JP2000173560A - 薄型電池用袋体 - Google Patents

薄型電池用袋体

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JP2000173560A
JP2000173560A JP10342185A JP34218598A JP2000173560A JP 2000173560 A JP2000173560 A JP 2000173560A JP 10342185 A JP10342185 A JP 10342185A JP 34218598 A JP34218598 A JP 34218598A JP 2000173560 A JP2000173560 A JP 2000173560A
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JP
Japan
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lead wire
heat
sealant
thin battery
bag
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Withdrawn
Application number
JP10342185A
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English (en)
Inventor
Masahiko Tatsuki
雅彦 辰木
Masaki Goto
正樹 後藤
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Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】リード線に絶縁処理する必要がない薄型電池用
袋体を提供する。 【解決手段】アルミニウム箔製金属層2とポリプロピレ
ン製シーラント層3とからなるラミネートシート材1の
シーラント層3同士をヒートシールすることにより袋状
に形成した薄型電池収納用の袋体であって、ヒートシー
ルされるシーラント層3間がリード線4の取り出し口に
形成され、ヒートシールされる各シーラント層3の厚み
が上記リード線4の厚みの1/2よりも大きいという構
成をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池(LIB)等の薄型電池用の発電要素を収納する
薄型電池用袋体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の種々の電子機器の発達に伴い、電
子機器の小型化,省スペース化のニーズが高まってお
り、これに用いる薄型電池(シート状電池)にも更なる
薄型化と可撓性が求められている。このようなニーズに
応えるものとして、ゲル状ポリマー電解質を用いたリチ
ウムイオン二次電池が実用化段階に入りつつある。
【0003】図3および図4はそのゲル状ポリマー電解
質を用いたリチウムイオン二次電池の構造例を示してい
る。図において、21は正極集電体(アルミニウム
箔)、22は正極(コバルト酸リチウム等のリチウム含
有複合酸化物)、23は隔離材(溶媒で可塑化されたポ
リマー電解質)、24は負極(炭素材)、25は負極集
電体(銅箔)であり、これら発電要素が収納手段26
(この構造例では、収納手段26としてアルミニウムラ
ミネートフィルムが用いられている)に収納されてい
る。また、26aは収納手段26の外周部に形成された
ヒートシール部、27は外周部に絶縁皮膜が形成(絶縁
処理)されているリード線である。このリード線に形成
された絶縁皮膜は、収納手段26のアルミニウム材との
短絡を防止している。
【0004】このようなリチウムイオン二次電池は発電
要素に可撓性を持たせることができるうえ、液漏れの危
険性が低いため、上記構造例のように、発電要素を薄い
ラミネート材で収納することができる。例えば、特開平
9−7636号公報では、ラミネート材として、ポリエ
チレン層とアルミニウム箔層とポリエチレン層との三層
ラミネート箔が用いられている。そして、電極の取り出
しは、ラミネート材の内側に正極集電体および負極集電
体を接合させ、窓を開けた部分に出力端子を設け、この
出力端子にリード線を接続している構造をとっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
線27には絶縁皮膜が形成されているため、リード線2
7が位置するヒートシール部は、絶縁皮膜の分が厚くな
り、シーラントの埋まりが悪くなり易い。このため、上
記ヒートシール部では、完全にシール(封口)されにく
く、液漏れする可能性がある。一方、絶縁皮膜が形成さ
れていないリード線を用いると、収納手段26とリード
線27との短絡防止のためには、正極集電体,負極集電
体および外部電極接点の金属部のみを露出させてその他
の部分を絶縁皮膜で覆う(絶縁処理する)必要があるた
め、リチウムイオン二次電池の製造コストが高くなる。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、リード線に絶縁処理する必要がない薄型電池用
袋体の提供をその目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、金属層とシーラント層とからなるラミネ
ート材のシーラント層同士をヒートシールすることによ
り袋状に形成した薄型電池用発電要素収納用の袋体であ
って、ヒートシールされるシーラント層間がリード線の
取り出し口に形成され、ヒートシールされる各シーラン
ト層の厚みが上記リード線の厚みの1/2よりも大きい
薄型電池用袋体を第1の要旨とし、金属層とシーラント
層とからなるラミネート材のシーラント層同士をヒート
シールすることにより袋状に形成した薄型電池用発電要
素収納用の袋体であって、ヒートシールされるシーラン
ト層のうちの一方が、リード線の厚みよりも厚く、リー
ド線を嵌入させる条溝を備えている薄型電池用袋体を第
2の要旨とする。
【0008】すなわち、本発明の第1の薄型電池用袋体
は、ヒートシールされる各シーラント層の厚みがリード
線の厚みの1/2よりも大きいため、リード線に絶縁皮
膜を形成しなくても、リード線をラミネート材の金属層
と短絡させることなく、ヒートシールすることができ
る。このことから、リード線を端子等と接続する際に、
リード線の絶縁皮膜を取り除いてリード線(金属部)を
露出させる作業が不要となる。その結果、リード線に絶
縁皮膜を形成する作業および絶縁皮膜を取り除く作業を
省略できる分製造コストを低減することができる。さら
に、リード線に絶縁皮膜を形成する必要がなくなるた
め、リード線の取り出し口のヒートシール部では、その
厚みが絶縁皮膜の分薄くなり、シーラントの埋まりがよ
くなる。
【0009】また、本発明の第2の薄型電池用袋体は、
ヒートシールされるシーラント層のうちの一方が、リー
ド線の厚みよりも厚く、リード線を嵌入させる条溝を備
えているため、上記第1の薄型電池用袋体と同様の作用
・効果を奏する。さらに、ヒートシールされるシーラン
ト層のうちの他方を薄くすることができるため、ヒート
シールに要する熱の伝達が短時間でできる。これら両発
明において、「リード線の厚み」とは、絶縁皮膜が形成
されていないリード線の厚みを指す。
【0010】特に、上記第2の薄型電池用袋体におい
て、条溝の幅および深みが下記の不等式を満たす場合
は、リード線とその周りのシーラントとの隙間がない
か、あったとしても極僅かであるため、シーラントの埋
まりがよい。さらに、リード線がほとんど完全に条溝に
埋まった状態になるため、ヒートシール部にリード線の
形が出にくい。
【数3】
【数4】
【0011】つぎに、本発明を詳しく説明する。
【0012】本発明の薄型電池用袋体は、金属層とシー
ラント層とからなるラミネート材からなる。
【0013】上記薄型電池用袋体を構成するラミネート
材の金属層の材料としては、圧延,電解等により得られ
る、アルミニウム,アルミニウム合金,銅,銅合金,
鉄,ステンレス,チタン,チタン合金等が用いられ、箔
等各種形態に成形される。そして、その膜厚は5〜10
0μmの範囲に設定されることが好ましい。上記膜厚が
5μmを下回ると、金属層にピンホールが発生し易くな
り、ラミネート材のガスバリア性や遮水性が低下し、1
00μmを上回ると、薄型電池用袋体の薄型化や可撓性
に不利となる。
【0014】また、上記シーラント層の材料としては、
ポリプロピレン,ポリエチレン,ポリエステル,ポリア
クリロニトリル,エチレン酢酸ビニルコポリマー(EV
A),ポリビニルアルコール(PVA),変性ポリプロ
ピレン,ポリ酢酸ビニル,ポリビニルアセテート等が用
いられる。特に、バリア性および耐薬品性の面からポリ
プロピレン,ポリエチレンが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。
【0016】図1は、本発明の薄型電池用袋体の一実施
の形態を示している。この実施の形態では、薄型電池用
袋体は、その袋体を構成するシート材1がアルミニウム
箔製金属層2とポリプロピレン製シーラント層3とから
なるラミネート材であり、このラミネート材(シート材
1)のシーラント層3同士がヒートシールされることに
より袋体に形成されている。また、上記薄型電池用袋体
に収納される薄型電池用発電要素の大きさは、通常、4
0mm×80mm×2mm(厚み)程度である。さら
に、上記発電要素の電極には、リード線4が接続されて
おり、このリード線4は、上記ヒートシールされるシー
ラント層3間をリード線4の取り出し口として、上記薄
型電池用袋体の外部に取り出されている。それ以外の構
成は、図3および図4に示す従来の技術と同様である。
【0017】上記リード線4は、外周部に絶縁皮膜が形
成(絶縁処理)されていないもので、正極接続用のもの
は、アルミニウム,チタンおよびこれらの合金製導線
(金属部)からなるものであり、負極接続用のものは、
ニッケル,銅およびこれらの合金製導線(金属部)から
なるものである。
【0018】上記シーラント層3は、その厚みTS が上
記リード線4の厚みTL の1/2よりも大きく設定され
ている。
【0019】上記構成において、シーラント層3間のリ
ード線4の取り出し口からリード線4を取り出し、上記
シーラント層3間をヒートシールすると、リード線4が
上記金属層2に接することなく、上記シーラント層3同
士がヒートシールされる。
【0020】上記実施の形態によれば、シーラント層3
の厚みTS が上記リード線4の厚みTL の1/2よりも
大きく設定されているため、リード線4が上記金属層2
に接することがない。このため、リード線4の外周部に
絶縁皮膜を形成する必要がない。このことから、リード
線4を端子等と接続する際に、リード線4の絶縁皮膜を
取り除いてリード線(導線)4を露出させる作業が不要
となる。その結果、リード線4に絶縁皮膜を形成する作
業および絶縁皮膜を取り除く作業を省略できる分製造コ
ストを低減することができる。さらに、リード線4に絶
縁皮膜を形成する必要がなくなるため、リード線4の取
り出し口のヒートシール部では、絶縁皮膜の分薄くな
り、シーラントの埋まりがよくなる。
【0021】図2は、本発明の薄型電池用袋体の他の実
施の形態を示している。この実施の形態では、薄型電池
用袋体は、厚いシーラント層7を備えたシート材5と薄
いシーラント層8を備えたシート材6とから構成されて
いる。厚いシーラント層7は、リード線4の厚みTL
りも厚く、薄いシーラント層8に対向する面(図2で
は、上面)にリード線4を嵌入させる条溝9を備えてい
る。さらに、この条溝9の幅および深みは、下記の不等
式を満たしている。それ以外の構成は、上記実施の形態
と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【数5】
【数6】
【0022】上記構成において、シーラント層7,8間
のリード線4の取り出し口からリード線4を上記条溝9
に嵌入させて取り出し、上記シーラント層7,8間をヒ
ートシールすると、リード線4が上記金属層2に接する
ことなく、上記シーラント層7,8同士がヒートシール
される。
【0023】この実施の形態でも、上記実施の形態と同
様の作用・効果を奏する。さらに、ヒートシールされる
シーラント層7,8のうちの他方のシーラント層8を薄
くすることができるため、ヒートシールに要する熱の伝
達が短時間でできる。特に、上記の不等式を満たしてい
るため、リード線4とその周りのシーラントとの隙間は
ないか、あったとしても極僅かであるため、ヒートシー
ル後のシーラントの埋まりがよい。さらに、リード線4
がほとんど完全に条溝9に埋まった状態になるため、ヒ
ートシール部にリード線4の形が出にくい。
【0024】なお、上記各実施の形態では、シート材
1,5,6がヒートシールされることにより袋体に形成
されたが、さらにシール性を向上させるために、接着層
を導入してもよい。この場合、接着剤には、変性ポリオ
レフィン,ウレタン系,エポキシ系,EEA系,シラン
カップリング剤等が用いられる。
【0025】また、上記他の実施の形態では、薄型電池
用袋体は、シーラント層7,8の厚みが異なる2枚のシ
ート材5,6で構成されていたが、これに限定されるも
のではなく、1枚のシート材で構成されていてもよい。
すなわち、その1枚のシート材を、そのシーラント層を
内側にして折り曲げ、重なる3つの側縁部をヒートシー
ルすることにより袋体を形成してもよい。そして、上記
3つのヒートシール部のうちの1つをリード線の取り出
し口に形成し、この取り出し口でヒートシールされる2
つのシーラント層の厚みを上記他の実施の形態と同様に
異なるようにするとともに同様の条溝を形成してもよ
い。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明の第1の薄型電池
用袋体は、ヒートシールされる各シーラント層の厚みが
リード線の厚みの1/2よりも大きいため、リード線に
絶縁皮膜を形成しなくても、リード線をラミネート材の
金属層と短絡させることなく、ヒートシールすることが
できる。このことから、リード線を端子等と接続する際
に、リード線の絶縁皮膜を取り除いてリード線(金属
部)を露出させる作業が不要となる。その結果、リード
線に絶縁皮膜を形成する作業および絶縁皮膜を取り除く
作業を省略できる分製造コストを低減することができ
る。さらに、リード線に絶縁皮膜を形成する必要がなく
なるため、リード線の取り出し口のヒートシール部で
は、その厚みが絶縁皮膜の分薄くなり、シーラントの埋
まりがよくなる。
【0027】また、本発明の第2の薄型電池用袋体は、
ヒートシールされるシーラント層のうちの一方が、リー
ド線の厚みよりも厚く、リード線を嵌入させる条溝を備
えているため、上記と同様の作用・効果を奏する。さら
に、ヒートシールされるシーラント層のうちの他方を薄
くすることができるため、ヒートシールに要する熱の伝
達が短時間でできる。
【0028】特に、上記第2の薄型電池用袋体におい
て、条溝の幅および深みが下記の不等式を満たす場合
は、リード線とその周りのシーラントとの隙間がない
か、あったとしても極僅かであるため、シーラントの埋
まりがよい。さらに、リード線がほとんど完全に条溝に
埋まった状態になるため、ヒートシール部にリード線の
形が出にくい。
【数7】
【数8】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の薄型電池用袋体を示す
部分正面図である。
【図2】本発明の他の実施の形態の薄型電池用袋体の製
法を示す説明図である。
【図3】従来のリチウムイオン二次電池を示す斜視図で
ある。
【図4】従来のリチウムイオン二次電池の構造例を示す
断面図である。
【符号の説明】
1 シート材 2 金属層 3 シーラント層 4 リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H011 AA13 AA17 CC02 CC06 CC10 DD13 GG01 GG09 HH02 JJ04 KK01 5H029 AJ12 AJ15 AK03 AL06 AM00 AM16 CJ02 CJ05 DJ02 DJ03 DJ05 DJ14 EJ12 HJ04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属層とシーラント層とからなるラミネ
    ート材のシーラント層同士をヒートシールすることによ
    り袋状に形成した薄型電池用発電要素収納用の袋体であ
    って、ヒートシールされるシーラント層間がリード線の
    取り出し口に形成され、ヒートシールされる各シーラン
    ト層の厚みが上記リード線の厚みの1/2よりも大きい
    ことを特徴とする薄型電池用袋体。
  2. 【請求項2】 金属層とシーラント層とからなるラミネ
    ート材のシーラント層同士をヒートシールすることによ
    り袋状に形成した薄型電池用発電要素収納用の袋体であ
    って、ヒートシールされるシーラント層のうちの一方
    が、リード線の厚みよりも厚く、リード線を嵌入させる
    条溝を備えていることを特徴とする薄型電池用袋体。
  3. 【請求項3】 条溝の幅および深みが下記の不等式を満
    たす請求項2記載の薄型電池用袋体。 【数1】 【数2】
JP10342185A 1998-12-01 1998-12-01 薄型電池用袋体 Withdrawn JP2000173560A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501206B2 (en) 2003-08-08 2009-03-10 Nissan Motor Co., Ltd. Bipolar battery, assembled battery, combination assembled battery, and vehicle using the assembled battery or the combination assembled battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501206B2 (en) 2003-08-08 2009-03-10 Nissan Motor Co., Ltd. Bipolar battery, assembled battery, combination assembled battery, and vehicle using the assembled battery or the combination assembled battery

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