JP2001351692A

JP2001351692A - 電池

Info

Publication number: JP2001351692A
Application number: JP2000174001A
Authority: JP
Inventors: Masaki Koike; 小池　　将樹
Original assignee: GS Melcotec Co Ltd
Current assignee: Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電池エレメント１の位置を固定することによ
り、リード端子２，２の断線や電極の短絡のおそれの生
じない電池を提供する。【解決手段】ラミネートフィルムを袋状にした外装体
３の内面に電池エレメント１を熱融着により固着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池エレメントを
フレキシブルな外装体で覆った電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池エレメントをラミネートフィルムの
外装体に収納したリチウムイオン二次電池を図３及び図
４に示す。電池エレメント１は、帯状の正極と負極をセ
パレータを介して巻回したものであり、巻回後に側面を
圧迫することにより、側面が平坦な長円筒形に整形され
る。この電池エレメント１の一方の端面からは、正負の
電極に超音波溶接により接続固定されたリード端子２，
２が突出している。

【０００３】上記電池エレメント１は、ラミネートフィ
ルムを袋状にした外装体３に収納される。ラミネートフ
ィルムは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）とア
ルミニウム箔とＰＥ（ポリエチレン）の各層を融着させ
たフレキシブルなシートであり、ＰＥ層を内側にして袋
状に折り曲げ端縁部を熱融着させることにより外装体３
とする。

【０００４】電池エレメント１は、この袋状の外装体３
の開口部から挿入される。この際、外装体３の開口部か
らは、正負極のリード端子２，２を突出させておく。そ
して、外装体３の内部に電解液を注液してから、この外
装体３の開口部を熱融着により封口することにより、リ
チウムイオン二次電池を完成する。なお、外装体３の開
口部から突出する正負極のリード端子２，２には、ラミ
ネートフィルムとの間を完全に封止できるように、熱融
着によって金属にもよく馴染む樹脂シートを介在させ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記リチウ
ムイオン二次電池は、外装体３がフレキシブルなラミネ
ートフィルムでできているために、外部から強い衝撃が
加わると、内部の電池エレメント１の位置がずれること
がある。即ち、例えばこのリチウムイオン二次電池をリ
ード端子２，２が突出する側とは反対の底部を下にして
落下させると、この外装体３の底部のラミネートフィル
ムが簡単に凹んで内部の電池エレメント１を押すので、
図５に示すように、この電池エレメント１が図示左側に
移動することになる。そして、このように電池エレメン
ト１が外装体３の内部で移動すると、リード端子２，２
が図示Ａで示す外装体３の内部で折れ曲がったり、電池
エレメント１の端部が外装体３の内面に強く圧迫され
る。

【０００６】このため、従来のフレキシブルな外装体３
を用いたリチウムイオン二次電池は、外部から強い衝撃
を受けると、リード端子２，２にストレスが加わり断線
が起きたり、電池エレメント１の端部が損傷して電極が
短絡するおそれがあるという問題が生じていた。

【０００７】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、電池エレメントをフレキシブルな外
装体の内部に固定することにより、リード端子の断線や
電極の短絡のおそれの生じない電池を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電池
エレメントをフレキシブルな外装体に収納した電池にお
いて、電池エレメントの外装体内部での位置を固定した
ことを特徴とする電池。

【０００９】請求項１の発明によれば、電池エレメント
が外装体の内部で位置を固定されるので、電池が強い衝
撃を受けても、この電池エレメントの位置がずれるよう
なことがなくなり、リード端子の断線や電極の短絡を防
止できるようになる。

【００１０】なお、電池エレメントを固定するとは、熱
融着や接着、粘着等により電池エレメントを外装体の内
面に固着する他、この電池エレメントを機械的に固定す
る場合も含む。

【００１１】請求項２の発明は、電池エレメントをフレ
キシブルな外装体に収納した電池において、電池エレメ
ントを外装体の内面に固着したことを特徴とする電池。

【００１２】請求項２の発明によれば、電池エレメント
が外装体の内面に固着されるので、電池が強い衝撃を受
けても、この電池エレメントの位置がずれるようなこと
がなくなり、リード端子の断線や電極の短絡を防止でき
るようになる。

【００１３】なお、電池エレメントを固着するとは、熱
融着や接着、粘着等の固着手段により電池エレメントを
外装体の内面に固定することをいう。

【００１４】請求項３の発明は、前記電池エレメント
が、外装体内面の樹脂層と電池エレメントの最外周面を
覆うセパレータとを熱融着させることにより固定又は固
着されたことを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明によれば、電池エレメント
の固定又は固着手段が熱融着となる。フレキシブルな外
装体は、通常、内面の樹脂層同士を熱融着することによ
り袋状に形成したり開口部の封口を行う。また、リチウ
ムイオン二次電池等の電池エレメントは、最外周面が樹
脂製のセパレータによって覆われることが多い。従っ
て、これらは、熱を加えることにより、容易に熱融着さ
せることができる。

【００１６】請求項４の発明は、前記電池エレメント
が、接着剤又は粘着剤によって外装体内面に接着又は粘
着されることにより固定又は固着されたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項４の発明によれば、電池エレメント
の固定又は固着手段が接着又は粘着となる。電池エレメ
ントの最外周面や外装体の内面が熱融着できない材質で
ある場合も、これらを容易に固定又は固着することがで
きる。

【００１８】

【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。

【００１９】図１〜図２は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１はラミネートフィルムの外装体を用い
たリチウムイオン二次電池の斜視図、図２はリチウムイ
オン二次電池の外装体のラミネートフィルムを電池エレ
メントに熱融着する工程を示す縦断面正面図である。な
お、図３〜図５に示した従来例と同様の機能を有する構
成部材には同じ番号を付記する。

【００２０】本実施形態は、従来例と同様の構造のリチ
ウムイオン二次電池について説明する。このリチウムイ
オン二次電池は、図１に示すように、袋状の外装体３に
電池エレメント１を収納して開口部を熱融着により封口
したものである。そして、このリチウムイオン二次電池
は、熱融着部４によって電池エレメント１をこの外装体
３の内面に固着している。リチウムイオン二次電池で
は、一般にポリエチレン微多孔膜のセパレータが用いら
れるので、電池エレメント１の最外周面は、このＰＥ製
のセパレータで覆われる。また、本実施形態の外装体３
は、折り曲げて重ね合わせ熱融着ができるように、ラミ
ネートフィルムの内面にＰＥ層を設けている。従って、
図２に示すように、外装体３の平坦な両側面を加熱した
熱板５，５で両側から押圧することにより、この外装体
３の内面のＰＥ層と、電池エレメント１の最外周面を覆
うＰＥ製のセパレータとを容易に熱融着することができ
る。

【００２１】上記のようにして電池エレメント１を外装
体３の内面に固着すると、リチウムイオン二次電池が外
部から強い衝撃を受けても、この電池エレメント１の外
装体３内部での位置がずれるようなことがなくなるの
で、リード端子２，２が折れ曲がってストレスを受けた
り、電池エレメント１の端部が損傷を受けるようなこと
がなくなる。

【００２２】電池エレメント１をこのように外装体３の
内面に熱融着する場合、熱板５，５の温度が低いと熱融
着が不十分になり、高すぎると電池エレメント１がダメ
ージを受けるおそれがあるので、この熱板５，５の加熱
温度や押圧時間は十分に制御する必要がある。特に、非
水電解液は、熱により分解するおそれがあり、熱伝導性
も悪いので、この電解液の注液後に熱融着を行う場合に
は注意が必要となる。このため、本実施形態では、非水
電解液を注液して外装体３の開口部を封口した後に電池
エレメント１の熱融着を行う場合について説明したが、
この電池エレメント１を外装体３に収納した後に熱融着
を行い、その後に非水電解液を注液して外装体３の開口
部を封口するようにしてもよい。また、外装体３の内面
と電池エレメント１の最外周面のセパレータは、ＰＥ以
外の熱融着が可能な樹脂材料であってもよい。さらに、
熱融着を行う位置は、電池エレメント１の両側面に限ら
ず、例えば電池エレメント１の片方の側面のみを熱融着
してもよいし、図１に示すような片側４箇所に限らず、
１箇所以上であれば何箇所でもよい。

【００２３】また、上記実施形態では、電池エレメント
１を熱融着により固着する場合について説明したが、こ
の電池エレメント１の最外周面に予め接着剤を塗布して
から、袋状の外装体３に収納する等して、この電池エレ
メント１を外装体３の内面に接着してもよい。接着剤
は、例えばゴム系やアクリル系，シリコン系等のものを
用いることができる。ただし、リチウムイオン二次電池
の場合には、非水電解液に耐性があり、ある程度の耐熱
性を有するものでなければならない。この接着剤は、電
池エレメント１の片方の側面にのみ塗布してもよいし、
両面に塗布することもできる。また、塗布箇所も１箇所
以上であれば、何箇所塗布してもよい。さらに、この接
着剤４に代えて両面テープ等の粘着剤を用いることもで
きる。リチウムイオン二次電池の場合、ここで用いる両
面テープ等も、接着剤と同様に、非水電解液に耐性があ
り、ある程度の耐熱性を有するものでなければならな
い。このような接着剤や粘着剤を用いた場合にも、電池
エレメント１が接着力や粘着力によって外装体３の内面
に固着されるので、位置ずれのおそれがなくなる。しか
も、熱融着が行えるのは、熱可塑性樹脂同士に限られる
が、接着や粘着の場合には、これ以外の多くの材質の場
合にも適用できる。

【００２４】また、上記実施形態では、電池エレメント
１を熱融着や接着、粘着等の固着手段により固着する場
合について説明したが、例えば外装体３の内面に電池エ
レメント１と係合する係合部を設けて位置を固定するよ
うにしてもよい。

【００２５】また、上記実施形態では、ＰＥＴとアルミ
ニウム箔とＰＥの各層からなるラミネートフィルムを用
いる場合について説明したが、フレキシブルで十分に丈
夫なものであれば、外装体３の材質は特に限定しない。
さらに、上記実施形態では、巻回型の電池エレメント１
について説明したが、この電池エレメント１の構成は任
意であり、積層型のものにも同様に実施可能である。ま
た、上記実施形態では、リチウムイオン二次電池につい
て説明したが、フレキシブルな外装体を用いるものであ
れば、この電池の種類は問わない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、外装体の内部で電池エレメントの位置
が固定されるので、外部から強い衝撃を受けても、この
電池エレメントの位置がずれるようなことがなくなり、
リード端子がストレスにより断線したり電極が損傷して
短絡するのを防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、ラミ
ネートフィルムの外装体を用いたリチウムイオン二次電
池の斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、リチ
ウムイオン二次電池の外装体のラミネートフィルムを電
池エレメントに熱融着する工程を示す縦断面正面図であ
る。

【図３】従来例を示すものであって、ラミネートフィル
ムの外装体を用いたリチウムイオン二次電池の斜視図で
ある。

【図４】従来例を示すものであって、ラミネートフィル
ムの外装体を用いたリチウムイオン二次電池の縦断面正
面図である。

【図５】従来例を示すものであって、ラミネートフィル
ムの外装体を用いたリチウムイオン二次電池が外部から
衝撃を受けた場合の縦断面正面図である。

【符号の説明】

１電池エレメント２リード端子３外装体４熱融着部５熱板以上

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池エレメントをフレキシブルな外装体
に収納した電池において、電池エレメントの外装体内部での位置を固定したことを
特徴とする電池。
【請求項２】電池エレメントをフレキシブルな外装体
に収納した電池において、電池エレメントを外装体の内面に固着したことを特徴と
する電池。
【請求項３】前記電池エレメントが、外装体内面の樹
脂層と電池エレメントの最外周面を覆うセパレータとを
熱融着させることにより固定又は固着されたことを特徴
とする請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】前記電池エレメントが、接着剤又は粘着
剤によって外装体内面に接着又は粘着されることにより
固定又は固着されたことを特徴とする請求項１又は２に
記載の電池。