JP2003157810A

JP2003157810A - 電池

Info

Publication number: JP2003157810A
Application number: JP2001357726A
Authority: JP
Inventors: Satoru Maruyama; 哲丸山; Yuji Ishikawa; 裕二石川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】アルミニウムラミネート等のシート材により
構成される外装体の強度及びシール性を向上し、特に角
部分の強度の低下を防止できるようにした電池を提供す
る。【解決手段】この電池は、水分に対し非透過性である
基材層と基材層を保護し樹脂材料からなる保護層とを積
層した積層シート１５と積層シート１３の保護層側に外
枠を構成するように設けられ樹脂材料からなる外枠層１
４とから形成された外装体１０内に電池素子５を収納し
て封止した。これにより、外装体の強度及びシール性の
両方を向上でき、電池の信頼性を増すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外装体を改良した
電池に関し、特にリチウムイオン電池に適用して好適な
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の携帯機器の目覚しい発展により、
携帯機器電源として使用される電池、とりわけリチウム
イオン電池の需要が急速に高まってきている。さらに、
携帯機器の機能の増加に伴い高エネルギー化及びそれに
伴う電池特性の改善安全性の向上が技術開発の目標とな
っている。その方策として電解質を固体化する試みがあ
るが、電池特性上根本的な技術課題例えば室温で使
用できない点があり、実用化に到っていない。そのため
液系の欠点を改良しつつ液系の電池に近い特性が得られ
る、ゲル化電解質を用いた電池の開発に近年中心が移っ
てきている。このゲル化した電池の場合、液系電池に比
べ室温で遊離した電解液が存在しないことや液量が少な
いこと等から安全性に対しても効果が得られている。

【０００３】上述のように、現在、リチウムイオン系の
電池として、以下の３種類に分類される。（１）電解液を用いた液系電池（２）電解液と高分子ポリマーとによるゲル化した固体
状電解質を用いる固体電解質電池（３）無機材料、有機材料の固体内のリチウムイオン伝
導を用いた電解質を用いた固体電解質電池

【０００４】上述の（２）に相当するゲル化電解質を用
いた電池は上述したように安全性の面で寄与しており、
かかる電池は、従来、金属缶を電池素子の収納のための
外装体とし、充分な強度を得ていたが、絞り成形加工及
び蓋の溶接加工等が必要で加工コストがかかり、また材
料コストもかかり、更に重量が増すといった問題があっ
た。このため、コスト減、軽量化、及び薄型化を図るた
めに、特にアルミニウムラミネートを用いた外装体が使
用されるようになり、これにより電池の軽量化及び薄型
化が可能になり、コストも低下できた。

【０００５】このようなアルミニウムラミネートを用い
た電池の外装体は、従来、図８のような深絞り型や図９
のような合掌型が知られている。即ち、図８では、深絞
り成形により形成された外装体８３内の空間８６に電池
素子を収容し、電池素子の各電極と導通される負極端子
リード８４及び正極端子リード８５が外装体８３内部か
ら外部に引き出されるとともに、外装体８３の深絞り成
形が施された周囲が熱溶着され、この熱溶着されたサイ
ド部８７が折り畳まれて両面テープ８８で固定される
（特開２０００−１３８０４０公報参照）。図８の外装
体８３は、予めアルミニウムラミネートを成形し、成形
された部分に電池素子を挿入した後、アルミニウムラミ
ネートの周囲を熱溶着してから折り曲げるものである。

【０００６】また、図９の外装体９６は、正極端子リー
ド９５と負極端子リード９４を引き出しアルミニウムラ
ミネートで電極体を内部に包むようにして溶着しろ９
０，９１，９２で熱溶着したものである（特開２０００
−１４９８８５公報参照）。図９では、電池中央部分９
２で両側から溶着し、溶着部分が中心線に沿って形成さ
れている。

【０００７】上述したアルミニウムラミネートからなる
外装体を用いた電池は、軽量化及び薄型化という点では
寄与しているが、その反面、外装体には溶着によるシー
ル部に折り曲げ部分が生じるため、この部分に微小な空
孔が発生したり、外装体に生じる角部で厚さが薄くなり
同様に微小な空孔が発生することがあった。このため、
外装体においてシール性や強度が低下してしまうおそれ
があり、外装体の信頼性向上の観点からかかる問題を解
決する必要があった。特に、電池において軽量化及び薄
型化を実現しながら更に大面積化及び大容量化を図る際
には強度の向上が重要である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術の問題に鑑み、アルミニウムラミネート等の
シート材により構成される外装体の強度及びシール性を
向上し、特に角部分の強度の低下を防止できるようにし
た電池を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による電池は、水分に対し非透過性である基
材層と前記基材層を保護し樹脂材料からなる保護層とを
積層した積層シートと、前記積層シートの外枠を構成す
るように設けられた樹脂材料からなる外枠層と、から形
成された外装体内に電池素子を収納して封止したことを
特徴とする。

【００１０】この電池によれば、外装体が積層シートの
基材層で水分の透過を阻止するとともに、その外側に設
けられた外枠層で強度を向上させることができるので、
外装体の強度及びシール性の両方を向上でき、電池の信
頼性を増すことができる。特に、外装体に角部が生じて
も、かかる角部における強度を効果的に向上できる。ま
た、従来のような金属缶ではないので、軽量化を維持で
き、また材料コストや加工コストの面でコスト的にも有
利である。

【００１１】上述の外装体において前記積層シートと前
記外枠層とが接着または熱溶着により接合されているこ
とが好ましく、これにより、外装体の強度及びシール性
の向上に寄与できる。

【００１２】また、前記外枠層が前記積層シートの保護
層側に設けられ、前記保護層と前記外枠層とが熱溶着性
のある同一の樹脂材料からなることが好ましく、熱溶着
により同一材料の積層シートと外枠層とを確実に接合す
ることができる。なお、積層シートが基材層を挟むよう
に両面側に保護層を設けた３層構造の場合、少なくとも
外枠層側の保護層が外枠層と同一の材料であればよい。

【００１３】また、前記外枠層の厚さが前記積層シート
の厚さの２倍以上、好ましくは２．５倍以上で５倍以下
であることにより、外装体の強度の向上をより確実に達
成できる。

【００１４】また、前記外枠層の樹脂材料が熱可塑性樹
脂であることにより、外枠層を射出成形により形成する
ことができる。

【００１５】また、前記積層シートの両面に前記保護層
を有し、前記外枠層と接する保護層を構成する樹脂材料
の融点が他方の保護層よりも高いことが好ましい。これ
により、外装体全体を熱溶着でシールし封止する際に、
外枠層側の保護層は溶けずに、反対側の他方の保護層の
みを溶かすことができる。

【００１６】前記電池素子をリチウムイオン電池素子と
し、上述の電池構造をリチウムイオン電池に適用して好
適である。

【００１７】なお、具体的には、上記外装体は、電池素
子を収容するような凹部を有する第１の外装部と、前記
凹部に前記電池素子を収容した前記第１の外装部を覆う
ように設けられた第２の外装部と、を備え、前記第１の
外装部と前記第２の外装部とをそれらの周囲で接合して
構成できる。この場合、第１の外装部は３層構成の積層
シートと外枠層とが接着または熱溶着により接合された
ものであり、第２の外装部は３層構成の積層シートであ
り、第１の外装部と第２の外装部とは互いに接する積層
シートの保護層同士が接着または熱溶着等により接合さ
れることが好ましい。第２の外装部は、第１の外装部の
凹部を覆うように略平面状であってよく、この場合、角
部ができずにほぼ平面状を保つことができるので、積層
シートのみから構成できるが、貫通強度向上のために外
枠層を設けてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形
態による電池の外装体を概略的に示す断面図であり、図
２は図１の外装体の第１の外装部の拡大した断面図
（ａ）及び第２の外装部の拡大した断面図（ｂ）であ
り、図３は図１の外装体の各構成要素を分解して示す斜
視図である。

【００１９】図１，図３に示すように、電池の外装体１
０は、発電機能を有する角型状の電池素子５を収容でき
るようにほぼ中央に凹部１７が形成された第１の外装部
１１と、第１の外装部１１を覆い凹部１７内を密閉する
ように配置されるほぼ平坦な第２の外装部１２とを備
え、電池素子５を凹部１７内に収めて第１の外装部１１
と第２の外装部１２との間に密閉状態で収納している。
電池素子５は内部から正極端子リード６と負極端子リー
ド７が引き出されており、正極端子リード６と負極端子
リード７が外装体１０の外部に露出するようになってい
る。

【００２０】図１のように、第１の外装部１１は、凹部
１７の内面側に配置されるアルミニウムラミネートから
なる積層シート１３と、外装体１０の外面側に配置され
た樹脂材料からなる外枠層１４とを有する。第２の外装
部１２は、同様のアルミニウムラミネートからなる積層
シート１５からなる。

【００２１】図２（ａ），（ｂ）のように、積層シート
１３，１５は、アルミニウム箔からなる基材層２０と、
基材層２０の両面に基材層２０の保護のために設けられ
た樹脂材料からなる第１の保護層２１及び第２の保護層
２２とを備え、各層が互いに接着された３層構成のアル
ミニウムラミネートであり、アルミニウム箔による基材
層２０で水分及びガスの透過を効果的に阻止できる。外
枠層１４は、積層シート１３の第２の保護層２２と接着
または熱溶着で接合されている。

【００２２】積層シート１３、１５に関し、具体的に
は、電池の内面を構成する第１の保護層２１がＰＰ（ポ
リプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）の樹脂材料から
なるのが好ましい。かかる樹脂材料は耐電解液性と熱溶
着性の点で優れるが、上述の樹脂材料以外でも、かかる
点を満足すれば使用可能である。

【００２３】また、第２の保護層２２は同様のＰＰ（ポ
リプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）の樹脂材料から
なるのが熱溶着性の点で好ましく、外枠層１４は第２の
保護層２２と同じ樹脂材料からなる。このため、外枠層
１４と積層シート１３の第２の保護層２２とを熱溶着に
より確実に接合可能となり、外装体１０の強度向上に寄
与できる。

【００２４】なお、特に、外枠層１４は、ＰＰ、ＰＥの
ような熱可塑性樹脂からなるので、射出成形により形成
することができる。また、後述のように接着剤による接
合をする場合には、ＡＢＳやＰＳなどの熱可塑性樹脂も
外枠層の材料として使用可能である。

【００２５】また、第１の外装部１１と第２の外装部１
２とは、第１の外装部１１の周囲部１８で互いに合わさ
れた状態で熱溶着されており、電池素子５を収容した凹
部１７により形成される内部空間が密閉されて封止され
る。第２の外装部１２は積層シート１５のみから形成し
たので、薄型化の点で有利である。

【００２６】なお、外枠層１４に接する積層シート１３
の第２の保護層２２を構成する樹脂材料の融点が第１の
保護層２１よりも高いことが好ましい。これにより、第
１の外装部１１と第２の外装部１２とを熱溶着する際
に、第２の外装部１２側に接する積層シート１３の第１
の保護層２１のみが溶けて外枠層１４側の第２の保護層
２２が溶けないので、外装体１０全体のシール時の熱溶
着が外枠層１４と積層シート１３との間の接合に悪影響
がない。この場合、後述の図４，図５のように、外枠層
１４を積層シート１３と一体化するように金型で成形す
るときに、積層シート１３の高融点の第２の保護層２２
が射出樹脂と接触し、低融点の第１の保護層２１が先に
溶けてしまうことが考えられるが、第１の保護層２１は
金型に接触しており、金型の温度は通常数十度に温度調
節されているので、一般的なＰＰ樹脂の融点が１６０〜
１７０度であることを考えると、問題ないものと考えら
れる。

【００２７】以上のような電池の外装体１０によれば、
積層シート１３，１５の基材層２０で水分及びガスの透
過を阻止できるとともに、外枠層１４により外装体の強
度を向上させることができるとともにガスをバリアす
る。特に、電池素子５の収容のための凹部１７が形成さ
れる外装部１４において、凹部１７の四隅の角部１９で
強度を増すことができ好ましい。このようにして、外装
体１０の強度及びシール性の両方を向上でき、電池の信
頼性を増すことができる。

【００２８】また、外装体１０は、従来のような金属缶
とは異なり、アルミラミネートと樹脂材料からなるの
で、アルミラミネートのみからなる従来の外装体と同様
の軽量化状態を維持でき、また材料コストや加工コスト
の面でコスト的にも有利である。このようにして、外装
体１０は、金属缶の持つ強度及びアルミラミネートの持
つ軽量性の両方の特長を併せ持つことが可能となる。ま
た、第１の外装部１１にのみ外枠層１４を設けたので、
薄型化状態をも維持できる。

【００２９】次に、上述のような外装体１０の第１の外
装部１１を形成する方法を図４及び図５により説明す
る。図４は第１の外装部１１の成形のための成形金型を
離型した状態で示す概略的な側面図であり、図５は図４
の成形金型を型閉じした状態で示す概略的な側面図であ
る。

【００３０】図４のように、成形金型は、固定側金型３
１と、可動側金型３２とを備え、可動側金型３２の凸部
３３が図１の凹部１７に相当する形状を有している。図
５のように、可動金型３２を図の上方に移動させ固定側
金型３１と可動側金型３２とを積層シート１３を挟んた
状態で合わせてから型閉じを行い、固定側金型３１と可
動側金型３２との間に形成されたキャビティ３４内にノ
ズル３１ａを通して溶融したＰＰまたはＰＥ等の熱可塑
性樹脂を射出することで外枠層１４が成形される。

【００３１】また、上述の成形のとき、積層シート１３
の第２の保護層２２が溶融樹脂により溶融して外枠層１
４と溶着して一体になることで凹部１７を有する第１の
外装部１１を一体に成形することができる。

【００３２】また、上述の方法では、シ一ト状のアルミ
ニウムラミネート（積層シート１３）を凹部１７の形状
が形成されるように固定側金型３１と可動側金型３２と
の型閉じ工程でプレスして塑性変形させているが、この
方法以外に、予めシ一ト状のアルミニウムラミネートを
凹部１７に対応するような形状に加工しておき、この加
工済みのアルミニウムラミネートを可動側金型３２の凸
部３３に被せてから型閉じを行い、インサート成形する
方法でもよい。

【００３３】また、外枠層１４を上述のような成形によ
り形成し、これとは別に積層シート１３を凹部１７に対
応するような形状に加工し、両者を接着剤等で接合する
ようにしてもよい。この場合は、積層シート１３の第２
の保護層２２と外枠層１４とが必ずしも同じ樹脂材料で
なくともよいので、それぞれ異なる樹脂材料から形成で
きる。または、積層シート１３の第２の保護層２２と外
枠層１４とが同一の材料でない場合でも、互いに熱溶着
で接合できればよい。

【００３４】図１，図３の電池素子５を含む電池は、リ
チウムイオン２次電池であり、この製造方法について図
１、図３及び図６を参照して説明する。図６はリチウム
イオン２次電池の製造工程を示すフローチャートであ
る。

【００３５】図６に示すように、まず、電極（正極・負
極）を次のようにして作製する（Ｓ０１）。電極は、公
知のものの中から適宜選択して使用できるが、好ましく
は、電極活物質と、これを結着するバインダとしてのポ
リマーとを含有し、必要により導電助剤を含有するもの
を用いる。バインダとして用いるポリマーとしては、電
解液の含浸によりゲル化固体電解質となるものが好まし
い。

【００３６】負極活物質は、炭素材料、リチウム金属、
リチウム合金、酸化物材料などから適宜選択することが
好ましく、正極活物質は、リチウムイオンがインターカ
レート・デインターカレート可能な酸化物または炭素材
料を用いることが好ましい。電極活物質として用いる炭
素材料は、例えば、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣ
ＭＢ）、天然あるいは人造の黒鉛、樹脂焼成炭素材料、
カーボンブラック、炭素繊維などから適宜選択すればよ
い。リチウムイオンがインターカレート・デインターカ
レート可能な正極活物質に用いる酸化物としては、リチ
ウムを含む複合酸化物が好ましく、例えばLiCoO_２、LiMn
_２O_４、LiNiO_２、LiV_２O_４などが挙げられる。これらの酸
化物の粉末の平均粒子径は１〜４０μm程度であること
が好ましい。

【００３７】また、電極に必要に応じて添加される導電
助剤としては、好ましくは黒鉛、カーボンブラック、炭
素繊維等の炭素系材料や、ニッケル、アルミニウム、
銅、銀等の金属が挙げられ、特に黒鉛、カーボンブラッ
クが好ましい。電極組成は、正極では、重量比で、活物
質：導電助剤：ゲル化固体電解質＝３０〜９０：３〜１
０：１０〜７０の範囲が好ましく、負極では、重量比
で、活物質：導電助剤：ゲル化固体電解質＝３０〜９
０：０〜１０：１０〜７０の範囲が好ましい。ゲル化固
体電解質として利用するポリマーの種類は特に限定され
ず、電極の反りを抑えるためには、ＰＶＤＦ（ホモポリ
マー）が好ましい。

【００３８】電極の製造に際しては、まず、活物質と必
要に応じて添加する導電助剤とを、バインダ溶液に分散
して塗布液を調製する。次いで、この塗布液を集電体に
塗布する。塗布手段は特に限定されず、集電体の材質や
形状などに応じて適宜決定すればよいが、一般に、メタ
ルマスク印刷法、静電塗装法、ディップコート法、スプ
レーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、
グラビアコート法、スクリーン印刷法等を使用すればよ
い。その後、必要に応じて、平板プレス、カレンダーロ
ール等により圧延処理を行う。

【００３９】集電体は、電池形状やケース内への集電体
の配置方法などに応じて、材質および形態を適宜選択で
きる。正極集電体にはアルミニウムを、負極集電体には
銅またはニッケルを用いるが、これに限定されない。集
電体に塗布液を塗布した後、溶媒を蒸発させて電極層を
形成することにより、集電体と一体化した電極（正極・
負極）が得られる。塗膜の厚さは、５０〜４００μm程
度とすることが好ましい。

【００４０】また、正極集電体にはアルミニウムリード
線からなる正極端子リード６（図３）を超音波溶接また
は抵抗溶接により接合する。また、負極集電体にはニッ
ケルリード線からなる負極端子リード７（図３）を超音
波溶接または抵抗溶接により接合する。

【００４１】次に、上述のような正極層と負極層とがセ
パレータを挟んで対向するように、正極、セパレータ、
負極、・・・を巻回または積層し電池素子５を作製する
（Ｓ０２）。

【００４２】また、上述のセパレータとして使用する多
孔膜は、電解液含浸によりゲル化するポリマーだけから
実質的に構成されていてもよいが、好ましくはポリマー
粒子と、これを結着するポリマーバインダとを含有する
ことが好ましい。より詳細には、ポリマー粒子同士の接
点にポリマーバインダがあり、ポリマー粒子を結着して
いる。ポリマー粒子それぞれの周囲にポリマーバインダ
があっても、ポリマー粒子が凝集していてもかまわな
い。多孔膜中では、ポリマー粒子が３次元的に多数の空
孔を形成し、この中に電解液が侵入して保持された状態
となる。

【００４３】次に、電池素子５に電解液を含浸し、ま
た、電池素子５を図１、図３のように第１の外装部１１
の凹部１７内に入れ、正極端子リード６及び負極端子リ
ード７を外部に引き出した状態で第２の外装部１２で覆
いその周囲を熱圧着することにより熱溶着して凹部１７
からなる内部空間を密閉する（Ｓ０３）。なお、電解液
の含浸は電池素子を第１の外装部１１に入れる前に行っ
てもよいし、第１の外装部１１に入れた後に行ってもよ
い。

【００４４】電解液は電解質塩を有機溶媒に溶解させた
非水系のものであり、電解質塩はリチウムを含有する。
リチウム含有電解質塩としては、例えばLiPF_６、LiCl
O_４、LiBF_４、LiAsF_６、LiSO_３CF_３、LiN(CF_３SO_２)_２等を
用いることができる。電解質塩は１種だけを単独で用い
てもよいし、複数の塩を混合して用いてもよい。有機溶
媒としては、多孔膜や電極に含まれるポリマーや、電解
質塩との相溶性が良好なものであれば特に限定されない
が、高い電圧をかけた場合にも分解の起こらないものが
好ましく、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プ
ロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボ
ネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート
類、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラ
ヒドロフラン等の環式エーテル、１，３−ジオキソラ
ン、４−メチルジオキソラン等の環式エーテル、γ−ブ
チロラクトン等のラクトン、スルホラン、３−メチルス
ルホラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、エト
キシメトキシエタン、エチルジグライム等を好ましく用
いることができる。これらは単独で用いても、混合して
用いてもよい。電解液における電解質塩の濃度は、好ま
しくは０．３〜５mol/lであり、通常、１mol/l付近で最
も高い導電性を示す。電解液の含有量はゲル化固体電解
質の３０〜７０重量％、特に４０〜６０重量％であるこ
とが好ましい。

【００４５】次に、上述の電池の各電極端子リード６，
７に充電装置から電極を接続し、充電を行う（Ｓ０
４）。電池素子５に電解液を含浸しただけの状態で長時
間放置すると、負極集電体の銅が溶出する可能性がある
ため、充電で約２．５Ｖ以上とすることにより銅の溶出
を防止できる。具体的には、０．５Ｃ以下の低電流密度
で所定の容量分を充電する。充電後、所定時間放置しエ
ージングしてから、開回路電圧（ＯＣＶ）を測定し、こ
の測定結果に基づいて１次選別を行う。

【００４６】次に、上述の充電（Ｓ０４）で電解液の分
解等が進行してガスが発生し外装体１０（図１）が膨ら
むため、ガス抜きを行い、電池を最終形状に整えるフォ
ーミングを行う（Ｓ０５）。

【００４７】次に、電池の内部微短絡などを起こしてい
る不良品の除去等のために電池素子の各電極リード６、
７に充放電装置から電極を接続し充放電検査を行う（Ｓ
０６）。具体的には、満充電してから、放電させること
により放電容量を測定し、次に、所定量充電し、所定時
間放置しエージングしてから、開回路電圧（ＯＣＶ）を
測定し、これらの測定結果に基づいて２次選別を行う。
次に、出荷のために所定の電圧になるように充電する
（Ｓ０７）。以上のような工程を経てリチウムイオン２
次電池を作製することができる。

【００４８】以上のように、本実施の形態によれば、ガ
ス透過性の低い樹脂材料で構成された外枠層１４を外面
側に配置し、水分及びガスを透過させないアルミニウム
ラミネートからなる積層シート１３を内面側に配置し、
両者を熱溶着して一体にした外装体１０により電池素子
５を封止した構造を持つリチウムイオン２次電池を提供
できる。従来のアルミニウムラミネートのみを用いた外
装体に比ベ、強度を向上でき、特に外装体１０の角部１
９での強度を増すことができ、更に水分及びガスを透過
させないので、電池の信頼性を向上できる。また、この
ような外装体構造とした結果、電池使用中の異常放電時
等に電流を遮断するヒューズや高抵抗に変化する抵抗体
等の電池内部への内蔵も容易になる。また、電池の大面
積化及び大容量化を図るために電池を大型化する際にも
電池外装体の強度を向上させることができる。

【００４９】次に、図７（ａ）、（ｂ）により、図１の
第２の外装部１２の構造を変えた変形例について説明す
る。図１では、アルミニウムラミネートからなる第２の
外装部１２を平面状の蓋として外装体１０の全体を封止
したが、図７（ａ）のように、第２の外装部１２にも積
層シート１５と一体にした樹脂材料からなる外枠層２４
を設けてもよい。また、図７（ｂ）のように、第２の外
装部１２にも外枠層２４を設ける場合、第１の外装部１
１とシール時に接する外周端部２４ａには外枠層２４を
設けないことで、シール時の熱溶着を行い易くなる。

【００５０】図７（ａ）、（ｂ）の各構成によれば、外
装体１０の全体の強度が増すとともに、特に貫通に対す
る強度が向上する。また、上述のように、リチウムイオ
ン２次電池のように、充放電により電池内部は収縮し膨
張するが、この体積変化が外装体の外面に生じなくな
り、好ましい。

【００５１】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により更に
具体的に説明する。本実施例として図１〜図３に示す外
装体からなる電池を１０個作製し、衝撃試験を行った。
実施例による電池では、アルミニウムラミネートの構成
は、ＰＰ、アルミニウム箔、ＰＰの三層構成であり、そ
の厚さは１００μｍであった。また、射出成形によって
形成した外枠層の厚さは５００μｍであった。また、衝
撃試験は、衝撃試験装置を用い加速度３０００Ｇが生じ
るような条件で行った。

【００５２】また、比較例１として図８のような深絞り
型の従来構造の外装体による電池を１０個作製した。更
に、比較例２として図９のような合掌型の従来構造の電
池を１０個作製し、上述と同様の条件で衝撃試験を行っ
た。比較例１，２で用いたアルミニウムラミネートは、
ナイロン、アルミニウム箔、ＰＰの３層からなる従来の
層構造のものであった。

【００５３】上述の比較例１，２における衝撃試験の結
果、それぞれ１０個の内、１個ずつが外装体の角部で損
傷を受け不良となったが、本実施例では不良は発生しな
かった。これは、外装体が、特に角部で強度を向上でき
たためと考えられる。

【００５４】以上のように本発明を実施の形態及び実施
例により説明したが、本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が
可能である。例えば、積層シート１３，１５の基材層２
０は、アルミニウム箔が水分及びガスに対する非透過
性、軽量及び低コストの点で好ましいが、これに限定さ
れるものではなく、水分の非透過性を有すれば、他の材
料であってもよいことは勿論である。

【００５５】また、第２の外装体１２の構造は上記の図
１，図７（ａ）、（ｂ）のものに限定されず、外装体全
体を封止する方法、構造としては様々な形態が可能であ
り、例えば、強度向上のために積層シート上に金属材料
からなるシートを補強的に配置してもよい。

【００５６】また、本実施の形態では電池をリチウムイ
オン２次電池としたが、これ以外の構成の電池であって
もよいことは勿論であり、また、電池形状としては、角
型であるが、これに限定されず、円筒型等であってもよ
い。

【００５７】

【発明の効果】本発明の電池によれば、アルミニウムラ
ミネート等の積層シートにより構成される外装体の強度
及びシール性を向上し、特に外装体の角部分の強度の低
下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による電池の外装体を概略
的に示す断面図である。

【図２】図１の外装体の拡大した要部断面図である。

【図３】図１の外装体の各構成要素を分解して示す斜視
図である。

【図４】外装体１０の第１の外装部１１の成形のための
成形金型を離型した状態で示す概略的な側面図である。

【図５】図４の成形金型を型閉じした状態で示す概略的
な側面図である。

【図６】本実施の形態におけるリチウムイオン２次電池
の製造工程を示すフローチャートである。

【図７】図１の変形例を示す電池の外装体の概略的な断
面図（ａ），（ｂ）である。

【図８】従来の電池の外装体を示す斜視図である。

【図９】従来の電池の別の外装体を示す斜視図である。

【符号の説明】

５電池素子１０外装体１１第１の外装部１２第２の外装部１３積層シート１４外枠層１５積層シート１７凹部１９外装体１０の角部２０積層シート１３，１５の基材層２１積層シート１３，１５の第１の保護層２２積層シート１３，１５の第２の保護層２４第２の外装部１２の外枠層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H011 AA01 CC02 CC10 DD02 DD13 DD14 KK02 5H029 AJ11 AK03 AK06 AK07 AK08 AL02 AL06 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ12 CJ05 DJ02 EJ12 HJ04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水分に対し非透過性である基材層と前記
基材層を保護し樹脂材料からなる保護層とを積層した積
層シートと、前記積層シートの外枠を構成するように設
けられた樹脂材料からなる外枠層とから形成された外装
体内に電池素子を収納して封止したことを特徴とする電
池。
【請求項２】前記積層シートと前記外枠層とが接着ま
たは熱溶着により接合されていることを特徴とする請求
項１に記載の電池。
【請求項３】前記外枠層が前記積層シートの保護層側
に設けられ、前記保護層と前記外枠層とが熱溶着性のあ
る同一の樹脂材料からなることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の電池。
【請求項４】前記外枠層の厚さが前記積層シートの厚
さの２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれか１項に記載の電池。
【請求項５】前記外枠層の樹脂材料が熱可塑性樹脂で
あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に
記載の電池。
【請求項６】前記積層シートの両面に前記保護層を有
し、前記外枠層と接する保護層を構成する樹脂材料の融
点が他方の保護層よりも高いことを特徴とする請求項１
乃至５のいずれか１項に記載の電池。
【請求項７】前記電池素子がリチウムイオン電池素子
であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項
に記載の電池。