JP2004362935A

JP2004362935A - リード導体、リード、電力貯蔵デバイス、リード導体の製造方法、及び、リードの製造方法

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Publication number: JP2004362935A
Application number: JP2003159813A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Tanaka; 浩介田中; Susumu Onuki; 晋大貫; Keiichi Tanaka; 啓一田中
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP4677708B2

Abstract

【課題】リード導体からの絶縁体の剥離を長期間にわたって十分防止でき低コスト化が可能なリード導体、リード、電力貯蔵デバイス、及び、これらの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のリード導体１９は、非水電解液２０、正極３０、及び、負極３２が封入される第一袋体１１４の内部から外部まで突出すると共に、第一袋体１１４の内面に形成された絶縁体２１に融着され、リード導体１９における絶縁体２１が融着される部分には、リード導体１９が突出する方向と交差する方向に延びる溝１２０が形成されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等の電源として用いられる電解質電池、キャパシタ等の電力貯蔵デバイス、これに用いるリード導体、リード及びこれらの製造方法に係り、より詳細には、正極、負極、電解質媒体等を封入する袋体を備える電力貯蔵デバイス、これに用いるリード導体、リード及びこれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化の要求に合わせて、その電源として用いられる電池の小型化、軽量化の要求が強まっている。一方、電池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も求められている。こうした要求を満たすため、主として合成樹脂等からなる袋体の内部に正極、負極及び電解液等が封入された電解質電池（例えば、Ｌｉイオン電池やリチウムポリマー電池等の非水電解質電池など）への期待が高まっている。
【０００３】
こうした電解質電池においては一般に、正極及び負極から電流を外部に取り出すために、袋体の内部から外部までリード導体が延びている。正極用及び負極用のそれぞれのリード導体は、袋体の内面の絶縁体と熱融着されることによってシールされている。
【０００４】
従来の電解質電池においては、長期にわたって充電及び放電を繰り返すうちに、絶縁体がリード導体から剥がれることがある。例えば、リード導体／絶縁体の組み合わせが、金属／アイオノマー、金属／変性ポリプロピレン等の電池において、電解液中に塩素又はフッ素含有リチウム塩が含まれると、６０℃以上の高温では、リード導体／絶縁体の界面の接着力が低下し、界面でリード導体と絶縁体との剥離が生じやすい。そして、この剥離部を通して外部からの水分、酸素など電池内部への侵入を促進し、電池性能を低下させることが明らかになっている。
【０００５】
そして、このようなリード導体からの絶縁体の剥がれを防止すべく、例えば、リード導体にアルマイト処理やベーマイト処理をする方法（特許文献１参照）や、リード導体に乾式ブラスト処理、湿式ブラスト処理、エンボス加工処理等の機械的粗面処理を行う方法（特許文献２参照）が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１４９９１３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１４９９１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アルマイト処理やベーマイト処理を行う方法では、リード導体において絶縁体によって被覆される部分のみに当該処理を行う必要があるため、マスク工程等が必要とされて作業が繁雑となり高コスト化の原因となる。一方、ブラスト法等の機械的粗面処理を行う方法では、リード導体からの絶縁体の剥離の防止効果が十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低コスト化が可能でかつリード導体からの絶縁体の剥離を長期間にわたって十分に防止できるリード導体、リード、これを用いた電力貯蔵デバイス、リード導体及びリードの製造方法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】
本発明者らは上記従来技術の問題点について検討した。その結果、リード導体と絶縁体との間において、袋体の外部から内部への水分等の物質の移動や、袋体内部から外部へのフッ素化合物等の電解質の移動が生じることを見出した。そして、リード導体と絶縁体との間において、これらの物質が移動することによってリード導体が腐食され、絶縁体がリード導体から剥離しやすくなることを見出した。特に、非水電解質媒体を用いる非水電解質電池では、水分と非水電解液中のフッ素化合物等とが反応してフッ酸等の腐食物質が生成し、このような腐食の傾向が著しい。
【００１０】
そこで、本発明にかかるリード導体は、電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第一袋体の内部から外部まで突出すると共に、第一袋体の内面に形成された絶縁体に融着されるリード導体であって、リード導体における絶縁体が融着される部分には、リード導体が突出する方向と交差する方向に延びる溝が形成されている。
【００１１】
また、本発明に係るリードは、電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第二袋体の内部から外部まで突出するリード導体と、リード導体を被覆すると共に第二袋体の内面に融着される絶縁体と、を備えるリードであって、リード導体において絶縁体に被覆された部分の表面には、リード導体が突出する方向に対して交差する方向に延びる溝が形成されている。
【００１２】
また、本発明にかかる電力貯蔵デバイスは、内面に絶縁体を有する第一袋体と、第一袋体の内部に封入される電解質媒体、正極及び負極と、第一袋体の内面の絶縁体と融着され第一袋体の内部から外部まで突出する正極用リード導体と、第一袋体の内面の絶縁体と融着され第一袋体の内部から外部まで突出する負極用リード導体と、を備える電力貯蔵デバイスにおいて、正極用リード導体及び負極用リード導体の少なくとも一方における、第一袋体の内面の絶縁体と融着された部分には、リード導体が突出する方向に対して交差する方向に延びる溝が形成されている。
【００１３】
これらの発明によれば、リード導体において絶縁体に被覆された部分に、リード導体が第一袋体または第二袋体の内部から外部まで延びる方向に対して交差する方向に延びる溝が形成されている。これによって、リード導体と絶縁体との間において、リード導体が突出する方向に沿う水分や電解質媒体等の物質の移動が十分に抑制される。このため、リード導体と絶縁体との間におけるリード導体の腐食が十分に抑制される。従って、リード導体からの絶縁体の剥離が長期間にわたって十分に防止される。また、このような溝は、プレス加工等によって容易に形成できるので、低コストでの実現が可能である。
【００１４】
ここで、溝が互いに離間して複数形成されることが好ましく、これにより、リード導体と絶縁体との間における物質の移動がより制限される。
【００１５】
また、リード導体が板状体である場合には、溝を板状体の両面に形成することが好ましく、これによって絶縁体のはがれを効果的に抑制できる。
【００１６】
また、絶縁体は、加熱したときの変形量が互いに異なる少なくとも２つの層を含むことが好ましく、これによって、このリードを、金属層を有する袋体と熱融着させる場合に、リード導体と金属層との短絡の可能性を低減できる。
【００１７】
また、この絶縁体の２つの層のうちの一方の層は、電子線照射により架橋された層であることが好ましく、これにより、他方の層に比して変形量が少ない層を好適に形成できる。
【００１８】
あるいは、この絶縁体の２つの層のうちの一方の層は、他方の層に比して融点が高くてもよく、これによっても、他方の層に比して変形量が少ない層を好適に形成できる。
【００１９】
本発明に係るリードの製造方法は、電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第一袋体の内部から外部まで突出すると共に、第一袋体の内面に形成された絶縁体に融着されるリード導体の製造方法であって、リード導体の表面に、リード導体が突出される方向に対して交差する方向に延びる溝を形成する工程を含む。
【００２０】
また、本発明にかかるリード導体の製造方法は、電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第二袋体の内部から外部まで突出するリード導体と、リード導体を被覆すると共に第二袋体の内面に融着される絶縁体と、を備えるリードの製造方法であって、リード導体の表面に、リード導体が突出される方向に対して交差する方向に延びる溝を形成する工程と、リード導体において溝が形成された部分に絶縁体を被覆する工程と、を含む。
【００２１】
このような製造方法によれば、上述の如きリード導体、リードを好適に製造できる。
【００２２】
ここで、プレスによって溝を形成することが好ましい。これによれば、簡易に溝を形成できるので大量生産を低コストで行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面と共に、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の構成要素には同一の符号を付すこととする。
【００２４】
図１は、本発明の電力貯蔵デバイスの好適な実施形態を示す斜視図であり、電力貯蔵デバイスとしての非水電解質電池を示している。本実施形態の非水電解質電池１０は、図１に示すように薄肉形となっており、非水電解質電池１０は、非水の溶媒（例えば有機溶媒）に電解質（例えばフッ化リチウム化合物）が溶解された非水電解液（電解質媒体）を含む単一の電気化学セルを、周縁部が熱融着されてヒートシールされる部分１２が形成された封入袋１４に封入することにより構成されている。この非水電解質電池１０においては、正極用リード１８ａ、負極用リード１８ｂの一端が封入袋１４の上部から上方に延び、外部との電気的な接続を可能にしている。なお、正極用リード１８ａ、負極用リード１８ｂはそれぞれ、封入袋１４の内部から外部までのびるリード導体１９を有しており、それらの外周にはそれぞれ絶縁体２１が被覆されている。ここで、封入袋１４及び絶縁体２１が絶縁体付の封入袋１１４を構成し、絶縁体付の封入袋１１４が第一袋体に対応する。また、封入袋１４が第二袋体に対応する。
【００２５】
図２は、図１の非水電解質電池１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視図である。図２に示すように、この封入袋１４は、非水電解液２０の浸透を抑制する観点から、例えばアルミニウムからなる金属箔又は金属層２２をプラスチック層からなる層２４，２８が挟持することにより形成された多層フィルムからなっている。
【００２６】
より詳細に述べると、封入袋１４は、非水電解液２０と接触する上記多層フィルムの最も内側の層２４の周縁部を熱融着することにより形成されている。ここで、最も内側の層２４は、この内側層２４の周縁部に形成されるヒートシール部分１２における非水電解液２０の漏出を防止する観点から、例えばマレイン酸変性ポリオレフィン（例えばマレイン酸変性低密度ポリエチレン）からなり、封入袋１４の最も外側の層２８は、金属層２２を外傷から保護するために設けられ、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる。
【００２７】
また、封入袋１４内に収容される非水電解液２０としては、例えばプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の有機溶媒に、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６のようなフッ化リチウム化合物からなる溶質を溶解したものが用いられる。さらに、封入袋１４内には、非水電解液２０に浸される正極板（正極）３０と負極板（負極）３２が封入され、これら正極板３０及び負極板３２は、集電体と呼ばれる金属箔又はエキスパンデッドメタルの金属基材（図示せず）と、金属基材上に形成された活物質層（図示せず）とからなる。また、正極板３０と負極板３２との間には、非水電解液２０の拡散を防止するためのセパレータ３４が配置されている。
【００２８】
さらに、正極板３０の金属基材は、導線３６を介して正極用リード１８ａのリード導体１９の一端に接続され、リード導体１９の他端は封入袋１４の外部に延びている。負極板３２の金属基材も、負極用リード１８ｂのリード導体１９の一端に導線３８を介して接続され、そのリード導体１９の他端は封入袋１４の外部に延びている。また、正極用リード１８ａのリード導体１９の一部及び負極用リード１８ｂのリード導体１９の一部はそれぞれ絶縁体２１と溶着することによって被覆されている。そして、正極用リード１８ａ及び負極用リード１８ｂは、各々の絶縁体２１が封入袋１４の最も内側の層２４と熱融着されることによって封入袋１４に取り付けられている。
【００２９】
ここで、正極用リード１８ａ、負極用リード１８ｂについて詳細に説明する。
【００３０】
図３は正極用リード１８ａ，負極用リード１８ｂの一部破断斜視図である。本実施形態に係る正極用リード１８ａ、負極用リード１８ｂは、所定長さの矩形板状の電気導電体であるリード導体１９と、このリード導体１９の長さ方向ほぼ中央部の外周を取り囲むように融着されて被覆する絶縁体２１を有している。ここで、リード導体１９の長さ方向は、上述の非水電解質電池１０においてリード導体１９が封入袋１４の内部から外部に延びる方向に対応する。
【００３１】
そして、本実施形態に係る正極用リード１８ａ、負極用リード１８ｂにおいて、リード導体１９における絶縁体２１が被覆される部分の表面に、このリード導体１９の長さ方向に直交する方向に延びる複数の溝１２０が形成されている。
【００３２】
この溝１２０は、リード導体１９の長さ方向に互いに離間されて形成されている。この溝１２０の深さは、導体の厚さに対して１〜２０％とすることが好ましく、５〜１５％とすることがより好ましい。また、この溝１２０の開口幅は、２〜５００μｍとすることが好ましく、５〜５０μｍとすることがより好ましい。さらに、溝１２０の間隔は、例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００３３】
さらに、この溝１２０は、リード導体１９の両方の主表面１９ａ、１９ｂに各々形成されている。そして、溝１２０は、各々の主表面１９ａの一方の縁から他方の縁までに亘って連続して形成されている。また、溝１２０の断面形状は、例えば、矩形である。
【００３４】
正極用リード１８ａ用のリード導体１９の材料としては、例えば、アルミニウムや、ステンレスを利用できる。
【００３５】
例えば、アルミニウムを用いる場合には、アルミニウムの純度を９７％以上とすることが好ましい。アルミニウムの純度が９７％未満では、不純物が非水電解質電池１０の性能に悪影響を与えることとなる場合がある。
【００３６】
また、負極用リード１８ｂのリード導体１９の材料としては、過充電時にリチウム等の析出物が生じたり、又は電位差が大きくなる過放電時にはリチウム合金等を形成し難く且つ溶解しにくいもの、例えばニッケル、銅、あるいは、ステンレス、又は、これらの合金からなるものを利用できる。これらの合金としては、例えば、ニッケルメッキ銅が挙げられる。
【００３７】
絶縁体２１は、リード導体１９の外周に熱融着される熱可塑層２３を有する。この熱可塑層２３は、溝１２０内に食い込むようにしてリード導体１９の外周を被覆しシールしている。
【００３８】
この熱可塑層２３は、例えば、熱可塑性ポリオレフィン樹脂を利用できる。このような熱可塑性ポリオレフィン樹脂としては、リード導体１９に接着可能なものが用いられ、このうち、加熱により溶融してリード導体１９に対してより融着しやすくなることから、ポリエチレン、酸変性ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、酸変性ポリプロピレン（例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン）、アイオノマー等の反応性樹脂又はこれらの混合物が好ましい。ここで、封入袋１４の最も内側の層２４を構成する材料として耐熱性に優れるポリプロピレンが用いられる場合には、上記の熱可塑性ポリオレフィン樹脂のうちポリプロピレン又は酸変性ポリプロピレンを用いることが好ましい。この場合、熱可塑性ポリオレフィン樹脂としてポリエチレンやエチレン酢酸ビニル共重合体を用いる場合に比べて、絶縁体２１と封入袋１４の最も内面の層２４との接着性を高め、非水電解質電池１０に高い耐熱性を付与することが可能となる。なお、上記のアイオノマーとしては、ポリエチレン、ポリプレピレン等の単独重合体若しくはエチレンとメタクリル酸等の共重合体をＮａ、Ｍｇ、Ｋ等で架橋させたものが用いられる。
【００３９】
また、絶縁体２１は、熱可塑層２３の外側に架橋層２５を含む。架橋層２５としては、架橋されたポリオレフィン樹脂を利用できる。ポリオレフィン樹脂は、封入袋１４の最も内側の層２４と熱融着可能であるものであればよいが、上述の熱可塑性ポリオレフィン樹脂と同じ樹脂が用いられることが好ましい。これは、上述の熱可塑性ポリオレフィン樹脂と異なる樹脂が用いられると、熱可塑層２３と架橋層２５との間の接着力が低下する傾向があるからである。
【００４０】
ここで、封入袋１４の最も内側の層２４を構成する材料として耐熱性に優れるポリプロピレンが用いられる場合には、上記のポリオレフィン樹脂としてポリプロピレン又は酸変性ポリプロピレンが用いられることが好ましい。この場合、上記ポリオレフィン樹脂としてポリエチレンやエチレン酢酸ビニル共重合体を用いる場合に比べ、絶縁体２１と封入袋１４の最も内面の層２４との接着性、及び非水電解質電池１０の耐熱性が一層向上することになる。
【００４１】
ポリオレフィン樹脂を架橋する方法としては、電子線やガンマ線等の電離放射線の照射による架橋、パーオキサイド等による化学架橋、シラン架橋等が用いられる。上記ポリオレフィン樹脂を電離放射線によって架橋する場合、必要に応じてポリオレフィン樹脂に架橋助剤が添加される。この架橋助剤としては、例えばトリメチロールプロパンメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が用いられる。
【００４２】
架橋されたポリオレフィン樹脂は、その融点以上に加熱されても耐熱変形性に優れ、また、リード１８ａ，１８ｂの絶縁体２１を封入袋１４の内面と熱融着させるときでも、リード導体１９と封入袋１４の金属層２２との間のショートを十分に防止することが可能となる。
【００４３】
また、架橋ポリオレフィン樹脂においては、そのゲル分率が２０％〜９０％であることが好ましい。ゲル分率は、架橋の度合いを示す指標であり、キシレン等の溶媒に不溶になった架橋ポリオレフィン樹脂中のゲル（不溶になった高分子鎖）の割合をいう。ゲル分率が２０％未満では、架橋の度合いが不十分であり、封入袋１４の内面と架橋層２５とを熱融着するときに封入袋１４の金属層２２とリード導体１９とがショートしやすい傾向がある。一方、ゲル分率が９０％を超えると、架橋の度合いが大きすぎ、封入袋１４と架橋層２５との間の接着性が悪くなり、非水電解液２０が漏出しやすい傾向がある。
【００４４】
なお、負極用リード１８ｂのリード導体１９に被覆された絶縁体２１も熱可塑層２３と架橋層２５を備えており、熱可塑層２３を構成する熱可塑性ポリオレフィン樹脂、架橋層２５を構成する架橋ポリオレフィン樹脂としてはそれぞれ、正極用リード１８ａのリード導体１９において用いられる熱可塑性ポリオレフィン樹脂、及び架橋ポリオレフィン樹脂を用いることができる。
【００４５】
上記非水電解質電池１０によれば、リード導体１９における絶縁体２１に被覆された部分に、リード導体１９が内部から外部まで延びる方向に対して直交する方向に延びる溝１２０が形成されている。このため、リード導体１９と絶縁体２１との間において、リード導体１９が延びる方向に沿う水分やフッ化物等の物質の移動が十分に抑制される。これにより、このリード導体１９と絶縁体２１との間におけるリード導体１９の腐食が十分に防止される。従って、リード導体１９からの絶縁体２１の剥離を長期間にわたって十分に防止できる。特に、電解質にフッ化物を有する場合には、フッ化物と水との反応によって生成されるフッ酸等の腐食物の生成も低減されて効果が高い。
【００４６】
また、絶縁体２１の熱可塑層２３が溝１２０内に食い込んでいるので、アンカー効果によって、リード導体から絶縁体２１が剥離されにくくなっている。
【００４７】
従って、非水電解液の漏出による電池１０の性能劣化が十分に防止されると共に、封入袋１４の外部に漏出するフッ酸により外部機器が腐食されることが十分に防止される。
【００４８】
ここで、溝１２０の断面形状は、特に限定されず、矩形断面以外に、例えば、Ｖ字状、Ｕ字状等の断面形状の溝の適用が考えられる。
【００４９】
また、溝１２０は、リード導体１９の側面１９ｃ，１９ｄに形成されていてもよい。
また、溝１２０は、必ずしもリード導体１９の一方の縁から他方の縁まで延在していなくてもよい。
【００５０】
つぎに、電池１０の製造方法について説明する。まず、第一の製造方法について説明する。ここでは、まず、リード導体１９及び正極用リード１８ａの製造方法について説明する。
【００５１】
はじめに、図４（ａ）に示すように、正極用リード１８ａのリード導体１９として、矩形の平板状の所定長さのアルミニウム板を用意する。そして、このリード導体１９の表裏面の一部に、図４（ｂ）に示すように、幅方向に延びる溝１２０を形成する。この溝１２０は、その表面に、リード導体１９の長さ方向に直交する向きの突条２０５が形成された金型でリード導体１９をプレスすることにより形成する。
【００５２】
一方、図５（ａ）に示すように、例えば無水マレイン酸変性低密度ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性の熱可塑性フィルム２３Ａと、例えば低密度ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂からなり架橋層を形成可能な熱可塑性フィルム２５ＡをそれぞれＴダイやインフレーション押出機で作製する。そして、図５（ｂ）に示すように、熱可塑性フィルム２５Ａに対しては架橋処理を行って、架橋された熱可塑性フィルム２５Ｂを作成する。架橋処理の方法としては、γ線や電子線等の電離放射線による照射架橋、パーオキサイド等による化学架橋、シラン架橋等が用いられるが、生産性を向上させる観点からは、短時間で架橋させることが可能な照射架橋が最も好ましい。そして、こうして得られた架橋された熱可塑性フィルム２５Ｂと、上述の熱可塑性フィルム２３Ａとを、図５（ｃ）に示すようにそれぞれ熱ラミネートにより貼りあわせて、熱可塑層２３と、架橋層２５の２層からなる絶縁体２１を得る。
【００５３】
つぎに、こうして得られる絶縁体２１を２枚用意し、図６に示すように、それぞれの熱可塑層２３をリード導体１９に向けてリード導体１９を挟む。その後、絶縁体２１を加熱して絶縁体２１の熱可塑層２３とリード導体１９とを熱融着させる。こうして、図７に示すような正極用リード１８ａが得られる。
【００５４】
負極用リード１８ｂも、上述した方法と同様の方法で作製される。ただし、負極用リード１８ｂのリード導体１９は、正極用リード１８ａのリード導体１９に用いられる材料であってもよいが、銅、ニッケル、ステンレス、又は、ニッケルメッキ銅等のこれらの合金からなるものを用いることが好ましい。
【００５５】
なお、リード１８ａ，１８ｂの作製方法は、上述した方法に限定されるものではない。例えば、ポリオレフィン樹脂からなる１層の熱可塑性フィルムを用意し、この熱可塑性フィルムをリード導体１９に熱融着させた後、この熱可塑性フィルムの外側から、透過距離がフィルムの厚さよりも小さくなるように制御した電子線を照射することによってもリード１８ａ，１８ｂを得ることができる。この場合、熱可塑性フィルムのうち電子線があたった部分が架橋層２５となり、電子線があたらなかった部分は熱可塑層２３となる。
【００５６】
このような製造方法によれば、上述の如き溝１２０が形成されたリード導体１９、リード１８ａ、１８ａが好適に形成できる。さらに、プレスにより溝１２０を形成しているので、大量生産に好適であって低コストでの生産が可能である。
【００５７】
つぎに、上述した正極用リード１８ａ及び負極用リード１８ｂを封入袋１４に取り付ける方法の一例について説明する。
【００５８】
正極用リード１８ａ及び負極用リード１８ｂが取り付けられる封入袋１４は、以下のようにして作製される。すなわち、まず、表面にマレイン酸変性ポリオレフィンからなる層を含み、且つ内部に金属箔又は金属層を含む矩形状の多層フィルムを一対用意する。つぎに、マレイン酸変性ポリオレフィンの層が対向するようにこれら多層フィルムを重ねあわせ、矩形の周囲の２辺を、シール機を用いて所定の加熱条件で所望のシール幅だけヒートシールする。こうして２辺（図示上方側及び紙面に垂直な方向側）に開口を有する封入袋１４が得られる（図８（ａ）参照）。
【００５９】
このような封入袋１４に対して、正極用リード１８ａ及び負極用リード１８ｂの一部を封入袋１４の上部の開口を通して封入袋１４内に収容する。このとき、正極用リード１８ａの絶縁体２１、負極用リード１８ｂの絶縁体２１がそれぞれ封入袋１４の最も内側の層２４の間に配置されるように収容する。そして、リード導体１９，１９と正極板３０，負極板３２とを各々接続した後、絶縁体２１を、封入袋１４の開口端部によって挟み込み、シール機を用いて絶縁体２１の架橋層２５と封入袋１４の最も内側の層２４とを熱融着させる（図８（ｂ）参照）。ここでは、リード導体１９の長さ方向の一端が封入袋１４の内部から外部に突出する状態で、溝１２０を被覆する絶縁体２１が封入袋１４のもっとも内側の層２４に融着される。
【００６０】
このとき、絶縁体２１には架橋層２５が含まれており、絶縁体２１における架橋層２５の融点は熱可塑層２３よりも低く、架橋層２５は熱可塑層２３に比して溶融しにくくなっているので、熱融着時の加熱によってリード導体１９と封入袋１４の金属層２２との間のショートが十分に防止される。
【００６１】
続いて、残りの開口部から封入袋１４内に非水電解液２０を投入すると共に、内部を減圧して開口を熱シールし、図１のような非水電解質電池が得られる。
【００６２】
次に、本実施形態にかかる他の電池の製造方法について説明する。本実施形態において、上述の製造方法と異なる点は、あらかじめ、絶縁体２１を封入袋１４の内面に融着して絶縁体付の封入袋（第一袋体）１１４を形成し（図９（ａ）参照）、溝１２０が形成される一方絶縁体２１が融着されていない図４（ｂ）の状態のリード導体１９を、図９（ａ）に示すように絶縁体付の封入袋１１４内に挿入し、絶縁体付きの封入袋１１４内の絶縁体２１の熱可塑層２３に融着させる点である（図９（ｂ）参照）。ここでは、リード導体１９の長さ方向の一端が封入袋１４の内部から外部に突出する状態で、リード導体１９における溝１２０が形成された部分が封入袋１４のもっとも内側の層２４に融着される。これによっても上述と同様の電池が製造でき、同様の作用効果を有する。
【００６３】
ここで、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では、電力貯蔵デバイスとして、非水電解質電池１０が用いられているが、水溶液中に電解質が溶解した水系電解質電池を用いてもよい。さらに、電解質電池に代えてキャパシタが用いられても良い。この場合、正極板３０及び負極板３２のそれぞれにおいて固体活性炭を用いる必要がある。また、キャパシタが用いられる場合は、負極用リード１８ｂのリード導体１９としてアルミニウムを用いることが好ましい。
【００６４】
以下、本発明の内容を、実施例を用いてより具体的に説明する。
（実施例１）
まず、リード導体１９として、厚さが０．１ｍｍで幅が５ｍｍ、長さが５０ｍｍの銅板を用意した。そして、このリード導体１９の表裏面に、プレスにより溝１２０を形成した。ここで、溝１２０の深さは１０μｍ、断面形状はほぼ矩形、溝１２０の間隔は０．５ｍｍ間隔とし、溝１２０はリード導体１９の表面の一方の縁から他方の縁まで延びるように形成され、溝１２０を１０本形成した。
【００６５】
一方、厚さが５０μｍの無水マレイン酸変性低密度ポリエチレンフィルム（密度：０．９２ｇ／ｃｍ^３、メルトフローレート（ＭＦＲ）：１．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１２３℃）と、厚さが５０μｍの低密度ポリエチレンフィルム（密度：０．９２ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ：１．０ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１２３℃）とを用意し、そのうちの低密度ポリエチレンフィルムについては、電子線照射装置を用いて、加速電圧２００ｋＶの電子線を吸収線量が３０ｋＧｙとなるように照射して架橋させた。また、上記無水マレイン酸変性低密度ポリエチレンフィルム及び低密度ポリエチレンフィルムのＭＦＲは、ＪＩＳＫ−６７６０（試験温度：１９０℃、負荷：２１．１７Ｎ）に従って測定した。
【００６６】
そして、無水マレイン酸変性低密度ポリエチレンフィルムと、低密度ポリエチレンフィルムとを１５０℃で熱ラミネートすることによって貼りあわせた。つぎに、このラミネートフィルムを切断して７ｍｍ×１５ｍｍの正方形の絶縁体２１を２枚得た。
【００６７】
その後、２枚の絶縁体２１がリード導体１９を介して対向するように重ね合わせ、この状態で、１５０℃×１０秒の熱プレスにより絶縁体２１をリード導体１９で溝１２０が形成された部分に熱融着させ、その後、導体幅方向の絶縁長が９ｍｍとなるように切断して、負極用リード１８ｂを形成した。
【００６８】
こうして得られた負極用リード１８ｂを、炭酸エチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＥＣ）：炭酸ジエチル（Ｄｉｅｔｈｙｌｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＤＥＣ）：炭酸ジメチル（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＤＭＣ）＝１：１：１で、かつフッ化リチウム化合物を含む電解液中に浸漬し、剥がれるまでの時間を観察した。その結果、１６８時間経過してもリード導体１９からの絶縁体２１の剥離は見られなかった。
【００６９】
（比較例１）
リード導体１９に溝１２０を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして負極用リードを得た。そして、実施例１と同様に、負極用リードを電解液中に浸漬した。その結果、３ｈでリード導体から絶縁体が剥離した。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、リード導体からの絶縁体の剥離を長期間にわたって十分に、かつ、低コストに防止できる。従って、電解液の漏出が十分に抑制され、電池の性能の劣化、外部の機器の腐食を十分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電力貯蔵デバイスの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視図である。
【図３】図３は、本発明のリードの一実施形態を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、リードの製造方法を説明する斜視図、図４（ｂ）はリードの製造方法を説明する図４（ａ）に続く斜視図である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、リードの製造方法を説明する図４（ｂ）に続く模式図である。
【図６】図６は、リードの製造方法を説明する図５に続く斜視図である。
【図７】図７は、リードの製造方法を説明する図６に続く斜視図である。
【図８】図８（ａ）は、非水電解質電池の製造方法を説明する模式図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に続く非水電解質電池の製造方法を説明する模式図である。
【図９】図９（ａ）は、非水電解質電池の他の製造方法を説明する模式図、図９（ｂ）は、図９（ａ）に続く非水電解質電池の他の製造方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１０…非水電解質電池、１４…封入袋（第二袋体）、１８ａ…正極用リード、１８ｂ…負極用リード、１９…リード導体、２０…非水電解液（電解質媒体）、２１…絶縁体、２２…金属層、２３…熱可塑層、２５…架橋層、３０…正極板（正極）、３２…負極板（負極）、１１４…絶縁体付の封入袋（第一袋体）、１２０…溝。

Claims

電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第一袋体の内部から外部まで突出すると共に、前記第一袋体の内面に形成された絶縁体に融着されるリード導体であって、
前記リード導体における前記絶縁体が融着される部分には、前記リード導体が突出する方向と交差する方向に延びる溝が形成されたリード導体。
前記溝が互いに離間して複数形成された請求項１に記載のリード導体。
板状体であり、前記溝は前記板状体の両主面に形成された請求項１又は２に記載のリード導体。
電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第二袋体の内部から外部まで突出するリード導体と、前記リード導体を被覆すると共に前記第二袋体の内面に融着される絶縁体と、を備えるリードであって、
前記リード導体において前記絶縁体に被覆された部分の表面には、前記リード導体が突出する方向に対して交差する方向に延びる溝が形成されたリード。
前記溝が互いに離間して複数形成された請求項４に記載のリード。
板状体であり、前記溝は前記板状体の両主面に形成された請求項４又は５に記載のリード。
前記絶縁体は、加熱したときの変形量が互いに異なる少なくとも２つの層を含む請求項４〜６の何れか一項に記載のリード。
前記２つの層のうちの一方の層は、電子線照射により架橋された層である請求項７に記載のリード。
前記２つの層のうちの一方の層は、他方の層に比して融点が高い請求項７に記載のリード。
内面に絶縁体を有する第一袋体と、
前記第一袋体の内部に封入された電解質媒体、正極、及び、負極と、
前記第一袋体の内面の絶縁体と融着され前記第一袋体の内部から外部まで突出する正極用リード導体と、
前記第一袋体の内面の絶縁体と融着され前記第一袋体の内部から外部まで突出する負極用リード導体と、
を備える電力貯蔵デバイスにおいて、
前記正極用リード導体及び前記負極用リード導体の少なくとも一方における、前記第一袋体の内面の絶縁体と融着された部分には、前記リード導体が突出する方向に対して交差する方向に延びる溝が形成された電力貯蔵デバイス。
電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第一袋体の内部から外部まで突出すると共に、前記第一袋体の内面に形成された絶縁体に融着されるリード導体の製造方法であって、
リード導体の表面に、前記リード導体が突出される方向に対して交差する方向に延びる溝を形成する工程を含む、リード導体の製造方法。
プレスによって前記リード導体の表面に前記溝を形成する請求項１１に記載のリード導体の製造方法。
電解質媒体、正極、及び、負極が封入される第二袋体の内部から外部まで突出するリード導体と、前記リード導体を被覆すると共に前記第二袋体の内面に融着される絶縁体と、を備えるリードの製造方法であって、
リード導体の表面に、前記リード導体が突出される方向に対して交差する方向に延びる溝を形成する工程と、
前記リード導体において溝が形成された部分に絶縁体を被覆する工程と、
を含む、リードの製造方法。
プレスによって前記リード導体の表面に前記溝を形成する請求項１３に記載のリードの製造方法。