JP2003123710A

JP2003123710A - リード線用フィルム

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Publication number: JP2003123710A
Application number: JP2001321689A
Authority: JP
Inventors: Takanori Yamashita; 孝典山下; Rikiya Yamashita; 力也山下; Kazuki Yamada; 一樹山田; Masataka Okushita; 正隆奥下
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2003-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP4202634B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電池包装において、外装体の内面とリード線と
の間に確実に介在されていることが確認できるリード線
用フィルムを提供する。【解決手段】内面にヒートシール性を有する積層体から
なる電池の外装体の周縁シール部に、細長の板または棒
状の金属からなるリード線を挟持して、前記外装体の周
縁部を密封シールする際に、前記積層体とリード線との
間に介在させるフィルムであって、該フィルムが所定位
置に存在していることを識別する手段に適応した、着
色、マット化、不透明化、切り欠き等の処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池包装におい
て、金属に対してヒートシール性を持たないシーラント
からなる外装体を用いる場合に、外装体とリード線との
間に確実にまた正確な位置に仮着または接着しているこ
とを確実に識別できるリード線用フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明における電池とは、化学的エネル
ギーを電気的エネルギーに変換する素子を含む物、例え
ば、電池、リチウムポリマー電池、燃料電池等や、また
は、液体、固体セラミック、有機物等の誘電体を含む液
体コンデンサ、固体コンデンサ、二重層コンデンサ等の
電解型コンデンサを示す。電池の用途としては、パソコ
ン、携帯端末装置（携帯電話、ＰＤＡ等）、ビデオカメ
ラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、
衛星等に用いられる。前記電池の外装体としては、金属
をプレス加工して円筒状または直方体状に容器化した金
属製缶、あるいは、プラスチックフィルム、金属箔等の
ラミネートにより得られる複合フィルムからなる積層体
を袋状にしたもの（以下、外装体）が用いられていた。
電池の外装体として、次のような問題があった。金属製
缶においては、容器外壁がリジッドであるため、電池自
体の形状が決められてしまう。そのため、ハード側を電
池にあわせる設計をするため、該電池を用いるハードの
寸法が電池により決定されてしまい形状の自由度が少な
くなる。そのため、前記袋状の外装体を用いる傾向にあ
る。前記外装体の材質構成は、電池としての必要な物
性、加工性、経済性等から、少なくとも基材層、バリア
層、シーラント層と前記各層を接着する接着層からな
り、必要に応じて中間層を設けることがある。電池の前
記構成の積層体からパウチを形成し、または、少なくと
も片面をプレス成形して電池の収納部を形成して電池本
体を収納し、パウチタイプまたは、エンボスタイプ（蓋
体を被覆して）において、それぞれの周縁の必要部分を
ヒートシールにより密封することによって電池とする。
前記シーラント層またシーラント層が多層の場合にはそ
の最内層としては、シーラント層同士のヒートシール性
とともにリード線（金属）に対してもヒートシール性を
有することが求められる。しかし、加工安定性のため、
シーラントの材質を一般のヒートシール用材料、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン
を用いることが多い。しかし、これらの樹脂は金属に対
するヒートシール性がないために、図７（ａ）に示すよ
うに、シーラント層１４’とリード線４’との間にシー
ラント層およびリード線の双方にヒートシール性を有す
るフィルム（以下リード線用フィルム）６を介在させて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、リード
線用フィルムは着色剤を用いることのない樹脂のナチュ
ラルな透明または半透明であるため、リード線に巻き付
けた状態でリード線である金属表面の露出部とリード線
用フィルム被覆部との識別が困難であった。また、リー
ド線用フィルムをリード線の表裏に仮着させた場合にも
肉眼で仮着を確認できても、その作業は時間がかかり検
査員の疲労も大きく、検知装置による透過光、反射光セ
ンサーによる確認も不可能であった。本発明の目的は、
電池包装において、外装体の内面とリード線との間に確
実に介在されていることが確認できるリード線用フィル
ムを提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。すなわち、請求項１
に記載した発明は、内面にヒートシール性を有する積層
体からなる電池の外装体の周縁シール部に、細長の板ま
たは棒状の金属からなるリード線を挟持して、前記外装
体の周縁部を密封シールする際に、前記積層体とリード
線との間に介在させるフィルムであって、該フィルムが
所定位置に存在していることを識別する手段に適応した
処理が施されていることを特徴とするリード線用フィル
ムからなる。請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載の処理が着色であることを特徴とするものである。請
求項３に記載した発明は、請求項１に記載の処理がマッ
ト化であることを特徴とするものである。請求項４に記
載した発明は、請求項１に記載の処理が不透明処理であ
ることを特徴とするものである。請求項５に記載した発
明は、請求項１に記載の処理が位置確認用の切り欠きで
あることを特徴とするものである。請求項６に記載した
発明は、請求項１に記載した処理が着色であること、処
理がマット化であること、処理が不透明処理であるこ
と、処理が位置確認用の切り欠きであること、の２以上
を組合せたことを特徴とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、内面にヒートシール性
を有する積層体からなる電池の外装体の周縁シール部
に、細長の板または棒状の金属からなるリード線を挟持
して、前記外装体の周縁部を密封シールする際に、前記
積層体とリード線との間に介在させるフィルムであっ
て、該フィルムが所定位置に存在していることを識別す
る手段に適応した処理が施されていることを特徴とする
リード線用フィルムとすることによって、該リード線用
フィルムが供給されていない、あるいは、仮着または接
着の位置が悪い等の識別が簡単にできるために、生産工
程において不良品を排除可能であり、常に確実な密封シ
ールされた電池を得ることができる。以下、図面等を参
照して詳細に説明する。

【０００６】図１は、本発明のリード線用フィルムを説
明する図で、（ａ）リード線用フィルムをリード線に仮
着した状態を示す斜視図、（ｂ）別の仮着方法を示す斜
視図、（ｃ）切り込みを設けたリード線用フィルムの平
面図、（ｄ）電池包装体の形成後、外装体の端部から外
側に露出させたリード線用フィルムを示す斜視図であ
る。図２は、本発明の不透明化処理の実施例を示す図で
（ａ）エンボス方法、（ｂ）および（ｃ）ローレット加
工により形成される形状を示す図である。図３は、本発
明の切欠の形状を説明する図である。図４は、本発明の
リード線用フィルムの層構成を示す断面図であり、
（ａ）単層の例、（ｂ）２層構成、（ｃ）３層構成を示
す。図５は、本発明の電池用包装材料を説明する図で、
（ａ）層構成を示した電池用包装材料、リード線のそれ
ぞれの位置関係を示す断面図、（ｂ）リード線部での、
ヒートシール前のリード線と外装体とが接した状態を説
明する断面図である。図６は、電池の外装体を形成する
積層体の層構成例を示す断面図である。図７は、電池の
パウチタイプの外装体を説明する斜視図である。図８
は、電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜視図で
ある。

【０００７】電池本体は、蓄電部（セル）と該セルから
電流を取出すリード線からなり、電池のリード線として
は、厚さが５０〜２０００μｍ、巾が２．５〜２０ｍ
ｍ程度であって、その材質としては、ＡＬ、Ｃｕ（Ｎ
ｉメッキを含む）、Ｎｉ、等である。電池本体は、その
機能を長期に亘って維持するために、防湿性、ガス遮断
性に優れた包装材料により密封シールされる。前記包装
材料は、電池本体を収容する外装体を形成後、該外装体
に電池本体を収納した後、外装体の周縁の内面同士をヒ
ートシールして密封系とする。すなわち、また、電池の
外装体のシーラント層は該シーラント層同士がヒートシ
ール可能な樹脂により形成される。

【０００８】電池用包装材料は電池本体を包装する外装
体を形成するものであって、その外装体の形式によっ
て、図７に示すようなパウチタイプと、図８（ａ）、図
８（ｂ）または図８（ｃ）に示すようなエンボスタイプ
とがある。前記パウチタイプには、三方シール、四方シ
ール等およびピロータイプ等の袋形式があるが、図７
は、ピロータイプとして例示している。エンボスタイプ
は、図８（ａ）に示すように、片面に凹部を形成しても
良いし、図８（ｂ）に示すように、両面に凹部を形成し
て電池本体を収納して周縁の四方をヒートシールして密
封しても良い。また、図８（ｃ）に示すような折り部を
はさんで両側に凹部形成して、電池を収納して３辺をヒ
ートシールする形式もある。

【０００９】電池の外装体は、電池本体の性能を長期に
わたって維持する性能を有することが求められ、基材
層、バリア層、シーラント層等を各種のラミネート法に
よって積層している。

【００１０】シーラント層として用いる樹脂が金属（リ
ード線）に対してヒートシール性がないと、電池として
密封シールする際に、リード線部分においてシーラント
とリード線とが接着しないために密封が不可能である。
そこで、前述のようにリード線用フィルムを外装体とリ
ード線との間に介在させる。リード線用フィルムとして
は、不飽和カルボン酸でグラフト変性したポリオレフィ
ン、アイオノマー等からなるフィルムを用いるが、従
来、リード線用フィルムとしては着色剤を用いることの
ない樹脂のナチュラルな透明または半透明であった。そ
のため、リード線に巻き付けた状態でリード線である金
属表面の露出部とリード線用フィルム被覆部との識別が
困難であった。また、リード線用フィルムをリード線の
表裏に仮着させた場合にも肉眼で仮着を確認できても、
その作業は時間がかかり検査員の疲労も大きく、検知装
置による透過光、反射光センサーによる確認も不可能で
あった。

【００１１】本発明者らは、電池の外装体とリード線と
の間にリード線用フィルムが確実に介在されていること
が確認できる方法について鋭意研究の結果、シーラント
を積層した外装体とリード線との間に介在させるリード
線用フィルムが所定位置に存在していることを識別する
方法に適応した処理を施すことによって前記課題を解決
できることを見出し本発明を完成するに到った。

【００１２】前記リード線用フィルムが所定位置に存在
していることを識別する方法（以下、識別方法）は、具
体的には、視認による方法、透過光、反射光等を照射し
て透過した光、または反射した光を光電セルに受けて、
正常な光信号と異常な光信号とを識別してリード線用フ
ィルムの有無を確認する識別方法、または、ビデオカメ
ラによりパターンを撮影し、予め撮影された正常パター
ンと比較してリード線用フィルムの存在が無かったり、
リード線用フィルムが正規の仮着位置から外れて仮着ま
たは接着していないか、ビデオカメラ等によるバターン
認識により位置ズレ等を確認する識別方法等がある。い
ずれの識別方法によっても不良品を検知した場合には、
当該ワークを生産ラインから排除するシステムを併用す
ることにより不良品の混入を防ぐことができる。

【００１３】前記各種の識別方法に適応した処理とし
て、第１は、リード線用フィルムを顔料または染料を用
いて着色する処理であり、リード線用フィルムを着色す
ることによって、前記いずれの識別方法にも適応可能で
ある。着色による処理に用いる顔料としては、無機顔料
あるいは有機顔料であって、無機顔料としては、炭酸カ
ルシウム、無水ケイ酸、アルミナ、コバルトブルー等の
体質顔料、二酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料、鉄
黒、黒鉛等の黒色顔料等を用いることができる。有機顔
料としては、不溶正アゾ顔料、アゾレーキ顔料等のアゾ
顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニンレーキ
等のフタロシアニン顔料、アントラキノン系顔料、チオ
インジゴ顔料等の総合多環顔料、その他ニトロソ顔料や
昼光蛍光顔料等を用いることができる。

【００１４】また、別の処理として、染料や顔料を用い
ることなく、リード線用フィルムの表面をマット化（例
えば、フィルム表面に微小な凹凸を形成する）して不透
明としてもよいし、また、フィルムの内部を発泡して不
透明としてもよい。いずれも、リード線に光沢があり、
その光沢面にマット化されたフィルム、または不透明フ
ィルムが存在すると、特に光を照射する識別方法により
容易に不良品を検知でき、生産の流れから排出すること
ができる。

【００１５】前記表面のマット化による不透明処理の方
法としては、リード線用フィルムの製膜において砂目の
冷却ロールに溶融樹脂を圧着させて凹凸をフィルム表面
に転写してもよいし、また、製膜したリード線用フィル
ムをエンボスして、図２（ａ）に示すような、大き目の
エンボスｅを施して不透明にしてもよい。エンボスとし
て、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すようなローレッ
ト加工によるエンボス目ｒとしても良い。

【００１６】前記内部発泡にる不透明処理としては、物
理発泡剤を用いる方法と化学発泡剤を用いる方法があ
る。物理発泡剤は、窒素ガス、炭酸ガス等の無機系ガ
ス、あるいは、ブタン、ジクロロメタン、フロン等の有
機系ガスを用いることができる。また、化学発泡剤は、
水素化物、炭酸塩等の無機系物質、アゾ化合物、イソシ
アネート化合物等の有機系物質を用いることができる。

【００１７】また、第３の処理としては、リード線用フ
ィルムに切り欠きを形成してもよい。例えば図１（ｃ）
に示すように、リード線用フィルムの端部に複数の位置
確認用切り欠きｋ（以下、切り欠き）を設けることによ
って、特に、ビデオカメラによるパターン認識が可能と
なる。前記着色による処理と該切り込みとを併用するこ
とによって、位置ズレ等が、さらに確実に検知可能とな
る。前記切欠ｋは、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すよう
な位置および／または形状であってもよい。

【００１８】本発明のリード線用フィルムは、図４
（ａ）に示すようなＳからなる単層、図４（ｂ）に示す
ようなＳ２，Ｓ３からなる２層、図４（ｃ）に示すよう
なＳ１、Ｓ２、Ｓ３からなる３層またはそれ以上の多層
であってもよい。単層からなるリード線用フィルムは、
外装体のシーラント層と金属とのいずれにもヒートシー
ル性を示す樹脂とし、例えば、不飽和カルボン酸でグラ
フト変性したポリプロピレン（以下ＰＰａ）あるいは、
不飽和カルボン酸でグラフト変性したポリエチレン（Ｐ
Ｅａ）が用いられる。前記ＰＰａのポリプロピレンとし
ては、ホモタイプまたはランダムタイプのいずれも使用
できる。また、前記ＰＥａのポリエチレンとしては、高
密度、中密度、低密度のポリエチレン、あるいは線状低
密度ポリエチレンを用いてもよい。また、金属架橋ポリ
エチレン、エチレンまたはプロピレンとアクリル酸、ま
たはメタクリル酸との共重合物からなるフィルムを用い
るこことができる。これらの樹脂には、ポリプロピレン
あるいはポリエチレン等をブレンドしてもよい。また、
図４（ｂ）に示すような２層構成の場合には、例えば、
Ｓ２はシーラント層にヒートシール性を示し、Ｓ３は金
属に対してヒートシール性を示せばよい。例えば、Ｓ２
をホモタイプのポリプロピレン樹脂とし、Ｓ３をランダ
ムタイプのＰＰａとする構成等である。さらに、図４
（ｃ）に示すような３層構成の場合には、例えば、Ｓ１
はシーラント層にヒートシール性を示し、Ｓ３は金属に
対してヒートシール性を示せばよい。例えば、次のよう
な構成を例示することができる。ＰＥａ／ＨＤ／ＰＥａＰＰ／ＴＰＸ／ＰＰａＥＭＡＡ／ＯＰＰ／ＥＭＡＡ［略号ＨＤ：高密度ポリエチレン、ＰＰ：ポリプロピ
レン、ＴＰＸ：ポリメチルペンテンポリマー、ＥＭＡ
Ａ：エチレン・メタクリル酸共重合体、ＯＰＰ：二軸延
伸ポリプロピレンフィルム］リード線用フィルムを多層構成とする場合には、リード
線用フィルムの着色、不透明化等の処理は、多層構成の
少なくとも１層に施せばよい。

【００１９】本発明は、金属に対してヒートシール性を
示さないシーラント層からなる外装体に電池本体を収納
して密封シールする際に、外装体とリード線との間に本
発明のリード線用フィルムを介在させることによって、
リード線用フィルムが所定の位置に仮着・接着されてい
ることが前記各種の手段により明確に検知できるため、
シール不良品が発生場合、生産ラインから該当品を除く
ことによって、リード線用フィルムの欠落、脱落または
仮着・接着の位置不良等に起因する密封シール不良を防
止できる顕著な効果を奏するものである。

【００２０】

【実施例】本発明のリード線用フィルムについて、実施
例によりさらに具体的に説明する。実施例、比較例とも
に、電池本体に、それぞれの条件のリード線用フィルム
を装着した状態での確認をした。リード線は、アルミニ
ウム及びニッケルメッキの組み合わせとした。位置ズレ
確認用の検体は、リード線用フィルムの装着位置を指定
位置から１．０±０．１ｍｍずらしたものを作成した。［実施例１］リード線用フィルムは、ＰＥ１５μｍ／ＰＰ１０μｍ／ＰＥａ１０μｍの３層構成とし、ＰＥ層に青色顔料（コバルトブルー）
を２重量％を混練した。ＰＥａ層をリード線側とした。
［略号ＰＥ：低密度ポリエチレン、ＰＰ：ポリプロピ
レン、ＰＥａ：不飽和カルボン酸でグラフト変性したポ
リエチレン］［実施例２］リード線用フィルムは、片面マット化した
ＰＰａ（厚さ３０μｍ）単層とした。［略号ＰＰａ：
不飽和カルボン酸でグラフト変性したポリプロピレン］［実施例３］リード線用フィルムは、内部発泡したＰＰ
ａ（厚さ５０μｍ）単層とした。［実施例４］リード線用フィルムは、無色透明のＰＰａ
（厚さ５０μｍ）単層とし、リード線の両側に、１辺を
１．５ｍｍとする正三角形の切り込みを５ｍｍ間隔に設
けた。

【００２１】［比較例１］リード線用フィルムは、ＰＥ１５μｍ／ＰＰ１０μｍ／ＰＥａ１０μｍの３層構成とし、ＰＥａ層をリード線側とした。切欠な
し。［比較例２］リード線用フィルムは、ＰＰａ（厚さ５０
μｍ）単層とした。切欠なし。

【００２２】＜評価方法＞それぞれの検体を、２０ケ／
分の速度でベルトコンベア上に流して、視認について
は、リード線用フィルムの有無を確認できる数、パター
ン認識、光電セルによる識別を確認した。

【００２３】＜結果＞実施例１、４は、リード線用フィ
ルムの存在が全数視認できた。また、ビデオカメラ方式
によるパターン認識によるズレの確認も全数識別した。
実施例２、３ともに、リード線用フィルムの存在が全数
視認できた。また、光電セルによる光信号を識別でき
た。このことにより、本発明の処理を施したリード線用
フィルムとすることにより、連続生産工程において、装
着の位置ズレが発生しても、リード線用フィルムの有無
およびパターン認識、光電管セルによる認識が可能であ
り、不良品のチェック、排出ができる。また、比較例
１、２ともに、視認によるリード線用フィルムの有無確
認は、約５００ケ／１０００ケが限度であり、全数確認
するためには、ベルトコンベアを５ケ／分の速度まで低
下させる必要があった。位置ズレについては、比較例
１、２ともに認識（視認による検知）が４００ケ／１０
００ケであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、金属に対してヒートシール性
を示さないシーラント層からなる外装体に電池本体を収
納して密封シールする際に、外装体とリード線との間に
本発明のリード線用フィルムを介在させることによっ
て、リード線用フィルムが所定の位置に仮着・接着され
ていることが前記各種の手段により明確に検知できるた
め、シール不良品が発生した場合、生産ラインから該当
品を除くことによって、リード線用フィルムの欠落、脱
落または仮着・接着の位置不良等に起因する密封シール
不良を防止できる顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリード線用フィルムを説明する図で、
（ａ）リード線用フィルムを電池本体のリード線に仮着
した状態及び外装体と密封した電池を示す斜視図、
（ｂ）別の仮着方法を示す斜視図、（ｃ）切り込みを設
けたリード線用フィルムの平面図、（ｄ）電池包装体の
形成後、外装体の端部から外側に露出させたリード線用
フィルムを示す斜視図である。

【図２】本発明の不透明化処理の実施例を示す図で
（ａ）エンボス方法、（ｂ）および（ｃ）ローレット加
工により形成される形状を示す図である。

【図３】本発明の切欠の形状を説明する図である。

【図４】本発明のリード線用フィルムの層構成を示す断
面図であり、（ａ）単層の例、（ｂ）２層構成、（ｃ）
３層構成を示す。

【図５】本発明の電池用包装材料を説明する図で、
（ａ）層構成を示した電池用包装材料、リード線のそれ
ぞれの位置関係を示す断面図、（ｂ）リード線部での、
ヒートシール前のリード線と外装体とが接した状態を説
明する断面図である。

【図６】電池の外装体を形成する積層体の層構成例を示
す断面図である。

【図７】電池のパウチタイプの外装体を説明する斜視図
である。

【図８】電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜視
図である。

【符号の説明】

１電池２電池本体３セル（蓄電部）４リード線（電極）５外装体６リード線用フィルムＳ１シーラント側の層Ｓ２シーラント側の層Ｓ３リード線側の層ｋ切り欠きｅエンボスｒ：ローレット目７凹部８側壁部９シール部１０積層体（電池用包装材料）１１基材層１２アルミニウム（バリア層）１３バリア層とシーラント層との接着層１３ｅ接着樹脂の押出層１３ｄドライラミネート接着剤層１３ｈ酸変性ポリオレフィン樹脂の焼付層１４シーラント層１５化成処理層１６基材接着層

フロントページの続き (72)発明者山田一樹東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者奥下正隆東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA09 AA12 EE04 FF04 GG09 HH02 HH19 JJ02 JJ12 5H022 BB02 BB12 BB27 CC03 EE10 KK03 KK09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面にヒートシール性を有する積層体から
なる電池の外装体の周縁シール部に、細長の板または棒
状の金属からなるリード線を挟持して、前記外装体の周
縁部を密封シールする際に、前記積層体とリード線との
間に介在させるフィルムであって、該フィルムが所定位
置に存在していることを識別する手段に適応した処理が
施されていることを特徴とするリード線用フィルム。
【請求項２】処理が着色であることを特徴とする請求項
１に記載のリード線用フィルム。
【請求項３】処理がマット化であることを特徴とする請
求項１に記載のリード線用フィルム。
【請求項４】処理が不透明処理であることを特徴とする
請求項１に記載のリード線用フィルム。
【請求項５】処理が位置確認用の切り欠きであることを
特徴とする請求項１に記載のリード線用フィルム。
【請求項６】処理が着色であること、処理がマット化で
あること、処理が不透明処理であること、処理が位置確
認用の切り欠きであること、の２以上を組合せたことを
特徴とする請求項１に記載のリード線用フィルム。