(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ内側から順に内部絶縁層、導電層および外部絶縁層を積層してなる上部ケースならびに下部ケースと、
前記上部ケースおよび前記下部ケースによって形成される内部空間に挿入され、陽極、セパレータおよび陰極をこの順番に積層してなる電池組立体と、
前記陽極の端部から引き出される陽極タブと、
前記陰極の端部から引き出される陰極タブと、
前記上部ケースおよび前記下部ケースのいずれか一方に形成され、前記陽極タブと電気的に接続される陽極端子と、前記上部ケースおよび前記下部ケースのうち前記陽極端子が形成されていない方に形成され、前記陰極タブと電気的に接続される陰極端子とを有し、
前記陽極端子および前記陰極端子は、それぞれ、前記上部ケースおよび前記下部ケースの前記外部絶縁層を一部除去して表面が外部に露出された導電層であり、前記内部絶縁層を一部除去して表面が内部にも露出された前記導電層に前記陽極タブおよび前記陰極タブを接続することによって前記陽極および前記陰極と電気的に接続されており、
前記陽極端子および前記陰極端子は、前記上部ケースと前記下部ケースとが接合される部分において、反対面で外部に露出されており、前記上部ケースおよび前記下部ケースの前記内部絶縁層を介して相互に絶縁されていることを特徴とするリチウム２次電池。
【請求項２】
前記導電層は、薄膜状のアルミニウムからなることを特徴とする請求項１に記載のリチウム２次電池。
【請求項３】
前記内部絶縁層および前記外部絶縁層は、それぞれ、ポリマーからなることを特徴とする請求項１に記載のリチウム２次電池。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウム２次電池に係り、特に、ケース自体に陽極端子および陰極端子が形成されるように構造が改良されたリチウム２次電池に関する。
【従来の技術】
２次電池は、充放電可能な電池であって、携帯電話やノート型パソコン、パソコン、カムコーダのような先端電子機器分野で広く使用されている。特に、リチウム２次電池は、作動電圧が３.６Ｖとニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池の３倍あり、単位重量当たりのエネルギー密度にすぐれている点で、急激に使用が拡大されている。
リチウム２次電池は、電解質の種類により、液体電解質電池と、高分子電解質電池とに分類される。一般に、リチウムイオン電池は液体電解質を使用し、リチウムポリマー電池は高分子電解質を使用する。
リチウム２次電池は、いろいろな形状で製造することができる。代表的な形状としては、リチウムイオン電池に主に使用する円筒形や多角形が挙げられる。リチウムポリマー電池は、柔軟性を有するため、形状が比較的自由である。最近、リチウムポリマー電池が、電池の安定性と形状の自由度にすぐれ、携帯用電子機器のスリム化と軽量化に有利であるため、脚光を浴びている。
図３は、従来のリチウムポリマー電池を示す斜視図であり、図４は、図３の４−４線に沿う断面図である。
図３および図４を参照すれば、このリチウムポリマー電池１０は、上部ケース１１ａおよび下部ケース１１ｂからなるケース１１と、このケース１１の内部に形成される空間に挿入され、陽極１２、陰極１３およびセパレータ１４からなる電池組立体１５と、陽極１２および陰極１３の各端部から引き出されるタブ１６と、各タブ１６と接続された端子１８とを有する。
このような構造を有する従来のリチウムポリマー電池１０は、複数個の陽極１２および陰極１３の各端部から引き出されるタブ１６が、電極別に分離されて各端子１８に溶接されている。各端子１８は、密封される上部ケース１１ａと下部ケース１１ｂの接触面から当該リチウムポリマー電池１０の外部に所定の長さだけ突き出ている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のリチウムポリマー電池１０にあっては、端子１８の厚さに応じて上部ケース１１ａと下部ケース１１ｂの間に段差が生じる。この段差はケース１１を密封する際に当該段差の周囲から微細な間隙を生じさせ、上部ケース１１ａと下部ケース１１ｂの接触面が完全に密封されないことがある。これにより、リチウムポリマー電池１０は、ケース１１の内部から少量の電解質が外部に漏れて、その性能が極端に低下することがある。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、密封機能の向上を図ることができるリチウム２次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】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
（１）本発明に係るリチウム２次電池は、それぞれ内側から順に内部絶縁層、導電層および外部絶縁層を積層してなる上部ケースならびに下部ケースと、前記上部ケースおよび前記下部ケースによって形成される内部空間に挿入され、陽極、セパレータおよび陰極をこの順番に積層してなる電池組立体と、前記陽極の端部から引き出される陽極タブと、前記陰極の端部から引き出される陰極タブと、前記上部ケースおよび前記下部ケースのいずれか一方に形成され、前記陽極タブと電気的に接続される陽極端子と、前記上部ケースおよび前記下部ケースのうち前記陽極端子が形成されていない方に形成され、前記陰極タブと電気的に接続される陰極端子とを有し、前記陽極端子および前記陰極端子は、それぞれ、前記上部ケースおよび前記下部ケースの前記外部絶縁層を一部除去して表面が外部に露出された導電層であり、前記内部絶縁層を一部除去して表面が内部にも露出された前記導電層に前記陽極タブおよび前記陰極タブを接続することによって前記陽極および前記陰極と電気的に接続されていることを特徴とする。
（２）前記陽極端子および前記陰極端子は、前記上部ケースおよび前記下部ケースの前記内部絶縁層を介して相互に絶縁されている。
（３）前記導電層は、薄膜状のアルミニウムからなる。
（４）前記内部絶縁層および前記外部絶縁層は、それぞれ、ポリマーからなる。
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るリチウム２次電池を示す斜視図であり、図２は、図１の２−２線に沿う断面図である。ここでは、リチウム２次電池は、高分子電解質を使うリチウムポリマー電池である。
図１および図２を参照すれば、このリチウム２次電池３０は、ケース３１を有する。ケース３１は、上部ケース３１ａと、この上部ケース３１ａと密封される下部ケース３１ｂとからなる。ここで、上部ケース３１ａおよび下部ケース３１ｂは、相互に絶縁可能である。
ケース３１の内部には空間が形成され、電池組立体３５が引き込まれる。電池組立体３５は、陽極３２、セパレータ３４および陰極３３をこの順番に複数枚積層して構成されている。
陽極３２および陰極３３の各端部からはタブ３６が引き出されている。タブ３６は、陽極３２と接続される陽極タブ３６ａおよび陰極３３と接続される陰極タブ３６ｂからなる。
一方、ケース３１には、本発明の特徴に係る陽極端子３７および陰極端子３８が形成されている。陽極端子３７および陰極端子３８は、陽極タブ３６ａおよび陰極タブ３６ｂとそれぞれ接触している。
具体的には、上部ケース３１ａは、導電材からなる薄膜形態の導電層、たとえば、アルミニウム層４１と、アルミニウム層４１の下面に形成され絶縁材からなる内部ポリマー層４２と、アルミニウム層４１の上面に形成され絶縁材からなる外部ポリマー層４２、４３とを有する。また、下部ケース３１ｂも、上部ケース３１ａと同様に、アルミニウム層４４、内部ポリマー層４５および外部ポリマー層４６を有する。
このとき、外部ポリマー層４３，４６を一部所定の形状に剥離（除去）することで、アルミニウム層４１，４２が外部に露出され、陽極端子３７および陰極端子３８が形成される。
陽極端子３７および陰極端子３８は、陽極タブ３６ａおよび陰極タブ３６ｂとそれぞれ電気的に接続され通電可能になっている。すなわち、内部ポリマー層４２，４５を一部剥離（除去）することで、アルミニウム層４１，４４はケース３１の内側に所定の部分だけ露出されることになる。
これにより、陽極タブ３６ａおよび陰極タブ３６ｂは、内部ポリマー層４２，４５の一部が除去されて露出されたアルミニウム層４１，４４とそれぞれ電気的に接続される。これにより、陽極３２および陰極３３は、アルミニウム層４１，４４とそれぞれ電気的に接続された状態となる。
また、前述のように、外部ポリマー層４３，４６も一部除去されてアルミニウム層４１，４４が外部に露出され、陽極端子３７および陰極端子３８が形成されている。このとき、上部ケース３１ａに陽極端子３７を形成し、下部ケース３１ｂに陰極端子３８を形成することで、陽極端子３７および陰極端子３８は、内部ポリマー層４２，４５を介して相互に絶縁され、相互短絡が防止されることになる。
したがって、本実施の形態によれば、ケース３１自体に陽極端子３７および陰極端子３８を電池組立体３５と通電可能に形成したので、次のような効果を得ることができる。
第１に、従来上部ケースおよび下部ケースから外部に所定の長さだけ引き出されていた陽極端子および陰極端子をケース３１自体に形成したので、ケースに面接触する端子の厚さによる段差をなくすことができ、密封に関する問題を根本的に解決することができ、密封機能の向上を図ることができる。
第２に、上記のように陽極端子および陰極端子をケース３１自体に形成したので、陽極端子および陰極端子を外部に引き出した場合における反復使用による端子の切断などの破損の恐れを大幅に低減することができる。
第３に、上記のように陽極端子および陰極端子をケース３１自体に形成したので、従来陽極端子および陰極端子を外部に引き出すために確保すべきであった空間を最小化することができ、同一の形状と寸法のケースを用いた場合、電池組立体を収納する空間をより一層多く確保することができ、電池組立体の容量を大きくすることができる。
なお、本実施の形態では、リチウム２次電池として、高分子電解質を使用するリチウムポリマー電池を例にとって説明したが、これに限定されるわけではなく、液体電解質を使用するリチウムイオン電池にも本発明は適用可能である。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ケース自体に陽極端子および陰極端子を電池組立体と通電可能に形成したので、密封機能の向上を図ることができる。また、反復使用による端子の破損の恐れを大幅に低減することができ、ケースの単位体積当たりの電池組立体の容量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るリチウム２次電池を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図である。
【図３】従来のリチウム２次電池の一例を示す斜視図である。
【図４】図３の４−４線に沿う断面図である。
【符号の説明】
３０…リチウム電池、
３１…ケース、
３１ａ…上部ケース、
３１ｂ…下部ケース、
３２…陽極、
３３…陰極、
３４…セパレータ、
３５…電池組立体、
３６…タブ、
３６ａ…陽極タブ、
３６ｂ…陰極タブ、
３７…陽極端子、
３８…陰極端子、
４１，４４…アルミニウム層（導電層）、
４２，４５…内部ポリマー層（内部絶縁層）、
４３，４６…外部ポリマー層（外部絶縁層）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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