JP2003331819A

JP2003331819A - 二次電池

Info

Publication number: JP2003331819A
Application number: JP2002138825A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Masuda; 俊一増田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2003-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】密封性の高い二次電池を提供する。【解決手段】電極体２と、電極体２を被包する外装フ
ィルム３とを有し、上下二枚の外装フィルム３を重ね合
わせてその縁部３１を接合することにより電極体２を密
封してなる二次電池１において、電極体２は突出部４１
を有する外部端子４を備え、突出部４１は外装フィルム
３を貫通して電池外部に突出し、そして突出部４１に封
止部５を周設することを特徴とする二次電池１、並びに
その製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、高い密封性を有す
る二次電池、および二次電池の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話やパーソナルコンピュータ等の
携帯用電子機器の発達に伴い、これらに使用するための
二次電池の需要が増大している。さらに、大気汚染の原
因となる自動車からの排出ガス、なかんずく地球温暖化
の原因である温室効果を導く二酸化炭素ガスの排出を削
減するために、ハイブリッド車および電気自動車の開発
が進められており、これらに使用するための二次電池に
ついての研究も鋭意行われている。該二次電池に要求さ
れる特性としては、小型、軽量、高エネルギー密度等が
挙げられる。そして該特性を達成するために、正極活性
物質および負極活性物質をエネルギー密度の高いものに
変更したり、セパレータの厚さを薄くしたり、外装材を
鉄からアルミニウムへ変更したりする等の試みがなされ
ている。

【０００３】近年、上記の要求を満たす二次電池とし
て、バリヤ層と合成樹脂層とを有する外装フィルムによ
り電極体を被包し、外装フィルムを重ね合わせてその縁
部で外装フィルムを接合してなる二次電池が開発され
た。該二次電池は、外装フィルムを一方が開口した袋状
に成形し、外部端子が開口部より外側に延長されるよう
に開口部から電極体を挿入し、そして開口部を接合して
製造される。また、周囲にフランジ部を有するトレイ状
に外装フィルムを成形し、外部端子が外装フィルムから
外側に延長されるように電極体をトレイの凹部に収め、
トレイ上部を他の外装フィルムで覆い、フランジ部にお
いて外装フィルムを接合しても製造され得る。

【０００４】ところで、二次電池の構成部材および電解
液には、水分と高い反応性を示す材料が使用されること
がある。例えば、起電力物質として使用されるリチウム
は、水分と反応して失活する。またフッ素イオンを含む
電解液は、水分と反応してフッ化水素酸を生じ、こうし
て生成した酸は、電池の構成部材を腐食させて電池性能
を劣化させるだけでなく、外装フィルムが有する各層間
の接合力を低下させて外装フィルムの破損を引き起こ
す。外装フィルムのバリヤ層には一般に金属箔が用いら
れるため、外装フィルムの破損は該金属箔を介した短絡
を生じる原因となる。しかしながら、外装フィルムによ
り電極体を被包してなる二次電池は、外装フィルムの縁
部にある外装フィルムの接合部から電池内に水分が浸入
し易く、密封性が十分でなかった。

【０００５】上記の問題を解決した二次電池として、特
開２０００−２５１８５４公報に開示のものが挙げられ
る。該二次電池は、外装フィルムにより電極体を被包
し、そして重なり合った外装フィルムの縁部を互いに接
合してなり、該外装フィルムの縁部の外面に該縁部を回
り込み該縁部に沿って延在する防湿部を設けたことを特
徴とする。このような防湿部により、外装フィルムの接
合部からの水分の浸入が防止されて二次電池の密封性が
向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように外装フィルムの縁部に防湿部を設けても、なお二
次電池の防水性は十分でなかった。その理由は、従来の
二次電池では、外装フィルムの縁部から外部端子が突出
している部分で、金属よりなる外部端子と外装フィルム
とを接合する必要があったからである。該接合の密着性
は外装フィルム同士の接合と比較して不十分であり、従
って、外部端子と外装フィルムとの接合部からは水分が
特に浸入し易く、二次電池の密封性を損なう大きな原因
であった。しかも、この部分には特開２０００−２５１
８５４公報に開示されるような防湿部を設けることはで
きなかった。

【０００７】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、簡単な構成により密封性の高い
二次電池を提供することにある。特に、外部端子と外装
フィルムとの接合部からの水分の浸入を防止することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意開発を
行った結果、外部端子を外装フィルムを貫通して突出さ
せることにより、外部端子を外装フィルムの縁部から突
出させる必要がなくなることを見出して本発明を完成さ
せた。

【０００９】従って、上記の課題を解決するために、本
発明の請求項１に係る二次電池は、電極体と、該電極体
を被包する外装フィルムとを有し、上下二枚の該外装フ
ィルムを重ね合わせてその縁部を接合することにより該
電極体を密封してなる二次電池において、該電極体は突
出部を有する外部端子を備え、該突出部は該外装フィル
ムを貫通して電池外部に突出し、そして該突出部に封止
部を周設することを特徴とする。本発明では、外部端子
の突出部が外装フィルムを貫通して電池外部へと突出す
るので、外部端子と外装フィルムとの接合部が存在しな
い。

【００１０】また本発明の請求項２に係る二次電池は、
請求項１記載の二次電池において、前記突出部の外装フ
ィルムと接触する部分に絶縁部材を備えることを特徴と
する。本発明では、電極体の外部端子と外装フィルムと
が絶縁される。

【００１１】また、本発明の請求項３に係る二次電池
は、請求項１または２に記載の二次電池において、前記
外装フィルムの縁部を回り込み、上下二枚の外装フィル
ム上に接合された該縁部に沿って延在する封止片を備え
てなることを特徴とする。本発明では、上記のような封
止片を備えたことにより、外装フィルムの接合部が封止
される。また、外部端子は外装フィルムを貫通して突出
しているため、該封止片を外装フィルム縁部の全域にわ
たって備えることができる。

【００１２】また、本発明の請求項４に係る二次電池
は、請求項１または２に記載の二次電池において、前記
外装フィルムの縁部は縁部に沿って折り返され、該折り
返し部側において該折り返し部および外装フィルムと積
層接着する封止片を備えることを特徴とする。本発明で
は、外装フィルムの縁部が折り返され、その上に封止片
を接着するので、外装フィルムの接合部がより厳密に封
止される。

【００１３】また、本発明の請求項５に係る二次電池の
製造方法は、電極体を外装フィルムで被包し、上下二枚
の該外装フィルムを重ね合わせてその縁部を接合するこ
とにより該電極体を密封することからなる二次電池の製
造方法において、該電極体に突出部を有する外部端子を
設け、該突出部を該外装フィルムを貫通させて電池外部
に突出させ、そして該突出部と該外装フィルムとの間を
封止することを含む。本発明では、外部端子に突出部を
設け、該突出部に外装フィルムを貫通させて突出させる
ので、外部端子と外装フィルムとの接合部を有さない二
次電池が得られる。

【００１４】また、本発明の請求項６に係る二次電池の
製造方法は、請求項５記載の二次電池の製造方法におい
て、さらに、前記突出部と前記外装フィルムとを絶縁す
ることを含む。本発明では、外部端子と外装フィルムと
が絶縁され、外装フィルム内の金属箔を介した短絡を起
こさない二次電池が得られる。

【００１５】また、本発明の請求項７に係る二次電池の
製造方法は、請求項５または６に記載の二次電池の製造
方法において、さらに、前記外装フィルムの縁部を回り
込み、上下二枚の外装フィルム上に延在する封止片を接
合された該縁部に沿って設けることを含む。本発明で
は、上記のような封止片を設けることにより、外装フィ
ルムの接合部が封止された二次電池が得られる。また外
部端子を外装フィルムを貫通して突出させるため、該封
止片を外装フィルムの縁部の全域にわたって設けること
ができる。

【００１６】また、本発明の請求項８に係る二次電池の
製造方法は、請求項５または６に記載の二次電池の製造
方法において、さらに、前記外装フィルムの縁部を縁部
に沿って折り返し、該折り返し部側において該折り返し
部および外装フィルムと積層接着する封止片を設けるこ
とを含む。本発明では、外装フィルムの縁部を折り曲げ
た後に、外装フィルムの接合部を封止するので、該接合
部からの水分の浸入を外装フィルムの折り曲げと封止片
の双方で防いだ二次電池が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明の二次電池１を
外装フィルムを透視して図示する斜視図であり、図２は
図１のＩＩ−ＩＩ’線断面図である。

【００１８】本発明の二次電池１は、電極体２を外装フ
ィルム３で被包してなる。被包の方法には例えば、二枚
の外装フィルム３を用意して電極体２を両側から挟む方
法、一枚の外装フィルム３を二つ折りして電極体２を挟
む方法等が挙げられる。このようにして電極体２を外装
フィルム３で被包した後、外装フィルム３を重ね合わせ
てその縁部３１を接合すると、電極体２が外装フィルム
３により密封されて二次電池１が得られる。該接合は、
熱溶着、接着等によって行われる。

【００１９】図３は、電極体２が備える外部端子４の一
例を図示した斜視図である。外部端子４は、外装フィル
ム３から突出する突出部４１と、電極体２に取り付けら
れる取付部４２とを有する。そして突出部４１は外装フ
ィルム３を貫通して電池外側に突出する。突出部４１の
形状は、外装フィルム３を貫通して突出することが可能
であれば特に制限はないが、取付部４２が平板状に構成
される場合、例えば取付部４２に対して垂直に立設され
た円柱状である。突出部４１は例えば、外装フィルム３
に穿設した小孔を通すことによって外装フィルム３を貫
通することができる。この際、外装フィルム３に穿設す
る小孔の直径を突出部４１の直径より僅かに小さくする
ことにより、突出した突出部４１と外装フィルム３とを
より密着させることができる。

【００２０】このように突出部４１が外装フィルム３を
貫通して突出するので、従来のように、外部端子４を外
装フィルム３の接合部より突出させる必要が無くなり、
密着性が弱く二次電池の密封性を低下させる要因であっ
た外部端子４と外装フィルム３との接合部がもはや存在
しなくなる。

【００２１】また、二次電池１は、突出部４１の周囲に
封止部５を備える。封止部５は、突出部４１を外装フィ
ルム３から突出させた後に、双方の間の隙間を突出部４
１の周囲全域にわたり封止する。

【００２２】外装フィルム３のバリヤ層に金属箔が用い
られる場合、外部端子４の突出部４１が外装フィルム３
を貫通すると、突出部４１と該金属箔が接触して該金属
箔を介した短絡を起こす惧れがある。そこで、突出部４
１の外装フィルム３と接触する部分、即ち、突出部４１
の周囲全域にわたり絶縁部材６を設けるとことにより、
外装フィルム３と外部端子４とは絶縁され、上記のよう
な短絡は防止される。

【００２３】封止部５の例を図４（ａ）および（ｂ）に
図示する。図４（ａ）の封止部５は、上下にフランジ部
を有する円筒状の絶縁部材６と突出部４１に螺合するナ
ット５１とからなる。この封止部５は、絶縁部材６の中
空部に突出部４１を挿入し、突出部４１を外装フィルム
３に穿設した小孔に通して該小孔の周縁部を絶縁部材６
のフランジ部の間に挿入し、そして絶縁部材６の上から
ナット５１を螺着することにより外装フィルム３を狭持
してなる。図４（ｂ）の封止部５は、円筒状の絶縁部材
６と接着部５２とからなる。この封止部５は、絶縁部材
６の中空部に突出部４１を挿入して圧着、接着等により
緊密に固定し、絶縁部材６が固定された突出部４１を外
装フィルム３に穿設した小孔に通し、次いで合成樹脂等
の材料からなる接着部５２により絶縁部材６の周囲全域
を外装フィルム３に固定してなる。

【００２４】二次電池１は、外装フィルム３の縁部３１
に外装フィルム３同士の接合部を封止する封止片７を備
える。該接合部は電池内に水分が浸入する経路であるの
で、該接合部を縁部３１に沿って延在する封止片７で覆
うことにより二次電池１の密封性が向上する。また、外
装フィルム３の縁部３１から外部端子４が突出していな
いので、封止片７は縁部３１の全域にわたって設けるこ
とができる。

【００２５】封止方法には様々な例が存在し、それらの
例を図５（ａ）〜（ｅ）に図示する。図５（ａ）の方法
では、接着テープである封止片７を用いる。封止片７は
外装フィルム３の縁部３１を回り込み、上側の外装フィ
ルム３の上面と下側の外装フィルム３の下面に接着され
る。図５（ｂ）の方法では、合成樹脂等の材料を接合さ
れた双方の外装フィルム３上にわたるように縁部３１に
付着させ、そして硬化させることにより封止片７を形成
する。図５（ｃ）の方法では、塑性変形を起す材料から
なる断面コ字形状の狭持片である封止片７を用いる。そ
して、外装フィルム３の縁部３１を封止片７に挿入し、
封止片７を塑性変形させることにより、封止片７がカシ
メ変形により外装フィルム３に固定される。図５（ｄ）
の方法では、断面略コ字形状であり、外装フィルム３と
相対する面に外装フィルムの縁部３１に沿って延在する
凸条を有するの狭持片である封止片７を用いる。この封
止片７の凸条はまた、上側の凸条と下側の凸条とで互い
に食い違うように配置されている。外装フィルム３の縁
部３１をこれらの凸条の間に狭持することにより、封止
片７は外装フィルム３に固定される。

【００２６】特に好ましい封止方法を図５（ｅ）に図示
する。図５（ｅ）の方法では、先ず外装フィルム３の縁
部３１を縁部３１に沿って折り返して外装フィルム３に
重ね合わせ、そして折り返し部３２の側から、折り返し
部３２上と外装フィルム３上とに封止片７を熱溶着、接
着等により積層接着する。

【００２７】本発明の二次電池１は、特に非水電解液リ
チウム二次電池とするのが好ましく、以下にその場合の
好ましい構成について説明する。

【００２８】二次電池１に用いる電極体２は、積層電極
体、巻き取り電極体等であり得る。積層電極体とは、正
極集電体に正極活性物質を結着した正極と、負極集電体
に負極活性物質を結着した負極とをそれらの間にセパレ
ータを介在させて交互に積層してなる電極体である。そ
の形状および積層の数は任意であるが、形状については
矩形、また正極と負極の積層数を同一にするのが一般的
である。また巻き取り電極体とは、同様の正極と負極と
の間にセパレータを介在させて渦巻き状に巻き取ってな
る電極体である。その形状は一般に柱状であるが、巻き
取りの方法によりその底面形状は円形、矩形、扁平な楕
円形等にすることができる。

【００２９】正極集電体は、アルミニウム、ステンレ
ス、ニッケル等からなり、特にアルミニウムの金属箔が
好ましい。また負極集電体は、銅、ステンレス、ニッケ
ル等からなり、特に銅の金属箔が好ましい。また、金属
箔の代わりに網状体やパンチングメタルを用いることも
できる。集電体の厚さは１〜３０μｍ程度が好ましい。

【００３０】正極活性物質としては、リチウムイオンを
吸蔵・放出可能であれば無機および有機のいずれの化合
物をも使用できる。無機化合物の例は、ＭｎＯ、Ｖ
₂Ｏ₅、Ｖ ₆Ｏ₁₃、ＴｉＯ₂等の遷移金属酸化物、ニッケル
酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム
等のリチウムと遷移金属との複合酸化物、ＴｉＳ₂、Ｆ
ｅＳ、ＭｏＳ₂等の遷移金属硫化物が挙げられる。また
有機化合物の例は、ポリアニリン、ポリピロール、ポリ
アセン、ジスルフィド系化合物、ポリスルフィド系化合
物等である。

【００３１】負極活性物質としては、グラファイトやコ
ークス等の炭素系物質が挙げられるが、ケイ素、錫、亜
鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の酸化物や硫酸塩、金属
リチウム、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂｉ−Ｃｄ、Ｌｉ−Ｓｎ
−Ｃｄ等のリチウム合金、リチウム遷移金属窒化物、シ
リコン等も使用できる。

【００３２】正極活性物質および負極活性物質を集電体
上に結着するために、結着材が使用される。結着材とし
てはシリケート、ガラス等の無機化合物や、ポリフッ化
ビニリデン等の樹脂が使用できる。また、正極活性物質
および負極活性物質の結着厚は通常２０μｍ以上であ
り、またその上限は通常２００μｍ以下である。

【００３３】非水電解液に用いられる電解質としては、
六フッ化リン酸リチウム、過塩素酸リチウム、六フッ化
砒素酸リチウム、六フッ化硼酸リチウム、トリフルオロ
メタンスルホン酸リチウム、塩化リチウム、臭化リチウ
ム、ヨウ化リチウム等のリチウム塩が挙げられる。

【００３４】電解質を溶解する非水溶媒としては、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、ジエチルカーボネート、エチルメチルカ
ーボネート、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒ
ドロフラン、ジメトキシエタン等の他、γ−ブチルラク
トン等のラクトン類、スルフォラン等の硫黄化合物、ア
セトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらは
単独で使用しても、二種以上を混合して使用しても良
い。

【００３５】セパレータは、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−ブテン共重合体等からなる多孔性膜、またはこれらの
材料の繊維から構成される織布また不織布である。

【００３６】二次電池１に用いる外装フィルム３の例を
図６（ａ）および（ｂ）に図示する。外装フィルム３は
図６（ａ）に図示するように少なくともバリヤ層８１
と、バリヤ層８１の内側面に設けられる合成樹脂層８２
とを有する積層フィルムである。なお内側面とは、外装
フィルム３により電極体２を被包したとき内側となる面
を意味し、また外側となる面を外側面と呼ぶ。

【００３７】バリヤ層８１は好ましくは金属からなり、
金属箔、金属蒸着膜、金属スパッタ膜等を使用すること
ができる。該金属は、アルミニウム、鉄、銅、ニッケ
ル、チタン、モリブデン、金等の他、ステンレス、ハス
テロイ等の合金、または酸化アルミニウム等の金属酸化
物でも良い。加工性に優れたアルミニウムが特に好まし
い。バリヤ層８１がアルミニウム箔よりなる場合、その
厚さは２０〜１００μｍが好ましい。

【００３８】合成樹脂層８２は、熱可塑性樹脂、熱可塑
性エラストマー、熱硬化性樹脂、プラスチックアロイ等
の樹脂から構成されることができる。これらの樹脂は充
填剤を含んでも良い。

【００３９】熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、ポ
リビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）、エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール
三元共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
塩化ビニル、非晶性ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン共重合
体（ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＳＭＡ樹脂、ＡＣＳ樹脂、
ＡＳＡ樹脂等）、ポリアクリロニトリル、ポリオキシメ
チレン、ポリメチルメタクリレート、ポリフェニレンエ
ーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン、ポリイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、フッ素
樹脂（ポリ四フッ化エチレン、四フッ化エチレン−六フ
ッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン等）、液晶
ポリマー、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、ポリ
スルホン、ノルボルネン樹脂等を挙げることができる。

【００４０】熱可塑性エラストマーは、分子構造中に硬
質部と軟質部とを有してゴム弾性を示す材料の総称であ
る。スチレン系の熱可塑性エラストマーは、硬質部とし
てポリスチレン、軟質部としてブタジエン、イソプレン
等を有する。またポリエステル系の熱可塑性エラストマ
ーは、硬質部としてポリエステル、軟質部としてポリエ
ーテルを有し、ポリアミド系のものは、硬質部としてポ
リアミド、軟質部としてポリエーテル等を有する。その
他、オレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ウレタン系、塩
素化ポリエチレン系の熱可塑性エラストマーを例示する
ことができる。

【００４１】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
フェノールアルキル樹脂、フラン樹脂、アミノ樹脂（ユ
リア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等）、
不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エ
ポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポ
リウレタン、シリコーン樹脂等が挙げられる。

【００４２】プラスチックアロイは、二種以上の熱可塑
性材料を任意に溶解混合したものである。例えば、ポリ
カーボネートとＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリフェニレ
ンエーテル、ポリブチレンテレフタレート等とからなる
プラスチックアロイ、およびポリアミドとＡＢＳ樹脂、
ポリフェニレンエーテル、ポリオレフィン等とからなる
プラスチックアロイを使用することができる。

【００４３】合成樹脂層８２に使用する合成樹脂は、熱
溶着性、機械的強度等に応じて適宜選択され得る。特
に、強靭で耐衝撃性に優れた合成樹脂が好ましく、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリアミド等が好ましい。また合成樹脂層８２
の厚さは５〜１５０μｍ、特に２０〜７０μm程度が好
ましい。

【００４４】外装フィルム３は、バリヤ層８１および合
成樹脂層８２に加えて、図６（ｂ）に図示するように、
合成樹脂層８２の内側面に設けられる熱シール層８３、
およびバリヤ層８１の外側面に設けられる保護層８４を
さらに含むことができる。

【００４５】熱シール層８３は、外装フィルム３の熱溶
着を容易にするための層であって、合成樹脂層８１に使
用する合成樹脂より低い融点の合成樹脂からなる。熱シ
ール層８３を構成する材料は好ましくは、比較的低温
（例えば２００℃以下）で溶融する樹脂、例えばポリエ
チレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオ
ノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体等である。

【００４６】保護層８４は、外装フィルム３に耐薬品
性、耐摩擦性等を付与する層である。その材料として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィ
ン、アイオノマー、非晶性ポリオレフィン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリアミド等の樹脂を挙げることが
できる。

【００４７】外装フィルム３は、従来技術に既知の方法
に従って、バリヤ層８１および合成樹脂層８２、所望に
より熱シール層８３および保護層８４を積層して製造す
ることができる。また、外装フィルム３の熱溶着による
接合は、通常、１００〜２００℃の温度、１〜１０ｋｇ
／ｃｍ²の圧力で、１〜６０秒間保持することにより行
われる。接合部の幅は１〜１０ｍｍ程度である。

【００４８】本発明の二次電池１に用いる封止部５、絶
縁部材６および封止片７は、従来技術に既知の方法に従
って、例えば積層フィルム３について上記したような樹
脂から作製した部材より構成することができる。また、
接着部５２および図５（ｂ）に図示する封止片７に用い
る合成樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
フェノキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂等の熱
硬化性樹脂または常温硬化性樹脂に充填材を分散させた
ものが好ましい。

【００４９】

【実施例】実施例１正極活性物質としてニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉ
Ｏ₂）を、導電化材として炭素粉末を、また結着材とし
てポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用い、これらを
Ｎ−メチル−α―ピロリドン（ＮＭＰ）中で混合してペ
ーストにした。得られたペーストを正極集電体である厚
さ１５μｍのアルミニウム箔上に塗布し、溶媒を乾燥除
去して正極を作製した。また、負極活性物質として炭素
粉末を、結着材としてＰＶｄＦを用い、これらをＮＭＰ
中で混合してペーストにした。得られたペーストを負極
集電体である厚さ１０μｍの銅箔上に塗布し、溶媒を乾
燥除去して負極を作製した。正極および負極、並びに多
孔質ポリエチレンフィルムからなるセパレータを図７に
図示するように積層し、そして断面が扁平な楕円となる
ようにそれらを巻き取って巻き取り電極体とした。但
し、電極体の最外周面にはセパレータを露出させ、また
正極および負極は図８に図示するように巻き取り電極体
の軸方向に沿って電極体の最外周面から外側に延長し
た。そして、図３に示す形状の外部端子を正極および負
極の延長部にそれぞれ超音波溶接にて取り付けた。次い
で、上下にフランジ部を有する絶縁部材を用意し、その
中空部に外部端子の突出部を挿入した。そして、外部端
子を備えた側より電極体を被包する外装フィルムに、外
部端子の突出部に対応する部分で小孔を穿設し、突出部
を小孔に通し、絶縁部材のフランジ部の間に外装フィル
ムの小孔の周縁部を挿入し、そして外部端子の突出部に
ナットを螺着した。その後、外部端子を有さない側をも
外装フィルムで被包し、外装フィルムを重ね合わせてそ
の縁部を熱溶着し、一方が開口した袋状に成形した。電
解質である六フッ化リン酸リチウムをエチレンカーボネ
ートとジエチルカーボネートの混合溶媒中に溶解して電
解液を調製した。得られた電解液を、該開口部より電池
内に注入した。注入後、該開口部を熱溶着して、電極体
を外装フィルムにより密封した。さらに、外装フィルム
の縁部を縁部が延びる方向に沿って折り返し、折り返し
部を外装フィルムに熱溶着した。さらに、ポリエチレン
テレフタレートからなる封止片を折り返し部および外装
フィルムと積層接着し、二次電池を作製した。

【００５０】比較例１実施例１と同様に、電極体を外装フィルムにより密封し
て二次電池を作製した。但し、電極体に設けた外部端子
は、外装フィルム縁部の外装フィルムの接合部より突出
させた。

【００５１】試験例１実施例１および比較例１で作製した二次電池を、温度６
０℃および相対湿度９５％の雰囲気に静置し、１００、
２００、５００および１０００時間後に電池内部の水分
濃度を測定した。結果を図９に図示する。図９は、横軸
を静置時間、そして縦軸を二次電池内の水分濃度とした
グラフである。該グラフから解るように、本発明の二次
電池では、試験開始時から１０００時間静置後まで電池
内部の水分濃度がほとんど変化せず、良好な密封性を示
した。それに対して従来の二次電池では、１００時間静
置後から既に電池内部の水分濃度が有意に上昇し、１０
００時間静置後の水分濃度は試験開始時の約９倍となっ
た。

【００５２】

【発明の効果】本発明の二次電池は、電極体に突出部を
有する外部端子を備え、該突出部で外装フィルムを貫通
して外部端子が電池外部に突出するので、外装フィルム
と外部端子との接合部が存在しない。そのため、該接合
部からの水の浸入が防止され、密封性の高い二次電池を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の二次電池を外装フィルムを
透視して図示する斜視図である。

【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ’線断面図であ
る。

【図３】図３は、外部端子の斜視図である。

【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、封止部の例を図
示する断面図である。

【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、外装フィルムの縁部
を封止する方法の例を図示する断面図である。

【図６】図６（ａ）および（ｂ）は、外装フィルムの
例を図示する断面図である。

【図７】図７は、実施例１における正極、負極および
セパレータの積層状態を図示する断面図である。

【図８】図８は、実施例１の巻き取り電極体を図示す
る斜視図である。

【図９】図９は、横軸を静置時間、そして縦軸を二次
電池内の水分濃度とした試験例１の結果を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１二次電池２電極体３外装フィルム４外部端子５封止部６絶縁部材７封止片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極体と、該電極体を被包する外装フィ
ルムとを有し、上下二枚の該外装フィルムを重ね合わせ
てその縁部を接合することにより該電極体を密封してな
る二次電池において、該電極体は突出部を有する外部端
子を備え、該突出部は該外装フィルムを貫通して電池外
部に突出し、そして該突出部に封止部を周設することを
特徴とする二次電池。
【請求項２】前記突出部の外装フィルムと接触する部
分に絶縁部材を備えることを特徴とする、請求項１記載
の二次電池。
【請求項３】前記外装フィルムの縁部を回り込み、上
下二枚の外装フィルム上に接合された該縁部に沿って延
在する封止片を備えてなることを特徴とする、請求項１
または２に記載の二次電池。
【請求項４】前記外装フィルムの縁部は縁部に沿って
折り返され、該折り返し部側において該折り返し部およ
び外装フィルムと積層接着する封止片を備えることを特
徴とする、請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項５】電極体を外装フィルムで被包し、上下二
枚の該外装フィルムを重ね合わせてその縁部を接合する
ことにより該電極体を密封することからなる二次電池の
製造方法において、該電極体に突出部を有する外部端子
を設け、該突出部を該外装フィルムを貫通させて電池外
部に突出させ、そして該突出部と該外装フィルムとの間
を封止することを含む二次電池の製造方法。
【請求項６】前記突出部と前記外装フィルムとを絶縁
することを含む、請求項５記載の二次電池の製造方法。
【請求項７】前記外装フィルムの縁部を回り込み、上
下二枚の外装フィルム上に延在する封止片を接合された
該縁部に沿って設けることを含む、請求項５または６に
記載の二次電池の製造方法。
【請求項８】前記外装フィルムの縁部を縁部に沿って
折り返し、該折り返し部側において該折り返し部および
外装フィルムと積層接着する封止片を設けることを含
む、請求項５または６に記載の二次電池の製造方法。