JP2001297738A - 密閉形電池および密閉形電池の製造方法 - Google Patents

密閉形電池および密閉形電池の製造方法

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electrode terminal
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fusion
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Yuichiro Nishimura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 融着代から引き出された端子同士の短絡を防
止できるとともに、融着代を薄肉化できる密閉形電池お
よび密閉形電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 密閉形電池10は、正極端子12，負極端子
13が外部露出するように、密閉形電池用パッケージ14内
に発電要素11を収容し、密閉形電池用パッケージ14の融
着性樹脂層19，19同士を互いに融着させる融着代16Ａに
より発電要素11を収容封止する。融着代16Ａの少なくと
も片面には、正極端子12，負極端子13に対応する凸状の
段差部20，21を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形電池および密
閉形電池の製造方法に係り、特に融着代から引き出され
た端子同士の短絡を防止できるとともに、融着代を薄肉
化できる密閉形電池および密閉形電池の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図８（Ａ）に示すように、外装体に金属
樹脂複合フィルムを用いた非水電解液系の密閉形電池80
は、電解質層を介して正極および負極が積層された発電
要素81と、正極および負極にそれぞれ連結された正極端
子82および負極端子83と、正極端子82の開放端部82Ａお
よび負極端子83の開放端部83Ａが外部露出するように発
電要素81を収容封止する密閉形電池用パッケージ84とを
有している。このような密閉形電池80においては、電解
質層の外部漏洩や外気の内部侵入を防ぐために、所定の
樹脂フィルム85を筒状に形成した密閉形電池用パッケー
ジ84に発電要素81を収容した後、密閉形電池用パッケー
ジ84の両開口および余剰部分を加熱しながら厚さ方向に
加圧して封口した平坦な融着代86Ａ，86Ｂ，86Ｃ，86Ｄ
により発電要素81が収容封止される。
【０００３】図８（Ｂ）に示すように、樹脂フィルム85
としては、アルミニウム箔製の金属箔芯材87と、金属箔
芯材87の表面に沿うポリエチレンテレフタレート（PE
T）等のポリエステル樹脂やナイロン等のポリアミド樹
脂、あるいはポリイミド樹脂製の保護層88と、金属箔芯
材87の裏面に沿うポリプロピレン（PP）あるいはポリエ
チレン（PE）等のポリオレフィン系樹脂製の金属接着性
を有する融着性樹脂層89とが積層された金属樹脂複合フ
ィルムが多用される。
【０００４】図９に、正極端子82および負極端子83が引
き出される融着代86Ａの形成工程を示す。まず、正極端
子82および負極端子83を挟んで樹脂フィルム85の融着性
樹脂層89同士が対向するように、密閉形電池用パッケー
ジ84の開口縁部を上金型90および下金型91間に配置する
（図９（Ａ）の状態）。上金型90および下金型91は、そ
れぞれ平坦な型面90Ａ，91Ａが図示しない加温手段によ
り所定温度に維持されている。
【０００５】次に、図示しないシール装置により上金型
90および下金型91を相対的に近接させると、図９（Ｂ）
に示すように、保護層88および金属箔芯材87を介して融
着性樹脂層89が正極端子82および負極端子83の表裏に圧
接する。この際、各融着性樹脂層89，89は、型面90Ａ，
91Ａから保護層88および金属箔芯材87を介して伝播した
熱により溶融を開始する。
【０００６】そして、図９（Ｃ）に示すように、上金型
90および下金型91をさらに近接させると、各融着性樹脂
層89，89における正極端子82および負極端子83と各金属
箔芯材87，87との間の絶縁部92が厚さ方向に圧縮され、
当該部分の各融着性樹脂層89が正極端子82および負極端
子83の幅方向両端面側に流れるように溶融変形するとと
もに、各融着性樹脂層89，89の界面同士が相互に圧接さ
れる。このまま、上金型90および下金型91をさらに近接
させると、正極端子82および負極端子83の幅方向両端面
側を充塞しながら各融着性樹脂層89，89が全域にわたっ
て薄膜化するとともに、各融着性樹脂層89，89の界面同
士が融着される（図９（Ｄ）の状態）。そして、一定時
間経過後に、上金型90および下金型91を離反させること
により所望の融着代86Ａを得る（図９（Ｅ）の状態）。
【０００７】なお、密閉形電池用パッケージ84は、例え
ば発電要素81を厚さ方向に挟むように略長方形の樹脂フ
ィルム85，85を一対配置した後、各樹脂フィルム85，85
の４辺に融着代を形成することにより発電要素81を収容
封止してもよく、あるいは発電要素81を厚さ方向に挟む
ように樹脂フィルム85を２つ折りにした後、樹脂フィル
ム85の３辺に融着代を形成することにより発電要素81を
収容封止してもよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した密
閉形電池80において、融着代86Ａは、各融着性樹脂層8
9，89が溶融変形に伴って薄膜化するが、金属箔芯材87
を介して正極端子82および負極端子83が短絡しないよう
に、各融着性樹脂層89，89の厚さ寸法を一定以上に確保
する必要がある。このため、従来の密閉形電池80におい
て、密閉形電池用パッケージ84は、溶融変形に伴って薄
膜化しても各融着性樹脂層89，89の厚さ寸法が所望値以
上となるように、あらかじめの各融着性樹脂層89，89の
厚さ寸法が全域にわたって一定以上に設定された樹脂フ
ィルム85により形成されている。
【０００９】しかしながら、このような密閉形電池80
は、融着性樹脂層89が全域にわたって厚膜化した樹脂フ
ィルム85を採用しているため、当該密閉形電池80の最大
厚さ寸法が大きくならざるを得ず、小型化，薄肉化が難
しいとともに、融着性樹脂層89の厚さに応じて水分透過
性やガス透過性が大きくなるため、外部から水分が侵入
して電池性能の低下を引き起こしたり、発電要素81の電
解質に用いられている有機溶媒ガスが失われて電池性能
の低下を引き起こす虞れがある。
【００１０】また、このような密閉形電池80は、融着性
樹脂層89が厚膜化しているため、融着代86Ａの形成時に
各融着性樹脂層89，89の界面が溶融温度に到達し難く
い。従って、このような密閉形電池80は、各融着性樹脂
層89，89の界面が充分に溶融せず、各融着性樹脂層89，
89同士の融着強度が低くなる虞れもある。特に、各融着
性樹脂層89，89の界面が充分に溶融しない場合、図８
（Ｂ）中、二点鎖線により示すように、各融着性樹脂層
89，89が正極端子82および負極端子83の幅方向両端面側
を充塞できずに隙間93が生じ、密閉形電池80に充分な気
密性が得られない虞れもある。
【００１１】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は融着代から引き出された端子
同士の短絡を防止できるとともに、融着代を薄肉化でき
る密閉形電池および密閉形電池の製造方法を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の密閉形電池は、請求項１に記載したよ
うに、電解質層を介して正極および負極が積層された発
電要素と、前記正極および前記負極にそれぞれ連結され
た一対の端子と、前記各端子の開放端部が外部露出する
ように前記発電要素を収容する密閉形電池用パッケージ
とを有し、前記密閉形電池用パッケージの内面に設けら
れた融着性樹脂層同士を互いに融着させる融着代により
前記発電要素が収容封止された密閉形電池であって、前
記端子に対応して前記融着代の少なくとも片面に凸状の
段差部が設けられていることを特徴としている。
【００１３】一方、本発明の密閉形電池の製造方法は、
請求項５に記載したように、正極および負極にそれぞれ
接続した各端子の開放端部が外部露出するように発電要
素を密閉形電池用パッケージ内に収容し、次いで前記発
電要素を収容封止するために、一対の金型を介して前記
密閉形電池用パッケージの融着代を加熱しながら挟持す
ることにより前記密閉形電池用パッケージの内面に設け
られた融着性樹脂層同士を互いに融着させる密閉形電池
の製造方法であって、前記端子に対応して前記金型の型
面に設けた凹部により、前記融着代の少なくとも片面に
凸状の段差部を形成することを特徴としている。
【００１４】ここで、各端子としては、帯状，棒状等に
形成しておけばよく、互いの断面形状，平面形状，寸法
等は個々に任意である。これらのような端子は、例えば
平行、かつ、等間隔で多数のスリットを形成することに
より所定の金属箔材を多数の短冊状に分割して製造して
もよく、あるいは打抜，引抜，押出，鋳造，鍛造等の適
宜な手段により製造してもよい。そして、段差部として
は、例えば帯状の端子を採用した場合、端子の表面，裏
面，幅方向両端面に対する融着性樹脂層の厚さ寸法を一
定以上確保できればよく、融着代における発電要素側か
ら周部側まで連続していればよい。具体的には、段差部
は、端子の長手方向に対して直交する断面形状が例えば
矩形状，半円形状，半長円形状等であればよい。
【００１５】このような段差部は、融着代の片面にのみ
設けてもよく、あるいは融着代の両面に設けてもよい。
なお、段差部を融着代の片面にのみ設ける場合、密閉形
電池の最大厚さ寸法に影響を及ぼさない面を選択すれば
よい。
【００１６】また、本発明において、一方の端子に対し
ては融着代の片面に段差部を設け、他方の端子に対して
は融着代の他面に段差部を設けてもよい。さらに、本発
明において、一方の端子に対しては融着代の片面に段差
部を設け、他方の端子に対しては融着代の両面に段差部
を設けてもよい。
【００１７】これらのように構成された密閉形電池およ
び密閉形電池の製造方法においては、端子に対応する段
差部が融着代に設けられるため、段差部の高低差寸法を
適宜選択すれば、端子と金属箔芯材との間における融着
性樹脂層の厚さ寸法を一定以上確保できることになる。
すなわち、これらの密閉形電池および密閉形電池の製造
方法においては、従来のように、融着代の形成にあたっ
て薄膜化されることを考慮して融着性樹脂層が厚膜化さ
れた密閉形電池用パッケージを採用する必要がなく、こ
れにより密閉形電池を小型化，薄肉化できるとともに、
各融着性樹脂層同士を確実に融着でき、かつ、充分な気
密性が得られることになる。
【００１８】また、本発明の密閉形電池は、請求項２に
記載したように、前記段差部が前記融着代の両面に設け
られていることを特徴としている。一方、本発明の密閉
形電池の製造方法は、請求項６に記載したように、前記
各金型の各型面にそれぞれ設けた前記凹部により、前記
融着代の両面に前記段差部を形成することを特徴として
いる。
【００１９】これらの密閉形電池および密閉形電池の製
造方法においては、段差部が融着代の両面に設けられる
ため、融着代の形成時に、端子の位置ずれが生じ難く、
これにより端子と金属箔芯材との間における融着性樹脂
層の厚さ寸法を確実に一定以上確保できることになる。
【００２０】なお、本発明の密閉形電池の製造方法は、
請求項７に記載したように、前記型面から突出型面を突
出させることにより、前記融着代の少なくとも片面に凸
状の段差部を形成してもよい。
【００２１】ところで、所定の板材に打抜加工を施して
形成した端子を密閉形電池に採用した場合、端子の周部
に生じたバリが融着性樹脂層を貫通して金属箔芯材に接
触し、これにより各端子が短絡する可能性がある。そこ
で、本発明者は、打抜加工により形成した多数の端子の
周部を詳細に観察し、バリの高さ寸法、すなわち端子本
来の厚さ寸法と端子の実測最大厚さ寸法との差を集計し
た結果、密閉形電池に用いられるような薄肉の端子にお
いて、各バリの高さ寸法の最大値および平均値が20μｍ
前後であることを見出した。
【００２２】そして、本発明者は、段差部における融着
性樹脂層の厚さ寸法が、前述した20μｍとマージンとし
ての10μｍとの和である30μｍ以上であれば、各端子の
周部にバリが生じていても各端子の短絡を確実に防止で
きると考察した。従って、本発明の密閉形電池は、請求
項３に記載したように、前記段差部における前記融着性
樹脂層の厚さ寸法が30μｍ以上であることを特徴として
いる。ここで、段差部における融着性樹脂層は、融着代
の形成時に融着性樹脂層が溶融変形して薄膜化すること
を考慮して厚さ寸法が50μｍ以上であることが好まし
く、かつ、界面が融着温度に達することを考慮して厚さ
寸法が 100μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】一方、本発明の密閉形電池において、金属
箔芯材に対する端子の絶縁性を確保するためには、段差
部における融着性樹脂層の膜厚が一定以上である必要が
ある。このため、本発明者は、融着代の最大厚さ寸法す
なわち段差部の最大厚さ寸法と、融着代の最小厚さ寸法
すなわち段差部が設けられていない平坦部の厚さ寸法と
の関係を考察した。その結果、箔状の端子を採用した場
合、段差部の最大厚さ寸法が平坦部の厚さ寸法と端子の
厚さ寸法との和以上であれば、端子の周囲を一定以上の
膜厚を有する各融着性樹脂層が被覆して確実な絶縁性が
得られることを見出した。従って、本発明の密閉形電池
は、請求項４に記載したように、前記融着代の最大厚さ
寸法と最小厚さ寸法との差が前記端子の厚さ寸法以上で
あることを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する各
実施形態において、既に図８および図９において説明し
た部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号
を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００２５】図１（Ａ）に示すように、本発明の第１実
施形態である密閉形電池10は、電解質層を介して正極お
よび負極が積層された発電要素11と、正極および負極に
それぞれ連結された箔状の正極端子12および負極端子13
と、正極端子12の開放端部12Ａおよび負極端子13の開放
端部13Ａが外部露出するように発電要素11を収容封止す
る密閉形電池用パッケージ14とを有している。正極端子
12および負極端子13は、所定の箔材から打抜加工により
形成された断面矩形状とされている。この密閉形電池10
は、平面略長方形に形成された発電要素11の最大厚さ寸
法が1.2mmないし 4.5mmとされている。
【００２６】図１（Ｂ）に示すように、密閉形電池用パ
ッケージ14の樹脂フィルム15は、金属箔芯材17と、金属
箔芯材17の表面に沿う保護層18と、金属箔芯材17の裏面
に沿う融着性樹脂層19とが積層された金属樹脂複合フィ
ルムが採用され、総厚さ寸法が70μｍないし 200μｍと
されている。
【００２７】金属箔芯材17は、防湿性，成形性，保護性
を得るためにアルミニウム箔が採用され、膜厚寸法が20
μｍないし50μｍに設定されている。また、保護層18
は、高強度，耐熱性，保護性を得るためにポリエチレン
テレフタレート（ PET）等のポリエステル樹脂やナイロ
ン等のポリアミド樹脂、あるいはポリイミド樹脂が採用
され、膜厚寸法が６μｍないし50μｍに設定されてい
る。そして、融着性樹脂層19は、耐熱性，防湿性，シー
ル性を得るためにポリプロピレン（PP）あるいはポリエ
チレン（PE）等のポリオレフィン系樹脂が採用され、膜
厚寸法が30μｍないし 100μｍに設定されている。
【００２８】このような密閉形電池10においては、電解
質層の外部漏洩や外気の内部侵入を防ぐために、樹脂フ
ィルム15を筒状に形成した密閉形電池用パッケージ14に
発電要素11を収容した後、密閉形電池用パッケージ14の
両開口および余剰部分を一対の金型により加熱しながら
厚さ方向に加圧して封口した融着代16Ａ，16Ｂ，16Ｃ，
16Ｄにより発電要素11が収容封止される。
【００２９】各融着代16Ａ，16Ｂ，16Ｃ，16Ｄは、ぞれ
ぞれの幅寸法が１mmないし10mmに設定されている。この
ような密閉形電池用パッケージ14は、各融着代16Ａ，16
Ｂ，16Ｃ，16Ｄを含む平面長辺寸法が30mmないし75mmと
され、平面短辺寸法が30mmないし50mmとされている。
【００３０】そして、融着代16Ａには、本発明に基づい
て段差部20，21が設けられている。段差部20は、正極端
子12の配置位置に対応して、表裏融着代16Ａの表裏に設
けられた凸部20Ａ，20Ｂを有している。凸部20Ａ，20Ｂ
は、正極端子12を迂回するように、樹脂フィルム15の金
属箔芯材17，保護層18および融着性樹脂層19を部分的に
略クランク状に成形することにより設けられている。
【００３１】一方、段差部21も、負極端子13の配置位置
に対応して、樹脂フィルム15の金属箔芯材17，保護層18
および融着性樹脂層19を部分的に略クランク状に成形す
ることにより、表裏融着代16Ａの表裏に設けられた凸部
21Ａ，21Ｂを有している。これらの段差部20，21におい
て、正極端子12および負極端子13の表面，裏面および幅
方向両端面に接する融着性樹脂層19の厚さ寸法は、30μ
ｍ以上に設定されている。
【００３２】これらの凸部20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂは、
融着代16Ａにおける平坦部22に対する高低差寸法Ｇが正
極端子12および負極端子13の厚さ寸法の半分以上となる
ように設定されている。すなわち、段差部20，21は、当
該各段差部20，21の最大厚さ寸法T1と、平坦部22の最小
厚さ寸法との差が正極端子12および負極端子13の厚さ寸
法以上となっている。
【００３３】図２に、前述した融着代16Ａの形成工程を
示す。まず、正極端子12および負極端子13を挟んで樹脂
フィルム15の融着性樹脂層19同士が対向するように、密
閉形電池用パッケージ14の開口縁部を上金型30および下
金型31間に配置する（図２（Ａ）の状態）。上金型30お
よび下金型31は、それぞれの型面30Ａ，31Ａに凹部32，
33，34，35が設けられている。これらの凹部32，33，3
4，35は、それぞれ前述した凸部20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21
Ｂに対応する位置に設けられていて、凸部20Ａ，20Ｂ，
21Ａ，21Ｂの高低差寸法Ｇに対応する深さ寸法を有して
いる。そして、これらの上金型30および下金型31は、図
示しない加温手段により型面30Ａ，31Ａが所定温度に維
持されている。
【００３４】次に、図示しないシール装置により上金型
30および下金型31を相対的に近接させると、図２（Ｂ）
に示すように、保護層18および金属箔芯材17を介して融
着性樹脂層19が正極端子12および負極端子13の表裏に圧
接する。この際、各融着性樹脂層19，19は、型面30Ａ，
31Ａから保護層18および金属箔芯材17を介して伝播した
熱により溶融を開始する。
【００３５】そして、図２（Ｃ）に示すように、上金型
30および下金型31をさらに近接させると、各融着性樹脂
層19，19の界面同士が相互に圧接される。この際、上金
型30の型面30Ａおよび下金型31の型面31Ａにより厚さ方
向に圧縮された各融着性樹脂層19，19は、正極端子12お
よび負極端子13の幅方向両端面側を充塞しながら正極端
子12および負極端子13の表裏側に流れるように溶融変形
を開始する。
【００３６】このまま、上金型30および下金型31をさら
に近接させると、金属箔芯材17，保護層18および融着性
樹脂層19が部分的に略クランク状に変形しながら凹部3
2，33，34，35内に充填されるように成形されるととも
に、各融着性樹脂層19，19の界面同士が融着される（図
２（Ｄ）の状態）。この際、正極端子12および負極端子
13は、それぞれ厚さ方向両側から凹部32，33，34，35に
押さえ付けられるため、金属箔芯材17，保護層18および
融着性樹脂層19を介して凹部32，33，34，35の均等中心
位置に維持され、位置ずれが生じる虞れはない。
【００３７】また、正極端子12および負極端子13を被覆
する各融着性樹脂層19は、正極端子12および負極端子13
の表面，裏面および幅方向両端面に対する膜厚寸法がい
ずれも30μｍ以上となっている。そして、一定時間経過
後に、上金型30および下金型31を離反させることによ
り、正極端子12および負極端子13に対応した位置に凸部
20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂが形成された所望の融着代16Ａ
を得る（図２（Ｅ）の状態）。
【００３８】以上のような第１実施形態によれば、正極
端子12および負極端子13に対応する段差部20，21が密閉
形電池10の融着代16Ａに設けられているため、段差部2
0，21の高低差寸法を適宜選択すれば、正極端子12およ
び負極端子13と金属箔芯材17との間における融着性樹脂
層19の厚さ寸法を一定以上確保できる。すなわち、この
第１実施形態によれば、従来のように、融着代16Ａの形
成にあたって薄膜化されることを考慮して融着性樹脂層
19が厚膜化された密閉形電池用パッケージ14を採用する
必要がなく、これにより密閉形電池10を小型化，薄肉化
できるとともに、各融着性樹脂層19，19同士を確実に融
着でき、かつ、充分な気密性が得られる。
【００３９】特に、この第１実施形態によれば、融着代
16Ａの表裏にそれぞれ凸部20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂを形
成することにより段差部20，21を設けるため、融着代16
Ａの形成時に、正極端子12および負極端子13の位置ずれ
が生じ難く、これにより正極端子12および負極端子13と
金属箔芯材17との間における融着性樹脂層19の厚さ寸法
を確実に一定以上確保できる。
【００４０】また、前述した第１実施形態によれば、段
差部20，21における融着性樹脂層19の厚さ寸法が30μｍ
以上であるため、所定の板材に打抜加工を施して正極端
子12および負極端子13を形成した場合であっても、正極
端子12および負極端子13の周部に生じたバリが融着性樹
脂層19を貫通して金属箔芯材17に接触する虞れを少なく
できる。
【００４１】そして、このような第１実施形態によれ
ば、融着代16Ａの最大厚さ寸法T1と最小厚さ寸法T2との
差が正極端子12および負極端子13の厚さ寸法以上である
ため、平坦部22において融着した各融着性樹脂層19，19
の薄膜化が軽微な状態であれば段差部20，21における融
着性樹脂層19の膜厚が一定以上得られ、これにより金属
箔芯材17に対する正極端子12および負極端子13の絶縁性
を確保できる。
【００４２】図３には、本発明に係る第２実施形態が示
されている。なお、この第２実施形態は、前述した第１
実施形態との相違点が段差部20，21の形成工程、すなわ
ち融着代16Ａの形成工程であるため、融着代16Ａの形成
工程のみを説明する。
【００４３】まず、正極端子12および負極端子13を挟ん
で樹脂フィルム15の融着性樹脂層19同士が対向するよう
に、密閉形電池用パッケージ14の開口縁部を上金型40お
よび下金型41間に配置する（図３（Ａ）の状態）。上金
型40および下金型41は、それぞれ固定型面40Ａ，41Ａと
突出型面40Ｂ，41Ｂとを有している。固定型面40Ａ，41
Ａは、正極端子12および負極端子13に対応する位置に配
置されている。一方、突出型面40Ｂ，41Ｂは、凸部20
Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂの高低差寸法Ｇに対応して突出可
能とされている。そして、これらの上金型40および下金
型41は、図示しない加温手段により固定型面40Ａ，41Ａ
および突出型面40Ｂ，41Ｂが所定温度に維持されてい
る。
【００４４】次に、図示しないシール装置により上金型
40および下金型41を相対的に近接させると、図３（Ｂ）
に示すように、保護層18および金属箔芯材17を介して融
着性樹脂層19が正極端子12および負極端子13の表裏に圧
接する。この際、各融着性樹脂層19，19は、固定型面40
Ａ，41Ａおよび突出型面40Ｂ，41Ｂから保護層18および
金属箔芯材17を介して伝播した熱により溶融を開始す
る。
【００４５】そして、図３（Ｃ）に示すように、固定型
面40Ａ，41Ａに対して突出型面40Ｂ，41Ｂを突出させる
と、金属箔芯材17，保護層18および融着性樹脂層19が部
分的に略クランク状に変形するとともに、各融着性樹脂
層19，19が界面同士を相互に圧接しながら薄膜化され、
かつ、各融着性樹脂層19，19の余剰分が正極端子12およ
び負極端子13の幅方向両端面側を充塞するように溶融変
形する。この際、正極端子12および負極端子13は、それ
ぞれ対応する位置に固定型面40Ａ，41Ａが配置されてい
るため、換言すれば当該正極端子12および負極端子13が
突出型面40Ｂ，41Ｂの面方向中央に配置されているた
め、固定型面40Ａ，41Ａの均等中心位置に維持され、位
置ずれが生じる虞れはない。
【００４６】また、正極端子12および負極端子13を被覆
する各融着性樹脂層19は、正極端子12および負極端子13
の表面，裏面および幅方向両端面に対する膜厚寸法がい
ずれも30μｍ以上となっている。そして、一定時間経過
後に、上金型40および下金型41を離反させることによ
り、正極端子12および負極端子13に対応した位置に凸部
20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂが形成された所望の融着代16Ａ
を得る（図３（Ｄ）の状態）。
【００４７】このような第２実施形態によれば、前述し
た第１実施形態と同様に、正極端子12および負極端子13
に対応する段差部20，21が密閉形電池10の融着代16Ａの
両面に設けられているため、密閉形電池10を小型化，薄
肉化できるとともに、各融着性樹脂層19，19同士を確実
に融着でき、かつ、充分な気密性が得られる。
【００４８】そして、前述した第２実施形態によれば、
融着代16Ａの形成にあたって、上金型40および下金型41
の固定型面40Ａ，41Ａに対して突出型面40Ｂ，41Ｂを突
出させることにより段差部20，21を設けるため、固定型
面40Ａ，41Ａに対する突出型面40Ｂ，41Ｂの突出寸法を
適宜選択すれば、各凸部20Ａ，20Ｂ，21Ａ，21Ｂの高低
差寸法を任意に設定できる。すなわち、この第２実施形
態によれば、正極端子12および負極端子13の断面形状，
断面寸法が個々に異なる他の種類の密閉形電池に対して
柔軟に対応できる。
【００４９】なお、本発明は、前述した各実施形態に限
定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能であ
り、図４および図５に示す形態も本発明に含まれる。す
なわち、図４に示す密閉形電池10Ａは、融着代46Ａにお
ける正極端子12および負極端子13に対応する片面にのみ
凸部20Ａ，21Ａを形成することにより段差部40，41が設
けられている。この場合、凸部20Ａ，21Ａは、密閉形電
池10Ａの最大厚さ寸法に影響を及ぼさない面に形成する
ことが望ましい。
【００５０】また、図５に示す密閉形電池10Ｂは、融着
代56Ａにおける負極端子13に対応する片面に凸部21Ａを
形成することにより段差部51が設けられているととも
に、正極端子12に対応する他面に凸部20Ａを形成するこ
とにより段差部40が設けられている。
【００５１】そして、前述した各実施形態においては、
断面矩形状の正極端子および負極端子を採用した密閉形
電池が例示されていたが、図６に示す正極端子62および
負極端子63を採用した密閉形電池10Ａも本発明に含まれ
る。すなわち、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すよう
に、正極端子62および負極端子63は、所定金属の棒材67
をプレス金型18，19により径方向に圧縮変形させて断面
略長円状に形成されている。そして、図６（Ｃ）に示す
ように、密閉形電池10Ａは、正極端子62および負極端子
63の断面形状に対応して、融着代76Ａの両面に断面略半
長円形状の凸部70Ａ，70Ｂ，71Ａ，71Ｂを形成すること
により段差部70，71が設けられている。
【００５２】この密閉形電池10Ａによれば、金属棒材67
を径方向に圧縮変形させた正極端子62および負極端子63
を採用しているため、正極端子62および負極端子63の周
部に生じるバリを考慮する必要がない。従って、このよ
うな密閉形電池10Ａによれば、融着性樹脂層19を薄膜化
された樹脂フィルム64を採用できるため、総厚さ寸法を
小さくでき、これにより一層小型化，薄肉化できる。
【００５３】その他、前述した各実施形態において例示
した発電要素，正極端子，負極端子，密閉形電池用パッ
ケージ，融着性樹脂層，融着代，段差部，金型，凹部，
固定型面，突出型面等の材質，形状，寸法，形態，数，
配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であ
り、限定されない。
【００５４】次に、融着代における段差部の厚さ寸法と
平坦部の厚さ寸法との関係が本発明に基づくように製作
された複数種類の密閉形電池を実施例１ないし実施例３
とし、段差部の厚さ寸法と平坦部の厚さ寸法との関係が
本発明の特定範囲から外れるように製作された密閉形電
池を比較例１として、正極端子および負極端子の短絡に
ついて調査した結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】なお、この調査に先立って、所定の箔材か
ら打抜加工により形成された断面矩形状の試料を複数抜
き出し、図７（Ａ）に示すように、幅方向端部４個所
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）におけるバリの高さ寸法を測定し
た。図７（Ｂ）に示すように、バリの高さ寸法とは、試
料本来の厚さ寸法と、端子の実測最大厚さ寸法との差を
指す。これらの各試料におけるバリの高さ寸法を表２に
示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】表１に戻って、実施例１ないし実施例３お
よび比較例１に用いた樹脂フィルムは総厚さ寸法が１４
０μｍであり、その組成は基本的に前述した第１実施形
態と同様である。そして、これらの実施例１ないし実施
例３および比較例１は、厚さ寸法が 100μｍの正極端子
および負極端子を挟んで型面の表面を 190℃に維持した
上金型および下金型を１Ｍpaの圧力で１秒ないし60秒圧
着させ融着代を形成した。
【００５９】そして、これらの実施例１ないし実施例３
および比較例１ついて、正極端子および負極端子の短絡
の有無を評価するとともに、気密性を確認するために正
極端子および負極端子に対する融着性樹脂層の融着強度
を優・良・可・不良の四段階に評価し、これらの評価に
基づいて総合評価を◎・○・△・×の四段階に評価し
た。
【００６０】（実施例１）段差部の厚さ寸法が３２７μ
ｍであるとともに、平坦部の厚さ寸法が１５８μｍとな
った。この実施例１では、正極端子および負極端子の短
絡がないとともに、融着強度の評価が「優」であり、総
合評価が「◎」であった。この実施例１は、上金型およ
び下金型の圧着時間が60秒以上であっても正極端子およ
び負極端子の短絡が生じなかった。
【００６１】（実施例２）段差部の厚さ寸法が３４１μ
ｍであるとともに、平坦部の厚さ寸法が１５６μｍとな
った。この実施例２では、正極端子および負極端子の短
絡がないとともに、融着強度の評価が「良」であり、総
合評価が「○」であった。この実施例２も、上金型およ
び下金型の圧着時間が60秒以上であっても正極端子およ
び負極端子の短絡が生じなかった。
【００６２】（実施例３）段差部の厚さ寸法が２６６μ
ｍであるとともに、平坦部の厚さ寸法が１６３μｍとな
った。この実施例３では、正極端子および負極端子の短
絡がないとともに、融着強度の評価が「可」であり、総
合評価が「△」であった。なお、この実施例３は、上金
型および下金型の圧着時間が20秒以上であると正極端子
および負極端子の短絡が発生したため、総合評価が
「△」となった。
【００６３】（比較例１）段差部の厚さ寸法が２３３μ
ｍであるとともに、平坦部の厚さ寸法が１６４μｍとな
った。この比較例１では、上金型および下金型の圧着時
間が５秒程度であっても正極端子および負極端子が短絡
するとともに、融着性樹脂層が薄膜化して充分な融着強
度が得られないため融着強度の評価が「不良」であり、
総合評価が「×」であった。
【００６４】この表１において、実施例１ないし実施例
３は、それぞれ段差部の厚さ寸法と平坦部の厚さ寸法と
の関係から、段差部における正極端子および負極端子と
金属箔芯材との間の融着性樹脂層の厚さ寸法が30μｍ以
上であると推察されるため、比較例１に比較して各評価
が高いことが判る。特に、実施例１および実施例２は、
段差部における融着性樹脂層の厚さ寸法が50μｍ以上で
あると推察されるため、実施例３に比較して正極端子お
よび負極端子の短絡が無条件に達成でき、これにより高
い評価となった。そして、実施例１は、段差部における
融着性樹脂層の厚さ寸法が 100μｍ以下であると推察さ
れるため、実施例２に比較して密閉形電池の小型化，薄
肉化に貢献することが判る。
【００６５】以上のことから、本発明において、融着性
樹脂層の厚さ寸法は、30μｍ以上が好ましく、さらに好
ましくは50μｍ以上、一層好ましくは 100μｍ以下であ
ることが判る。
【００６６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、請求項１および請求項５に記載したように、端子に
対応する段差部が融着代に設けられるため、端子と金属
箔芯材との間における融着性樹脂層の厚さ寸法を一定以
上確保でき、これにより密閉形電池を小型化，薄肉化で
きるとともに、各融着性樹脂層同士を確実に融着でき、
かつ、充分な気密性が得られる。
【００６７】また、本発明によれば、請求項２および請
求項６に記載したように、段差部が融着代の両面に設け
られるため、融着代の形成時に、端子の位置ずれが生じ
難く、これにより端子と金属箔芯材との間における融着
性樹脂層の厚さ寸法を確実に一定以上確保できる。
【００６８】さらに、本発明の密閉形電池によれば、請
求項３に記載したように、段差部における融着性樹脂層
の厚さ寸法が30μｍ以上であるため、密閉形電池に用い
られるような薄肉の端子を打抜加工により形成した場合
であっても、端子の周部に生じたバリによる各端子の短
絡を防止できる。そして、本発明の密閉形電池によれ
ば、請求項４に記載したように、融着代の最大厚さ寸法
と最小厚さ寸法との差が端子の厚さ寸法以上であるた
め、段差部における融着性樹脂層の膜厚が一定以上確保
でき、これにより金属箔芯材に対する確実な端子の絶縁
性が得られる。
【００６９】また、本発明の密閉形電池の製造方法によ
れば、請求項７に記載したように、型面から突出型面を
突出させることにより、融着代の少なくとも片面に凸状
の段差部を形成するため、突出型面の突出寸法を適宜選
択すれば、各端子の断面形状，断面寸法が個々に異なる
他の種類の密閉形電池に対して柔軟に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す全体斜視図お
よび要部拡大断面図である。
【図２】第１実施形態における融着代の形成工程を示す
断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態における融着代の形
成工程を示す断面図である。
【図４】本発明の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明の変形例を示す模式断面図および要部拡
大断面図である。
【図７】バリの高さ寸法の最大値および平均値を算出し
た作業を示す模式図である。
【図８】従来の密閉型電池を示す全体斜視図および要部
拡大断面図である。
【図９】従来の融着代の形成工程を示す断面図である。
【符号の説明】
10，10Ａ，10Ｂ，10Ｃ 密閉形電池 11 発電要素 12，62 正極端子 13，63 負極端子 14，44，54，64 密閉形電池用パッケージ 19 融着性樹脂層， 16Ａ，46Ａ，56Ａ，76Ａ 融着代 20，21，40，41，50，51，70，71 段差部 30，31，40，41 金型 31，32，33，34 凹部 40Ａ，41Ａ 固定型面 40Ｂ，41Ｂ 突出型面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電解質層を介して正極および負極が積層
    された発電要素と、前記正極および前記負極にそれぞれ
    連結された一対の端子と、前記各端子の開放端部が外部
    露出するように前記発電要素を収容する密閉形電池用パ
    ッケージとを有し、 前記密閉形電池用パッケージの内面に設けられた融着性
    樹脂層同士を互いに融着させる融着代により前記発電要
    素が収容封止された密閉形電池であって、 前記端子に対応して前記融着代の少なくとも片面に凸状
    の段差部が設けられていることを特徴とする密閉形電
    池。
  2. 【請求項２】 前記段差部が前記融着代の両面に設けら
    れていることを特徴とする請求項１に記載した密閉形電
    池。
  3. 【請求項３】 前記段差部における前記融着性樹脂層の
    厚さ寸法が30μｍ以上であることを特徴とする請求項１
    に記載した密閉形電池。
  4. 【請求項４】 前記融着代の最大厚さ寸法と最小厚さ寸
    法との差が前記端子の厚さ寸法以上であることを特徴と
    する請求項１に記載した密閉形電池。
  5. 【請求項５】 正極および負極にそれぞれ接続した各端
    子の開放端部が外部露出するように発電要素を密閉形電
    池用パッケージ内に収容し、次いで前記発電要素を収容
    封止するために、一対の金型を介して前記密閉形電池用
    パッケージの融着代を加熱しながら挟持することにより
    前記密閉形電池用パッケージの内面に設けられた融着性
    樹脂層同士を互いに融着させる密閉形電池の製造方法で
    あって、 前記端子に対応して前記金型の型面に設けた凹部によ
    り、前記融着代の少なくとも片面に凸状の段差部を形成
    することを特徴とする密閉形電池の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記各金型の各型面にそれぞれ設けた前
    記凹部により、前記融着代の両面に前記段差部を形成す
    ることを特徴とする請求項５に記載した密閉形電池の製
    造方法。
  7. 【請求項７】 前記型面から突出型面を突出させること
    により、前記融着代の少なくとも片面に凸状の段差部を
    形成することを特徴とする請求項５に記載した密閉形電
    池の製造方法。
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