(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有するセパレータを介して交互に正極体と負極体とが積層された発電体をラミネートフィルムで覆った二次電池において、
前記発電体の交互に積層された正極体と負極体から互いに反対方向に正極体の電極集電部と負極体の電極集電部とが引き出され、前記正極体の電極集電部が前記正極体から引き出された方向の反対側で正極リードタブに接続され、前記負極体の電極集電部が前記負極体から引き出された方向の反対側で負極リードタブに接続され、前記正極体の電極集電部と前記負極体の電極集電部とを、前記発電体の上面側と下面側から包み込むように引き回すことによって、前記正極体の電極集電部と前記負極体の電極集電部とが前記発電体を前記上面側と下面側の両側から挟み込んでいることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記電極集電部は、前記正極体と負極体からそれぞれ引き出された集電箔であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
絶縁性を有するセパレータを介して交互に正極体と負極体とが積層された発電体をラミネートフィルムで覆った二次電池において、
前記発電体の一端側では前記正極体の電極集電部として前記発電体から外側に露出し、前記正極体の電極集電部とは反対側の前記発電体の他端側では前記負極体の電極集電部として前記発電体の外側に露出し、
前記正極体の電極集電部には正極リードタブが、前記負極体の電極集電部には負極リードタブがそれぞれ接続され、
前記正極リードタブは前記正極体の電極集電部から前記負極体の電極集電部に向けて、前記負極リードタブは前記負極体の電極集電部から前記正極体の電極集電部に向けて互いに反対方向に引き出され、
前記正極リードタブと負極リードタブとを、前記発電体の上面側と下面側から包み込むように引き回すことによって、前記正極リードタブと負極リードタブとが前記発電体を前記上面側と下面側の両側から挟み込んでいることを特徴とする二次電池。
【請求項４】
前記正極リードタブは前記発電体の一端側で外側に露出した前記負極体の電極集電部との間で絶縁部材で絶縁され、前記負極リードタブは前記発電体の他端側で外側に露出した前記正極体の電極集電部との間で絶縁部材で絶縁されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池を搭載することを特徴とする携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池及びそれを搭載する携帯機器に関し、特に、積層タイプのラミネートフィルム二次電池及びそれを搭載する個人向け携帯型情報通信機器（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、携帯電話機、ノート型のパーソナルコンピュータなどの携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セパレータを介して交互に正極体と負極体とを積層した発電体をラミネートフィルムで覆った二次電池がある。
【０００３】
（従来技術１）
図６は、従来の二次電池の分解斜視図である。図７は、従来の二次電池の断面図である。なお、図６には説明の都合上ラミネートフィルムを図示していない。
【０００４】
図６等には、たとえば６枚のセパレータ３と、各セパレータ３の間に交互に位置する３枚の負極体１及び２枚の正極体２と、各負極体１及び各正極体２の一端に露出した電極集電部１ａ，２ａと、電極集電部１ａ，２ａと溶接などによって接続された負極リードタブ４及び正極リードタブ５とを示している。
【０００５】
負極体１及び正極体２は、それぞれ金属箔に活物質が塗布されたものである。そして、これらと重ならないよう負極リードタブ４及び正極リードタブ５が接続されている。ラミネートフィルム６内には非水系電解液が注入されている。
【０００６】
このような二次電池の発電体（セパレータ３、負極体１及び正極体２）部分は、ラミネートフィルム６でのみ覆われているだけであるので、衝撃や圧壊などの外力に弱かった。
【０００７】
（従来技術２）
従来技術１に対し、たとえば特開昭６０−６５４４２号公報、特開昭６０−１１７５４２号公報には、発電体を覆うラミネートフィルムを、紫外線硬化型樹脂で覆う二次電池が記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術２は、紫外線硬化型樹脂を備えるので、その分、二次電池が重くなるし、またその分、二次電池が厚くなる。これにより、二次電池が搭載される電気機器の軽量化、小型化を図るのが困難になる。そのため、ＰＤＡなどの携帯機器への搭載は不向きである。
【０００９】
さらに、従来技術２は、紫外線硬化型樹脂をラミネートフィルムに塗布する工程と、塗布した紫外線硬化型樹脂を硬化させる工程とが必須となり、従来技術１に比して、製造工程が面倒になる。
【００１０】
そこで、本発明は、面倒な製造工程や、製造工程の増加に伴う製造コストの増加を伴うことなく、強度がある二次電池の軽量化、小型化を図ることを課題とする。
【００１１】
上述の課題を解決するために、本発明は、絶縁性を有するセパレータを介して交互に正極体と負極体とが積層された発電体をラミネートフィルムで覆った二次電池において、前記発電体の交互に積層された正極体と負極体から互いに反対方向に正極体の電極集電部と負極体の電極集電部とが引き出され、前記正極体の電極集電部が前記正極体から引き出された方向の反対側で正極リードタブに接続され、前記負極体の電極集電部が前記負極体から引き出された方向の反対側で負極リードタブに接続され、前記正極体の電極集電部と前記負極体の電極集電部とを、前記発電体の上面側と下面側から包み込むように引き回すことによって、前記正極体の電極集電部と前記負極体の電極集電部とが前記発電体を前記上面側と下面側の両側から挟み込んでいることを特徴とする。
また、本発明は、絶縁性を有するセパレータを介して交互に正極体と負極体とが積層された発電体をラミネートフィルムで覆った二次電池において、前記発電体の一端側では前記正極体の電極集電部として前記発電体から外側に露出し、前記正極体の電極集電部とは反対側の前記発電体の他端側では前記負極体の電極集電部として前記発電体の外側に露出し、前記正極体の電極集電部には正極リードタブが、前記負極体の電極集電部には負極リードタブがそれぞれ接続され、前記正極リードタブは前記正極体の電極集電部から前記負極体の電極集電部に向けて、前記負極リードタブは前記負極体の電極集電部から前記正極体の電極集電部に向けて互いに反対方向に引き出され、前記正極リードタブと負極リードタブとを、前記発電体の上面側と下面側から包み込むように引き回すことによって、前記正極リードタブと負極リードタブとが前記発電体を前記上面側と下面側の両側から挟み込んでいることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の携帯機器は、上記二次電池を搭載することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施形態１）
［構成の説明］
図１は、本発明の実施形態１の二次電池の斜視図である。図２は、図１の二次電池の分解断面図である。図３は、図１の二次電池の断面図である。なお、図２ではラミネートフィルム３の図示を省略している。
【００１５】
図１等には、たとえば６枚のセパレータ３と、各セパレータ３の間に交互に位置する３枚の負極体１及び２枚の正極体２と、各負極体１及び各正極体２の一端に露出した電極集電部１ａ，２ａと、電極集電部１ａ，２ａと溶接などによって接続された負極リードタブ４及び正極リードタブ５と、電極集電部１ａと正極リードタブ５との接続部及び電極集電部２ａと負極リードタブ４との接続部に設けられた絶縁シート７とを示している。
【００１６】
負極体１は、リチウムイオンなどを収集・放出するカーボンを含むハードカーボン系などの負極活物資を銅箔シートに塗布したものである。負極活物資の厚さは５０μｍ程度、銅箔シートの厚さは１５μｍ程度としている。また、負極体１の寸法は、７０ｍｍ×１２５ｍｍとしている。
【００１７】
正極体２は、リチウムイオンなどを収集・放出するリチウムマンガン複合酸化物を含むリチウムイオン含有金属酸化物などの正極活物質をアルミニウム箔シートに塗布したものである。正極活物資の厚さは７０μｍ程度、アルミニウム箔シートの厚さは２０μｍ程度としている。正極体２の寸法は６５ｍｍ×１２０ｍｍとしている。
【００１８】
セパレータ３は、多孔性で絶縁性を有する２５μｍ程度の厚さのシート状の樹脂である。ここでは、ポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムの積層型のセパレータを用いている。セパレータ３の寸法は、７５ｍｍ×１３０ｍｍとしている。
【００１９】
負極体１、正極体２及びセパレータ３を有する発電体内部には、非水系電解液を注入した状態でラミネートフィルム６によって封止している。ここでは、非水系電解液は、プロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとの非水系溶媒に六フッ化リン酸リチウムを溶解させたものを用いている。
【００２０】
負極リードタブ４は、１００μｍ程度の厚さのニッケルなどからなる。正極リードタブ５は、１００μｍ程度の厚さのアルミニウムなどからなる。負極リードタブ４及び正極リードタブ５の寸法は、それぞれ１６０ｍｍ×６５ｍｍとしている。
【００２１】
ラミネートフィルム６は、１００μｍ程度の厚さのアルムニウム箔などからなる。
【００２２】
図１等に示す二次電池の強度試験を行った。強度試験は、先端に半径０．５ｍｍの鉄球を有する加圧棒を、図１等に示す二次電池の最も広い面の重心位置に荷重１０ｋｇｆ〜５０ｋｇｆの範囲で押しあてた時の、電池の短絡可否を調査するものである。なお、比較のため、従来技術１の二次電池の強度試験も行った。
【００２３】
荷重１０ｋｇｆを加えた場合には、双方の二次電池は圧痕ができるものの短絡しなかった。但し、本実施形態の積層型ラミネートフィルム二次電池の圧痕に比して、従来技術１の二次電池の圧痕は大きなものであった。
【００２４】
荷重２０ｋｇｆを加えた場合には、本実施形態の積層型ラミネートフィルム二次電池は短絡しなかった。これに対して、従来技術１の二次電池はおよそ７割がラミネートフィルムに亀裂が生じ短絡した。但し、従来技術１の二次電池で短絡しないものであっても、本実施形態の積層型ラミネートフィルム二次電池の圧痕に比して、大きな圧痕が形成されていた。
【００２５】
荷重３０ｋｇｆを加えた場合には、本実施形態の積層型ラミネートフィルム二次電池は短絡しなかった。これに対して、従来技術１の二次電池は全てがラミネートフィルムに亀裂が生じ短絡した。
【００２６】
荷重４０ｋｇｆ，５０ｋｇｆを加えても本実施形態の積層型ラミネートフィルムに次電池は短絡しなかった。このことから、本実施形態の二次電池は従来技術１の二次電池よりも２倍以上の局所的な衝撃に対する耐力を有していることがわかった。
【００２８】
また、負極リードタブ４と正極リードタブ５とが対極するような構成の二次電池に限らず、負極リードタブ４と正極リードタブ５との幅をそれぞれ半分以下にして、これらを同じ側にした構成の二次電池においても適用が可能である。
【００２９】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２の二次電池の断面図である。図５は、図４に示す二次電池の製造概略図である。なお、図４，図５において図１等と同様の部分には、同一符号を付している。
【００３０】
本実施形態の二次電池は、電極集電部１ａ，２ａを長くして、これらをそれぞれセパレータ６の下側で発電体の周囲を引き回しており、電極集電部１ａ，２ａによって発電体を保護するようにしている。
【００３１】
本実施形態に示すような構成の二次電池は、正電極２及び負電極１の数、すなわち電極集電部１ａ、２ａの数が多くなるほど、発電体をより保護することができるようになる。なお、実際には最外層にのみ活物質を片面のみに塗布した電極体を用いている。
【００３２】
以上説明したように、本発明の各実施形態の積層タイプのラミネートフィルム二次電池は、小型で軽く、また強度もあるので、これを個人向け携帯型情報通信機器、携帯電話機、ノート型のパーソナルコンピュータなどの携帯機器への搭載すると、携帯機器の携帯性が向上する。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、リードタブの配置などを工夫して、リードタブ等によって発電体を保護するようにしているので、面倒な製造工程や、製造工程の増加に伴う製造コストの増加を伴うことなく、強度がある二次電池の軽量化、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の二次電池の斜視図である。
【図２】図１の二次電池の分解断面図である。
【図３】図１の二次電池の断面図である。
【図４】本発明の実施形態２の二次電池の断面図である。
【図５】図４に示す二次電池の製造概略図である。
【図６】従来の二次電池の分解斜視図である。
【図７】従来の二次電池の断面図である。
【符号の説明】
１  負極体
１ａ  負極体の電極集電部
２  正極体
２ａ  正極体の電極集電部
３  セパレータ
４  負極リードタブ
５  正極リードタブ
６  ラミネートフィルム
【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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