JP2007172952A - ラミネート型電池及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム状部材同士の外周を接着した接着層の耐圧強度を均一化したラミネート型電池を提供する。
【解決手段】ラミネート型電池１００は、２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂがその周囲部１１ａ，１１ｂで接着された密封空間１２内に発電要素５０を有する。フィルム状部材１０ａ、１０ｂは金属層２０ａ、２０ｂの内側に樹脂層２４ａ、２４ｂが形成されており、前記周囲部で樹脂層２４ａ、２４ｂが溶着により接着されている。フィルム状部材１０ａ、１０ｂの周方向に亘って接着層２６の内周に接するように接着剤流出防止部材３０が配置されている。接着剤流出防止部材３０によって、溶着時に接着層の内周部Ａから溶融した樹脂が密封空間１２内に流出することを低減する。これによって、接着層の内周部Ａと中央部Ｂの樹脂量を均一化することができる。樹脂量が均一化されることによって、接着層の内周部Ａと中央部Ｂの耐圧強度を均一化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィルム状部材によって発電要素が密封されているラミネート型電池と、その製造方法に関する。

電極構造体と電解液等からなる発電要素をフィルム状部材で密封したラミネート型電池が知られている。そのフィルム状部材は、例えば金属層と樹脂層が積層されている。発電要素を覆って２枚のフィルム状部材の樹脂層側を対向させて配置し、２枚のフィルム状部材の周囲の樹脂層を熱溶着により接着して発電要素を密封する。フィルム状部材を用いることによって、電池の製造コストを低減することができる。
本明細書でいう発電要素は、充電状態で回路が閉じれば発電（放電）し、放電後に充電すれば次の発電に備えて充電できる部材をいい、正確には発電かつ充電要素のことをいう。さらに、化学的反応を利用して発電する狭義の電池のみならず、電気を電気２重層等に蓄電しておいて放電する物理的現象を利用する電池を含む。
そのようなラミネート型電池では、密封空間から電解液等の流出を防止するために、フィルム状部材で形成する密封空間には高い気密性が要求される。特に、電解液が揮発して密封空間の内圧が上昇した際に、フィルム状部材同士の接着層が破断しないように、接着層には高い耐圧強度が要求される。
特許文献１には、フィルム状部材同士の接着部の耐圧強度に関する技術が開示されている。この技術では、２枚のフィルム状部材の接着層に、電解液に含まれる非水溶剤を浸透させにくい構造体を介在させる。非水溶剤を浸透させにくい構造体を接着層に介在させることによって、発電要素から揮発する電解液に含まれる非水溶剤が接着層に拡散して接着層の耐圧強度が低下することを防止する。

国際公開番号WO０１／０５６０９６号公報

特許文献１の技術によると、２枚のフィルム状部材の接着層に非水溶剤を浸透させにくい構造体を介在させることによって、接着層に非水溶剤が拡散することを防止する。そうすることによって、電解液に含まれる非水溶剤が揮発しても接着層の耐圧強度が当初の強度から低下することを防止できる。
ところで、２枚のフィルム状部材の接着層の耐圧強度は、ラミネート型電池の製造時から十分に確保されていることが必要である。特に、接着層の内周部の耐圧強度が２枚のフィルム状部材の周方向に均一の強度を有することが重要である。接着層の内周部の耐圧強度が周方向に不均一であると、密封空間の内圧が上昇した場合に耐圧強度の低い箇所に応力が集中してそこから接着層が破断する可能性がある。
特許文献１の技術は、電解液に含まれる非水溶剤が揮発しても接着層の耐圧強度が当初の強度から低下することを防止する技術であり、いわば接着層の耐圧強度の劣化を防止する技術である。特許文献１の技術は、２枚のフィルム状部材の接着層に非水溶剤を浸透させにくい構造体を介在させる。しかし２枚のフィルムの接着時には、接着層に介在させた構造体より内側では接着剤が接着層より内側に流出してしまう虞がある。また、構造体より外側の接着剤も、構造体を超えて内側に流出してしまう可能性もある。接着剤が接着層から多く流出した場所では、接着層における接着剤の量が減少し、接着層の耐圧強度が低下する。さらに、接着剤の流出量は周方向の場所によってばらつくことが多く、流出量の多い場所では他の場所よりも接着層の耐圧強度が低下してしまう。その結果、接着層の耐圧強度が場所によって不均一となってしまう。特許文献１の技術では、製造時の接着層の耐圧強度を均一化することはできない。
フィルム状部材の接着層の耐圧強度を均一化する技術が必要とされている。

フィルム状部材同士の接着層、特に接着層の内周側の耐圧強度をフィルム状部材の周方向に均一化するためには、フィルム状部材を接着する際に接着層の内周側から接着剤が流出しないようにすればよい。そのために本発明では、フィルム状部材の接着層の内周側に接着剤が流出することを抑制するための部材を設ける。
本発明のラミネート型電池は、発電要素と、発電要素を覆って周囲を相互に接着することによって、発電要素を収容する密封空間を形成するフィルム状部材と、密封空間内に配置されており、外周面がフィルム状部材同士が接着された接着層の内周に接している接着剤流出防止部材を備える。
ここで、接着剤流出防止部材は、フィルム状部材の接着層の内周の全周に亘って接着層に接していることが好ましいが、これに限られるものではない。一部を除いてフィルム状部材の接着層の内周に接していてもよい。一部とは、例えば発電要素と外部の装置を電気的に接続するための電極リード部品が接着層を通過する箇所や、密封空間の内圧が許容値以上に上昇した際に密封空間内の期待を放出する安全弁が設けられる箇所などである。

上記構成によれば、接着剤流出防止部材は、外周面がフィルム状部材の接着層の内周に接している。そのような状態は、２枚のフィルム状部材を接着する前に、接着層となるべき位置の内周側に接着剤流出防止部材を配置しておくことで実現できる。これによって、接着剤流出防止部材が壁となって、フィルム状部材の接着時に接着剤が接着層より内側に流出することを低減できる。接着剤が接着層より内側に流出することを低減できるので、接着層の内周部における接着剤の量がフィルム状部材の周方向に均一化される。接着層の耐圧強度を均一化したラミネート型電池を実現することができる。

接着剤流出防止部材は、接着剤の融点より高い融点を有する材料により形成されていることが好ましい。

フィルム状部材同士の接着は、フィルム状部材の表面に形成された樹脂層を加熱溶融し、再固化させることによって行われる場合が多い。接着剤流出防止部材を、接着剤として機能する樹脂の融点より高い融点を有する材料により形成することによって、樹脂層を加熱溶融する際に接着剤流出防止部材まで溶融することを防止できる。

接着層の厚み方向における接着剤流出防止部材の長さＷ１と接着層の厚みＷ２との関係が、１．０≧Ｗ１／Ｗ２＞０．７を満たすことが好ましい。

接着層の厚み方向における接着剤流出防止部材の長さＷ１が接着層の厚みＷ２よりも大きいと、フィルム状部材を接着する際に、接着層と接着剤流出防止部材が配置された部分の境界に段差ができてしまう。段差部分は応力が集中しやすいので好ましくない。逆に、長さＷ１が接着層の厚みＷ２よりかなり小さいと、フィルム状部材の接着時に接着剤が溶融した際に、かなりの量の接着剤が接着剤流出防止部材を超えて内側に流出する可能性がある。接着剤流出防止部材の接着層の厚み方向の長さＷ１が接着層の厚みＷ２よりも僅かに小さい程度であれば、溶融した接着剤が接着剤流出防止部材を超えて内側に流出する量を低減することができる。長さＷ１が接着層の厚みＷ２とほぼ等しければ、溶融した接着剤が接着剤流出防止部材を超えて内側に流出することを一層低減できる。発明者の検討によると、接着層の厚みの成形誤差や、接着剤流出防止部材の製造誤差等を考慮すると、接着層の厚み方向における接着剤流出防止部材の長さＷ１と接着層の厚みＷ２との関係は、１．０≧Ｗ１／Ｗ２＞０．７を満たすことが適切であるとの結果を得た。

フィルム状部材は金属層に樹脂層が形成された部材であり、その樹脂層を溶融・再固化させることによって発電要素の両側のフィルム状部材が接着されており、接着剤流出防止部材の面のうち接着層の厚み方向を向く面が、フィルム状部材の金属層に接していることが好ましい。

接着剤流出防止部材の面のうち接着層の厚み方向を向く面が、フィルム状部材の金属層に接していることによって、溶融した樹脂層はほぼ完全に接着剤流出防止部材によりせき止められる。溶融した樹脂が接着層より内側へ流出することを一層低減できる。
接着剤流出防止部材の面のうち接着層の厚み方向を向く面は、フィルム状部材同士を加圧・加熱して接着する際に、その面が溶融した樹脂層を押し退けることによってフィルム状部材の金属層に接する状態にすることができる。

本発明は、ラミネート型電池の製造方法に具現化することもできる。この製造方法は、第１フィルム状部材の上に発電要素を載置し、発電要素の外周側であり第１フィルム状部材の外縁より所定の幅だけ内側に接着剤流出防止部材を載置し、第２フィルム状部材を第１フィルム状部材上に載置された発電要素と接着剤流出防止部材を覆って載置する工程と、接着剤流出防止部材よりもフィルム状部材の外周側で第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材を接着する工程を有する。

上記の製造工程によれば、接着剤流出防止部材よりもフィルム状部材の外周側で第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材が接着される。
フィルム状部材同士の接着が樹脂層を溶融・再固化させることにより行われる場合、接着剤流出防止部材より内側では接着が行われない、即ち樹脂層の溶融・再固化が行われない。従って、接着剤流出防止部材より内側では樹脂層は溶融しないか、あるいは外周側の樹脂層が溶融する際の熱によって、接着剤流出防止部材より内側の樹脂層は部分的に溶融する。接着剤流出防止部材より内側では樹脂層が完全に溶融しないので、接着剤流出防止部材より外側の接着層から、溶融した樹脂が接着剤流出防止部材を超えて内側に流出することを低減しながらラミネート型電池を製造することができる。

第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材を接着する工程の後に、第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材が接着された接着層の外周部を切り落とす工程をさらに含むことが好ましい。
第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材を接着する際には、接着層の外周側にも接着剤が流出する。接着剤が流出した接着層の外周部は耐圧強度が不均一となっている。この耐圧強度が不均一となっている接着層の外周部を切り落とすことによって、接着時には接着層の中央付近であり耐圧強度が均一化された箇所を接着層の新たな外周部とすることができる。これによって、フィルム状部材同士を接着した接着層の外周部でも耐圧強度を均一化したラミネート型電池を製造することができる。

本発明によれば、発電要素をフィルム状部材で密封したラミネート型電池について、フィルム状部材同士を接着する接着層より内側へ接着剤が流出することを低減して、接着層の耐圧強度を均一化したラミネート型電池を実現できる。また、フィルム状部材の接着時に接着剤が接着層より内側に流出することを低減しながらラミネート型電池を製造することができる。

以下に実施例の主要な特徴を列記する。
（第１形態）接着層の厚み方向における接着剤流出防止部材の長さＷ１は、接着層の厚みＷ２と略等しいことがより好ましい。
（第２形態）接着剤流出防止部材は、発電要素の外周を囲む枠状に形成されていることが好ましい。
（第３形態）接着剤流出防止部材は、発電要素の外周を囲む枠状に形成されており、その一部に発電要素と外部の装置を電気的に接続するための電極リード部品が通過する貫通孔を有することが好ましい。

まずラミネート型電池について説明する。図８はラミネート型電池２００の模式的斜視図である。ラミネート型電池２００は、２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂがその周囲部１１を幅Ｌ１に亘り接着されている。２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂは、その周囲部１１を接着することにより内部に密封空間１２を形成している。２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂが周囲部１１で接着されている部分を接着層２６と称する。
密封空間１２の内部には発電要素（不図示）が収納されている。密封空間１２内に収納された発電要素と外部の装置を電気的に接続するための電極リード部品１４ａ、１４ｂが接着層２６を通過して外部に露出している。

次に従来技術について説明する。図９は従来のラミネート型電池２００の部分断面図である。図９の部分断面図は、図８のIX−IX線に対応している。
フィルム状部材１０ａは、アルミニウム等の金属で形成された金属層２０ａと、その一方の表面に絶縁物質で形成された表面層２２ａと、他方の表面にポリプロピレンなどの樹脂で形成された樹脂層２４ａが積層した構造をしている。他方のフィルム状部材１０ｂも同様に、金属層２０ｂと、表面層２２ｂと、樹脂層２４ｂが積層された構造をしている。２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂは、樹脂層２４ａ、２４ｂを対向させている。２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂは、幅Ｌ１を有する夫々の周囲部１１ａ、１１ｂで接着されて密封空間１２を形成している。密封空間１２内には発電要素５０が収納されている。以下では、２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂの夫々の周囲部１１ａ、１１ｂを総称する場合には周囲部１１と称することにする。また、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外周に沿った周方向を単に周方向と称することにする。
フィルム状部材１０ａ、１０ｂは、周囲部１１の両側から所定の温度と圧力で加圧・加熱される。周囲部１１が加圧・加熱されると、フィルム状部材１０ａと１０ｂの周囲部１１に相当する位置の樹脂層２４ａ、２４ｂの樹脂が溶着する。即ち、２枚のフィルム状部材１０ａと１０ｂが接着される。溶着した部分が接着層２６である。なお、接着前の樹脂層２４ａ、２４ｂの厚さをＷ０とし、接着層２６の厚さをＷ２とすると、接着層２６では周囲部１１の両側から加熱・加圧されるため、接着層２６の厚さＷ２は接着前の樹脂層２４ａ、２４ｂの合計厚さＷ０×２よりも小さくなる。

周囲部１１は、両側から所定の温度で加熱されるため、周囲部１１に相当する位置の樹脂層２４ａ、２４ｂの樹脂が溶融する。周囲部１１はその両側から加圧されるため、溶融した樹脂の一部は周囲部１１の両側、即ち、周方向に伸びる周囲部１１の内側及び外側へ流出する。周囲部１１より内側には流出した樹脂が固化した内側樹脂溜り２８が形成される。周囲部１１より外側には流出した樹脂が固化した外側樹脂溜り２９が形成される。
溶融した樹脂の一部が周囲部１１より内側に流出する際には、流出する樹脂に引きずられて接着層２６の内周部Ａの樹脂の一部も流出する。その結果、接着層２６の内周部Ａでは中央部Ｂよりも接着層２６の樹脂の量が減少する。接着層２６の中央部Ｂと内周部Ａでは樹脂の量が不均一となる。そのため接着後の接着層２６の耐圧強度は中央部Ｂより内周部Ａの方が低下してしまう。同様に、溶融した樹脂が周囲部１１より外側に流出する際には、流出する樹脂に引きずられて接着層２６の外周部Ｃの樹脂の一部も流出する。その結果、接着層２６の外周部Ｃでは中央部Ｂよりも接着層２６の樹脂の量が減少する。接着層２６の中央部Ｂと外周部Ｃでも樹脂の量が不均一となる。そのため接着後の接着層２６の耐圧強度は中央部Ｂより外周部Ｃの方が低下してしまう。
また、内側樹脂溜り２８や外側樹脂溜り２９の樹脂の量は、周方向に一定ではない。接着時の周囲部１１の加熱の不均一性や、加圧の不均一性などにより内側樹脂溜り２８や外側樹脂溜り２９の樹脂の量は、周方向にも不均一となる。その結果、接着層２６の内周部Ａや外周部Ｃでは、その周方向でも樹脂の量が不均一となる。接着後の内周部Ａや外周部Ｃでは、周方向にも耐圧強度が不均一となる。特に、接着後の内周部Ａにおいてその周方向に耐圧強度が不均一となると、密封空間１２の内圧が上昇した際に耐圧強度の低い箇所に応力が集中して接着層２６が破断する可能性がある。２枚のフィルム状部材をその周囲で接着したラミネート型電池では、２枚のフィルム状部材の接着層２６の耐圧強度、特に内周部Ａの周方向の耐圧強度を均一にする必要がある。

＜実施例１＞ 次に本発明の実施例に係るラミネート型電池１００について説明する。図１（Ａ）にラミネート型電池１００の平面図を示す。図１（Ｂ）にラミネート型電池１００の側面図を示す。本実施例のラミネート型電池１００の外観は従来のラミネート型電池２００（図８参照）と同様である。
図１に示すように、ラミネート型電池２００は２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂの周囲部１１ａ、１１ｂが接着されて内部に密封空間１２を形成している。フィルム状部材１０ａの周囲部１１ａとフィルム状部材１０ｂの周囲部１１ｂが接着されている部分が接着層２６である。接着層２６は、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外周方向に交差する方向である幅方向に長さＬ１の幅を有している。
密封空間１２には発電要素５０と接着剤流出防止部材３０が収納されている。接着剤流出防止部材３０は、枠状に形成されており、その外周面３０ａが密封空間１２内で接着層２６の内周と接しており、内周面３０ｂは密封空間内１２内に露出している。但し図１では、接着剤流出防止部材３０の形状を理解しやすいように、接着剤流出防止部材３０の外周面３０ａと接着層２６とは接触させずに描いてある。
発電要素５０と外部の装置を電気的に接続するための電極リード部品１４ａ、１４ｂが発電要素５０から接着層２６を通過してラミネート電池１００の外部へと伸びている。

図１のII−II線に対応する縦断面の拡大図を図２に示す。図９で説明した従来のラミネート電池２００と同じ部品には同じ符号を付してある。例えば、図２におけるフィルム状部材１０ａ、１０ｂの構造は、図９に示した従来技術のラミネート型電池２００におけるフィルム状部材１０ａ、１０ｂと同様である。図２において、図９と同じ符号を付したその他の部品についても同様である。従ってそれらの部品については説明を省略する。また、図８、図９における説明と同様に、以下では、２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂの夫々の周囲部１１ａ、１１ｂを総称する場合には周囲部１１と称することにする。また、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外周に沿った周方向を単に周方向と称することにする。

図２に示すように、本実施例のラミネート型電池１００では、密封空間１２内に接着剤流出防止部材３０が配置されている。接着剤流出防止部材３０の外周面３０ａは、接着層２６の内周と接している。接着剤流出防止部材３０の内周面３０ｂは、密封空間１２内に露出している。
接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１は、接着層の厚さＷ２と略同等に形成されている。
接着剤流出防止部材３０の側面のうち、接着層２６の厚み方向を向く一方の面３０ｃの一部は、フィルム状部材１０ａの金属層２０ａと接している。同様に、接着剤流出防止部材３０の側面のうち、接着層２６の厚み方向を向く他方の面３０ｄの一部は、フィルム状部材１０ｂの金属層２０ｂと接している。接着剤流出防止部材３０の面３０ｃは、フィルム状部材１０ａと１０ｂの周囲部１１を加圧・加熱して接着する際に、溶融した樹脂層２４ａを押し退けることによってフィルム状部材１０ａの金属層２０ａに接する状態にすることができる。同様にして接着剤流出防止部材３０の面３０ｄもフィルム状部材１０ｂの金属層２０ｂに接する状態にすることができる。
上記のように接着剤流出防止部材３０を配置することによって、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの周囲部１１ａ、１１ｂを溶着（接着）する際に、接着剤流出防止部材３０が壁となって周囲部１１に対応する樹脂層２４ａ、２４ｂから溶融した樹脂が接着層２６より内側へ流出することを低減することができる。特に上記のように、接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の面３０ｃと３０ｄが、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの金属層２４ａ、２４ｂと接触することによって、接着層２６を完全に密封空間１２と隔離することができる。これによって、周囲部１１に対応する樹脂層２４ａ、２４ｂから溶融した樹脂が接着剤流出防止部材３０を超えて密封空間１２内に流出することを効果的に低減することができる。

樹脂層２４ａ、２４ｂの接着前の厚さはＷ０であり、接着層２６の厚さはＷ２である。接着層２６に相当する周囲部１１はその両側から加熱・加圧されるため、接着層の厚さＷ２は接着前の樹脂層の全体厚さＷ０×２よりも小さくなる。接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１は、接着層の厚さＷ２とほぼ等しい。従って、接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１は、接着前の周囲部１１に相当する樹脂層２４ａ、２４ｂの全体厚さＷ０×２よりも短い。周囲部１１に相当する樹脂層２４ａ、２４ｂは、接着時に周囲部１１の両側から加熱・加圧されることによって、その厚さＷ０×２は徐々にＷ２となる。その間に僅かながら接着層２６から溶融した樹脂が接着層より内側へ流出するが、接着層２６の厚みがＷ２に近づくにつれて、即ち、接着層２６の厚みが接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１に近づくにつれて接着層２６から内側へ流出する樹脂の量が低減される。接着層２６の厚みが接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１とほぼ同一となると、接着剤流出防止部材３０の面３０ｃと３０ｄが、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの金属層２４ａ、２４ｂと接触する。その結果、接着層２６を完全に密封空間１２と隔離することができ、その後は接着層２６から密封空間１２へ溶融した樹脂が流出することがなくなる。接着層２６の内周部Ａの樹脂の量を、接着層２６の中央部Ｂとほぼ同等にすることができる。以上の事象は、接着剤流出防止部材３０が配置されている周方向について同様に言える。従って、周方向に亘って接着層２６の内周部Ａの樹脂の量を均一化できる。即ち、接着層２６の内周部Ａの耐圧強度を、周方向に亘って接着部２６の中央部Ｂの耐圧強度と同等にすることができる。接着層２６の内周部Ａの耐圧強度の不均一化を解消できれば、密封空間１２の内圧が何らかの原因で上昇した際にも耐圧強度の低い箇所に応力が集中してそこから接着層２６が破断することを防止できる。
上記に説明した接着剤流出防止部材３０の効果は、２枚のフィルム状部材１０ａ、１０ｂを接着する際に発揮される。従ってラミネート型電池１００の製造時に接着層２６の特に内周部Ａの耐圧強度を均一化することができる。
なお、接着層２６の外周部Ｃの耐圧強度については後述する実施例２で説明する方法により均一化することができる。

フィルム状部材１０ａ、１０ｂの樹脂層２４ａ、２４ｂは、例えばポリプロピレン（通称ＰＰ樹脂と呼ばれている）などの樹脂で形成される。一方、接着剤流出防止部材３０は、樹脂層２４ａ、２４ｂを形成するポリプロピレン等の樹脂より融点の高い例えばポリフェニレンサルファイド（通称ＰＰＳ樹脂と呼ばれている）により形成される。従って、周囲部１１に対応する樹脂層２４ａ、２４ｂを溶着させる際の温度によって接着剤流出防止部材３０まで溶融することがない。

次に、図１に示したIII−III線に相当する部分断面図を図３に示す。この断面は、図１に示すように電極リード部品１４ａが接着層２６を通過する部位である。この部位では、接着剤流出防止部材３０に密封空間１２側から接着層２６へ貫通する貫通孔３１が設けられている。電極リード部品１４ａは、この貫通孔３１を通って密封空間１２から接着層２６へ至り、さらにラミネート型電池１００の外部へと伸びている。図１に示す電極リード部品１４ｂにおける接着剤流出防止部材３０の断面にも同様に貫通孔３１が設けられている。接着剤流出防止部材３０に、密封空間１２から接着層２６へ貫通する貫通孔３１を設けることによって、発電要素５０と外部の装置を電気的に接続するための電極リード部品１４ａ、１４ｂを外部へ伸ばすことができる。このとき、電極リード部品１４ａ、１４ｂは接着剤流出防止部材３０の貫通孔３１を通過する。従って、電極リード部品１４ａ、１４ｂが位置する周囲部１１においても図２と同様に接着剤流出防止部材３０によって、フィルム状部材１０ａと１０ｂを溶着させる際に溶融した樹脂が密封空間１２内に流出することを低減できる。

上記の実施例１の変形例を次に説明する。実施例１では、図３に示すように、電極リード部品１４ａ、１４ｂを通過させるための貫通孔３１を接着剤流出防止部材３０に設けた。接着剤流出防止部材３０に貫通孔３１を設ける代わりに、図４に示すように、電極リード部品１４ａ、１４ｂに対応する接着剤流出防止部材３０の部分に切欠部３０ｅを設けても良い。切欠部３０ｅを設け、そこに電極部材１４ａを通す。接着剤流出防止部材３０の切欠部３０ｅに電極リード部品１４ａを通すことによって、接着剤流出防止部材３０の切欠部３０ｅは電極リード部品１４ａによって塞がれる。切欠部３０ｅでは電極リード部品１４ａが接着剤流出防止部材３０の役割を果たす。即ち、電極リード部品１０ａに対応する周囲部１１では、接着剤流出防止部材３０と切欠部３０ｅを通る電極リード部品１４ａが壁となって溶融した樹脂が密封空間１２内へ流出することを低減できる。電極リード部品１４ｂの箇所においても同様に接着剤流出防止部材３０に切欠部３０ｅを設ける。

また、上記の実施例では、接着剤流出防止部材３０は閉じた枠状に形成した。接着剤流出防止部材３０を枠状に形成することによって、周囲部１１を加熱・加圧して接着する際に、周囲部１１から内側に流出しようとする接着剤に押し負けて接着剤流出防止部材３０が内側にずれることを防止できる。
上記変形例の他にも、接着剤流出防止部材３０を、周囲部１１の全周ではなく、周囲部１１のうち、電極リード部品１４ａ、１４ｂが通過する部位を除く部分に設けてもよい。そうすることによって、周囲部１１のほとんどの部分で接着層２６から密封空間１２への溶融した樹脂の流出を低減できる。接着層２６の周方向のほとんどの部分で耐圧強度を均一化したラミネート型電池を実現することができる。接着剤流出防止部材３０を閉じた枠状に形成せずに周囲部１１の一部で開いた形状とする場合には、接着剤流出防止部材３０を発電要素に固定してもよい。そうすることによって、周囲部１１から内側に流出しようとする接着剤に押し負けて接着剤流出防止部材３０が内側にずれることを防止できる。

また、上記の実施例では、接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１は、接着層の厚さＷ２と略同等に形成した。接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１は、接着層の厚さＷ２より僅かに小さくともよい。具体的には長さＷ１と厚みＷ２は、１．０≧Ｗ１／Ｗ２＞０．７を満たすことが好ましい。０．７という数値は、発明者の検討により、接着剤流出防止部材３０の製造公差や樹脂層２４ａ、２４ｂの製造公差を考慮した結論の値である。
一方、接着剤流出防止部材３０の接着層２６の厚み方向の長さＷ１は、接着層の厚さＷ２より大きいと好ましくない。長さＷ１が接着層の厚さＷ２より大きいと、接着層２６と接着層２６の内側に接している接着剤流出防止部材３０との境界に厚さ方向の段差ができる。段差は応力が集中しやすいため、密封空間１２の内圧が上昇すると、その段差に応力が集中して破断が生じる虞がある。

なお、上記実施例では、図１〜図３に示すように、周囲部１１の幅はラミネート型電池１００の周方向に沿って一定の値Ｌ１とした。周囲部１１の幅は、例えば図１（Ａ）に示す平面図においてラミネート型電池１００の矩形状の外周の短辺と長辺で異なる幅としてもよい。

＜実施例２＞ 次に本発明の実施例２について説明する。この実施例２は、フィルム状部材同士の接着層の耐圧強度をフィルム状部材の周方向にも幅方向にも均一化したラミネート型電池を製造する方法である。図５から図７を参照して本実施例を説明する。図５から図７は、図１に示すII−II線における断面に対応する。
図５に示すように、台座４０と、台座４０に隣接して配置されており、台座４０の上部平面と連続した平面を形成するように配置された下部プレスバー４２ｂの上に下側のフィルム状部材１０ｂを置く。
下側のフィルム状部材１０ｂの上に発電要素５０を載置する。下側のフィルム状部材１０ｂの上であり、発電要素５０の外周でフィルム状部材１０ｂの外縁から所定の幅Ｌ２の位置に接着剤流出防止部材３０を載置する。下側のフィルム状部材１０ｂと略同形状の上側フィルム状部材１０ａを、発電要素５０と接着剤流出防止部材３０を覆うように載置する。なお、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの樹脂層２４ａ、２４ｂの厚さはＷ０である。
接着剤流出防止部材３０は枠状に形成されており、発電要素５０は略矩形形状である。下側のフィルム状部材１０ｂの上に発電要素５０と接着剤流出防止部材３０を載置し、その上に上側のフィルム状部材１０ａを載せた状態を上から見ると、ちょうど図１（Ａ）に示す平面図において外周部１１の幅Ｌ１をＬ２とした図と同等の状態に見えることになる。

下側プレスバー４２ｂの上部には、下側プレスバー４２ｂと対をなす上側プレスバー４２ａが配置されている。上側プレスバー４２ａと下側プレスバー４２ｂは、夫々上下に移動可能であり、次に説明するように、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外縁からＬ２の幅に亘ってフィルム状部材１０ａ、１０ｂを上下方向から加圧することができる。

次に一対のプレスバー４２ａ、４２ｂを加熱装置（不図示）により加熱して所定の温度にする。所定の温度とは、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの樹脂層２４ａ、２４ｂを溶着させるために必要な温度である。一対のプレスバー４２ａ、４２ｂが所定の温度となった状態で、図６に示すように、一対のプレスバー４２ａ、４２ｂを矢印Ｇに示すように移動させる。加熱した一対のプレスバー４２ａ、４２ｂによって、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外縁から幅Ｌ２に亘ってフィルム状部材１０ａ、１０ｂは加熱・加圧される。フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外縁から幅Ｌ２までの間のフィルム状部材１０ａ、１０ｂの樹脂層２４ａ、２４ｂは、加熱されることによって樹脂が溶融し、加圧されることによって溶融した樹脂同士が溶着する。溶着した部分が接着層２６となる。

一対のプレスバー４２ａ、４２ｂで加圧されることによって、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの外縁から幅Ｌ２の部分は当初の厚さＷ０×２からそれよりも小さい厚さＷ２にまで圧縮される。圧縮される過程で溶融した樹脂の一部はフィルム状部材１０ａ、１０ｂの周方向と交差する方向、即ち接着層２６の内側と外側へ流れ出ようとする。このとき、プレスバー４２ａ、４２ｂによって加圧される範囲、即ちフィルム状部材１０ａ、１０ｂの外縁から幅Ｌの範囲よりも内側には接着剤流出防止部材３０が配置されている。従って、実施例１で説明したように、接着剤流出防止部材３０が壁となって溶融した樹脂が内側へ流出することが低減され、外側へ多く流出することになる。接着層２６の内周部Ａでは溶融した樹脂の流出が抑制されることによって、接着層２６の内周部Ａにおける樹脂の量と中央部Ｂ及びＣの樹脂の量はほぼ同量となる。接着層２６の内周部Ａと接着層２６の中央部Ｂ及びＣの耐圧強度を均一にすることができる。
さらに、接着剤流出防止部材３０は周方向に亘って配置されているので、接着層２６の内周部Ａでは溶融した樹脂はフィルム状部材１０ａ、１０ｂの周方向に均一に分布する。その結果、接着層２６の内周部Ａでは、周方向にも耐圧強度を均一化することができる。

一方、一部の樹脂が接着層２６の外側へ流れ出ると、流れ出た樹脂に引きずられて接着層２６の外周部Ｄの樹脂の一部も同時に接着層２６より外側へ流出する。その結果、接着層２６の外側には溶融した樹脂が固化した外側樹脂溜り２９が形成される。接着層２６の外周部Ｄでは、中央部Ｂ及びＣよりも樹脂の量が少なくなる。接着層２６の外周部Ｄの耐圧強度は中央部Ｂ及びＣよりも低くなる。
さらに周方向の加熱具合のばらつきなどによって、接着層２６の外側に流出する樹脂の量は、周方向にもばらつく。その結果、接着層２６の外周部Ｄでは周方向の部位によって樹脂の量が不均一となる。接着層２６の外周部Ｄでは周方向の部位によって耐圧強度が不均一となる。

そこで、次に図７に示すように、溶融した樹脂が再固化した後に一対のプレスバー４２ａ、４２ｂを移動させて、元々幅Ｌ２であった接着層２６をその幅がＬ１となる位置Ｓより外周側のフィルム状部材１０ａ、１０ｂを切り落とす。そうすることによって、フィルム状部材１０ａ、１０ｂを溶着させた際に、耐圧強度が不均一となっているフィルム状部材１０ａ、１０ｂの外周部Ｄの部分を除去する。位置Ｓよりも外周側のフィルム状部材１０ａ、１０ｂを切り落とすことによって、切り落とす前には接着層２６の中央部Ｃが接着層２６の新たな外周部Ｃとなる。この新たな外周部Ｃは、フィルム状部材１０ａ、１０ｂを接着させる工程においては接着層２６の中央部Ｃであった箇所である。接着時に中央部であった箇所は耐圧強度が均一になっている。接着層２６の新たな外周部Ｃは耐圧強度が均一化されている。従って、完成したラミネート型電池１００は、接着層２６の周方向にも幅方向にも耐圧強度が均一化されている。
以上の工程によって、フィルム状部材１０ａ、１０ｂの周囲部１１の接着層２６を、その幅方向にも周方向にも耐圧強度を均一化したラミネート型電池を製造することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、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合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合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し得るものであり、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。

図１（Ａ）は、実施例１のラミネート型電池の平面図である。図１（Ｂ）は、実施例１のラミネート型電池の側面図である。 図１に示すII−II線に対応するラミネート型電池の断面図である。 図１に示すIII−III線に対応するラミネート型電池の断面図である。 図３に示すラミネート型電池の変形例を示す図である。 ラミネート型電池の製造工程を説明する図である（１）。 ラミネート型電池の製造工程を説明する図である（２）。 ラミネート型電池の製造工程を説明する図である（３）。 ラミネート型電池の模式的斜視図である。 図８のIX−IX線に対応する従来のラミネート型電池の断面図である。

符号の説明

１０ａ、１０ｂ：フィルム状部材
１１、１１ａ、１１ｂ：周囲部
１２：密封空間
１４ａ、１４ｂ：電極リード部品
２０ａ、２０ｂ：金属層
２２ａ、２２ｂ：表面層
２４ａ、２４ｂ：樹脂層
２６：接着層
２８：内側樹脂溜り
２９：外側樹脂溜り
３０：接着剤流出防止部材
３１：貫通孔
４０：台座
４２ａ、４２ｂ：プレスバー
５０：発電要素
１００、２００：ラミネート型電池

Claims (6)

1. 発電要素と、
   発電要素を覆って周囲を相互に接着することによって、発電要素を収容する密封空間を形成するフィルム状部材と、
   密封空間内に配置されており、外周面がフィルム状部材同士が接着された接着層の内周に接している接着剤流出防止部材と、
   を備えることを特徴とするラミネート型電池。
2. 接着剤流出防止部材は、接着剤の融点より高い融点を有する材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型電池。
3. 接着層の厚み方向における接着剤流出防止部材の長さＷ１と接着層の厚みＷ２との関係が、１．０≧Ｗ１／Ｗ２＞０．７を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のラミネート型電池。
4. フィルム状部材は金属層に樹脂層が形成された部材であり、その樹脂層を溶融・再固化させることによってフィルム状部材同士が接着されており、接着剤流出防止部材の面のうち接着層の厚み方向を向く面が、フィルム状部材の金属層に接していることを特徴とする請求項１又は２に記載のラミネート型電池。
5. 第１フィルム状部材の上に発電要素を載置し、発電要素の外周側であり第１フィルム状部材の外縁より所定の幅だけ内側に接着剤流出防止部材を載置し、第２フィルム状部材を第１フィルム状部材上に載置された発電要素と接着剤流出防止部材を覆って載置する工程と、
   接着剤流出防止部材よりもフィルム状部材の外周側で第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材を接着する工程と、
   を有することを特徴とするラミネート型電池の製造方法。
6. 第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材を接着する工程の後に、第１のフィルム状部材と第２のフィルム状部材が接着された接着層の外周部を切り落とす工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のラミネート型電池の製造方法。

Images