では、積層型熱接着性フィルムの金属層に用いる金属材料を変えて電池パックを作製し、電池特性を評価した。
【０１６７】
＜実施例３−１＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、金属層に用いる金属材料をアルミニウム（Ａｌ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１６８】
＜実施例３−２＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、金属層に用いる金属材料を銅（Ｃｕ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１６９】
＜実施例３−３＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、金属層に用いる金属材料をステンレス（ＳＵＳ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１７０】
＜比較例３−１＞
比較例１−１と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１７１】
＜比較例３−２＞
比較例１−２と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１７２】
［電池の評価］
（ａ）初期容量
（ｂ）耐外傷性
（ｃ）剥離試験
実施例１と同様にして、上記評価を行った。
【０１７３】
以下の表３に、評価結果を示す。
【０１７４】
【表３】
2012048938.tif 000005
【０１７５】
表３から分かるように、積層型熱接着性フィルムの金属層としては、アルミニウム（Ａｌ）の他、銅（Ｃｕ）およびステンレス（ＳＵＳ）もアルミニウム（Ａｌ）と同等以上の突き刺し強度を得ることができた。
【０１７６】
［実施例４］
実施例４では、積層型熱接着性フィルムの幅を変化させて電池パックを作製し、電池特性を評価した。
【０１７７】
＜実施例４−１＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの１１０％（４４．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１７８】
＜実施例４−２＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの１００％（４０．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１７９】
＜実施例４−３＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの７５％（３０．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１８０】
＜実施例４−４＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの５０％（２０．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１８１】
＜実施例４−５＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの２５％（１０．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１８２】
＜比較例４−１＞
比較例１−１と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１８３】
＜比較例４−２＞
比較例１−２と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１８４】
＜比較例４−３＞
硬質ラミネートフィルムに設けた熱接着層の幅を比較例１−２の５０％（２０．０ｍｍ）とした以外は比較例１−２と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１８５】
＜比較例４−４＞
硬質ラミネートフィルムに設けた熱接着層の幅を比較例１−２の２５％（１０．０ｍｍ）とした以外は比較例１−２と同等の構成として電池パックを作製した。
【０１８６】
＜実施例４−５＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの１２０％（４８．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１８７】
＜実施例４−６＞
積層型熱接着性フィルムの構成をＥＶＡ／Ａｌ／ＣＰＰ＝１５μｍ／２０μｍ／１５μｍとし、積層型熱接着性フィルムの幅を実施例１−１の積層型熱接着性フィルムの２０％（８．０ｍｍ）とした以外は、実施例１−１と同様にして電池パックを作製した。
【０１８８】
［電池の評価］
（ａ）初期容量
（ｂ）耐外傷性
（ｃ）剥離試験
実施例１と同様にして、上記評価を行った。
【０１８９】
（ｄ）剪断応力
図１９に示すように、硬質ラミネートフィルム２６と、軟質ラミネートフィルム２７とを電池作製時と同様の面が対向するようにして電池素子幅と同じ量を重ね、熱接着部材である積層型熱接着性フィルム２４で接着した。この後、接着された硬質ラミネートフィルム２６および軟質ラミネートフィルム２７それぞれの端部１０ｍｍを引張り試験機にてチャッキングし、矢印の方向に引っ張った。このとき、試料の幅は１５ｍｍ、引張試験機による引っ張り速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとし、２枚の外装材が剥がれた時の剪断応力を測定した。この剪断応力は、電池に衝撃が与えられたときの剥離耐性の指標となるものである。
【０１９０】
以下の表４に、評価結果を示す。
【０１９１】
【表４】
2012048938.tif 000006
【０１９２】
比較例４−１〜比較例４−４から分かるように、本願の積層型熱接着性フィルムを用いない構成の場合、初期容量の低下もしくは突き刺し強度および剥離強度の低下が生じた。また、突き刺し用針の突き刺し時に試料片のラミネートフィルムの剪断方向の耐性が弱くなり、剥がれが生じた。
【０１９３】
比較例４−５は、電池パック幅４１．０ｍｍに対して、積層型熱接着性フィルムの幅を比較例１−１の積層型熱接着性フィルム（４０．０ｍｍ）の１２０％の幅である４８．０ｍｍとしたものである。比較例４−５は、電池特性は良好であったものの、溶融時に押し流された樹脂が電池パックの外形寸法に影響を及ぼして寸法不良となった。寸法不良は、電池パックそのものの特性には問題ないが、電池パックを用いる電子機器の電池挿入部に挿入できない恐れがあり、また、外観不良もあるため、製品として好ましくない。
【０１９４】
比較例４−６は、電池パック幅４１．０ｍｍに対して、積層型熱接着性フィルムの幅を比較例１−１の積層型熱接着性フィルム（４０．０ｍｍ）の２０％の幅である８．０ｍｍとしたものである。比較例４−６は、初期容量、剥離強度は各実施例と同様であるものの、突き刺し強度がやや低下してしまった。また、剪断応力が顕著に低下してしまった。
【０１９５】
一方、積層型熱接着性フィルムの幅が実施例１−１の積層型熱接着性フィルム幅の２５％〜１１０％である実施例４−１〜実施例４−５は、初期容量、突き刺し強度および剥離強度が略一定であるため、好ましい。剪断応力は、積層型熱接着性フィルム幅が各実施例の範囲内において積層型熱接着性フィルム幅が大きいほど高くなる。このため、積層型熱接着性フィルムは、電池パック内に収容される電池素子幅もしくは電池パック幅と同等程度とすることが特に好ましいことが分かる。
【０１９６】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０１９７】
例えば、上述の一実施形態において挙げた材料および数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる材料および数値を用いてもよい。また、上述の一実施形態ではリチウムイオン二次電池を用いた電池パックについて説明したが、リチウムイオン二次電池以外の電池を用いることもできる。
【０１９８】
また、積層型熱接着性フィルムを設けることにより、積層型熱接着性フィルムを配置した面は金属層が３層となっているが、電池素子を覆う６面のうち少なくとも１面は、金属層を３層有することが好ましい。
【符号の説明】
【０１９９】
１，２０・・・電池パック
２ａ，２２ａ・・・正極端子
２ｂ，２２ｂ・・・負極端子
５ａ・・・トップカバー
５ｂ・・・ボトムカバー
８，２８・・・凹部
９，２９・・・電池素子
１０，３０・・・電池セル
１１・・・熱接着フィルム
２４・・・積層型熱接着性フィルム
２６・・・硬質ラミネートフィルム
２６ａ，２７ａ・・・金属層
２６ｂ，２７ｂ・・・外側樹脂層
２６ｃ，２７ｃ・・・内側樹脂層
２７・・・軟質ラミネートフィルム
３８・・・切り欠き部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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