JP2003208885A

JP2003208885A - シート状電池

Info

Publication number: JP2003208885A
Application number: JP2002004245A
Authority: JP
Inventors: Shogo Tanno; 昌吾丹野; Mitsuhiro Marumoto; 光弘丸本; Seiji Okada; 聖司岡田; Itaru Gosho; 至御書; Shunichiro Ose; 俊一郎大瀬
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で過充電による外装フィルムの過
大な膨張を確実に防止するシート状電池を提供する。【解決手段】積層素子の積層最外面に設けた導電部材
２５は、各負極集電体と接続されている。負極端子１２
の電池１内部側の端部には、外装フィルム２１内面に固
定された接続部１１が設けられ、通常時には外装フィル
ム２１により導電部材２５に押しつけられて接触し、通
電しているが、過充電でガスが発生すると、外装フィル
ム２１が膨張して接続部１１が導電部材２５から離れて
通電が遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の負極シート
と複数の正極シートとがセパレータを挟んで交互に積層
されて、この積層物が外装フィルムによって密封された
シート状電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やノート型コンピュータ
等のような携帯型電子機器の小型化、高機能化が進み、
これらを長時間使用したいという要望も大きくなってい
る。そのため、こういった電子機器に用いられる電源に
も小型、軽量、薄型、大容量、高電圧といった特性が求
められている。このような特性を有する電池としては、
シート状リチウム電池を挙げることができる。

【０００３】シート状リチウム電池は、基本的には、正
極シート及び負極シートの間にセパレータと電解質を介
在させた状態で適当な外装シートや外装フィルムにて封
止した構造を有している。セパレータと電解質には、両
者の機能を一つに兼ね備えている固体あるいはゲル状電
解質と、セパレータに液体電解質を含浸させたものとが
ある。シート状リチウム電池はこのような構造をしてい
るので、薄くできる、積み重ねられる、缶が不要なので
軽い、形状を自由にできる、といった特長を有してい
る。

【０００４】このようにシート状リチウム電池は優れた
特性を有しているが、特開平１０−１７２５６５号公報
に示されているような正負両極シートをそれぞれ１枚ず
つ積層した電池では、容量を大きくするためには正負両
極シートの面積を大きくする必要があり、製品電池自体
も面積が大きくなってしまう。製品電池自体は小さな面
積のままで大容量とするためには正負両極シートを複数
枚積層すれば良く、このようなやり方としては、１）小
片に打ち抜いた正負両極シートを複数枚交互に積層する
方法、２）一方のシートを長尺とし、他方のシートを小
片に打ち抜いて長尺シートの上に並べて折り畳んで重ね
る方法とが知られている。

【０００５】上記の正負両極シートを複数枚積層した積
層素子は、特開２００１−５２６５９号公報に示される
ように、内面側に熱融着性フィルムを有するラミネート
フィルムを用いたブリスターパッケージとして外装及び
固定され、外気と遮断される。ブリスターパッケージと
は、プラスチックフィルムに凹部（ブリスター）を形成
して、そこに収容物を入れ、プラスチックフィルムや紙
等で蓋をする包装容器である。シート状電池の場合は、
蓋部分もブリスターと同じ素材であることが好ましく、
取り扱いの容易さから蓋部分とブリスターとを一体に形
成したものが多く用いられている。この場合は、蓋部分
をブリスター近傍で折り返して、ブリスターに蓋をして
熱融着を行う。

【０００６】けれども、ブリスターパッケージされた電
池では、過充電等で電池内に大電流が流れることにより
電解液が分解したり気化してガスが発生し、パッケージ
が膨張してついには破裂や発火にいたり、電池を搭載し
ている電子機器の損傷を引き起こしてしまうという問題
点があった。

【０００７】この問題点を解決するため、特開２０００
−１００３９９号公報には、フィルム外装材の熱融着に
よる封止部の少なくとも一箇所に安全弁として働く低温
融着部を有したポリマーリチウム電池の製造方法に関し
て、また特開２０００−２７７０６５号公報には、袋状
の外装フィルムに封止された二次電池の、集電リードが
取り付けられている熱溶着封口部の幅が、集電リードの
取り付けられていない熱溶着封口部（安全弁として用い
られる）の幅よりも大きくされている二次電池に関して
開示されているが、これらの安全弁では、電池内部圧が
かなり高くならなければ安全弁が作動せず、また電解液
が電子機器内部に漏出して発火したりするので安全性が
十分ではなかった。

【０００８】一方、特開２００１−６８０９０号公報に
は、正極又は負極シートから延出する正極又は負極集電
タブと外部電極端子とが外装フィルムの周縁部で接触す
るのみで接続している薄型電池に関して開示されてお
り、過充電により内部圧が上がって外装フィルムが膨張
してくると、集電タブと外部電極端子とが離れてしまい
通電されなくなってそれ以上充電が行われないようにな
っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
００１−６８０９０号公報に開示されている技術では、
外装フィルムの周縁部で集電タブと電極端子とを接続し
ているが、確実に接続するため双方の接触部分は外装フ
ィルムによりヒートシールされている。そのため、外装
フィルムがかなり膨張してヒートシール部が破損しない
と、接続が遮断されない。また、集電タブには電池内部
圧が上昇しても電極端子から離れる方向の力が働かない
ため接続の遮断が起こりにくく、これらの理由で上記公
開公報の技術によっても安全性の確保は不十分である。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、簡単な構造で過
充電による外装フィルムの過大な膨張を確実に防止する
シート状電池を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、積層素子の積層最外面に負極集電体又は正極集電
体と電気的に接続された導電部材を設けて、外装フィル
ムに固定した外部電極端子の電池内に延びた部分を該導
電部材に接触或いは固着させた構造のシート状電池とし
た。

【００１２】具体的には、請求項１の発明は、シート状
の負極集電体に負極活物質を塗布してなる複数の負極シ
ートとシート状の正極集電体に正極活物質を塗布してな
る複数の正極シートとがセパレータを挟んで交互に積層
された積層素子と、該積層素子の積層最外面に設けられ
且つ該各負極集電体又は該各正極集電体と電気的に接続
された導電部材と、該積層素子及び導電部材を密封して
いる外装フィルムと、該外装フィルムより外部に延出す
る二つの電極端子と、を備えたシート状電池を対象とす
る。

【００１３】そして、上記両電極端子の一方は、上記導
電部材に接触のみにより接続され、該電極端子の該導電
部材との接続部が、上記外装フィルムの内面に固定され
ているものとする。

【００１４】ここで、積層素子には両極シートとセパレ
ータとを単に積層しただけのものと、積層した後巻き取
っていく捲回形と呼ばれるものの双方が含まれる。

【００１５】請求項１の発明の構成であれば、電池が通
常の状態であれば、外装フィルムにより真空密封される
ことによって導電部材と接続部とが接触して通電するた
め、充放電が正常に行われる。即ち、接続部分が積層素
子の積層最外面であるために、真空密封されるので、外
部の大気圧のため外装フィルムによって接続部が導電性
部材に押しつけられて両者が接触し通電する。過充電等
で電池内部にガスが発生して圧力が上昇すると、外装フ
ィルムが膨張して積層素子の積層最外面から離れ、外装
フィルム内面に固定された接続部も導電部材から確実に
離れるため通電が遮断され、これ以上充放電が行われな
いため、圧力上昇は止まる。従って電池からの漏液や電
池の破裂を確実に防止できる。ここで、外装フィルムの
膨張による通電の遮断を確実にするために、接続部の導
電部材との接触面積は、導電部材が設けられた最外層の
積層素子面の面積の９５％以下であることが好ましい。
また、接触面積は確実な接触のため１％以上であること
が好ましい。

【００１６】また、導電部材と接続部とを確実に接触さ
せるため、外装フィルムによる密封は、外装フィルムが
積層素子を圧縮するような構成であることが好ましい。
例えば、外装フィルムとしてブリスターパックを用いる
ときには、ブリスターパックの窪み深さｄと積層素子の
厚みｔとの間に、０．８５ｔ≦ｄ＜ｔの関係があること
が好ましい。

【００１７】次に、請求項２の発明は、シート状の負極
集電体に負極活物質を塗布してなる複数の負極シートと
シート状の正極集電体に正極活物質を塗布してなる複数
の正極シートとがセパレータを挟んで交互に積層された
積層素子と、該積層素子の積層最外面に設けられ且つ該
各負極集電体又は該各正極集電体と電気的に接続された
導電部材と、該積層素子及び導電部材を密封している外
装フィルムと、該外装フィルムより外部に延出する二つ
の電極端子と、を備えたシート状電池を対象とする。

【００１８】そして、上記両電極端子の一方は、上記導
電部材に固着された状態で接続され、電池内に延びてい
る該電極端子の部分が該外装フィルムの内面に固定され
ているものとする。

【００１９】ここで、電池内に延びている該電極端子の
部分とは、外装フィルムの封止部分を境界として電池外
部側と内部側とに区分される電極端子の電池内部側に存
する部分のことである。

【００２０】請求項２の発明の構成であれば、電池が通
常の状態であれば、電極端子と導電部材とが固着されて
いることにより、確実に電極端子に通電され、充放電が
正常に行われる。そして、過充電等の異常により電池内
部の圧力が上昇すると、外装フィルムが膨張して積層素
子の積層最外面から離れ、外装フィルム内面に固定され
ている電池内に延びている電極端子の部分が、それと共
に積層最外面の導電部材から離れる。これにより、電極
端子の固着部分に導電部材から引き離れるような力がか
かって電極端子又は導電部材が破断して、通電が遮断さ
れ、これ以上充放電が行われないため、圧力上昇は止ま
る。従って電池からの漏液や電池の破裂を確実に防止で
きる。

【００２１】ここで、上記固着は、溶接又は接着等によ
り行うことができる。異常時に電極端子又は導電部材が
確実に破断するよう、固着面積はスポット溶接によるも
ののように１ｃｍ²以下であることが好ましい。また、
接着により固着を行う場合は、導電性接着剤を用いるこ
とが好ましい。また、固着による電極端子の導電部材と
の接触面積や外装フィルムによる密封構造に関しては、
請求項１と同様である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】（第一の実施形態）図１は、本実施形態の
シート状電池１の斜視図である。シート状電池１は、積
層素子５（図４及び図５参照）が外装フィルム２１に包
まれていて、外部には二つの電極端子である負極端子１
２及び正極端子２２が延出している。図１のＡ−Ａ線断
面図の一例が図２であり、他の例が図３である。図２
は、複数の小片とした負極シート２と正極シート３との
間に複数の小片としたセパレータ４を挟んで積層した積
層素子５を有するシート状電池１の断面図であり、図３
は、複数の小片とした負極シート２と正極シート３との
間に一枚の帯状のセパレータ４をジグザグ状にして挟ん
で積層した積層素子５を有するシート状電池１の断面図
である。いずれも積層素子５の積層最外面である下面
に、銅箔からなる導電部材２５が設けられている。

【００２４】上記積層素子５を示した図が図４，図５で
ある。図４は、両極シート２，３とセパレータ４とを積
層し終えた状態であり、積層素子５には、各両極シート
２，３の集電体から一つずつ電極タブ２３が突き出して
いる。これらの電極タブ２３を正極と負極とに分けてま
とめて、正極の方に正極端子２２を取り付け、負極の方
に集電接続タブ２４を取り付け、さらにこの集電接続タ
ブ２４を導電部材２５に取り付けて電気的に接続したも
のが図５である。

【００２５】上記負極シート２は、シート状の負極集電
体の両面あるいは片面に負極活物質を塗工したものであ
り、上記正極シート３は、シート状の正極集電体の両面
あるいは片面に正極活物質を塗工したものである。

【００２６】負極集電体としては、銅、ニッケル、銀、
ＳＵＳなどの導電性金属の、厚さ５〜１００μｍ、特に
８〜５０μｍの箔や穴あき箔が好ましく挙げられる。導
電部材２５も負極集電体と同様のものを用いることが好
ましい。負極活物質は、炭素質材料であって、各種の天
然黒鉛や人造黒鉛、例えば、繊維状黒鉛、鱗状黒鉛、球
状黒鉛などの黒鉛類を好ましく挙げることができる。こ
のような黒鉛類にポリテトラフルオロエチレン、ポリビ
ニリデンフルオライド、ポリエチレン、エチレン−プロ
ピレン−ジエン系ポリマーなどの結着剤を混合して負極
集電体の両面に塗工する。負極活物質の層厚みは、２０
〜５００μｍが好ましく、５０〜２５０μｍがさらに好
ましい。また、製品電池となったときの負極活物質層の
密度は、１．３〜１．６ｇ／ｃｍ³であると、高密度の
ため電池特性が優れるので好ましい。

【００２７】次に上記正極集電体を構成する材質として
は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタンなどの導
電性金属の、厚さ１０〜１００μｍ、特に１５〜５０μ
ｍの箔や穴あき箔、厚さ２５〜３００μｍ、特に３０〜
１５０μｍのエキスパンドメタルやメッシュメタルなど
を好ましいものとして挙げることができる。

【００２８】上記正極活物質としては、負極との電位差
が少なくとも１Ｖであるもの、例えば、Ｖ₂Ｏ₅、ＭｎＯ
₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉ_0.5Ｃｏ_0.5Ｏ
₂、ＬｉＮｉＯ₂、Ｌｉ−Ｃｏ−Ｐ系複合酸化物（ＬｉＣ
ｏ_0.5Ｐ_0.5Ｏ₂、ＬｉＣｏ_0. ₄Ｐ_0.6Ｏ₂、ＬｉＣｏ_0.6Ｐ
_0.4Ｏ₂、ＬｉＣｏ_0.3Ｎｉ_0.3Ｐ_0.4Ｏ₂、ＬｉＣｏ_0.2Ｎ
ｉ_0.2Ｐ_0.6Ｏ₂など）、ＴｉＳ₂、ＭｏＳ₂、ＭｏＯ₃など
が挙げられる。これらのうちでも電池の起電力や充放電
電圧を特に高くすることができるＬｉ−Ｃｏ系複合酸化
物が特に好ましい。正極活物質は、粒子径が１〜５０μ
ｍであると、電池特性が向上するので好ましい。このよ
うな正極活物質にポリテトラフルオロエチレン、ポリビ
ニリデンフルオライド、ポリエチレン、エチレン−プロ
ピレン−ジエン系ポリマーなどの結着剤を混合して塗工
する。正極活物質の層厚みは、２０〜５００μｍが好ま
しく、５０〜２５０μｍがさらに好ましい。また、製品
電池となったときの正極活物質層の密度は、２．５〜
３．３ｇ／ｃｍ³であると、高密度のため電池特性が優
れるので好ましい。

【００２９】負極活物質及び正極活物質の塗工方法は、
特に限定されないが、ロールコーティング法やダイコー
ティング法などを挙げることができる。

【００３０】また、セパレータは、正極と負極の短絡を
防いで、イオン電導性を有しているものであればどのよ
うなものでも構わないが、取り扱い易さ、電気特性や電
解液に対する安定性の観点などからポーラスなポリマフ
ィルムであることが好ましい。セパレータとして用いら
れるポリマフィルムを構成するポリマとしては、例え
ば、ポリスチレン、ポリブタジエンおよびそれらの共重
合体、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロピレン
オキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマ、ポリアク
リロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリビニリデン
カーボネート、ポリビニリデンフルオライド、ビニリデ
ンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合
体などを挙げることができる。このようなポリマを適当
な溶剤に溶解させて、成膜、乾燥させてフィルムとす
る。なお、フィルム成膜用の溶液に可塑剤等の添加剤を
加えても良い。このようにしてポーラスなセパレータを
作製する。セパレータの厚みは５〜１００μｍが好まし
く、２０〜６０μｍであると電池特性が良好となり、さ
らに好ましい。

【００３１】なお、電池として完成したときには、セパ
レータには非水系の電解液が含浸されている。このよう
な電解液には、塩類を有機溶媒に溶解させた電解液を使
用することできる。このような塩類としては、ＬｉＣｌ
Ｏ₄、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＡｌＣ
ｌ₄、Ｌｉ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎなどが例示され、これらの
一種あるいは二種以上の混合物が使われる。有機溶媒と
しては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、ジメチルスルホキシド、ス
ルホラン、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシメ
タン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフ
ラン、１，３−ジオキソラン、２−メチルテトラヒドロ
フラン、ジエチルエーテルなどが例示され、これらの一
種あるいは二種以上の混合物を使用することができる。

【００３２】また、セパレータとして、正極シート３と
負極シート２とを実質的に隔離している公知の固体電解
質層を用いてもよい。

【００３３】次に、外装フィルム２１による封止につい
て説明する。

【００３４】図６に、外装フィルム２１に絞り成形加工
を施したブリスター包装容器６を示す。この外装フィル
ム２１は、厚さ３０〜５０μｍのアルミ箔の一面に樹脂
よりなる外部保護層が積層され、アルミ箔の他面に樹脂
よりなる耐電解液層とさらにその上に熱可塑性樹脂より
なる接着層が積層された四層構造となっている。外部保
護層の樹脂としては、ナイロン樹脂やポリエステル樹脂
等を挙げることができ、接着層の樹脂としては、変性ポ
リオレフィン樹脂等の熱融着により封止することのでき
る樹脂を挙げることができる。外装フィルム２１の厚み
は、８０〜２００μｍであることが好ましい。上記ブリ
スター包装容器６は矩形のフィルムに、積層素子５外形
よりやや大きい矩形のブリスター（窪み）７が形成され
ている。ブリスター７の各辺はブリスター包装容器６の
各辺に略平行であって、ブリスター７の一つの辺（外
縁）から外方へ蓋部８が延びている。また、残りの三辺
には、フランジ部９が形成されている。このように、少
なくともブリスター７外縁の蓋部８以外の部分にフラン
ジが形成されている。この蓋部８がある側のブリスター
７の辺は、蓋部８を折り返す直線（折り返し線３５）の
一部である。この折り返し線３５はブリスター包装容器
６を二分割しているので、折り返し線３５で蓋部８がブ
リスター７の開口部を覆うように折り返すと、蓋部８は
ブリスター７開口部全面を覆い隠すとともにフランジ部
９にも重なる。

【００３５】後述の熱融着を容易に行うために、まず上
記ブリスター包装容器６の折り返し線３５で、蓋部８を
ブリスター７の方に折り返して折り目をつける。すなわ
ち、蓋部８がブリスター７の方に倒れかかっている状態
にする。このときに、外装フィルム２１の接着層及び耐
電解液層にクラックが発生しないよう、折り曲げ補助具
を用いて折り返し線３５の部分を加熱しながら折り返
す。この折り曲げ補助具は、内蔵のヒータにより先端近
辺が加熱され、外装フィルム２１の少なくとも折り返し
部分をその先端で４０〜１２０℃に加熱し、少なくとも
接着層及び耐電解液層を軟化させる。折り曲げ補助具自
体の温度は、外装フィルム２１の設定加熱温度よりも５
〜１０℃高く設定しておけば、短時間の接触で外装フィ
ルム２１を所定温度にまで充分加熱できる。それから、
外装フィルム２１を折り返して、折り目がついたら折り
曲げ補助具を取り外す。折り目は、蓋部８を９０度以上
折り返した状態が好ましく、より好ましくは１２０度以
上である。折り返しすぎると、この後積層素子５をブリ
スター７に挿入しにくいので、折り返しは１６５度以下
であることが好ましい。

【００３６】こうしてブリスター包装容器６に折り目を
つけたら、ブリスター７に積層素子５を挿入する。図７
は挿入状態をわかりやすくするために、折り目がついて
いない状態での挿入を示している。ブリスター７は、挿
入された積層素子５がブリスター７内で移動しないよ
う、積層素子５外形とほぼ同程度の大きさである。ま
た、ブリスター７の深さｄは、積層素子５の厚みｔより
も小さく、ｄ＝０．９８ｔであり、積層素子５をブリス
ター７に挿入すると積層素子５上面がフランジ部９より
も少し上方に存する状態となる。

【００３７】このとき積層素子５の正極端子２２は、フ
ランジ部９よりも長く、フランジ部９から外方に突き出
している。一方、上記負極端子１２は、蓋部８に絶縁素
材の粘着テープ１４で固定される。この負極端子１２の
一方の端は、蓋部８より外方に突き出しており、他端は
電池内部に延出して、その先端部分には銅箔により円形
の接続部１１が設けられている。接続部１１は、熱ラミ
や接着等で蓋部８に固定されている。

【００３８】積層素子５の挿入後、蓋部８を完全に折り
返して積層素子５表面とフランジ部９に重ね合わせて、
図８に示すように、ブリスター７周囲の二辺のフランジ
部９ａ，９ｂを蓋部８と熱融着する。熱融着された部分
はクロスハッチングで示す。熱融着するフランジ部９
ａ，９ｂは、正極及び負極極端子２２，１２が突き出し
ているフランジ部９ａと、図の奥側のフランジ部９ｂで
ある。熱融着しないフランジ部９ｃは、熱融着されてい
るフランジ部９ａ，９ｂよりもブリスター７外縁から幅
広く延びている。このように蓋部８を折り返した状態で
の積層素子５と負極端子１２及び接続部１１との位置関
係を図１１に示す。ここでは、位置関係がわかりやすい
ように、ブリスター包装容器６は取り除いて示してい
る。負極端子１２は、粘着テープ１４を間に挟んで集電
接続タブ２４のほぼ上に位置し、導電部材２５の存して
いる位置まで延出していて、接続部１１は導電部材２５
に全面で接触している。この粘着テープ１４は、負極端
子１２を導電部材２５及び集電接続タブ２４から絶縁す
る役割を果たしている。また、接続部１１の導電部材２
５との接触面積は、導電部材２５が設けられた積層素子
５積層最外面の面積の約１５％である。

【００３９】この熱融着されていない上記フランジ部９
ｃと蓋部８との間から積層素子５に電解液を供給する。
それからブリスター包装容器６内を真空に引いて、図９
に示すように、フランジ部９ｃの外端の辺を熱融着して
密封し、密封積層素子１０とする。このように真空に引
くことにより、接続部１１と導電部材２５とが接触す
る。

【００４０】それから、上記密封積層素子１０を、加圧
チャンバーに入れて２０〜１００℃の一定温度に保っ
て、０．１〜１．５ＭＰａの圧をかけて、電解液をセパ
レータ４にしみ込ませ且つ両極シート２，３及びセパレ
ータ４を互いに密着させ、接続部１１と導電性部材２５
とを密着させる。

【００４１】この加圧定温処理を１〜２４時間行った
後、密封積層素子１０を加圧チャンバーから取り出し
て、フランジ部９ｃの熱融着部分を切り取って、積層素
子５内に残存していた空気を抜き出す。

【００４２】この後に、図１０に示すようにフランジ部
９ｃを再度熱融着して、シート状電池１が完成する。

【００４３】次に、異常時の通電遮断の機構について説
明をする。

【００４４】正常時のシート状電池１の負極端子１２を
含む断面図（図１のＢ−Ｂ線断面）を図１２に、異常時
のシート状電池１の同様な断面図を図１３に示す。正常
時には、接続部１１と導電部材２５とが接触し、通電し
ている。この状態から、過充電等によりシート状電池１
内にガスが発生して、内圧が上昇し、外装フィルム２１
が膨張する異常時となると、図１３に示すように接続部
１１が導電部材２５から離れて通電が止まる。従って、
これ以上充電されることがなく、内圧上昇はこれで止ま
る。粘着テープ１４で負極端子１２と導電部材２５との
間が絶縁されており接続部１１が外装フィルム２１に固
定されているので、少しの内圧上昇でも通電が確実に止
まり、それ以上外装フィルム２１が膨張することはな
い。

【００４５】これまで説明してきたように、本実施形態
のシート状電池１は、接続部１１と導電部材２５とが接
触しているだけである。それゆえ正常時は接続部１１と
導電部材２５とが接触し通電しているが、過充電等によ
る内圧上昇の異常時には、接続部１１と導電部材２５と
が確実に離れて通電が止まり、これ以上内圧が上昇しな
いようになる。従って、シート状電池１が破裂したり漏
液したりする虞がない。また、積層素子５厚みよりもブ
リスター７深さの方が小さいので、外装フィルム２１が
密封時に接続部１１を導電部材２５に押しつけて確実に
接触するようにしている。また、接続部１１が導電部材
２５が設けられている積層素子５の積層最外面の面積の
１５％程度であるので、正常時には接続部１１と導電部
材２５とが確実に接触して通電し、異常時には容易に両
者が離れることができて確実に通電を遮断する。さら
に、構造が簡単であるので、製造が容易である。

【００４６】（第二の実施形態）第二の実施形態は、接
続部１１と導電部材２５とを接着したものである。シー
ト状電池１の構造や素材は、ほぼ第一の実施形態と同じ
であるので、第一の実施形態と異なっている点について
説明する。

【００４７】図１４に示すように、負極端子１２とその
先端部分である接続部１１とが固定されたブリスター包
装容器６のブリスター７に積層素子５を挿入する。それ
から、接続部１１の上面の中央部に点状に、導電性の接
着剤１３を塗布する。この後、蓋部８を折り返して積層
素子５表面とフランジ部９に重ね合わせて、ブリスター
７周囲の二辺のフランジ部９ａ，９ｂを蓋部８と熱融着
する（図８参照）と共に、接続部１１と導電部材２５と
を接着剤１３によって接着する。これ以降の工程は、第
一の実施形態と同じである。

【００４８】次に、本実施形態の異常時における通電遮
断の機構について説明をする。

【００４９】正常時のシート状電池１は、図１２に示す
状態であり、接続部１１と導電部材２５とが接着とその
周囲での接触により確実に電気的に接続されていて通電
している。この状態から、過充電等によりシート状電池
１内にガスが発生して、内圧が上昇し、外装フィルム２
１が膨張する異常時となると、外装フィルム２１に固定
された接続部１１に積層素子５から離れるように力が加
わって、図１５に示すように導電部材２５が破断して通
電が止まる。従って、これ以上充電されることがなく、
内圧上昇はこれで止まる。

【００５０】これまで説明してきたように、本実施形態
では負極端子１２の先端部分である接続部１１と導電部
材２５とが導電性の接着剤１３により固着されているの
で、正常時には確実に通電する。過充電等によりシート
状電池１内圧が上昇する異常時には、接続部１１或いは
導電部材２５が破断して通電が遮断されるので、それ以
上内圧の上昇は起こらない。従って、シート状電池１が
破裂したり漏液したりする虞がない。この場合、固着部
分が点状であるので、接続部１１或いは導電部材２５が
少しの内圧上昇でも破断しやすい。他の作用効果につい
ては第一の実施形態と同様である。

【００５１】（他の実施形態）上記の実施形態は、例で
あって本発明はこれらの例に限定されない。例えば、第
二の実施形態において、導電性の接着剤１３による接着
の代わりにスポット溶接等で接続部１１と導電部材２５
とを固着してもよい。

【００５２】上記実施形態においては、接続部１１と負
極端子１２とを一体としているが、これらを別々に作製
して結合させても構わない。また、負極端子１２の代わ
りに正極端子２２であっても構わないし、積層素子５の
両面を用いて正負両極端子１２，２２にこのような接続
構造を連結させてもよい。また、接続部１１の素材や形
状等については特に限定されない。また、接着剤１３は
導電性でなくても構わない。粘着テープ１４はなくても
よい。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に述べる効果を奏する。

【００５４】電極端子に連結した接続部と積層素子の積
層最外面に設けられた導電部材とが接触或いは固着によ
り確実に通電できると共に、電池内圧が上昇する異常時
には接続部と導電部材が離れて或いはどちらかが破断し
て通電を確実に遮断することができる。そして、シート
状電池の破裂や漏液の虞がなく、安全性が高い。構造が
簡単であるので、容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るシート状電池の斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図の一例である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図の他の例である。

【図４】積層素子の斜視図である。

【図５】図４の積層素子に正極端子及び集電接続タブを
取り付けたものの斜視図である。

【図６】ブリスター包装容器の斜視図である。

【図７】負極端子を取り付け、積層素子を挿入した第一
の実施形態に係るブリスター包装容器の斜視図である。

【図８】シート状電池の二辺のフランジ部が熱融着され
た状態の斜視図である。

【図９】シート状電池の三辺のフランジ部が熱融着され
た状態の斜視図である。

【図１０】完成したシート状電池を蓋部側から見た斜視
図である。

【図１１】積層素子と接続部との位置関係を示した図で
ある。

【図１２】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１３】第一の実施形態に係るシート状電池の異常時
の通電遮断状態を示す断面図である。

【図１４】負極端子を取り付け、積層素子を挿入した第
二の実施形態に係るブリスター包装容器の斜視図であ
る。

【図１５】第二の実施形態に係るシート状電池の異常時
の通電遮断状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１シート状電池２負極シート３正極シート４セパレータ５積層素子１１接続部１２負極端子（電極端子）２１外装フィルム２２正極端子（電極端子）２５導電部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田聖司兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者御書至兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者大瀬俊一郎兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地三菱電線工業株式会社伊丹製作所内Ｆターム(参考） 5H011 AA09 AA17 BB04 CC02 CC10 5H022 AA09 BB03 CC02 CC21 EE01 KK01 5H029 AJ12 AJ14 AJ15 AK03 AL07 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 BJ27 CJ05 DJ05 DJ07 EJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状の負極集電体に負極活物質を塗
布してなる複数の負極シートとシート状の正極集電体に
正極活物質を塗布してなる複数の正極シートとがセパレ
ータを挟んで交互に積層された積層素子と、該積層素子
の積層最外面に設けられ且つ該各負極集電体又は該各正
極集電体と電気的に接続された導電部材と、該積層素子
及び導電部材を密封している外装フィルムと、該外装フ
ィルムより外部に延出する二つの電極端子と、を備えた
シート状電池であって、上記両電極端子の一方は、上記導電部材に接触のみによ
り接続され、該電極端子の該導電部材との接続部が、上
記外装フィルムの内面に固定されていることを特徴とす
るシート状電池。
【請求項２】シート状の負極集電体に負極活物質を塗
布してなる複数の負極シートとシート状の正極集電体に
正極活物質を塗布してなる複数の正極シートとがセパレ
ータを挟んで交互に積層された積層素子と、該積層素子
の積層最外面に設けられ且つ該各負極集電体又は該各正
極集電体と電気的に接続された導電部材と、該積層素子
及び導電部材を密封している外装フィルムと、該外装フ
ィルムより外部に延出する二つの電極端子と、を備えた
シート状電池であって、上記両電極端子の一方は、上記導電部材に固着された状
態で接続され、電池内に延びている該電極端子の部分が
該外装フィルムの内面に固定されていることを特徴とす
るシート状電池。