JP2007073322A - Method of sealing battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of sealing a battery hardly forming burrs outside a battery when sealing an opening of a frame body by an enveloping film, and to provide the frame body capable of realizing such a sealing method. <P>SOLUTION: The sealing method comprises a process of positioning the enveloping film 12 against the frame body 14 so as to cover the opening 22 of the frame body 14 by the enveloping film 12, and a process of adhering the enveloping film 12 to an adhering face 16 formed on peripheral edge of the opening 22 of the frame body 14. On this sealing method, before sealing, a convex part 20 and a recessed part 18 in proximity to each other are formed at least on a part of the adhering face 16 of the frame body 14, and cubic volume of the recessed part 18 is larger than the volume of protrusion of the convex part 20. At the above sealing process, at least the convex part 20 on the adhering face 16 of the frame body is heated and fused. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

電池の封止方法に関する。詳しくは、発電要素を収容する枠体の開口を外装フィルムを用いて封止する電池の封止方法に関する。   The present invention relates to a battery sealing method. Specifically, the present invention relates to a battery sealing method in which an opening of a frame body that houses a power generation element is sealed with an exterior film.

電池のパッケージとして樹脂製の枠体が用いられている。樹脂製の枠体は、外部衝撃に強く取り扱い性に優れ、軽量である。このため、発電要素を好適に保護し、電池の重量増加を抑えるために、樹脂製の枠体が広く用いられている。
この枠体に収容される発電要素は水分に弱く、水分に触れると性能が低下する。このため、この種の電池では、枠体の開口を外装フィルムで封止し、発電要素を水分から保護するようにしている。樹脂製の枠体が用いられた電池の一例としては、特許文献1に記載の電池が挙げられる。
A resin frame is used as a battery package. The resin frame is strong against external impact and excellent in handleability, and is lightweight. For this reason, in order to protect a power generation element suitably and to suppress an increase in the weight of the battery, a resin frame is widely used.
The power generation element housed in the frame is vulnerable to moisture, and the performance decreases when it comes into contact with moisture. For this reason, in this type of battery, the opening of the frame is sealed with an exterior film to protect the power generation element from moisture. As an example of a battery in which a resin frame is used, a battery described in Patent Document 1 can be given.

特開平6−338304号公報JP-A-6-338304

このような電池では、枠体の開口を外装フィルムで封止するため、枠体の開口の周縁に形成された溶着面と外装フィルムとを溶着している。溶着処理時には、外装フィルムと枠体の密封状態(溶着強度)を向上するために、ヒートバー(溶着バー)によって外装フィルムを枠体の溶着面に押し付け、両者に荷重を加えながら加熱している。荷重が加えられた状態で溶着面にある樹脂が溶融或いは軟化すると、その溶融或いは軟化した樹脂の一部が電池の外側に押し出される。押し出された樹脂が凝固すると、いわゆる「バリ」が発生する。電池の外側にバリが形成されると、製品としての電池の美観が損なわれる等の問題が生じる。   In such a battery, in order to seal the opening of the frame body with the exterior film, the welding surface formed on the periphery of the opening of the frame body and the exterior film are welded. During the welding process, in order to improve the sealing state (welding strength) between the exterior film and the frame, the exterior film is pressed against the welding surface of the frame by a heat bar (welding bar) and heated while applying a load to both. When the resin on the welding surface is melted or softened while a load is applied, a part of the melted or softened resin is pushed out of the battery. When the extruded resin is solidified, so-called “burrs” are generated. When a burr | flash is formed in the outer side of a battery, problems, such as the beauty | look of the battery as a product being impaired, will arise.

本発明は、枠体の開口を外装フィルムで封止する際に電池の外側にバリが形成されにくい電池の封止方法を提供することを目的とする。また、そのような封止方法が実現可能な枠体を提供することを他の目的とする。   An object of the present invention is to provide a battery sealing method in which burrs are hardly formed on the outside of a battery when an opening of a frame is sealed with an exterior film. Another object of the present invention is to provide a frame that can realize such a sealing method.

本発明は、発電要素を収容する枠体の開口を外装フィルムで封止する電池の封止方法である。本封止方法は、枠体の開口が外装フィルムで覆われるように、枠体に対して外装フィルムを位置決めする工程と、枠体の開口の周縁に形成された溶着面と外装フィルムとを溶着する工程を備える。本封止方法では、溶着前は、枠体の溶着面の少なくとも一部に凸部と凹部が近接して形成されており、その凹部は凸部の突出体積以上の窪み容積を有している。そして、前記溶着工程では、枠体の溶着面のうち少なくとも前記凸部を加熱溶融することを特徴とする。   The present invention is a battery sealing method in which an opening of a frame body that houses a power generation element is sealed with an exterior film. In this sealing method, the step of positioning the exterior film with respect to the frame so that the opening of the frame is covered with the exterior film, and the welding surface formed on the periphery of the opening of the frame and the exterior film are welded The process of carrying out. In this sealing method, before welding, a convex portion and a concave portion are formed in close proximity to at least a part of the welding surface of the frame, and the concave portion has a hollow volume that is greater than the protruding volume of the convex portion. . And in the said welding process, at least the said convex part is heat-melted among the welding surfaces of a frame, It is characterized by the above-mentioned.

上記の封止方法は、凸部と凹部が形成されている枠体の溶着面に外装フィルムを溶着して枠体の開口を封止する。溶着処理は、枠体の溶着面と外装フィルムを加熱圧着する形態で行われる。溶着処理時には、凸部を形成する樹脂が溶融し、溶融した樹脂は凹部に流れ込んで凝固する。凹部は、凸部の突出体積以上の窪み容積を有するので、凸部から流れ込んだ樹脂を容易に受け入れることができる。このため、枠体と外装フィルムを溶着するときに、溶融又は軟化した樹脂が電池の外側にはみ出しにくい。溶融又は軟化した樹脂が電池の外側にはみ出しにくいので、バリの形成を抑制することができる。
本封止方法によると、枠体と外装フィルムを溶着する時にバリの形成が抑制され、美観に優れた電池を提供することができる。
The sealing method described above seals the opening of the frame body by welding an exterior film to the welding surface of the frame body on which convex portions and concave portions are formed. The welding process is performed in a form in which the welding surface of the frame and the exterior film are heat-bonded. During the welding process, the resin forming the convex portion melts, and the molten resin flows into the concave portion and solidifies. Since the concave portion has a hollow volume that is equal to or larger than the protruding volume of the convex portion, the resin flowing from the convex portion can be easily received. For this reason, when the frame and the exterior film are welded, the molten or softened resin is difficult to protrude to the outside of the battery. Since the molten or softened resin is difficult to protrude outside the battery, the formation of burrs can be suppressed.
According to the present sealing method, the formation of burrs is suppressed when the frame and the exterior film are welded, and a battery having an excellent aesthetic appearance can be provided.

本封止方法は、位置決め工程においては、凸部が開口の周縁の周方向に沿って環状に形成されており、凹部も開口の周縁の周方向に沿って環状に形成されている枠体を採用すると好ましい。
このような構成によると、凸部と凹部が近接した状態で開口の周方向に環状に設けられることで外装フィルムと枠体の溶着面が全周に亘って均一に溶着することができるという利点を有する。
In this sealing method, in the positioning step, the convex portion is formed in an annular shape along the circumferential direction of the peripheral edge of the opening, and the concave portion is also formed in an annular shape along the peripheral direction of the peripheral edge of the opening. It is preferable to adopt it.
According to such a configuration, the outer film and the frame can be welded uniformly over the entire circumference by being annularly provided in the circumferential direction of the opening in a state where the convex portion and the concave portion are close to each other. Have

本発明は、発電要素を収容する電池用の枠体をも提供する。
本発明の枠体は、外装フィルムによって封止される開口と、その開口の周縁に形成された溶着面と、その溶着面の少なくとも一部に形成された凸部と凹部と、を有している。凸部と凹部は近接して形成されており、凹部は凸部の突出体積以上の窪み容積を有することを特徴とする。
溶着面に設けられた凹部の窪み容積は、凸部の突出体積以上の大きさを有するので、凸部にある樹脂がすべて溶融しても凹部の窪みに収容することができる。溶着処理時に溶融又は軟化した凸部の樹脂が凹部に収容されると、電池の外側にその溶融又は軟化した樹脂がはみ出しにくい。従って、本発明の枠体を用いると、電池の外側にバリが形成されにくい。
The present invention also provides a frame for a battery that houses a power generation element.
The frame of the present invention has an opening sealed by an exterior film, a welding surface formed at the periphery of the opening, and a convex portion and a concave portion formed on at least a part of the welding surface. Yes. The convex portion and the concave portion are formed close to each other, and the concave portion has a hollow volume that is greater than or equal to the protruding volume of the convex portion.
Since the concave volume of the concave portion provided on the welding surface has a size equal to or larger than the protruding volume of the convex portion, it can be accommodated in the concave portion even if the resin on the convex portion is completely melted. When the convex resin melted or softened during the welding process is accommodated in the concave, the melted or softened resin hardly protrudes outside the battery. Therefore, when the frame of the present invention is used, burrs are hardly formed on the outside of the battery.

本発明の枠体は、凸部は開口の周縁の周方向に沿って形成されており、凹部も開口の周縁の周方向に沿って設けられていると好ましい。
かかる構成の枠体を用いて電池を封止すると、電池の外側にバリが形成されることを効果的に抑制することができる。
In the frame of the present invention, the convex portion is preferably formed along the circumferential direction of the peripheral edge of the opening, and the concave portion is preferably provided along the circumferential direction of the peripheral edge of the opening.
When the battery is sealed using the frame body having such a configuration, the formation of burrs on the outside of the battery can be effectively suppressed.

なお、本明細書でいう「電池」は、電気エネルギーを取り出せるものをいい、蓄電原理に限定されない。リチウム二次電池等の二次電池、あるいは電気二重層キャパシタ等も、ここでいう電池に包含される。また、これら発電要素を複数個接合した組電池も、ここで言う「電池」に包含される。
本明細書でいう「枠体」は、発電要素を物理的に収容可能な部材をいい、その形状に制限はない。
Note that the “battery” in this specification refers to a battery that can extract electric energy and is not limited to the principle of power storage. Secondary batteries such as lithium secondary batteries, electric double layer capacitors, and the like are also included in the battery referred to here. An assembled battery obtained by joining a plurality of these power generation elements is also included in the “battery” referred to herein.
The “frame” in the present specification refers to a member that can physically store the power generation element, and there is no limitation on the shape thereof.

本発明の封止方法は外装フィルムと樹脂製の枠体からなるパッケージで封止された構造の電池に適用することができる。本発明の封止方法によると、電池の外側にバリが発生することを抑制することができる。   The sealing method of the present invention can be applied to a battery having a structure sealed with a package made of an exterior film and a resin frame. According to the sealing method of the present invention, generation of burrs on the outside of the battery can be suppressed.

下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
(形態1)電池はリチウム二次電池である。
(形態2)外装フィルムは、高融点樹脂材料からなる外面層と、金属材料からなるバリア層と、熱可塑性樹脂材料からなる溶着樹脂層とを有する、三層構造のラミネートフィルムである。
(形態3)枠体は、ポリプロピレン製である。
(形態4)枠体は一面が開口した平箱形状であり、1枚の底板と4枚の側板から構成されている。
(形態5)枠体の溶着面に形成された凸部の断面形状は、略四角形である。枠体の溶着面に形成された凹部の断面形状も、略四角形である。
(形態6)枠体の溶着面に形成された凸部の断面形状は、略三角形である。枠体の溶着面に形成された凹部の断面形状も、略三角形である。
(形態7)枠体の溶着面には、複数の凸部が規則的に整列した状態で形成されている。個々の凸部の形状は、略円柱形状(円錐台形状)である。凹部は凸部の周りに設けられている。詳しくは、枠体の溶着面を上面視した場合、凹部は凸部と略同心円となるリング状に形成されている。
The main features of the embodiments described in detail below are listed first.
(Mode 1) The battery is a lithium secondary battery.
(Mode 2) The exterior film is a laminate film having a three-layer structure including an outer surface layer made of a high melting point resin material, a barrier layer made of a metal material, and a welded resin layer made of a thermoplastic resin material.
(Mode 3) The frame is made of polypropylene.
(Embodiment 4) The frame body is a flat box shape with one open surface, and is composed of one bottom plate and four side plates.
(Form 5) The cross-sectional shape of the convex part formed in the welding surface of the frame is a substantially square shape. The cross-sectional shape of the recess formed on the welding surface of the frame body is also substantially rectangular.
(Form 6) The cross-sectional shape of the convex part formed in the welding surface of the frame is a substantially triangle. The cross-sectional shape of the recess formed on the welding surface of the frame body is also substantially triangular.
(Mode 7) On the welding surface of the frame body, a plurality of convex portions are formed in a regularly aligned state. The shape of each convex part is a substantially cylindrical shape (conical frustum shape). The concave portion is provided around the convex portion. Specifically, when the welding surface of the frame is viewed from above, the concave portion is formed in a ring shape that is substantially concentric with the convex portion.

以下、本発明の封止方法及び枠体が適用された電池のいくつかの実施例について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, some examples of a battery to which a sealing method and a frame of the present invention are applied will be described with reference to the drawings.

<第一実施例>
先ず図1〜図4に基づいて、本実施例のリチウム二次電池10の構造について説明する。図1は電池10の分解斜視図であり、外装フィルム12で枠体14の開口22を封止する前の状態を示している。図2は図1のII−II線断面図であり、枠体14の側板14aの断面形状を示している。図3は、枠体14と外装フィルム12の溶着処理を説明するための模式図である。図4は、溶着処理後の溶着面16を示す。図4中の破線部分は、溶着処理前の外装フィルム12と枠体14の凹部18を示している。
<First Example>
First, based on FIGS. 1-4, the structure of the lithium secondary battery 10 of a present Example is demonstrated. FIG. 1 is an exploded perspective view of the battery 10 and shows a state before the opening 22 of the frame body 14 is sealed with the exterior film 12. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 and shows a cross-sectional shape of the side plate 14a of the frame body 14. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a welding process between the frame body 14 and the exterior film 12. FIG. 4 shows the welding surface 16 after the welding process. A broken line portion in FIG. 4 indicates the exterior film 12 and the concave portion 18 of the frame body 14 before the welding process.

本実施例に係る電池10の大まかな構成を説明する。
図1に示すように、本実施例の電池10は、上面が開口している平箱形状の枠体14に扁平渦状の捲回型電極体26を収容し、外装フィルム12で枠体14の開口22を封口したリチウム二次電池である。
A rough configuration of the battery 10 according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the battery 10 of the present example accommodates a flat spiral-shaped wound electrode body 26 in a flat box-shaped frame body 14 whose upper surface is open, and the exterior film 12 covers the frame body 14. This is a lithium secondary battery in which the opening 22 is sealed.

電極体26は、セパレータを介して正極シート(正極)と負極シート(負極)を積層し、扁平渦状に捲回して形成されている捲回型電極体である。電極体26は、電解質とともに本リチウム二次電池10の発電要素を構成している。
正極シートはアルミニウム製の集電箔を有し、その集電箔の表裏両面には正極活物質層が設けられている。正極シートは、正極リード端子24に接続されている。正極リード端子24はアルミニウム製の板材からなる。正極リード端子24は、枠体14に固定されている。
負極シートは銅製の集電箔を有し、その集電箔の表裏両面には負極活物質層が設けられている。負極シートは、負極リード端子28に接続されている。負極リード端子28は、銅製の板材からなる。負極リード端子28は、枠体14に固定されている。
セパレータは、多孔質ポリオレフィンシートである。セパレータには、電解質が染み込んでいる。
電解質は、前記したように電池の発電要素を構成している。電解質には、従来から知られているリチウム二次電池用の液状の非水系電解質やゲル状のポリマー電解質を用いることができる。例えば、ジエチルカーボネート(DEC)とエチレンカーボネート(EC)の混合溶媒(例えばDEC:ECが7:3の質量比である混合溶媒)にリチウム塩として六フッ化リチウム(LiPF)を溶解した電解質を用いることができる。
The electrode body 26 is a wound electrode body that is formed by laminating a positive electrode sheet (positive electrode) and a negative electrode sheet (negative electrode) with a separator interposed therebetween and winding it into a flat spiral shape. The electrode body 26 constitutes a power generation element of the lithium secondary battery 10 together with the electrolyte.
The positive electrode sheet has an aluminum current collector foil, and a positive electrode active material layer is provided on both front and back surfaces of the current collector foil. The positive electrode sheet is connected to the positive electrode lead terminal 24. The positive electrode lead terminal 24 is made of an aluminum plate. The positive electrode lead terminal 24 is fixed to the frame body 14.
The negative electrode sheet has a copper current collector foil, and negative electrode active material layers are provided on both front and back surfaces of the current collector foil. The negative electrode sheet is connected to the negative electrode lead terminal 28. The negative electrode lead terminal 28 is made of a copper plate material. The negative electrode lead terminal 28 is fixed to the frame body 14.
The separator is a porous polyolefin sheet. The separator is infiltrated with electrolyte.
The electrolyte constitutes the power generation element of the battery as described above. As the electrolyte, a conventionally known liquid non-aqueous electrolyte or gel polymer electrolyte for a lithium secondary battery can be used. For example, an electrolyte obtained by dissolving lithium hexafluoride (LiPF 6 ) as a lithium salt in a mixed solvent of diethyl carbonate (DEC) and ethylene carbonate (EC) (for example, a mixed solvent having a mass ratio of DEC: EC of 7: 3). Can be used.

次に本実施例に係る枠体14について説明する。
本実施例に係る電池10を構成する枠体14は、熱可塑性樹脂であるポリプロピレン樹脂で成形されている。ポリプロピレン樹脂は、外装フィルム12を構成するラミネートフィルムとの接着性に優れ、且つ、剛性を有する樹脂であるので、電池のパッケージを構成する枠体の材料として好適に用いることができる。
図1及び図2に示すように枠体14は、1枚の矩形状の底板14cと、その底板14cの4辺に立設された4枚の側板14a,14bから構成された平箱形状を有している。枠体14は、底板14cと対向する面が開放され、開口22を有している。4枚の側板14a,14bは開口22を取り囲み、開口22の周縁を形成している。枠体14の内側(すなわち、底板14cと4枚の側板14a,14bによって形成される内部空間)は、発電要素を収容する空間(以下「収容部15」という)となっている。電極体26は、開口22から収容部15に収容される。枠体14の収容部15に電極体26を収容することで、電極体26が物理的に保護され、外側からの応力による変形、破損等を防止することができる。
側板14a,14bの上面には外装フィルム12が溶着される。すなわち、側板14a,14bの上面は、外装フィルム12と溶着される溶着面16となっている。図1に示すように、溶着面16には開口22の周方向に沿って凸部20が環状に設けられており、凸部20のすぐ外側に凹部18が環状に設けられている。図2の断面形状に示すように、凸部20は、略四角形の断面形状を有している。凹部18も略四角形の断面形状を有している。凸部20と凹部18は、間隔をあけず隣接して設けられている。凸部20と凹部18は、凹部18の窪み容積が凸部20の突出体積と同等かそれより大きくなるように設けられている。
Next, the frame body 14 according to the present embodiment will be described.
The frame body 14 constituting the battery 10 according to the present embodiment is formed of a polypropylene resin that is a thermoplastic resin. Since the polypropylene resin is a resin having excellent adhesion to the laminate film constituting the exterior film 12 and having rigidity, it can be suitably used as a frame material constituting the battery package.
As shown in FIGS. 1 and 2, the frame 14 has a flat box shape composed of one rectangular bottom plate 14c and four side plates 14a and 14b erected on the four sides of the bottom plate 14c. Have. The frame body 14 is open at a surface facing the bottom plate 14 c and has an opening 22. The four side plates 14 a and 14 b surround the opening 22 and form the periphery of the opening 22. An inner side of the frame body 14 (that is, an internal space formed by the bottom plate 14c and the four side plates 14a and 14b) is a space (hereinafter referred to as “accommodating portion 15”) that accommodates the power generation element. The electrode body 26 is accommodated in the accommodating portion 15 through the opening 22. By housing the electrode body 26 in the housing portion 15 of the frame body 14, the electrode body 26 is physically protected, and deformation, breakage, and the like due to stress from the outside can be prevented.
The exterior film 12 is welded to the upper surfaces of the side plates 14a and 14b. That is, the upper surfaces of the side plates 14 a and 14 b are welded surfaces 16 that are welded to the exterior film 12. As shown in FIG. 1, a convex portion 20 is annularly provided along the circumferential direction of the opening 22 on the welding surface 16, and a concave portion 18 is annularly provided just outside the convex portion 20. As shown in the cross-sectional shape of FIG. 2, the convex portion 20 has a substantially square cross-sectional shape. The recess 18 also has a substantially square cross-sectional shape. The convex portion 20 and the concave portion 18 are provided adjacent to each other without a gap. The convex portion 20 and the concave portion 18 are provided such that the recess volume of the concave portion 18 is equal to or larger than the protruding volume of the convex portion 20.

図示はしないが、枠体14には電解質を注入する注入孔が形成されている。電極体26を枠体14の収容部15に収容し、外装フィルム12と枠体14を溶着した後、注入孔から収容部15内に所定の電解質を注入することができる。具体的には、注入孔に電解質注入針を刺し込んで収容部15に電解質を注入する。注入後、注入針を引き抜くことによって、注入孔は再び密閉される。電解質注入孔は、弾性部材を枠体14の所定部位に配置することで構成されている。   Although not shown, the frame body 14 is formed with an injection hole for injecting an electrolyte. After the electrode body 26 is accommodated in the accommodating portion 15 of the frame body 14 and the exterior film 12 and the frame body 14 are welded, a predetermined electrolyte can be injected into the accommodating portion 15 from the injection hole. Specifically, an electrolyte injection needle is inserted into the injection hole to inject the electrolyte into the housing portion 15. After the injection, the injection hole is sealed again by pulling out the injection needle. The electrolyte injection hole is configured by disposing an elastic member at a predetermined portion of the frame body 14.

次に枠体14とともに電池10のパッケージを構成する外装フィルム12について説明する。外装フィルム12は、従来から用いられているラミネートフィルムを用いることができる。本実施例では、ナイロン製の外面層32、アルミニウム製のバリア層34、ポリプロピレン製の溶着樹脂層36を有するラミネートフィルムを採用している。外装フィルム12は枠体14の開口22を有する面と略同一形状に切り出されたものが使用されている。外装フィルム12の溶着樹脂層36の樹脂と枠体14の溶着面16の樹脂が溶着・融合することで、電池10が封止される。   Next, the exterior film 12 which comprises the package of the battery 10 with the frame 14 is demonstrated. As the exterior film 12, a conventionally used laminate film can be used. In this embodiment, a laminate film having an outer surface layer 32 made of nylon, a barrier layer 34 made of aluminum, and a welded resin layer 36 made of polypropylene is employed. The exterior film 12 is cut out in substantially the same shape as the surface having the opening 22 of the frame body 14. The battery 10 is sealed by welding and fusing the resin of the welding resin layer 36 of the exterior film 12 and the resin of the welding surface 16 of the frame body 14.

次に、本電池10の封止方法を説明する。まず、枠体14の収容部15に、図1に示すように電極体26を収容する。具体的には、枠体14の開口22から電極体26を収容部15に収容し、正極リード端子24及び負極リード端子28と電極体26の正極シート及び負極シートをそれぞれ電気的に接続する。   Next, a method for sealing the battery 10 will be described. First, the electrode body 26 is accommodated in the accommodating portion 15 of the frame body 14 as shown in FIG. Specifically, the electrode body 26 is accommodated in the accommodating portion 15 through the opening 22 of the frame body 14, and the positive electrode lead terminal 24 and the negative electrode lead terminal 28 are electrically connected to the positive electrode sheet and the negative electrode sheet of the electrode body 26, respectively.

次いで、外装フィルム12を枠体14の上方(図1に示す矢印の方向)から枠体14に重ね合わせて、枠体14の開口22を覆い、その状態で枠体14の溶着面16と外装フィルム12を加熱圧着する(正確には、枠体14と外装フィルム12の溶着樹脂層36が溶着される)。外装フィルム12と枠体14の溶着手段としては特別な方法を要さず、一般的な加熱手段によって行うことができる。本実施例では、ヒートプレス機(図示しない)を用い、熱板(ヒートバー)30によって加熱圧着する方法を採用している。   Next, the exterior film 12 is superimposed on the frame body 14 from above the frame body 14 (in the direction of the arrow shown in FIG. 1) to cover the opening 22 of the frame body 14, and in this state, the welding surface 16 of the frame body 14 and the exterior The film 12 is heat-pressed (precisely, the welded resin layer 36 of the frame 14 and the exterior film 12 is welded). As a means for welding the exterior film 12 and the frame body 14, a special method is not required and it can be performed by a general heating means. In the present embodiment, a heat press machine (not shown) is used and a method of heat-pressing with a hot plate (heat bar) 30 is employed.

溶着処理について図3、図4を参照して詳述する。
枠体14の溶着面16には、上記したように、開口22の周方向に沿って凸部20と凹部18が環状に形成されている。図3に示すように、枠体14と外装フィルム12を重ね合わせると、外装フィルム12は、まず溶着面16にある凸部20と接触する。外装フィルム12の上部から矢印Xの方向に熱板30を移動させて外装フィルム12に押し当てると、熱板30からの熱は外装フィルム12を介して凸部20に流れ、凸部20から枠体14の各部に流れる。このため、枠体14の凸部20が集中的に加熱され、凸部20にある樹脂が優先的に溶融する。溶融した樹脂(凸部20から溶け出した樹脂)は凸部20の周囲(枠体14の外側と内側)に流れる。枠体14の外側(矢印Yの方向)に流れた樹脂は凹部18に流れ込み、凹部18を充填する。凸部20を形成していた樹脂が完全に溶融すると、溶着面16の全体と外装フィルム12の溶着樹脂層36が接触し、外装フィルム12の溶着樹脂層36と枠体14の溶着面16の全体が融合して溶着処理が完了する(図4参照)。
なお、外装フィルム12と枠体14との溶着処理を行う間は、熱板30を枠体14に押し付ける荷重を略一定とすることができる。熱板30から枠体14に作用する荷重を略一定とすると、溶着初期においては、熱板30からの荷重を枠体14の凸部20で受けるため、凸部20と外装フィルム12に大きな圧力が作用する。一方、溶着後期においては、熱板30からの荷重を枠体14の溶着面16の全体で受けるため、枠体14の溶着面16と外装フィルム12との間に作用する圧力が小さくなる。
枠体14と外装フィルム12を溶着した後、電解質注入口から電解質を注入し、本実施例にかかるリチウム二次電池10が完成する。
The welding process will be described in detail with reference to FIGS.
On the welding surface 16 of the frame body 14, as described above, the convex portion 20 and the concave portion 18 are formed in an annular shape along the circumferential direction of the opening 22. As shown in FIG. 3, when the frame body 14 and the exterior film 12 are overlapped, the exterior film 12 first comes into contact with the convex portion 20 on the welding surface 16. When the hot plate 30 is moved from the top of the outer film 12 in the direction of the arrow X and pressed against the outer film 12, the heat from the hot plate 30 flows to the convex portion 20 through the outer film 12, and the frame from the convex portion 20 to the frame. It flows to each part of the body 14. For this reason, the convex part 20 of the frame 14 is heated intensively, and resin in the convex part 20 melts preferentially. The molten resin (the resin melted out of the convex portion 20) flows around the convex portion 20 (outside and inside of the frame body 14). The resin that has flowed to the outside of the frame body 14 (in the direction of arrow Y) flows into the recess 18 and fills the recess 18. When the resin forming the convex portion 20 is completely melted, the entire weld surface 16 and the weld resin layer 36 of the exterior film 12 come into contact with each other, and the weld resin layer 36 of the exterior film 12 and the weld surface 16 of the frame 14 are in contact with each other. The whole is fused to complete the welding process (see FIG. 4).
In addition, while performing the welding process of the exterior film 12 and the frame 14, the load which presses the hot plate 30 against the frame 14 can be made substantially constant. If the load acting on the frame body 14 from the hot plate 30 is substantially constant, the load from the hot plate 30 is received by the convex portion 20 of the frame body 14 at the initial stage of welding, so that a large pressure is applied to the convex portion 20 and the exterior film 12. Act. On the other hand, in the latter stage of welding, since the load from the hot plate 30 is received by the whole welding surface 16 of the frame body 14, the pressure which acts between the welding surface 16 of the frame body 14 and the exterior film 12 becomes small.
After the frame 14 and the exterior film 12 are welded, an electrolyte is injected from the electrolyte injection port, and the lithium secondary battery 10 according to the present embodiment is completed.

本実施例の封止方法では、まず、枠体14の凸部20が溶融して枠体14と外装フィルム12が部分的に溶着し、次いで、枠体14の溶着面16の全体と外装フィルム12が溶着する。枠体14の凸部20が溶融する際は、熱板30からの荷重が枠体14の凸部20にのみ作用するため、凸部20と外装フィルム12が高い圧力で加圧される。このため、枠体14の凸部20が溶融して枠体14と外装フィルム12が部分的に溶着するだけで、両者の溶着部は一定の溶着強度と気密性を有することができる。一方、溶着面16の全体と外装フィルム12とを溶着する際は、熱板30からの荷重が溶着面16の全体に作用するため、枠体14と外装フィルム12の間に作用する圧力が低くなり、電池10の外側にバリが発生することが抑制される。
また、凸部20の樹脂は高い圧力で加圧されて溶融するが、その溶融した樹脂のうち外側に流れる樹脂(すなわち、バリの原因となる樹脂)は凹部18内に流れ、凹部20を越えて外側に流れることが防止されている。また、凹部18は、凸部20の樹脂だけでなく、外装フィルム12の溶着樹脂層36や枠体14の溶着面を構成していた樹脂をも受け入れることができる。このため、溶着処理時に溶け出した外装フィルム12の溶着樹脂層36や枠体14の凸部20の樹脂が凹部18の窪みに充填して枠体14の外側に流れることが防止されるため、電池10の外側にバリが形成されにくい。
また、電池の外側にバリが形成されると、枠体と外装フィルムとの間に隙間が出来やすく、この隙間から水分が内部に侵入して電池性能を低下させることがある。本実施例の封止方法では電池10の外側にバリが形成されにくいため、バリの発生による枠体14内への水分の浸入が防止され、電池10の性能を長期間に亘って良好に維持することができる。
また、本実施例の封止方法は、前記したように、まず、枠体14の凸部20を溶融して枠体14と外装フィルム12を部分的に溶着する。本封止方法によれば、少なくとも凸部20と外装フィルム12が当接する部分が強固に溶着され、電池10が液密に保たれる。本封止方法が採用された電池10は、外部から内部へ水分が浸入する不具合や、外側に電解質が漏れ出す不具合が起き難い。
さらに、本実施例の封止方法によると、溶着処理時に熱板30から加えられる熱は、枠体14の他の部位に拡散しにくく、枠体14の凸部20が集中的に加熱される。このため、溶着処理時に枠体14全体の溶融過多が防止され、また、溶着処理に要する時間を短時間とすることができるという利点を有する。また、溶着処理中に枠体14の内部に収容されている電極体26への熱拡散も防止されるため、溶着処理時に電極体26のセパレータ等が破損し難いという利点も有する。
In the sealing method of the present embodiment, first, the convex portion 20 of the frame body 14 is melted and the frame body 14 and the exterior film 12 are partially welded, and then the entire welding surface 16 of the frame body 14 and the exterior film. 12 is welded. When the convex portion 20 of the frame body 14 is melted, the load from the hot plate 30 acts only on the convex portion 20 of the frame body 14, so that the convex portion 20 and the exterior film 12 are pressurized with a high pressure. For this reason, the welding part of both can have fixed welding intensity | strength and airtightness only by the convex part 20 of the frame 14 fuse | melting, and only the frame 14 and the exterior film 12 weld. On the other hand, when welding the whole welding surface 16 and the exterior film 12, the load from the hot plate 30 acts on the whole welding surface 16, and therefore the pressure acting between the frame 14 and the exterior film 12 is low. Thus, the occurrence of burrs on the outside of the battery 10 is suppressed.
Further, the resin of the convex portion 20 is pressurized and melted at a high pressure, but the resin that flows to the outside (that is, the resin that causes burrs) flows into the concave portion 18 and exceeds the concave portion 20. To prevent it from flowing outward. In addition, the concave portion 18 can accept not only the resin of the convex portion 20 but also the resin constituting the welding resin layer 36 of the exterior film 12 and the welding surface of the frame body 14. For this reason, it is prevented that the welding resin layer 36 of the exterior film 12 and the resin of the convex part 20 of the frame body 14 that melted during the welding process fill the recesses of the concave part 18 and flow to the outside of the frame body 14. It is difficult to form burrs on the outside of the battery 10.
In addition, when burrs are formed on the outside of the battery, a gap is likely to be formed between the frame body and the exterior film, and moisture may enter the inside through the gap and the battery performance may be reduced. In the sealing method of the present embodiment, since burrs are hardly formed on the outside of the battery 10, moisture intrusion into the frame body 14 due to the generation of burrs is prevented, and the performance of the battery 10 is maintained well over a long period of time. can do.
In the sealing method of the present embodiment, as described above, first, the convex portion 20 of the frame body 14 is melted to partially weld the frame body 14 and the exterior film 12. According to this sealing method, at least the portion where the convex portion 20 and the exterior film 12 abut is firmly welded, and the battery 10 is kept liquid-tight. In the battery 10 employing this sealing method, it is difficult for moisture to enter from the outside to the inside and for electrolyte to leak to the outside.
Furthermore, according to the sealing method of the present embodiment, the heat applied from the hot plate 30 during the welding process is difficult to diffuse to other parts of the frame body 14, and the convex portions 20 of the frame body 14 are intensively heated. . For this reason, excessive melting of the entire frame 14 is prevented during the welding process, and the time required for the welding process can be shortened. Further, since thermal diffusion to the electrode body 26 accommodated inside the frame body 14 is prevented during the welding process, there is an advantage that the separator of the electrode body 26 is hardly damaged during the welding process.

<第二実施例>
本実施例は、枠体114の凸部120と凹部118の形状が異なるほかは、第一実施例と同様の構成である。以下の説明では、第一実施例と異なる点のみを説明し、第一実施例と重複する点についてはその説明を省略する。
<Second Example>
The present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the shapes of the convex portion 120 and the concave portion 118 of the frame body 114 are different. In the following description, only differences from the first embodiment will be described, and descriptions of points that overlap with the first embodiment will be omitted.

図5に本実施例に係る枠体114の溶着面116の形状を示している(溶着処理前)。図5に示すように、枠体114の凸部120は断面形状が略三角形であり、凹部118の断面形状も略三角形である。凸部120と凹部118は、第一実施例に係る枠体14と同様に間隔をあけずに連続して設けられている。凸部120と凹部118は、凹部118の窪み容積が凸部120の突出体積と同等かそれより大きくなるように設けられている。外装フィルム12は、第一実施例と同一構成を有し、枠体114の開口122を有する面と略同一形状に切り出されたものが使用されている。
枠体114の開口122を外装フィルム12で封止するには、外装フィルム12と枠体114を重ね合わせ、外装フィルム12の上方から矢印Xの方向に熱板30を移動させて外装フィルム12に押し当て、枠体114の溶着面116と外装フィルム12を加熱溶着する。加熱溶着すると、凸部120を構成していた樹脂が枠体114の外側と内側に流れ、外側に流れた樹脂(矢印Y)が凹部118を充填する。凸部120の樹脂が溶融すると、次いで、枠体114の溶着面の全体と外装フィルム12が溶着される。
第二実施例の封止方法によっても、凹部118は、凸部120を構成していた樹脂を受け入れることができ、さらに、外装フィルム12の溶着樹脂層36を構成していた樹脂をも受け入れることができる。従って、本実施例の封止方法が採用された電池も、封止作業時に溶融した樹脂が外側にはみ出し難く、バリの発生が抑制される。
FIG. 5 shows the shape of the welding surface 116 of the frame 114 according to the present embodiment (before the welding process). As shown in FIG. 5, the convex portion 120 of the frame body 114 has a substantially triangular cross-sectional shape, and the cross-sectional shape of the concave portion 118 also has a substantially triangular shape. The convex part 120 and the recessed part 118 are provided continuously without leaving a space like the frame body 14 according to the first embodiment. The convex portion 120 and the concave portion 118 are provided such that the concave volume of the concave portion 118 is equal to or larger than the protruding volume of the convex portion 120. The exterior film 12 has the same configuration as that of the first embodiment, and is used that is cut into substantially the same shape as the surface of the frame 114 having the opening 122.
To seal the opening 122 of the frame body 114 with the exterior film 12, the exterior film 12 and the frame body 114 are overlapped, and the hot plate 30 is moved in the direction of the arrow X from above the exterior film 12 to form the exterior film 12. By pressing, the welding surface 116 of the frame 114 and the exterior film 12 are heat-welded. When heated and welded, the resin constituting the convex portion 120 flows to the outside and the inside of the frame body 114, and the resin (arrow Y) that flows to the outside fills the concave portion 118. When the resin of the convex portion 120 is melted, the entire welding surface of the frame body 114 and the exterior film 12 are then welded.
Also by the sealing method of the second embodiment, the concave portion 118 can accept the resin constituting the convex portion 120 and also accepts the resin that constitutes the welded resin layer 36 of the exterior film 12. Can do. Therefore, even in the battery in which the sealing method of this embodiment is adopted, the resin melted at the time of the sealing work hardly protrudes to the outside, and the generation of burrs is suppressed.

また、本実施例に係る枠体114は、凸部120と凹部118の断面形状が略三角形であり、凸部120の外側の壁面と凹部118の内側の壁面が連続する傾斜面を構成する。このため、凸部120から溶融した樹脂は、凹部118に滑らかに流れ込むことができる。従って、凸部120から凹部118内に流れ込んだ樹脂の充填状態がよい。
溶着処理時に熱板30から加えられる熱は、枠体114の凸部120に集中する。特に、本実施例に係る凸部120は断面形状が略三角形であるので、溶融初期において外装フィルム12と凸部120との接触面積が小さくされている(溶融開始時においては、線状に接触する)。このため、溶着処理の際には、凸部120の樹脂が速やかに溶融し、溶着処理の時間が短くなる。
第二実施例の封止方法は、第一実施例の封止方法と同様に、枠体114の凸部120を溶融しながら溶着する。本封止方法によれば、少なくとも凸部120が溶融して外装フィルム12と溶着する部分は、高い圧力で加圧された状態で加熱・溶融するため強固に封止される。溶着面116と外装フィルム12が途切れることなく溶着されるため、電池が液密に保たれる。本封止方法が採用された電池も、その内部に外側から水分が浸入する不具合や、外側に電解質が漏れ出す不具合が起き難い。
また、溶着処理時に枠体114に加えられる熱は、枠体114の他の部位に拡散しにくい。このため、溶着処理時に枠体114全体の溶融過多が防止されるという利点を有する。さらに、枠体114の内部に収容されている電極体への熱拡散も防止されるため、溶着処理時に電極体のセパレータ等が破損し難いという利点も有する。
Further, in the frame body 114 according to the present embodiment, the cross-sectional shape of the convex portion 120 and the concave portion 118 is substantially triangular, and constitutes an inclined surface in which the outer wall surface of the convex portion 120 and the inner wall surface of the concave portion 118 are continuous. For this reason, the resin melted from the convex portion 120 can smoothly flow into the concave portion 118. Therefore, the filling state of the resin flowing into the recess 118 from the protrusion 120 is good.
The heat applied from the hot plate 30 during the welding process concentrates on the convex portion 120 of the frame body 114. In particular, since the projecting portion 120 according to the present example has a substantially triangular cross-sectional shape, the contact area between the exterior film 12 and the projecting portion 120 is reduced in the initial stage of melting (at the start of melting, the contact is linear. To do). For this reason, at the time of the welding process, the resin of the convex part 120 melts rapidly, and the time of the welding process is shortened.
The sealing method of the second embodiment is welded while melting the convex portion 120 of the frame body 114 in the same manner as the sealing method of the first embodiment. According to this sealing method, at least a portion where the convex portion 120 is melted and welded to the exterior film 12 is firmly sealed because it is heated and melted in a state of being pressurized at a high pressure. Since the welding surface 116 and the exterior film 12 are welded without interruption, the battery is kept liquid-tight. A battery in which the present sealing method is adopted is also less likely to cause a problem that moisture enters the inside from the outside and a problem that the electrolyte leaks to the outside.
Further, the heat applied to the frame body 114 during the welding process is difficult to diffuse to other parts of the frame body 114. For this reason, there is an advantage that excessive melting of the entire frame 114 is prevented during the welding process. Furthermore, since heat diffusion to the electrode body accommodated in the frame body 114 is also prevented, there is an advantage that the separator of the electrode body is not easily damaged during the welding process.

<第三実施例>
本実施例は、枠体214の溶着面216に形成された凸部220と凹部218a、218bの構成が異なるほかは、第一実施例及び第二実施例と同様の構成である。本実施例では、第一実施例及び第二実施例と重複する説明を省略する。
<Third embodiment>
This embodiment has the same configuration as that of the first embodiment and the second embodiment, except that the configuration of the convex portion 220 and the concave portions 218a and 218b formed on the welding surface 216 of the frame body 214 is different. In the present embodiment, the description overlapping with the first embodiment and the second embodiment is omitted.

図6に本実施例に係る枠体214の溶着面216の断面形状を示している(溶着処理前)。図6に示すように、枠体214の凸部220は、断面形状が略四角形である。凹部218a、218bは、凸部220の両側に形成されている。凹部218a、218bの断面形状も略四角形である。凹部218a、218bの窪み深さは凸部220の突出高さよりも小さいが、凹部218a、218bの窪み容積の和は凸部220の突出体積よりも同等かそれより大きくなるように設けられている。凸部220と凹部218a、218bは、間隔をあけずに設けられている。外装フィルム12は、枠体214の開口222を有する面と略同一形状に切り出されたものが使用されている。
枠体214の開口222を外装フィルム12で封止するには、外装フィルム12と枠体214を重ね合わせ、外装フィルム12の上方から矢印Xの方向に熱板30を移動させて外装フィルム12に押し当て、枠体214の溶着面216と外装フィルム12を加熱溶着する。加熱溶着すると、凸部220を構成していた樹脂が枠体214の内側(矢印Y1)と外側(矢印Y2)に流れ、凹部218a、218bを充填する。本実施例では、溶着処理時に溶け出した凸部220の樹脂は凸部220の両側に設けられた凹部218a、218bに受け入れられ、外装フィルム12の溶着樹脂層36を構成していた樹脂も、凹部218a、218bに受け入れられる。従って、溶融した樹脂が電池の外にはみ出しにくい。本実施例によっても、電池の外側にバリが形成されることを抑制することができる。また、凹部218bは、溶着面216において凸部220よりも内側(収容部215側)に形成されている。溶着処理時に溶け出した樹脂は、枠体214の内側(収容部側)にもはみ出しにくいという利点も有している。
本実施例は、第一実施例と同様に、まず、枠体214の凸部220を溶融しながら溶着する。このため、少なくとも凸部220が溶融して外装フィルム12と溶着する部分は、充分な溶着強度と気密性を有することができる。凸部220と凹部218a,218bが溶着面216の全周(開口222の周縁)にわたって形成されるため、溶着面216と外装フィルム12は途切れることなく開口222の周縁に沿って溶着される。これによって、本実施例の封止方法で封止された電池は、液密に保たれ、内部に外部から水分が浸入する不具合や、外側に電解質が漏れ出す不具合が起き難い。
本実施例でも、バリの形成が好適に抑制される。さらに、溶着処理時に熱板30から加えられる熱は、枠体214の他の部位に拡散しにくく、枠体214の凸部220に集中する。このため、溶着処理時に枠体214全体の溶融過多が防止されるという利点を有する。また、枠体214の内部に収容されている電極体への熱拡散も防止されるため、溶着処理時に電極体のセパレータ等が破損しにくいという利点も有する。
FIG. 6 shows a cross-sectional shape of the welding surface 216 of the frame body 214 according to the present embodiment (before the welding process). As shown in FIG. 6, the convex part 220 of the frame 214 has a substantially quadrangular cross-sectional shape. The concave portions 218 a and 218 b are formed on both sides of the convex portion 220. The cross-sectional shapes of the recesses 218a and 218b are also substantially rectangular. The recess depths of the recesses 218a and 218b are smaller than the protrusion height of the protrusion 220, but the sum of the recess volumes of the recesses 218a and 218b is equal to or greater than the protrusion volume of the protrusion 220. . The convex portion 220 and the concave portions 218a and 218b are provided without being spaced from each other. The exterior film 12 is cut out in substantially the same shape as the surface of the frame 214 having the opening 222.
In order to seal the opening 222 of the frame body 214 with the exterior film 12, the exterior film 12 and the frame body 214 are overlapped, and the hot plate 30 is moved in the direction of the arrow X from above the exterior film 12 to form the exterior film 12. By pressing, the welding surface 216 of the frame body 214 and the exterior film 12 are heat-welded. When heated and welded, the resin constituting the convex portion 220 flows inside (arrow Y1) and outside (arrow Y2) of the frame body 214 and fills the concave portions 218a and 218b. In this example, the resin of the convex part 220 that melted during the welding process is received in the concave parts 218a and 218b provided on both sides of the convex part 220, and the resin that constitutes the welded resin layer 36 of the exterior film 12, Received in the recesses 218a, 218b. Therefore, it is difficult for the molten resin to protrude from the battery. Also according to this example, it is possible to suppress the formation of burrs on the outside of the battery. Further, the concave portion 218b is formed on the inner side (accommodating portion 215 side) of the convex portion 220 on the welding surface 216. The resin that has melted during the welding process has an advantage that it does not easily protrude into the inside of the frame body 214 (side of the housing portion).
In the present embodiment, as in the first embodiment, first, the convex portion 220 of the frame body 214 is welded while melting. For this reason, at least a portion where the convex portion 220 is melted and welded to the exterior film 12 can have sufficient welding strength and airtightness. Since the convex portion 220 and the concave portions 218a and 218b are formed over the entire circumference of the welding surface 216 (periphery of the opening 222), the welding surface 216 and the exterior film 12 are welded along the peripheral edge of the opening 222 without interruption. As a result, the battery sealed by the sealing method of the present embodiment is kept liquid-tight, and it is difficult to cause a problem that moisture enters the inside and a problem that the electrolyte leaks to the outside.
Also in this example, the formation of burrs is suitably suppressed. Furthermore, the heat applied from the hot plate 30 during the welding process is difficult to diffuse to other parts of the frame body 214 and concentrates on the convex portions 220 of the frame body 214. For this reason, there is an advantage that excessive melting of the entire frame body 214 is prevented during the welding process. Further, since heat diffusion to the electrode body accommodated in the frame body 214 is also prevented, there is an advantage that the separator of the electrode body is not easily damaged during the welding process.

<第四実施例>
本実施例は、枠体314の溶着面316に形成された凸部320と凹部318の構成が異なるほかは、第一実施例〜第三実施例と同様の構成である。本実施例では、第一実施例〜第三実施例と重複する説明は省略する。図7は本実施例に係る枠体314の溶着面316の平面図であり、図8は図7のVIII−VIII線断面図である
<Fourth embodiment>
This embodiment has the same configuration as that of the first to third embodiments, except that the configuration of the projections 320 and the recesses 318 formed on the welding surface 316 of the frame 314 is different. In the present embodiment, the description overlapping with the first to third embodiments is omitted. FIG. 7 is a plan view of the welding surface 316 of the frame body 314 according to the present embodiment, and FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.

図7に示すように、枠体314の溶着面316には、略円柱状の凸部320が複数形成され、各凸部320の周りに凹部318がそれぞれ形成されている。すなわち、溶着面316には、1組の凸部320と凹部318によって形成される凸凹部321が複数設けられている。凸凹部321は溶着面316の全域にわたって規則的に設けられている。図8に示すように凸部320は、その断面形状が略台形である。また、凹部318の断面も略台形となるように設けられている。凹部318の凹み深さは、凸部320の突出高さよりも小さいが、凹部318の窪み容積は凸部320の突出体積よりも同等かそれより大きくなるように構成されている。外装フィルム12は、第一実施例の外装フィルム12と同様に、枠体314の開口322を有する面と略同一形状に切り出されたものが使用されている。
枠体314の開口322を外装フィルム12で封止するには、外装フィルム12と枠体314を重ね合わせ、枠体の溶着面316と外装フィルム12が重なりあった状態で熱板30によって両者を加熱溶着する。本実施例では、溶着処理時に溶け出した枠体314の凸部320の樹脂は凹部318に受け入れられる。また、外装フィルム12の溶着樹脂層36を構成していた樹脂も、凹部318に受け入れられる。このため、溶着処理時に溶融した樹脂が溶着領域からはみ出すことを抑制することができる。従って、本実施例の封止方法が採用された電池も、バリの形成が好適に抑制される。
さらに、溶着処理時に熱板30から加えられる熱は、溶着面316の全体ではなく複数個ある凸部320に集中する。枠体314の内部に収容されている電極体への熱拡散が防止されるため、溶着処理時に電極体のセパレータが破損しにくいという利点や、溶着処理時に枠体314の溶融過多が防止されるという利点を有する。
As shown in FIG. 7, a plurality of substantially cylindrical convex portions 320 are formed on the welding surface 316 of the frame 314, and a concave portion 318 is formed around each convex portion 320. That is, the welding surface 316 is provided with a plurality of convex concave portions 321 formed by a pair of convex portions 320 and concave portions 318. The convex recess 321 is regularly provided over the entire welding surface 316. As shown in FIG. 8, the convex part 320 has a substantially trapezoidal cross-sectional shape. The cross section of the recess 318 is also provided to be substantially trapezoidal. The concave depth of the concave portion 318 is smaller than the protruding height of the convex portion 320, but the concave volume of the concave portion 318 is configured to be equal to or larger than the protruding volume of the convex portion 320. The exterior film 12 is cut out in substantially the same shape as the surface having the opening 322 of the frame body 314 in the same manner as the exterior film 12 of the first embodiment.
In order to seal the opening 322 of the frame body 314 with the exterior film 12, the exterior film 12 and the frame body 314 are overlapped, and the both sides are bonded by the hot plate 30 in a state where the welding surface 316 of the frame body and the exterior film 12 are overlapped. Heat welding. In this embodiment, the resin of the convex part 320 of the frame body 314 melted during the welding process is received by the concave part 318. Further, the resin constituting the welded resin layer 36 of the exterior film 12 is also received in the recess 318. For this reason, it can suppress that the resin fuse | melted at the time of a welding process protrudes from a welding area | region. Therefore, even in the battery in which the sealing method of this embodiment is adopted, the formation of burrs is preferably suppressed.
Furthermore, the heat applied from the hot plate 30 during the welding process is concentrated on the plurality of convex portions 320 instead of the entire welding surface 316. Since heat diffusion to the electrode body accommodated inside the frame body 314 is prevented, the advantage that the separator of the electrode body is not easily damaged during the welding process, and excessive melting of the frame body 314 during the welding process is prevented. Has the advantage.

以上に説明した実施例は、種々の変更、修正、変形、及び/又は改良が可能である。本発明の要旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができる。従って、本発明に係る装置及び方法は、全ての周知又は後に開発された変更、修正、変形、及び/又は改良を含むことを意図する。   The embodiment described above can be variously changed, modified, modified, and / or improved. Various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the apparatus and method according to the present invention are intended to include all known or later developed changes, modifications, variations and / or improvements.

例えば、枠体に形成される凸部と凹部の形状は、特に限定されない。上記実施例で示したように略四角形の断面形状を有する形態や、略三角形の断面形状を有する形態のほかに、略半円形の断面形状を有する形態などを採ることができる。
また、溶着面に形成される凸部と凹部の位置や数は、溶着面の形状や構成から適宜設定することができる。例えば、枠体の溶着面を平面視した場合、凸部と凹部が格子状に設けられていてもよい。また、枠体の溶着面を平面視した場合、略四角形の凸部と凹部が市松模様状に交互に設けられていてもよい。
また、上記実施例では、一つの枠体に一つの電極体を収容する単電池を例示したが、本発明の封止方法は、一つの枠体に複数の電極体を収容する組電池に適用することができる。
For example, the shape of the convex part and recessed part formed in a frame is not specifically limited. As shown in the above embodiment, in addition to a form having a substantially square cross-sectional shape or a form having a substantially triangular cross-sectional shape, a form having a substantially semicircular cross-sectional shape can be employed.
Moreover, the position and number of the convex part and recessed part which are formed in a welding surface can be suitably set from the shape and structure of a welding surface. For example, when the welding surface of the frame is viewed in plan, the convex portions and the concave portions may be provided in a lattice shape. Moreover, when the welding surface of a frame is planarly viewed, the substantially square convex part and recessed part may be provided alternately by the checkered pattern shape.
Moreover, in the said Example, although the single battery which accommodates one electrode body in one frame body was illustrated, the sealing method of this invention is applied to the assembled battery which accommodates several electrode bodies in one frame body. can do.

枠体に収容される電極体は、所定の電力を貯蔵及び放出できる発電要素であれば特に限定されない。電極体の形状やサイズには特に制限はなく、所望の形態、サイズに構成することができる。典型的な発電要素としては、種々の形態の一次電池(例えばリチウム一次電池、マンガン電池)、二次電池(例えばリチウム二次電池、ニッケル水素電池)、或いはキャパシタ(例えば電気二重層キャパシタ)を挙げることができる。   The electrode body accommodated in the frame body is not particularly limited as long as it is a power generation element capable of storing and discharging predetermined power. There is no restriction | limiting in particular in the shape and size of an electrode body, It can comprise in a desired form and size. Typical power generation elements include various forms of primary batteries (eg, lithium primary batteries, manganese batteries), secondary batteries (eg, lithium secondary batteries, nickel metal hydride batteries), or capacitors (eg, electric double layer capacitors). be able to.

本発明の枠体、或いは電極体収容部のサイズや形状は、収容対象の電極体の種類、サイズ、形状等によって適宜変更することができる。耐衝撃性材料であり、収容(保持)する蓄電素子を構成する電解質や電極体の使用による反応生成物に対して耐性がある材料から形成された枠体が好ましい。典型的には、絶縁性材料を選択することが好ましい。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系樹脂、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)等が好ましく選択される。また、PPS(ポリフェニレンスルフィド樹脂)、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)、PES(ポリエーテルスルホン樹脂)等を用いてもよい。枠体は、これらの樹脂から選択される単一の樹脂材料から構成されたものでもよいし、二種以上の樹脂が混合された材料から構成されてもよい。   The size or shape of the frame body or electrode body housing portion of the present invention can be appropriately changed depending on the type, size, shape, etc. of the electrode body to be housed. A frame body made of a material that is an impact resistant material and is resistant to a reaction product resulting from the use of an electrolyte or an electrode body constituting a storage element to be accommodated (held) is preferable. Typically, it is preferable to select an insulating material. For example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and the like are preferably selected. Further, PPS (polyphenylene sulfide resin), polystyrene resin, polyimide resin, polyamideimide resin, fluorine resin, PEEK (polyether ether ketone resin), PES (polyether sulfone resin), or the like may be used. The frame may be composed of a single resin material selected from these resins, or may be composed of a material in which two or more kinds of resins are mixed.

また、外装フィルムは、この種の電池のパッケージを構成するものであれば特に限定することなく用いることができる。典型的には、高融点樹脂(例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアミド(PA)系樹脂)から構成された外面(保護)層と、金属箔(例えばアルミニウム、スチール)から構成されたバリア層(ガスや水分を遮断するバリア層)と、熱融着性樹脂(比較的低融点である樹脂、例えばエチレンビニルアセテート、或いはポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂)から構成された接着層との三層構造を有するラミネートフィルムを好適に用いることができる。このような三層構造ラミネートフィルムは、適当な加熱圧着手段(例えばヒートプレス機)を使用することによって、枠体と溶着することができる。   The exterior film can be used without particular limitation as long as it constitutes a package of this type of battery. Typically, an outer surface (protective) layer composed of a high melting point resin (for example, polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide (PA) -based resin) and a metal foil (for example, aluminum, steel) And a heat-fusible resin (a resin having a relatively low melting point, such as ethylene vinyl acetate, or an olefin resin such as polyethylene or polypropylene). A laminate film having a three-layer structure with an adhesive layer can be preferably used. Such a three-layer structure laminate film can be welded to the frame body by using an appropriate thermocompression bonding means (for example, a heat press machine).

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

外装フィルムで枠体を封止する前の電池の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the battery before sealing a frame with an exterior film. 図1のII−II線断面を示しており、枠体の溶着面の断面形状を示す部分断面図である。It is the II-II line section of Drawing 1, and is a fragmentary sectional view showing the section shape of the welding surface of a frame. 第一実施例に係る枠体と外装フィルムの溶着処理を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the welding process of the frame which concerns on a 1st Example, and an exterior film. 第一実施例に係る枠体と外装フィルムの溶着状態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the welding state of the frame which concerns on a 1st Example, and an exterior film. 第二実施例に係る枠体の溶着面の断面形状を示すとともに、枠体と外装フィルムの溶着処理を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the cross-sectional shape of the welding surface of the frame which concerns on a 2nd Example, and showed the welding process of a frame and an exterior film. 第三実施例に係る枠体の溶着面の断面形状を示すとともに、枠体と外装フィルムの溶着処理を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the cross-sectional shape of the welding surface of the frame which concerns on a 3rd Example, and the welding process of a frame and an exterior film. 第四実施例に係る枠体の溶着面を上面視した形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shape which looked at the welding surface of the frame which concerns on 4th Example from the top. 図7のVIII−VIII線断面を示すとともに、枠体と外装フィルムの溶着処理を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the welding process of a frame and an exterior film while showing the VIII-VIII line cross section of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 リチウム二次電池
12 外装フィルム
14、114、214、314 枠体
16、116、216、316 溶着面
18、118、218、318 凹部
20、120、220、320 凸部
22、122、222、322 開口
10 Lithium secondary battery 12 Exterior film 14, 114, 214, 314 Frame 16, 116, 216, 316 Welding surface 18, 118, 218, 318 Recess 20, 120, 220, 320 Convex 22, 122, 222, 322 Opening

Claims (4)

発電要素を収容する枠体の開口を外装フィルムで封止する電池の封止方法であって、
枠体の開口が外装フィルムで覆われるように、枠体に対して外装フィルムを位置決めする工程と、
枠体の開口の周縁に形成された溶着面と外装フィルムとを溶着する工程を備え、
溶着前は、前記枠体の溶着面の少なくとも一部に凸部と凹部が近接して形成されており、その凹部は前記凸部の突出体積以上の窪み容積を有しており、
前記溶融工程では枠体の溶着面のうち少なくとも前記凸部を加熱溶融することを特徴とする電池の封止方法。
A battery sealing method for sealing an opening of a frame body containing a power generation element with an exterior film,
A step of positioning the exterior film with respect to the frame so that the opening of the frame is covered with the exterior film;
Comprising a step of welding the welding surface formed on the periphery of the opening of the frame and the exterior film;
Before welding, a convex portion and a concave portion are formed in close proximity to at least a part of the welding surface of the frame body, and the concave portion has a hollow volume that is greater than or equal to the protruding volume of the convex portion,
In the melting step, at least the convex portion of the welding surface of the frame body is heated and melted.
溶着前は、凸部が開口の周縁の周方向に沿って環状に形成されており、凹部も開口の周縁の周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項1の封止方法。   2. The seal according to claim 1, wherein before the welding, the convex portion is formed in an annular shape along the circumferential direction of the peripheral edge of the opening, and the concave portion is also formed in an annular shape along the peripheral direction of the peripheral edge of the opening. Stop method. 発電要素を収容する電池用の枠体であって、
外装フィルムによって封止される開口と、
その開口の周縁に形成された溶着面と、
その溶着面の少なくとも一部に形成された凸部と凹部と、を有し、
凸部と凹部は近接して形成されており、凹部は凸部の突出体積以上の窪み容積を有することを特徴とする枠体。
A battery frame housing a power generation element,
An opening sealed by an exterior film;
A welding surface formed at the periphery of the opening;
A convex portion and a concave portion formed on at least a part of the welding surface;
The convex part and the recessed part are formed close to each other, and the recessed part has a hollow volume that is greater than or equal to the protruding volume of the convex part.
凸部は開口の周縁の周方向に沿って環状に形成されており、凹部も開口の周縁の周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項3の枠体。   4. The frame according to claim 3, wherein the convex portion is formed in an annular shape along the circumferential direction of the peripheral edge of the opening, and the concave portion is also formed in an annular shape along the circumferential direction of the peripheral edge of the opening.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730608A (en) * 2012-10-11 2014-04-16 微宏动力系统(湖州)有限公司 Soft-bag battery, sealing machine of soft-bag battery and sealing method of soft-bag battery
JP2015125086A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 Inductive rotation angle detector and motor driven throttle valve controller equipped with same
JP2016506608A (en) * 2013-11-27 2016-03-03 エルジー ケム. エルティーディ. Secondary battery pouch and secondary battery including the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730608A (en) * 2012-10-11 2014-04-16 微宏动力系统(湖州)有限公司 Soft-bag battery, sealing machine of soft-bag battery and sealing method of soft-bag battery
JP2016506608A (en) * 2013-11-27 2016-03-03 エルジー ケム. エルティーディ. Secondary battery pouch and secondary battery including the same
US9502694B2 (en) 2013-11-27 2016-11-22 Lg Chem, Ltd. Pouch for secondary battery and secondary battery including the same
JP2015125086A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 Inductive rotation angle detector and motor driven throttle valve controller equipped with same

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