JP2000156208A - 非水電解質電池 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 体積エネルギー密度を向上し、耐衝撃性、放
熱特性、生産性を改善する。 【解決手段】ラミネートフィルムからなる外装材に電池
素子を収容し、熱溶着により封入する。電池素子を構成
する各電極と導通される電極端子リードは、熱溶着部に
挟まれて外装材の外部に露出する。外装材の熱溶着部に
は、電池の制御回路を搭載する。外装材の熱溶着部に電
池の制御回路を搭載することで、電池寸法内の電池素子
が存在しないスペースが有効利用され、体積効率が大幅
に向上する。
熱特性、生産性を改善する。 【解決手段】ラミネートフィルムからなる外装材に電池
素子を収容し、熱溶着により封入する。電池素子を構成
する各電極と導通される電極端子リードは、熱溶着部に
挟まれて外装材の外部に露出する。外装材の熱溶着部に
は、電池の制御回路を搭載する。外装材の熱溶着部に電
池の制御回路を搭載することで、電池寸法内の電池素子
が存在しないスペースが有効利用され、体積効率が大幅
に向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラミネートフィル
ムからなる外装材に電池素子を収容してなる非水電解質
電池に関するものであり、特に、ゲル電解質電池、固体
電解質電池等における体積エネルギー密度の改良に関す
るものである。
ムからなる外装材に電池素子を収容してなる非水電解質
電池に関するものであり、特に、ゲル電解質電池、固体
電解質電池等における体積エネルギー密度の改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、カメラ一体型ＶＴＲ、携帯電話、
携帯用コンピューター等のポータブル電子機器が多く登
場し、その小型軽量化が図られている。そしてこれらの
電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電
池、なかでも非水電解質二次電池（いわゆるリチウムイ
オン電池）について、薄型や折り曲げ可能な電池の研究
開発が活発に進められている。
携帯用コンピューター等のポータブル電子機器が多く登
場し、その小型軽量化が図られている。そしてこれらの
電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電
池、なかでも非水電解質二次電池（いわゆるリチウムイ
オン電池）について、薄型や折り曲げ可能な電池の研究
開発が活発に進められている。
【０００３】このような形状自在な電池の電解質として
固体化した電解液の研究は盛んであり、特に可塑剤を含
んだ固体電解質であるゲル状の電解質や高分子にリチウ
ム塩を溶かし込んだ高分子固体電解質が注目を浴びてい
る。
固体化した電解液の研究は盛んであり、特に可塑剤を含
んだ固体電解質であるゲル状の電解質や高分子にリチウ
ム塩を溶かし込んだ高分子固体電解質が注目を浴びてい
る。
【０００４】一方で、こうした電池の薄型軽量というメ
リットを生かすべく、プラスチックフィルムやプラスチ
ックフィルムと金属を張り合わせたいわゆるラミネート
フィルムを用いて封入するタイプの電池が種々検討され
ている。
リットを生かすべく、プラスチックフィルムやプラスチ
ックフィルムと金属を張り合わせたいわゆるラミネート
フィルムを用いて封入するタイプの電池が種々検討され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば二次
電池の場合、充放電を制御するための制御回路を電池周
辺に配置する必要があり、この充放電制御回路を搭載し
つつも体積効率を向上させるような構造が要求される。
電池の場合、充放電を制御するための制御回路を電池周
辺に配置する必要があり、この充放電制御回路を搭載し
つつも体積効率を向上させるような構造が要求される。
【０００６】また、上記構造の電池では、制御回路を含
めて電池全体が耐衝撃性を有すること、ラミネートフィ
ルムからなる電池外寸法で体積エネルギー密度を定義し
たときの効率を高くすること、放熱特性を向上させて電
池実使用時の性能に関する項目である充放電サイクル寿
命を向上させること等、電池特性を多面的に検討するこ
とが要求されている。
めて電池全体が耐衝撃性を有すること、ラミネートフィ
ルムからなる電池外寸法で体積エネルギー密度を定義し
たときの効率を高くすること、放熱特性を向上させて電
池実使用時の性能に関する項目である充放電サイクル寿
命を向上させること等、電池特性を多面的に検討するこ
とが要求されている。
【０００７】そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、制御回路を搭載しながら
も、体積効率の高い非水電解質電池を提供することを目
的とする。
みて提案されたものであり、制御回路を搭載しながら
も、体積効率の高い非水電解質電池を提供することを目
的とする。
【０００８】また、本発明は、耐衝撃性や放熱特性に優
れるとともに、電池実使用時の性能に関する項目である
充放電サイクル寿命が長い非水電解質電池を提供するこ
とを目的とする。
れるとともに、電池実使用時の性能に関する項目である
充放電サイクル寿命が長い非水電解質電池を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】さらに、本発明は、生産性に優れた非水電
解質電池を提供することを目的とする。
解質電池を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ラミネートフィルムからなる外装材に電
池素子が収容され、熱溶着により封入されるとともに、
上記電池素子を構成する各電極と導通される電極端子リ
ードが熱溶着部に挟まれて外装材の外部に露出されてな
る非水電解質電池において、上記外装材の熱溶着部に電
池の制御回路が搭載されていることを特徴とするもので
ある。
に、本発明は、ラミネートフィルムからなる外装材に電
池素子が収容され、熱溶着により封入されるとともに、
上記電池素子を構成する各電極と導通される電極端子リ
ードが熱溶着部に挟まれて外装材の外部に露出されてな
る非水電解質電池において、上記外装材の熱溶着部に電
池の制御回路が搭載されていることを特徴とするもので
ある。
【００１１】外装材の熱溶着部に電池の制御回路を搭載
することで、電池寸法内の電池素子が存在しないスペー
スが有効利用され、体積効率が大幅に向上する。
することで、電池寸法内の電池素子が存在しないスペー
スが有効利用され、体積効率が大幅に向上する。
【００１２】以上が本発明の基本的な考えであるが、さ
らに、本発明においては、電池の制御回路も含めた電池
外寸での体積エネルギー密度を高くし、優れた耐衝撃性
を得るため、電極端子リードがラミネートフィルムに挟
持され熱溶着される部分以外の熱溶着部を、電池の厚み
（電池寸法の最短長を電池の厚みと定義する。）以下の
幅になるように１回以上折り曲げて電池側端部に折り畳
み、厚み方向の電池外寸がなるべく短くなるように考慮
し、この折り畳み部で制御回路を含めた電池全体が保護
されるようにしている。
らに、本発明においては、電池の制御回路も含めた電池
外寸での体積エネルギー密度を高くし、優れた耐衝撃性
を得るため、電極端子リードがラミネートフィルムに挟
持され熱溶着される部分以外の熱溶着部を、電池の厚み
（電池寸法の最短長を電池の厚みと定義する。）以下の
幅になるように１回以上折り曲げて電池側端部に折り畳
み、厚み方向の電池外寸がなるべく短くなるように考慮
し、この折り畳み部で制御回路を含めた電池全体が保護
されるようにしている。
【００１３】また、電池としての放熱性を良くするため
に、電池側端部に折り畳まれている上記折り畳み部を接
着せずに折り畳むことで表面積を大きくしている。
に、電池側端部に折り畳まれている上記折り畳み部を接
着せずに折り畳むことで表面積を大きくしている。
【００１４】耐衝撃性を向上させるために、さらには、
上記折り畳み部を電池側端部に折り畳む際に、曲率を持
って折り畳んでいる。
上記折り畳み部を電池側端部に折り畳む際に、曲率を持
って折り畳んでいる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した非水電解
質電池の構成について、図面を参照しながら説明する。
質電池の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】本発明の非水電解質電池（いわゆるリチウ
ムイオン二次電池）は、例えば固体電解質電池、または
ゲル状電解質電池であり、図１及び図２に示すように、
正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質、また
はゲル状電解質を配設してなる電池素子１をラミネート
フィルムよりなる外装材２に収容し、周囲を熱溶着する
ことにより封入されてなるものである。外形形状は、ほ
ぼ矩形である。
ムイオン二次電池）は、例えば固体電解質電池、または
ゲル状電解質電池であり、図１及び図２に示すように、
正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質、また
はゲル状電解質を配設してなる電池素子１をラミネート
フィルムよりなる外装材２に収容し、周囲を熱溶着する
ことにより封入されてなるものである。外形形状は、ほ
ぼ矩形である。
【００１７】上記電池素子１には、電池素子１を構成す
る負極と電気的に接続される負極端子リード３、及び正
極と電気的に接続される正極端子リード４が設けられて
おり、これら負極端子リード３、正極端子リード４は、
外装材２の外方へと引き出されている。
る負極と電気的に接続される負極端子リード３、及び正
極と電気的に接続される正極端子リード４が設けられて
おり、これら負極端子リード３、正極端子リード４は、
外装材２の外方へと引き出されている。
【００１８】これら負極端子リード３、正極端子リード
４は、正負極のそれぞれの集電体に接合されており、そ
の材質としては、正極端子リード４は高電位で溶解しな
いもの、例えばアルミニウム、チタン、あるいはこれら
の合金等が挙げられる。負極端子リード３には、銅、ニ
ッケル、またはこれらの合金を用いることができる。
４は、正負極のそれぞれの集電体に接合されており、そ
の材質としては、正極端子リード４は高電位で溶解しな
いもの、例えばアルミニウム、チタン、あるいはこれら
の合金等が挙げられる。負極端子リード３には、銅、ニ
ッケル、またはこれらの合金を用いることができる。
【００１９】ここで、リチウムイオン二次電池は、電池
本体と制御回路がいわゆる化粧ケースにパックされては
じめて最終製品としての電池になる。
本体と制御回路がいわゆる化粧ケースにパックされては
じめて最終製品としての電池になる。
【００２０】この際、限られたスペース内を有効利用し
てより多くの電池素子を投入し、より体積効率を上げる
ことで高性能化することが望まれる。
てより多くの電池素子を投入し、より体積効率を上げる
ことで高性能化することが望まれる。
【００２１】扁平型の電池をラミネートフィルムにパッ
クした電池では、その封止部をどのように処理するか
が、この体積効率を大きく左右する。特に同じ容量の電
池であれば、いかに薄く仕上げるかが重要で、例えば厚
さ３ｍｍの電池において１００μｍ厚くなることは体積
効率が３％悪くなることを、厚さ０．５ｍｍの電池にお
いて１００μｍ厚くなることは体積効率が２０％悪くな
ることを意味する。
クした電池では、その封止部をどのように処理するか
が、この体積効率を大きく左右する。特に同じ容量の電
池であれば、いかに薄く仕上げるかが重要で、例えば厚
さ３ｍｍの電池において１００μｍ厚くなることは体積
効率が３％悪くなることを、厚さ０．５ｍｍの電池にお
いて１００μｍ厚くなることは体積効率が２０％悪くな
ることを意味する。
【００２２】また、端子リードの取り出し方向として
は、例えば特開平１０−２０８７１０号公報に記載され
るように、電池素子集電体の面を利用してラミネートフ
ィルムの熱溶着部ではない部分から取り出す構造が示さ
れているが、制御回路との接続を考えた場合、制御回路
との接続配線が電池厚み方向に存在してしまうため、電
池本体と制御回路が化粧ケースにパックされて最終製品
の電池となった場合、却って体積効率の悪い電池になっ
てしまう。
は、例えば特開平１０−２０８７１０号公報に記載され
るように、電池素子集電体の面を利用してラミネートフ
ィルムの熱溶着部ではない部分から取り出す構造が示さ
れているが、制御回路との接続を考えた場合、制御回路
との接続配線が電池厚み方向に存在してしまうため、電
池本体と制御回路が化粧ケースにパックされて最終製品
の電池となった場合、却って体積効率の悪い電池になっ
てしまう。
【００２３】そこで、図１及び図２に示すように、ラミ
ネートフィルムの熱溶着部２ａで負極端子リード３、正
極端子リード４を挟持し、ここから取り出すようにす
る。
ネートフィルムの熱溶着部２ａで負極端子リード３、正
極端子リード４を挟持し、ここから取り出すようにす
る。
【００２４】そして、ここに生じる電池素子１の存在し
ないスペースに、制御回路５を搭載する。こうすること
で、単に電池素子１と制御回路５が電気的に接続される
ばかりか、制御回路５は外装材２の熱溶着部２ａ上に保
持され、振動や衝撃に対して安定になる。
ないスペースに、制御回路５を搭載する。こうすること
で、単に電池素子１と制御回路５が電気的に接続される
ばかりか、制御回路５は外装材２の熱溶着部２ａ上に保
持され、振動や衝撃に対して安定になる。
【００２５】このとき、外装材２として、電池素子１を
収容しうる空間を予め例えば深絞り成形により形成した
ものを用いれば、制御回路５を搭載するスペースを有効
に生み出して、より有効なスペース利用することが可能
になる。
収容しうる空間を予め例えば深絞り成形により形成した
ものを用いれば、制御回路５を搭載するスペースを有効
に生み出して、より有効なスペース利用することが可能
になる。
【００２６】また、端子リードが取り出される方向以外
の外装材２の熱溶着部の処理であるが、上記端子リード
が取り出される熱溶着部２ａと直交する２辺に対応する
熱溶着部２ｂ，２ｃを電池の厚み以下の幅となるように
１回以上折り曲げ、これを電池側端部に折り畳んで、厚
み方向の電池外寸が短くなるように考慮し、この折り畳
み部、すなわち熱溶着部２ｂ，２ｃで制御回路５を含め
た電池が保護されるようにしている。
の外装材２の熱溶着部の処理であるが、上記端子リード
が取り出される熱溶着部２ａと直交する２辺に対応する
熱溶着部２ｂ，２ｃを電池の厚み以下の幅となるように
１回以上折り曲げ、これを電池側端部に折り畳んで、厚
み方向の電池外寸が短くなるように考慮し、この折り畳
み部、すなわち熱溶着部２ｂ，２ｃで制御回路５を含め
た電池が保護されるようにしている。
【００２７】このように熱溶着部２ｂ，２ｃを電池側端
部に折り畳み、厚み方向の電池外寸が短くなるようにす
ることで、体積効率が大幅に向上する。例えば、厚さ
３．３ｍｍの電池素子の場合に約５％、厚さ０．５ｍｍ
の電池素子の場合に約２５％もの体積効率の差が生じ
る。
部に折り畳み、厚み方向の電池外寸が短くなるようにす
ることで、体積効率が大幅に向上する。例えば、厚さ
３．３ｍｍの電池素子の場合に約５％、厚さ０．５ｍｍ
の電池素子の場合に約２５％もの体積効率の差が生じ
る。
【００２８】また、この折り畳まれた熱溶着部２ｂ，２
ｃは、外部からの衝撃に対して制御回路５を側面から保
護する働きも有している。したがって、上記構成とする
ことで、電池の制御回路も含めた電池外寸での体積エネ
ルギー密度が高く、優れた耐衝撃性を有する電池が得ら
れる。
ｃは、外部からの衝撃に対して制御回路５を側面から保
護する働きも有している。したがって、上記構成とする
ことで、電池の制御回路も含めた電池外寸での体積エネ
ルギー密度が高く、優れた耐衝撃性を有する電池が得ら
れる。
【００２９】以上が本発明を適用した非水電解質電池の
基本的な構造であるが、その構造をより明確なものとす
るため、制御回路５を搭載するための手順について図３
及び図４に示す。
基本的な構造であるが、その構造をより明確なものとす
るため、制御回路５を搭載するための手順について図３
及び図４に示す。
【００３０】制御回路５を搭載するためには、先ず、図
３に示すように熱溶着部２ｂ，２ｃを電池側端部に折り
畳む。そして、図４に示すように、負極端子リード３、
正極端子リード４を熱溶着部２ａ上に折り返した後、こ
の上に制御回路５を固定する。これにより、制御回路５
と負極端子リード３、正極端子リード４とが電気的に接
続され、上記構造の電池が得られる。
３に示すように熱溶着部２ｂ，２ｃを電池側端部に折り
畳む。そして、図４に示すように、負極端子リード３、
正極端子リード４を熱溶着部２ａ上に折り返した後、こ
の上に制御回路５を固定する。これにより、制御回路５
と負極端子リード３、正極端子リード４とが電気的に接
続され、上記構造の電池が得られる。
【００３１】上記構造の電池は、さらに化粧ケースのよ
うな容器に入れられ、最終製品とされるが、制御回路５
の接続端子５ａが容器に設けられた開口部を介して外部
に臨むようにすれば、外部回路との接続が可能である。
うな容器に入れられ、最終製品とされるが、制御回路５
の接続端子５ａが容器に設けられた開口部を介して外部
に臨むようにすれば、外部回路との接続が可能である。
【００３２】なお、上記熱溶着部２ｂ，２ｃは、接着剤
等で接着せずに、自身の有する塑性変形、例えば外装材
２を構成する金属箔の塑性変形を利用して、折り畳み状
態を維持するようにすることが望ましい。これにより、
表面積が大きい状態に保たれ、放熱性が良く、サイクル
特性の良い電池が得られる。
等で接着せずに、自身の有する塑性変形、例えば外装材
２を構成する金属箔の塑性変形を利用して、折り畳み状
態を維持するようにすることが望ましい。これにより、
表面積が大きい状態に保たれ、放熱性が良く、サイクル
特性の良い電池が得られる。
【００３３】また、上記熱溶着部２ｂ，２ｃの幅が電池
の厚みよりも大きい場合には、図５に示すように１度折
り返してから折り畳むようにしてもよい。あるいは、電
池の厚さが非常に薄い場合には、図６に示すように、熱
溶着部２ｂ，２ｃを蛇腹状に複数回折り返すようにして
もよい。
の厚みよりも大きい場合には、図５に示すように１度折
り返してから折り畳むようにしてもよい。あるいは、電
池の厚さが非常に薄い場合には、図６に示すように、熱
溶着部２ｂ，２ｃを蛇腹状に複数回折り返すようにして
もよい。
【００３４】上記熱溶着部２ｂ，２ｃの折り畳みに際し
ては、ある程度の曲率を持って折り畳んだ方が好まし
く、これにより、曲率がほとんど無い状態で折り畳んだ
ものと比較して、例えば電池を落下させた場合に、ラミ
ネートフィルムよりなる外装材２の損傷による密閉性の
破壊を低減することができる。
ては、ある程度の曲率を持って折り畳んだ方が好まし
く、これにより、曲率がほとんど無い状態で折り畳んだ
ものと比較して、例えば電池を落下させた場合に、ラミ
ネートフィルムよりなる外装材２の損傷による密閉性の
破壊を低減することができる。
【００３５】この場合、曲率半径が０．０２５ｍｍ以下
では、実際に曲率を持たせた効果が現れ難い。曲率半径
が１ｍｍ以上では体積効率のロスが大きい。好ましく
は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。曲率半径が０．
０５ｍｍ以上であれば、機械で折り曲げることが可能で
あり、線材を挟んで折り畳む等、各種の方法が簡便に利
用できる。曲率半径０．５ｍｍ以上で折り畳むと、面方
向からの衝撃を効果的に吸収するのが困難になる。
では、実際に曲率を持たせた効果が現れ難い。曲率半径
が１ｍｍ以上では体積効率のロスが大きい。好ましく
は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。曲率半径が０．
０５ｍｍ以上であれば、機械で折り曲げることが可能で
あり、線材を挟んで折り畳む等、各種の方法が簡便に利
用できる。曲率半径０．５ｍｍ以上で折り畳むと、面方
向からの衝撃を効果的に吸収するのが困難になる。
【００３６】ところで、上記熱溶着部２ｂ，２ｃは、図
７及び図８に示すように、底面側に折り畳むことも可能
である。これも本発明の実施の形態の一つであるが、こ
の場合には、若干体積効率が悪くなることは先に述べた
通りである。
７及び図８に示すように、底面側に折り畳むことも可能
である。これも本発明の実施の形態の一つであるが、こ
の場合には、若干体積効率が悪くなることは先に述べた
通りである。
【００３７】かかる構成の場合、制御回路５を端子部封
止エリアに収めるために、制御回路５の基板サイズはで
きるだけ小さくする必要がある。そこで、制御回路５に
両面基板を使用し、基板の裏側にランドを設け電池との
接続を図るようにすることが好ましい。
止エリアに収めるために、制御回路５の基板サイズはで
きるだけ小さくする必要がある。そこで、制御回路５に
両面基板を使用し、基板の裏側にランドを設け電池との
接続を図るようにすることが好ましい。
【００３８】また、電池の端子を直接制御回路５の基板
に半田付けすることも可能であるが、電池の封止部であ
る熱溶着部２ａに熱が加わるとダメージが生ずるため、
予め制御回路５の基板に端子を接続しておき、端子同士
を抵抗溶接や超音波溶接等の熱影響の少ない手法によっ
て接続することで、かかるダメージを抑えることができ
る。したがって、制御回路５の端子は、図９に示すよう
に、別途形成した端子板６を制御回路５に貼り付け、こ
れを負極端子リード３、正極端子リード４と重ね合わせ
るようにしても良いし、制御回路５自体を端子８が形成
されたプリント配線基板７上に形成し、このプリント配
線基板７を半分に折り曲げることで端子８が負極端子リ
ード３、正極端子リード４と重ね合わせられるようにし
ても良い。
に半田付けすることも可能であるが、電池の封止部であ
る熱溶着部２ａに熱が加わるとダメージが生ずるため、
予め制御回路５の基板に端子を接続しておき、端子同士
を抵抗溶接や超音波溶接等の熱影響の少ない手法によっ
て接続することで、かかるダメージを抑えることができ
る。したがって、制御回路５の端子は、図９に示すよう
に、別途形成した端子板６を制御回路５に貼り付け、こ
れを負極端子リード３、正極端子リード４と重ね合わせ
るようにしても良いし、制御回路５自体を端子８が形成
されたプリント配線基板７上に形成し、このプリント配
線基板７を半分に折り曲げることで端子８が負極端子リ
ード３、正極端子リード４と重ね合わせられるようにし
ても良い。
【００３９】この端子の処理であるが、そのままでは電
池の外形が大きくなってしまうので折り曲げて処理した
いところであるが、底面側に折り返すことにより熱溶着
部２ｂ，２ｃの段差を利用することができ、電池総厚を
低く抑えることができる。
池の外形が大きくなってしまうので折り曲げて処理した
いところであるが、底面側に折り返すことにより熱溶着
部２ｂ，２ｃの段差を利用することができ、電池総厚を
低く抑えることができる。
【００４０】一方、上記電池素子１であるが、例えば固
体電解質電池、またはゲル状電解質電池を考えた場合、
高分子固体電解質に使用する高分子材料としては、シリ
コンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリ
フォスファゼン変成ポリマー、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリプロピレンオキサイド、及びこれらの複合ポリ
マーや架橋ポリマー、変成ポリマー等、もしくはフッ素
系ポリマーとして、例えばポリ（ビニリデンフルオロラ
イド）やポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフ
ルオロプロピレン）、ポリ（ビニリデンフルオロライド
-co-テトラフルオロエチレン）、ポリ（ビニリデンフル
オロライド-co-トリフルオロエチレン）などおよびこれ
らの混合物が各種使用できるが、勿論、これらに限定さ
れるものではない。
体電解質電池、またはゲル状電解質電池を考えた場合、
高分子固体電解質に使用する高分子材料としては、シリ
コンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリ
フォスファゼン変成ポリマー、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリプロピレンオキサイド、及びこれらの複合ポリ
マーや架橋ポリマー、変成ポリマー等、もしくはフッ素
系ポリマーとして、例えばポリ（ビニリデンフルオロラ
イド）やポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフ
ルオロプロピレン）、ポリ（ビニリデンフルオロライド
-co-テトラフルオロエチレン）、ポリ（ビニリデンフル
オロライド-co-トリフルオロエチレン）などおよびこれ
らの混合物が各種使用できるが、勿論、これらに限定さ
れるものではない。
【００４１】正極活物質層または負極活物質層に積層さ
れている固体電解質、またはゲル状電解質は、高分子化
合物と電解質塩と溶媒、（ゲル電解質の場合は、さらに
可塑剤）からなる溶液を正極活物質層または負極活物質
層に含浸させ、溶媒を除去し固体化したものである。正
極活物質層または負極活物質層に積層された固体電解
質、またはゲル状電解質は、その一部が正極活物質層ま
たは負極活物質層に含浸されて固体化されている。架橋
系の場合は、その後、光または熱で架橋して固体化され
る。
れている固体電解質、またはゲル状電解質は、高分子化
合物と電解質塩と溶媒、（ゲル電解質の場合は、さらに
可塑剤）からなる溶液を正極活物質層または負極活物質
層に含浸させ、溶媒を除去し固体化したものである。正
極活物質層または負極活物質層に積層された固体電解
質、またはゲル状電解質は、その一部が正極活物質層ま
たは負極活物質層に含浸されて固体化されている。架橋
系の場合は、その後、光または熱で架橋して固体化され
る。
【００４２】ゲル状電解質は、リチウム塩を含む可塑剤
と２重量％以上〜３０重量％以下のマトリクス高分子か
らなる。このとき、エステル類、エーテル類、炭酸エス
テル類などを単独または可塑剤の一成分として用いるこ
とができる。
と２重量％以上〜３０重量％以下のマトリクス高分子か
らなる。このとき、エステル類、エーテル類、炭酸エス
テル類などを単独または可塑剤の一成分として用いるこ
とができる。
【００４３】ゲル状電解質を調整するにあたり、このよ
うな炭酸エステル類をゲル化するマトリクス高分子とし
ては、ゲル状電解質を構成するのに使用されている種々
の高分子が利用できるが、酸化還元安定性から、たとえ
ばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデ
ンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）など
のフッ素系高分子を用いることが望ましい。
うな炭酸エステル類をゲル化するマトリクス高分子とし
ては、ゲル状電解質を構成するのに使用されている種々
の高分子が利用できるが、酸化還元安定性から、たとえ
ばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリデ
ンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）など
のフッ素系高分子を用いることが望ましい。
【００４４】高分子固体電解質は、リチウム塩とそれを
溶解する高分子化合物からなり、高分子化合物として
は、ポリ（エチレンオキサイド）や同架橋体などのエー
テル系高分子、ポリ（メタクリレート）エステル系、ア
クリレート系、ポリ（ビニリデンフルオロライド）やポ
リ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロ
ピレン）などのフッ素系高分子などを単独、または混合
して用いることができるが、酸化還元安定性から、たと
えばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリ
デンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）な
どのフッ素系高分子を用いることが望ましい。
溶解する高分子化合物からなり、高分子化合物として
は、ポリ（エチレンオキサイド）や同架橋体などのエー
テル系高分子、ポリ（メタクリレート）エステル系、ア
クリレート系、ポリ（ビニリデンフルオロライド）やポ
リ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロ
ピレン）などのフッ素系高分子などを単独、または混合
して用いることができるが、酸化還元安定性から、たと
えばポリ（ビニリデンフルオロライド）やポリ（ビニリ
デンフルオロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）な
どのフッ素系高分子を用いることが望ましい。
【００４５】このようなゲル状電解質または高分子固体
電解質に含有させるリチウム塩として通常の電池電解液
に用いられるリチウム塩を使用することができ、リチウ
ム化合物（塩）としては、例えば以下のものが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
電解質に含有させるリチウム塩として通常の電池電解液
に用いられるリチウム塩を使用することができ、リチウ
ム化合物（塩）としては、例えば以下のものが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
【００４６】たとえば、塩化リチウム臭化リチウム、ヨ
ウ化リチウム、塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、臭
素酸リチウム、ヨウ素酸リチウム、硝酸リチウム、テト
ラフルオロほう酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチ
ウム、酢酸リチウム、ビス（トリフルオロメタンスルフ
ォニル）イミドリチウム、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ
3、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉ
Ｆ6等を挙げることができる。
ウ化リチウム、塩素酸リチウム、過塩素酸リチウム、臭
素酸リチウム、ヨウ素酸リチウム、硝酸リチウム、テト
ラフルオロほう酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチ
ウム、酢酸リチウム、ビス（トリフルオロメタンスルフ
ォニル）イミドリチウム、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ
3、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉ
Ｆ6等を挙げることができる。
【００４７】これらリチウム化合物は単独で用いても複
数を混合して用いても良いが、これらの中でＬｉＰ
Ｆ6、ＬｉＢＦ4が酸化安定性の点から望ましい。
数を混合して用いても良いが、これらの中でＬｉＰ
Ｆ6、ＬｉＢＦ4が酸化安定性の点から望ましい。
【００４８】リチウム塩を溶解する濃度として、ゲル状
電解質なら、可塑剤中に０．１〜３．０モルで実施でき
るが、好ましくは０．５から２．０モル／リットルで用
いることができる。
電解質なら、可塑剤中に０．１〜３．０モルで実施でき
るが、好ましくは０．５から２．０モル／リットルで用
いることができる。
【００４９】本発明の電池は、上記のようなゲル状電解
質もしくは固体電解質を使用する以外は、従来のリチウ
ムイオン電池と同様に構成することができる。
質もしくは固体電解質を使用する以外は、従来のリチウ
ムイオン電池と同様に構成することができる。
【００５０】すなわち、リチウムイオン電池を構成する
場合の負極材料としては、リチウムをドープ、脱ドープ
できる材料を使用することができる。このような負極の
構成材料、たとえば難黒鉛化炭素系材料や黒鉛系材料の
炭素材料を使用することができる。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。このほか、
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もできる。このような材料から負極
を形成するに際しては、公知の結着剤等を添加すること
ができる。
場合の負極材料としては、リチウムをドープ、脱ドープ
できる材料を使用することができる。このような負極の
構成材料、たとえば難黒鉛化炭素系材料や黒鉛系材料の
炭素材料を使用することができる。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。このほか、
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もできる。このような材料から負極
を形成するに際しては、公知の結着剤等を添加すること
ができる。
【００５１】正極は、目的とする電池の種類に応じて、
金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を正極活物
質として用いて構成することができる。たとえばリチウ
ムイオン電池を構成する場合、正極活物質としては、Ｔ
ｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2,V2Ｏ5等のリチウムを含有
しない金属硫化物あるいは酸化物や、ＬｉＭＯ2 （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複合酸化物等を使用するこ
とができる。このリチウム複合酸化物を構成する遷移金
属Ｍとしては、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等が好ましい。このよ
うなリチウム複合酸化物の具体例としてはＬｉＣｏ
Ｏ2，ＬｉＮｉＯ2，ＬｉＮｉyＣｏ1-yＯ2(式中、０＜ｙ
＜１である。)、ＬｉＭｎ2Ｏ4等を挙げることができ
る。これらリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、
エネルギー密度的に的に優れた正極活物質となる。正極
には、これらの正極活物質の複数種を併せて使用しても
よい。また、以上のような正極活物質を使用して正極を
形成するに際して、公知の導電剤や結着剤等を添加する
ことができる。
金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を正極活物
質として用いて構成することができる。たとえばリチウ
ムイオン電池を構成する場合、正極活物質としては、Ｔ
ｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2,V2Ｏ5等のリチウムを含有
しない金属硫化物あるいは酸化物や、ＬｉＭＯ2 （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複合酸化物等を使用するこ
とができる。このリチウム複合酸化物を構成する遷移金
属Ｍとしては、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等が好ましい。このよ
うなリチウム複合酸化物の具体例としてはＬｉＣｏ
Ｏ2，ＬｉＮｉＯ2，ＬｉＮｉyＣｏ1-yＯ2(式中、０＜ｙ
＜１である。)、ＬｉＭｎ2Ｏ4等を挙げることができ
る。これらリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、
エネルギー密度的に的に優れた正極活物質となる。正極
には、これらの正極活物質の複数種を併せて使用しても
よい。また、以上のような正極活物質を使用して正極を
形成するに際して、公知の導電剤や結着剤等を添加する
ことができる。
【００５２】上記電池素子１の構造としては、固体電解
質を挟んで正極、負極を交互に積層した積み重ね型、正
極及び負極を固体電解質を挟んで重ね合わせ、これを巻
き取った巻き取り型、正極及び負極を固体電解質を挟ん
で重ね合わせ、これを交互に折りたたんだ折り畳み型等
を挙げることができ、任意に選定することができる。
質を挟んで正極、負極を交互に積層した積み重ね型、正
極及び負極を固体電解質を挟んで重ね合わせ、これを巻
き取った巻き取り型、正極及び負極を固体電解質を挟ん
で重ね合わせ、これを交互に折りたたんだ折り畳み型等
を挙げることができ、任意に選定することができる。
【００５３】本発明は、一次電池、二次電池のいずれに
も適用可能であるが、特に非水電解液二次電池へ適用す
ることで、大きな効果を得ることができる。
も適用可能であるが、特に非水電解液二次電池へ適用す
ることで、大きな効果を得ることができる。
【００５４】
【実施例】次に、本発明を適用した具体的な実施例及び
比較例について、実験結果に基づいて説明する。
比較例について、実験結果に基づいて説明する。
【００５５】サンプル電池の作製方法、及び評価方法は
下記の通りである。
下記の通りである。
【００５６】サンプル電池の作製 先ず、負極を次のように作製した。
【００５７】粉砕した黒鉛粉末９０重量部と、結着剤と
してポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオ
ロプロピレン）１０重量部とを混合して負極合剤を調製
し、さらにこれをＮ-メチル−２−ピロリドンに分散さ
せスラリー状とした。そして、このスラリーを負極集電
体である厚さ１０μｍの帯状銅箔の片面に均一に塗布
し、乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形し、負極を作製
した。
してポリ（ビニリデンフルオロライド-co-ヘキサフルオ
ロプロピレン）１０重量部とを混合して負極合剤を調製
し、さらにこれをＮ-メチル−２−ピロリドンに分散さ
せスラリー状とした。そして、このスラリーを負極集電
体である厚さ１０μｍの帯状銅箔の片面に均一に塗布
し、乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形し、負極を作製
した。
【００５８】一方、正極を次のように作製した。
【００５９】正極活物質（ＬｉＣｏＯ2）を得るため
に、炭酸リチウムと炭酸コバルトを０．５モル対１モル
の比率で混合し、空気中、９００℃で５時間焼成した。
次に、得られたＬｉＣｏＯ2 ９１重量部、導電剤として
黒鉛６重量部、結着剤としてポリ（ビニリデンフルオロ
ライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）１０重量部とを
混合して正極合剤を調製し、さらにこれをＮ−メチル−
２−ピロリドンに分散させスラリー状とした。そして、
このスラリーを正極集電体である厚さ２０μｍの帯状ア
ルミニウム箔の片面に均一に塗布し、乾燥した後、ロー
ルプレス機で圧縮成形し、正極を作製した。
に、炭酸リチウムと炭酸コバルトを０．５モル対１モル
の比率で混合し、空気中、９００℃で５時間焼成した。
次に、得られたＬｉＣｏＯ2 ９１重量部、導電剤として
黒鉛６重量部、結着剤としてポリ（ビニリデンフルオロ
ライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）１０重量部とを
混合して正極合剤を調製し、さらにこれをＮ−メチル−
２−ピロリドンに分散させスラリー状とした。そして、
このスラリーを正極集電体である厚さ２０μｍの帯状ア
ルミニウム箔の片面に均一に塗布し、乾燥した後、ロー
ルプレス機で圧縮成形し、正極を作製した。
【００６０】さらに、ゲル状電解質を次のようにして得
た。
た。
【００６１】負極、正極上に炭酸エチレン（ＥＣ）４
２．５重量部、炭酸プロピレン（ＰＣ）４２．５重量
部、ＬｉＰＦ6 １５重量部からなる可塑剤３０重量部
に、重量平均分子量Ｍｗ６０万のポリ（ビニリデンフル
オロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）１０重量
部、そして炭酸ジエチル６０重量部を混合溶解させた溶
液を均一に塗布し、含浸させ、常温で８時間放置し、炭
酸ジメチルを気化、除去しゲル状電解質を得た。
２．５重量部、炭酸プロピレン（ＰＣ）４２．５重量
部、ＬｉＰＦ6 １５重量部からなる可塑剤３０重量部
に、重量平均分子量Ｍｗ６０万のポリ（ビニリデンフル
オロライド-co-ヘキサフルオロプロピレン）１０重量
部、そして炭酸ジエチル６０重量部を混合溶解させた溶
液を均一に塗布し、含浸させ、常温で８時間放置し、炭
酸ジメチルを気化、除去しゲル状電解質を得た。
【００６２】ゲル状電解質を塗布した負極、及び正極を
ゲル状電解質側をあわせ、圧着することで面積３．３ｃ
ｍ×５．２ｃｍ、厚さ０．３ｍｍで容量５０ｍＡｈの平
板型ゲル状電解質電池、及び面積３．３ｃｍ×５．２ｃ
ｍ、厚さ３．３ｍｍで容量５５０ｍＡｈの平板型ゲル状
電解質電池を作製した。
ゲル状電解質側をあわせ、圧着することで面積３．３ｃ
ｍ×５．２ｃｍ、厚さ０．３ｍｍで容量５０ｍＡｈの平
板型ゲル状電解質電池、及び面積３．３ｃｍ×５．２ｃ
ｍ、厚さ３．３ｍｍで容量５５０ｍＡｈの平板型ゲル状
電解質電池を作製した。
【００６３】極板の活物質層が塗工されていない部分
（正極はアルミ箔、負極は銅箔）上にアルミニウムから
なる正極端子リード及びニッケルからなる負極端子リー
ドを溶接した後、ラミネートフィルムからなる封入体に
挿入し、２００℃、１０秒の条件でシール機によりシー
ル幅５ｍｍで熱融着し、試験電池とした。
（正極はアルミ箔、負極は銅箔）上にアルミニウムから
なる正極端子リード及びニッケルからなる負極端子リー
ドを溶接した後、ラミネートフィルムからなる封入体に
挿入し、２００℃、１０秒の条件でシール機によりシー
ル幅５ｍｍで熱融着し、試験電池とした。
【００６４】各サンプルの構成は以下の通りである。
【００６５】サンプル１：熱溶着部２ｂ，２ｃを波状に
電池側端部に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の
寸法が３．４ｃｍとなった。厚みは３．５ｍｍである。
電池側端部に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の
寸法が３．４ｃｍとなった。厚みは３．５ｍｍである。
【００６６】サンプル２：熱溶着部２ｂ，２ｃを内側に
巻いて電池側端部に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ
方向の寸法が３．４ｃｍとなった。厚みは３．５ｍｍで
ある。
巻いて電池側端部に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ
方向の寸法が３．４ｃｍとなった。厚みは３．５ｍｍで
ある。
【００６７】サンプル３：熱溶着部２ｂ，２ｃを巻いて
折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．８
２ｃｍとなった。厚みは０．５ｍｍである。
折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．８
２ｃｍとなった。厚みは０．５ｍｍである。
【００６８】サンプル４：熱溶着部２ｂ，２ｃを蛇腹状
に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．
７２ｃｍとなった。厚みは０．５ｍｍである。
に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．
７２ｃｍとなった。厚みは０．５ｍｍである。
【００６９】サンプル５：電池の構成はサンプル１と同
様である。ただし、熱溶着部２ｂ，２ｃを折り畳む際に
曲率を付けなかった。
様である。ただし、熱溶着部２ｂ，２ｃを折り畳む際に
曲率を付けなかった。
【００７０】サンプル６：電池の構成はサンプル１と同
様である。ただし、折り畳んだ熱溶着部２ｂ，２ｃを接
着した。
様である。ただし、折り畳んだ熱溶着部２ｂ，２ｃを接
着した。
【００７１】サンプル７：熱溶着部２ｂ，２ｃを底面側
に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．
３２ｃｍとなった。厚みは０．７ｍｍである。
に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．
３２ｃｍとなった。厚みは０．７ｍｍである。
【００７２】サンプル８：熱溶着部２ｂ，２ｃを底面側
に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．
３２ｃｍとなった。厚みは３．７ｍｍである。
に折り畳んだ。その結果、３．３ｃｍ方向の寸法が３．
３２ｃｍとなった。厚みは３．７ｍｍである。
【００７３】サンプル９：外装材に深絞り加工を施して
いないものを用い、他はサンプル１と同様の構成とし
た。３．３ｃｍ方向の寸法は３．４ｃｍ、厚みは３．
５ｍｍであるが、制御回路を含めて考える
と、この部分が突出して いるために厚みが
５ｍｍとなる。
いないものを用い、他はサンプル１と同様の構成とし
た。３．３ｃｍ方向の寸法は３．４ｃｍ、厚みは３．
５ｍｍであるが、制御回路を含めて考える
と、この部分が突出して いるために厚みが
５ｍｍとなる。
【００７４】サンプル１０：熱溶着部２ａに制御回路を
搭載せず、制御回路が端子リードの外側に突出して取り
付けられている。
搭載せず、制御回路が端子リードの外側に突出して取り
付けられている。
【００７５】なお、各サンプルに用いた制御回路の外形
寸法は、３２ｍｍ×５ｍｍ×３ｍｍである。
寸法は、３２ｍｍ×５ｍｍ×３ｍｍである。
【００７６】これら各サンプルの構成上の特徴を表１に
まとめて示す。
まとめて示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】評価 各サンプルの評価項目は、次の通りである。
【００７９】１．各サンプルについて、理論容量の５時
間率（１／５Ｃ）にて初充放電後、理論容量の２時間率
（１／２Ｃ）にて充電し、放電したときの容量と平均放
電電圧をもって、ラミネートフィルムにパックされて制
御回路を搭載したものが外装する直方体体積で体積エネ
ルギー密度を算出した。
間率（１／５Ｃ）にて初充放電後、理論容量の２時間率
（１／２Ｃ）にて充電し、放電したときの容量と平均放
電電圧をもって、ラミネートフィルムにパックされて制
御回路を搭載したものが外装する直方体体積で体積エネ
ルギー密度を算出した。
【００８０】２．各サンプルについて、理論容量の２時
間率放電（１／２Ｃ）において５０℃環境下で５００回
の充放電サイクル試験を行い、放電容量の維持率を測定
した。
間率放電（１／２Ｃ）において５０℃環境下で５００回
の充放電サイクル試験を行い、放電容量の維持率を測定
した。
【００８１】３．各サンプルについて、２ｍの高さから
５０回の落下試験を実施した後、７０℃、相対湿度９０
％の恒温恒湿槽に入れ、７２０時間後にカールフィッシ
ャー法による水分測定を行った。
５０回の落下試験を実施した後、７０℃、相対湿度９０
％の恒温恒湿槽に入れ、７２０時間後にカールフィッシ
ャー法による水分測定を行った。
【００８２】結果を表２に示す。
【００８３】
【表２】
【００８４】表２からも明らかなように、熱溶着部を曲
率をもって電池側端部に折り畳んだサンプル１〜４は、
良好な体積エネルギー密度を有し、耐衝撃性も良好で、
水分の侵入も極めて少なく、良好なサイクル特性を示す
ことが確認された。
率をもって電池側端部に折り畳んだサンプル１〜４は、
良好な体積エネルギー密度を有し、耐衝撃性も良好で、
水分の侵入も極めて少なく、良好なサイクル特性を示す
ことが確認された。
【００８５】これに対して、熱溶着部を曲率を付けない
で折り畳んだサンプル５では、耐衝撃性が不十分で、ラ
ミネートフィルムで形成されるコーナー部の損傷のせい
か水分の侵入で有意差が確認された。
で折り畳んだサンプル５では、耐衝撃性が不十分で、ラ
ミネートフィルムで形成されるコーナー部の損傷のせい
か水分の侵入で有意差が確認された。
【００８６】熱溶着部を接着したサンプル６では、放熱
特性がサイクル特性に与える影響が確認された。
特性がサイクル特性に与える影響が確認された。
【００８７】サンプル１、２とサンプル７との対比、及
びサンプル３、４とサンプル６との対比から、電極端子
リードがラミネートフィルムに挟持され熱溶着される部
分以外の熱溶着部を電池の厚み以下の幅となるように折
り曲げ電池側端部に折り畳むことによる体積エネルギー
密度に与える効果が確認された。
びサンプル３、４とサンプル６との対比から、電極端子
リードがラミネートフィルムに挟持され熱溶着される部
分以外の熱溶着部を電池の厚み以下の幅となるように折
り曲げ電池側端部に折り畳むことによる体積エネルギー
密度に与える効果が確認された。
【００８８】さらに、サンプル１、２とサンプル９、１
０との対比からは、電池を収容する空間が形成されたラ
ミネートフィルムを用い、端子部に生じる空間に制御回
路を搭載することによる効果が確認された。
０との対比からは、電池を収容する空間が形成されたラ
ミネートフィルムを用い、端子部に生じる空間に制御回
路を搭載することによる効果が確認された。
【００８９】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、体積エネルギー密度が良好で、制御回路を
含め電池全体に耐衝撃性が付与されており、また放熱特
性が向上されていて充放電サイクル寿命が長く、生産性
に優れた非水電解質電池を提供することが可能である。
明によれば、体積エネルギー密度が良好で、制御回路を
含め電池全体に耐衝撃性が付与されており、また放熱特
性が向上されていて充放電サイクル寿命が長く、生産性
に優れた非水電解質電池を提供することが可能である。
【図１】本発明が適用された非水電解質電池の一構成例
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図２】本発明が適用された非水電解質電池の一構成例
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図３】熱溶着部の折り畳み工程を示す概略斜視図であ
る。
る。
【図４】電極端子リードの折り返し工程を示す概略斜視
図である。
図である。
【図５】熱溶着部の折り畳み状態の一例を示す概略斜視
図である。
図である。
【図６】熱溶着部の折り畳み状態の他の例を示す概略斜
視図である。
視図である。
【図７】本発明が適用された非水電解質電池の他の例を
示す概略斜視図である。
示す概略斜視図である。
【図８】本発明が適用された非水電解質電池の他の例を
示す概略正面図である。
示す概略正面図である。
【図９】制御回路における端子の形成例を示す分解斜視
図である。
図である。
１ 電池素子、２ 外装材、２ａ，２ｂ，２ｃ 熱溶着
部、３ 負極端子リード、４ 正極端子リード、５ 制
御回路
部、３ 負極端子リード、４ 正極端子リード、５ 制
御回路
フロントページの続き (72)発明者 原 富太郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小野 高志 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１−１ ソニー・エナジー・テック株式会社内 (72)発明者 渡邊 晃司 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１−１ ソニー・エナジー・テック株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA07 CC02 CC06 CC10 DD06 DD13 EE04 FF04 5H022 AA09 CC02 CC09 KK01 KK04 5H029 AJ00 AJ12 AJ14 AK02 AK03 AK05 AK16 AL06 AL07 AL08 AL16 AM00 AM03 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ27 CJ03 DJ02 DJ05 EJ12 EJ14 HJ12
Claims (17)
- 【請求項１】 ラミネートフィルムからなる外装材に電
池素子が収容され、熱溶着により封入されるとともに、
上記電池素子を構成する各電極と導通される電極端子リ
ードが熱溶着部に挟まれて外装材の外部に露出されてな
る非水電解質電池において、 上記外装材の熱溶着部に電池の制御回路が搭載されてい
ることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】 上記外装材は、上記電池素子を収容する
空間を形成するための深絞り成形が施されていることを
特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項３】 外形形状が矩形状であり、その４辺のう
ち上記電極端子リードが引き出される１辺に対応する熱
溶着部に上記制御回路が搭載されていることを特徴とす
る請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項４】 他の辺に対応する熱溶着部が電池の厚さ
以下の幅となるように折り曲げられ、外装材の側面に沿
って折り畳まれていることを特徴とする請求項３記載の
非水電解質電池。 - 【請求項５】 他の辺が、上記上記電極端子リードが引
き出される辺と直交する２辺であることを特徴とする請
求項４記載の非水電解質電池。 - 【請求項６】 上記折り畳みにより上記制御回路が搭載
される熱溶着部の両端部分が立ち上がり形成され、上記
制御回路を収容する空間を構成していることを特徴とす
る請求項５記載の非水電解質電池。 - 【請求項７】 上記他の辺に対応する熱溶着部は、外装
材の塑性変形によって折り畳み状態が保たれていること
を特徴とする請求項４記載の非水電解質電池。 - 【請求項８】 上記他の辺に対応する熱溶着部は、曲率
を持って折り畳まれていることを特徴とする請求項４記
載の非水電解質電池。 - 【請求項９】 上記他の辺に対応する熱溶着部は、線材
を介して折り畳まれていることを特徴とする請求項８記
載の非水電解質電池。 - 【請求項１０】 上記電極端子リードは、上記熱溶着部
側に折り返され制御回路と接続されていることを特徴と
する請求項３記載の非水電解質電池。 - 【請求項１１】 上記制御回路がフレキシブルプリント
基板上に形成され、このフレキシブルプリント基板に設
けられた端子部が上記電極端子リードと接続されている
ことを特徴とする請求項３記載の非水電解質電池。 - 【請求項１２】 上記電池素子を構成する電解質が、マ
トリクス高分子及びリチウム塩を含むゲル電解質又は固
体電解質であることを特徴とする請求項１記載の非水電
解質電池。 - 【請求項１３】 上記電池素子を構成する負極は、リチ
ウムをドープ、脱ドープし得る材料を含む負極であるこ
とを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項１４】 上記リチウムをドープ、脱ドープし得
る材料が炭素材料であることを特徴とする請求項１３記
載の非水電解質電池。 - 【請求項１５】 上記電池素子を構成する正極は、リチ
ウムと遷移金属の複合酸化物を含む正極であることを特
徴とする請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項１６】 二次電池であることを特徴とする請求
項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項１７】 上記電池素子が外装材及び制御回路と
ともに容器内に収容されてなり、制御回路の端子が上記
容器に設けられた開口部を介して外部に臨んでいること
を特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
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