JP2008091268A - 薄型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波溶接により電極端子と接合される集電箔の破断の防止を、重量増加や製造工程増加を招くことなく達成する。
【解決手段】集電箔（１１１、１１４）は、電極端子（１２、１３）と接続する端部において積層される。この集電箔（１１１、１１４）の積層体は、それぞれ電極端子（１２、１３）に両面に接続する構造を有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、薄型電池に関する。

薄型電池に関し、正極又は負極の電極活物質と集電箔とを有する複数の電極板が、積層された構造になる発電要素を備える薄型電池がある。この薄型電池は、例えばリチウムイオン二次電池のように、自動車用の二次電池などとして研究開発が進められている。

この薄型電池は、発電要素の集電箔の端部が積層された状態で電極端子と接続している。この集電箔と電極端子との接続は、超音波溶接法（超音波接合法とも言う）により行われている。

この超音波溶接法は、例えば、超音波溶接装置のアンビル上に、電極端子と積層された集電箔とを載置して、この載置された電極端子及び集電箔上から超音波ホーンの端部を押し当てて、これら電極端子及び集電箔の厚み方向に加圧しながらアンビルの加工面に対して平行に振動する超音波振動を加えることにより、電極端子と集電箔とを、また、集電箔同士を、接合する方法である。

そして、この超音波接合法に関し、金属箔の上面部であって超音波ホーンと当接する部分に保護用の金属板を配して、集電箔の破断や孔あきを防止した方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２４４３８０号公報

超音波接合法による薄型電池の電極端子と集電箔との接合、また、集電箔同士の接合に当たって、製品の信頼性を高めるために接合強度を高めようとすると、これらの被接合材に加えられるエネルギー量を増加させることが必要となる。しかしながら、エネルギー量を増加させると、集電箔に破断や孔明きが生じるおそれがある。特に、超音波ホーンの端部と接している最上層の集電箔は、それ以外の集電箔よりも破断、孔開きが生じるおそれがあった。

この最上層の集電箔の破断、孔開きは、特許文献１に記載されたような保護用の金属板を集電箔の上面部に配して超音波溶接を行うことで抑制することが可能となる。しかしながら、この保護用の金属板は、超音波溶接により最上層の集電箔に接合され、その後に除去されることはない。したがって、薄型電池の部品数の増加、また、薄型電池の重量の増加という不利があった。

本発明の薄型電池は、電極活物質及び集電箔を有する複数の電極板が積層された発電要素と、この発電要素を収容して封止する外装部材と、この外装部材内にて上記発電要素の電極板の各集電箔と一端で接続し、他端がこの外装部材から外部に延出する板状の電極端子とをそなえ、各集電箔は、電極端子と接続する端部において積層されて積層体を形成すると共に、この集電箔の積層体が電極端子の両面に接続することを要旨とする。

本発明の薄型電池によれば、全ての集電箔を確実に接合することができ、薄型電池の信頼性を向上させることが可能となる。

本発明の薄型電池の実施形態を、図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る薄型電池の平面図（同図（ａ））及び側面図（同図（ｂ））である。

図１において、薄型電池１は、発電要素１１と、この発電要素１１にそれぞれ接続する正極側の電極端子１２及び負極側の電極端子１３とを有している。発電要素１１は、絶縁性の外装部材１４内に収容されていて、この発電要素１１に接続している電極端子１２及び電極端子１３は、外部の電気回路と接続するために外装部材１４から外部に延出している。外装部材１４と電極端子１２との間及び、外装部材１４と電極端子１３との間には、それぞれ保護フィルム１５が介在され、この保護フィルム１５を介して外装部材１４内に電解液１６が充填された状態で発電要素１１が封止されている。

外装部材１４内における発電要素１１と正極側の電極端子１２とを電気的に接続する構造について、まず、本発明の実施形態との相違を明確にするために、従来の一般的な構造を、図２〜図４を用いて説明する。図２は、発電要素１１と正極側の電極端子１２との接続部近傍の断面図である。なお、図２では、正極側の電極端子１２近傍を図示しているが、負極側の電極端子１３と発電要素１１との接続部においても図２と同様の構造となっている。また、図３は、発電要素１１の部分断面図であり、図４は、外装部材と電極端子１２との接合部分の部分断面図である。

図２において、発電要素１１は、電極活物質及び集電箔を有する複数の電極板がセパレータを介して積層された積層体である。この発電要素１１の積層構造の一例を図３を用いて説明する。発電要素１１は、正極側の集電箔１１１の両面に、正極活物質、導電材及びバインダを含む正極合剤１１２が形成されている正極側の電極板１１３と、負極側の集電箔１１４の両面に、負極活物質、導電材及びバインダを含む負極合材１１５が形成されている負極側の電極板１１６と、前記正極側の電極板１１３及び上記負極側の電極板との間に介在しているセパレータ１１７とを有している。

図２に示すように、このような積層構造を有する発電要素１１に近接して電極端子１２の一端部が配設されている。そして、図２に示した従来の構造では、発電要素１１のうち、積層体の側方に延出している複数の正極側の集電箔１１１は、この電極端子１２の一方の面（上面）に積層され、集電箔１１１同士又は電極端子１２と超音波溶接により接合されている。

集電箔１１１と電極端子１２との接合領域よりも外部側で、発電要素１１及び電解液１６を封止するために外装部材１４と電極端子１２とは溶着によって接合される。この外装部材１４と電極端子１２との接合部においては、プラスチックス（例えば、ポリプロピレン）のシートよりなる保護フィルム１５が配設され、保護フィルム１５を介して外装部材１４と電極端子１２とが接合されることになる。接合される外装部材１４は、一般に、複数種のフィルムがラミネートされてなるフィルム形状を有している。図２に示した外装部材１４では、表面側に保護層としてのナイロンフィルム１４１、その内側にアルミ合金層１４２、裏面側にポリプロピレンフィルム１４３が積層されたラミネートフィルムとなっている。

図４に、この外装部材１４と電極端子１２との接合部の拡大断面図を示すように、ラミネートフィルムよりなる外装部材１４のアルミ合金層１４２は、ナイロンフィルム１４１とは接着剤１４４を介して接合している。また、外装部材１４の裏面側にポリプロピレンフィルム１４３が、対向する保護フィルム１５と同種のポリプロピレンよりなることから、外装部材１４と保護フィルム１５とは、容易に接合することが可能となっている。

以上説明した従来の一般的な薄型電池に対して、本発明の実施形態に係る薄型電池は、電極端子１２と接続する端部において積層されている集電箔１１１が、この電極端子１２の両面に接続する。これを図５〜１３を用いて説明する。

図５は、本発明の第一の実施形態に係る薄型電池１０の要部の斜視図である。この図５では、発電要素１１が外装部材１４により封止される前の状態を示している。また、図６は、図５に示した薄型電池１０のＡ−Ａ線視の部分断面図である。なお、この図５及び図６において、図１〜図４で既に説明した部材と同一の部材には同一の符号を付している。したがって、これらの部材については、以下では重複する説明を省略する。

図５及び図６に示した第一の実施形態に係る薄型電池１０は、正極側の電極端子１２に接続する正極側の集電箔１１１の積層体が、この電極端子１２の幅方向の中央近傍にて二分割されている。そして、分割された一方の集電箔１１１ａの積層体は、電極端子１２の上面に接合されている。また、分割された他方の集電箔１１１ｂの積層体は、電極端子１２の下面に接合されている。これらの集電箔１１１ａ及び集電箔１１１ｂの積層体の、電極端子１２への接合は、超音波接合法により行われている。

同様に、負極側の電極端子１３に接続する負極側の集電箔１１４の積層体は、この電極端子１３の幅方向の中央近傍にて二分割されている。そして、分割された一方の集電箔１１４ａの積層体は、電極端子１３の上面に接合されている。また、分割された他方の集電箔１１４ｂの積層体は、電極端子１３の下面に接合されている。したがって、各集電箔１１１、１１４は、積層された状態で、電極端子１２、１３の両面に接続されている。これらの集電箔１１４ａ及び集電箔１１４ｂの積層体の電極端子１３への接合は、超音波接合法により行われている。なお、図５では、集電箔と電極端子とを超音波接合した領域Ｕが正極側で４個、負極側で４個、それぞれ図示されている。

図５及び図６に示した第一の実施形態に係る薄型電池１０は、上述したように正極及び負極の集電箔１１１、１１４の端部の積層体に関して、分割された集電箔１１１ａ、１１１ｂ、１１４ａ及び１１４ｂをそなえ、分割された一方の部分の集電箔１１１ａ、１１４ａが電極端子の上面に接合し、分割された他方の部分の集電箔１１１ｂ、１１４ｂが電極端子の下面に接合している。このため、例えば、正極の集電箔１１１の積層体のうち、最上層の集電箔は、分割された一方の部分の集電箔１１１ａでは、正極の電極端子１２の上面側で露出していることになるが、分割された他方の部分の集電箔１１１ｂでは、正極の電極端子１２と直接に接することになる。また、この正極の集電箔１１１の積層体のうち、最下層の集電箔は、分割された一方の部分の集電箔１１１ａでは、正極の電極端子１２と直接に接することになり、分割された他方の部分の集電箔１１１ｂでは、正極の電極端子１２の下面側で露出することになる。

このような最表層の集電箔と電極端子との位置関係は、正極の集電箔１１１の積層体と正極の電極端子とを超音波溶接法により接合した時と同じである。つまり、超音波溶接時に超音波接合装置の超音波ホーンの端部と接する側の最表層の集電箔が、この超音波ホーンから超音波エネルギーを受けて破断や孔開きなどが生じるおそれがあったとしても、図５及び図６に示した第一の実施形態の薄型電池では、この超音波ホーンの端部と接する側の最表層の集電箔の一部は、分割されて接合端子と直接に接していて、つまり超音波ホーンの端部とは接していないことになる。このため、この分割されて接合端子と直接に接している部分では、破断や孔開きなどが生じない。したがって、積層された全ての集電箔を確実に接合することができ、集電箔と接合端子との接続の信頼性を向上させることができ、ひいては薄型電池の信頼性を向上させることが可能となる。

また、従来技術のように、超音波接合時においてホーン当接部に保護用の金属板を配する必要なく集電箔の破断や孔開きを防止できるので、従来技術と比べて、薄型電池の部品点数の低減及び重量の軽減を図ることができるとともに、製造工程においては、保護用の金属板を集電箔上に配置する工程を省略することができ、よって生産能率を向上させることができる。

図５及び図６に示した第一の実施形態においては、集電箔１１１の積層体を分割する位置が、その幅方向中央部近傍になっているが、この位置に限定されるものではない。要は、正極側の集電箔１１１及び負極側の集電箔１１４の積層体が、それぞれ電極端子１２及び電極端子１３の両面に接続するような分割位置であれば足りる。例えば、集電箔１１１の積層体の最表層について、超音波接合装置の超音波ホーンの端部に接する部分の領域を少なくし、電極端子１２に接する部分の領域を大きくするような分割位置とすることもできる。

また、図示した第一の実施形態においては、集電箔１１１の積層体が二分割されて、１１１ａ及び１１１ｂに、また、集電箔１１４の積層体が二分割されて、１１４ａ及び１１４ｂとなっているが、これらの集電箔の積層体は、三分割以上に分割されてもよい。

次に、本発明の第二の実施形態に係る薄型電池を、図７〜図１１を用いて説明する。図７は、本発明の第二の実施形態に係る薄型電池２０の要部を示した斜視図である。この図７では、外装部材１４により発電要素１１が封止される前の状態を示している。また、図８は、図７に示した薄型電池２０のＢ−Ｂ線視の部分断面図である。なお、この図７及び図８において、図１〜図６で既に説明した部材と同一の部材には同一の符号を付している。したがって、これらの部材については、以下では重複する説明を省略する。

図７及び図８に示した第二の実施形態に係る薄型電池２０は、正極側の電極端子１２に接続する正極側の集電箔１１１の積層体についての端部の幅方向寸法が、電極端子１２についての積層体に接続する部位の幅方向寸法よりも大きく形成されている。すなわち、正極側の集電箔１１１の積層体が、この積層体に接続される正極側の電極端子１２の端部よりも相対的に広幅のサイズになっている。また、この集電箔１１１の積層体は、電極端子１２の幅方向で中央近傍にて二分割されている。更に、この集電箔１１１の積層体における電極端子１２よりも幅方向に突出し、広幅の部分が幅方向中央部に向けて折り曲げられて、この電極端子１２と接合されている。

負極側についても同様であって、負極側の電極端子１３に接続する負極側の集電箔１１４の積層体についての端部の幅方向寸法が、電極端子１３についての積層体に接続する部位の幅方向寸法よりも大きく形成されている。すなわち、負極側の集電箔１１４の積層体が、この積層体に接続される負極側の電極端子１３の端部よりも相対的に広幅のサイズになっている。また、この集電箔１１４の積層体は、電極端子１３の幅方向で中央近傍にて二分割されている。更に、この集電箔１１４の積層体における電極端子１３よりも幅方向に突出し、広幅の部分が幅方向中央部に向けて折り曲げられて、この電極端子１２と接合されている。

図９に、この負極側の集電箔１１４の積層体と負極側の電極端子１３とを接合する一過程における要部を平面図で示す。同図に示されるように、発電要素１１の端部より延出している集電箔１１４は、その幅方向中央部に形成されたスリットｓ１によって二分割されている。また、この集電箔１１４と接合する電極端子１３の端部は、集電箔１１４よりも幅が狭く、換言すれば集電箔１１４が、電極端子１３の端部よりも広幅になっている。この集電箔１１４における広幅部分には、幅端部から中央部に向かうスリットｓ２及びスリットｓ３が形成されている。これらのスリットｓ１〜ｓ３により、集電箔１１４は、幅方向に４つの部分に区分することでき、すなわち、スリットｓ１により分割された一方の部分について、スリットｓ２が達していない幅方向中央寄りの第１の部分１１４ｃと、このスリットｓ２が形成されている幅方向端部寄りの第２の部分１１４ｄとに区分される。また、スリットｓ１により分割された他方の部分について、スリットｓ３が達していない幅方向中央寄りの第３の部分１１４ｅと、このスリットｓ３が形成されている幅方向端部寄りの第４の部分１１４ｆとに区分される。

そして、このように区分された集電箔１１４の積層体と電極端子１３との接合に当たっては、集電箔１１４の積層体の第１の部分１１４ｃが電極端子の上面に接し、第３の部分１１４ｅが電極端子の下面に接するように配設され、かつ、第２の部分１１４ｄが電極端子１３の下面に接するように折り曲げられるとともに、第４の部分１１４ｆが電極端子１３の上面に接するように折り曲げられる。

図１０に、集電箔１１４の積層体の第２の部分１１４ｄ及び第４の部分１１４ｆを折り曲げる過程を模式的に示す。第２の部分１１４ｄ及び第４の部分１１４ｆが折り曲げられた後、集電箔１１４と電極端子１３とは、超音波接合法により接合される。

図１１に、超音波接合後の接合部分の要部を平面図で示す。同図に示されるように、電極端子１３の端部の一部が、集電箔の積層体の第１の部分１１４ｃ及び第２の部分１１４ｄとで厚み方向に挟んだ状態で接合され、かつ、電極端子１３の端部の残りの部分が、集電箔の積層体の第３の部分１１４ｅ及び第４の部分１１４ｆとで厚み方向に挟んだ状態で接合されることにより、この集電箔の積層体が電極端子の両面に接続している。

図７〜１１に示された第二の実施形態の薄型電池は、集電箔の積層体が電極端子の両面に接続していることから、先に説明した第一の実施形態と同様に、超音波溶接時に超音波接合装置の超音波ホーンの端部と接する側の最表層の集電箔が、この超音波ホーンから超音波エネルギーを受けて破断や孔開きなどが生じるおそれがあったとしても、この超音波ホーンの端部と接する側の最表層の集電箔の一部は、分割されて接合端子と直接に接していて、つまり超音波ホーンの端部とは接していないことになる。このため、この分割されて接合端子と直接に接している部分では、破断や孔開きなどが生じない。したがって、積層された全ての集電箔を確実に接合することができ、集電箔と接合端子との接続の信頼性を向上させることができ、ひいては薄型電池の信頼性を向上させることが可能となる。

そればかりでなく、第二の実施形態の薄型電池は、集電箔の積層体が幅方向中央部で二分割され、分割されたそれぞれの部分について、広幅の部分が折り曲げられて電極端子を挟むように接するから、集電箔の積層体と電極端子との接合を、より確実なものとすることができる。また、超音波接合時においては、超音波接合装置のアンビル上に載置される電極端子及び集電箔について、接合部位の高さ方向の寸法が均一となるため、生産性が向上する。更に、電極端子に対する集電箔の積層体の厚みが厚いほど、大電流を流し得るので有利である。

本発明の第三の実施形態に係る薄型電池を、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、本発明の第三の実施形態に係る薄型電池３０の要部を示した斜視図である。この図１２では、外装部材４により発電要素が封止される前の状態を示している。また、図１３は、図１２に示した薄型電池３０のＣ−Ｃ線視の部分断面図である。なお、この図１２及び図１３において、図１〜図１１で既に説明した部材と同一の部材には同一の符号を付している。したがって、これらの部材については、以下では重複する説明を省略する。

図１２及び図１３に示した第三の実施形態に係る薄型電池３０は、正極側の電極端子１２の端部が幅方向中央部で二分割され、分割された一方の電極端子１２ａが、正極側の集電箔１１１積層体の端部の上面に接合されている。また、分割された他方の電極端子１２ｂは、当該集電箔１１１積層体の端部の下面に接合されている。これらの分割された電極端子１２ａ及び電極端子１２ｂと、集電箔１１１との接合は、超音波接合法により行われている。

同様に、負極側の電極端子１３の端部が幅方向中央部で二分割され、分割された一方の電極端子１３ａが負極側の集電箔１１４積層体の端部の上面に接合されている。また、分割された他方の電極端子１３ｂは、当該集電箔１１４積層体の端部の下面に接合されていく。これらの分割された電極端子１２ａ及び電極端子１２ｂと、集電箔１１４との接合は、超音波接合法により行われている。図１２では、集電箔と電極端子とを超音波接合した領域Ｕが正極側で４個、負極側で４個、それぞれ図示されている
図１２及び図１３に図示した第三の実施形態に係る薄型電池３０は、図５及び図６に示した第一の実施形態のように集電箔の端部が分割されているのではなくて、集電箔と接合する電極端子が分割されて、２つの分割電極が形成されている。そして、上述のように分割された電極端子の一方の部分（すなわち２つの分割電極のうちの一方）が集電箔の積層体の上面に接合し、他方の部分（他方の分割電極）が集電箔の積層体の下面に接合しているから、この電極端子と接続する集電箔の積層体の端部における最上層の集電箔は、一部では正極の電極端子１２の上面側で露出していることになり、残りの部分では分割された電極端子と直接に接することになる。

したがって、第三の実施形態に係る薄型電池３０は、超音波溶接時に超音波接合装置の超音波ホーンの端部と接する側の最表層の集電箔が、この超音波ホーンから超音波エネルギーを受けて破断や孔開きなどが生じるおそれがあったとしても、その集電箔の一部は、分割されている接合端子と直接に接していて、つまり超音波ホーンの端部とは接していないことになる。このため、この分割されて接合端子と直接に接している部分では、破断や孔開きなどが生じない。したがって、積層された全ての集電箔を確実に接合することができ、集電箔と接合端子との接続の信頼性を向上させることができ、ひいては薄型電池の信頼性を向上させることが可能となる。

また、従来技術のように、超音波接合時においてホーン当接部に保護用の金属板を配する必要なく集電箔の破断や孔開きを防止できるので、従来技術と比べて、薄型電池の部品点数の低減及び重量の軽減を図ることができるとともに、製造工程においては、保護用の金属板を集電箔上に配置する工程を省略することができ、よって生産能率を向上させることができる。なお、上述した第三の実施形態においては、電極端子を２つの分割電極に分割しているが、電極端子の分割数は、これに限らない。

本発明の実施形態に係る薄型電池との比較のために、従来の薄型電池を図１４〜図１７に示す。なお、図１４〜図１７について、図１〜１３と同一の部材については同一の符号を付していることから、以下では重複する説明を省略する。

図１４は、従来の薄型電池４０の一例の要部の斜視図であり、図１５は、図１４のＤ−Ｄ線視の部分断面図である。図1４及び図１５に示された薄型電池４０は、正極側の電極端子１２に接続する正極側の集電箔１１１の積層体が、当該電極端子１２の片面のみに接合されている。また、負極側の電極端子１３に接続する負極側の集電箔１１４の積層体が、当該電極端子１３の片面のみに接合されている。このような電極端子（１２、１３）と集電箔（１１１、１１４）との接合では、超音波接合時に、超音波接合装置の超音波ホーンと接する最表層の集電箔の破断や孔あきが生じるおそれがあったことは、既に述べたとおりである。

図１６は、従来の薄型電池５０の別例の要部の斜視図である。図１７は、図１６のＥ−Ｅ線視の部分断面図である。これら図１６及び図１７に示した薄型電池５０は、図１４及び図１５に示した薄型電池４０と同様に、正極側の集電箔１１１及び負極側の集電箔１１４が、それぞれ正極側の電極端子１２及び負極側の電極端子１３の片方の面上に接合されている点では同じである。それ以外に、正極の電極端子１２又は負極の電極端子１３上に接合された集電箔の積層体の最表層上に、保護用の金属板１７が配設されている。この金属板１７により、集電箔の積層体の最表層に当たる一枚の集電箔が、破断したりするおそれが抑制され得る。しかし、この金属板１７は、集電箔の積層体に接合されるため、薄型電池の部品数の増加、薄型電池の重量の増加を招いていた。

図１４〜図１７に示された従来の薄型電池との対比により、本発明に係る薄型電池が、優れた効果を具備することは明らかである。

（実施例１）
発電要素の正極板を、以下のようにして作製した。

スピネル型リチウムマンガン酸化物に導電剤として黒鉛、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を混合した粉末（電極合剤）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させてスラリーを作製した。このスラリーを正極集電体（集電箔）である厚さ２０μｍのアルミ箔の両面に均一に塗布後、乾燥させ、ロールプレスにより所定の密度となるように圧縮した。その後、得られた正極板を所定のサイズにカットした。この正極板の端部には、後述する電極端子の溶接のために、上述した電極合剤を塗布しない部分を設けた。

負極板は、以下のようにして作製した。

難黒鉛化炭素に導電剤として黒鉛、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を混合した粉末をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させてスラリーとし、このスラリーを負極集電体（集電箔）である厚さ１０μｍの銅箔の両面に均一に塗布後、乾燥させた。この電極をロールプレスにより所定の密度となるように圧縮した。その後、得られた負極板を所定のサイズにカットした。この負極板についても正極板と同様に電極端子の溶接のために電極合剤の未塗布部を設けた。

複数の正極板、負極板及びセパレータを、負極がそれぞれ最外部になるように負極板と正極板との間にセパレータを挟みながら負極板と正極板とを交互に積層して電極積層体とした。各電極の積層数は、所定の電池容量が得られる枚数、例えば１０枚とした。また、セパレータには厚さ２５μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。

上記電極積層体の正極板群に厚さ１００μｍのアルミニウム製の正極電極端子（タブ）を、超音波溶接法により接合した。その際、電極合剤が塗布されていない集電箔群のアルミ箔部を電極幅方向の二分の一の位置で長さ方向に切込みを入れ、切込みにより二つに分かれた集電箔群の一方は、電極端子の一方の面、他方は電極端子の他方の面にそれぞれ接合した。負極も同様にして、厚さ１００μｍのニッケル製の負極電極端子（タブ）を負極板群に超音波溶接により接合した。この実施例１は、図５及び図６に示した第一の実施形態に対応する例である。

このようにして電極板群に正極・負極用の電極端子をそれぞれ溶接したものを、外装部材としての上下で合計二枚のラミネートフィルム内に収容した後、当該フィルム周囲の短辺側二辺と長辺側一辺の計三辺をヒートシールにより溶着した。この二枚のラミネートフィルムは、電極群を収容するための凹部を設けたカップ形状となっている。電極積層体のサイズは、長さ２００ｍｍ、幅１２０ｍｍ、高さ３ｍｍであり、短辺の両側からそれぞれ正極、負極の電極端子を外部に導出する形状とした。また、保護フィルムは、ラミネートフィルム周辺封止部の樹脂層間に挟み込んで、前述した三辺のヒートシール時に同時に溶着した。ラミネートフィルムとしては、電池外側から厚さ１５μｍのナイロン層、厚さ４０μｍのアルミニウム合金層、厚さ４５μｍのポリプロピレン樹脂層の三層構成のものを使用した。

ラミネートフィルムのうち、溶着されていない残りの一辺の開口部より電解液を所定の量注入した後、この残り一辺を減圧した状態で溶着して電池Ａを作製した。電解液には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネートの混合溶媒に支持電解質としてＬｉＰＦ_６を１モル／リットル溶解したものを使用した。

（実施例２）
実施例１において、集電箔群と電極端子とが重ならない箇所の集電箔を、それぞれ既に集電箔と集電箔群と接触している面の反対面に折り返した後、超音波接合により接合した。このとき、電極端子は、集電箔とは重なる部位の幅が他の部位よりも狭い形状とした以外は同様にして電池Ｂを作製した。この実施例２は、図７〜１１に示した第二の実施形態に対応する例である。

（実施例３）
実施例１において、集電箔群に切込みを入れず、電極端子の幅方向の二分の一の位置で長さ６ｍｍの切込みを入れた後、二つに分かれた電極端子部の一部を集電箔群の一方の面、他方は集電箔群の他方の面に設置して超音波接合により接合した以外は同様にして電池Ｃを作製した。この実施例３は、図１２及び図１３に示した第三の実施形態に対応する例である。

（比較例１）
実施例１と対比して、集電箔群を切断せずにそのまま電極端子の一方の面に全ての箔を設置して超音波溶接にて接合した以外は同様にして電池Ｄを作製した。この比較例１は、図１４及び図１５に示した比較例に対応する。

（比較例２）
実施例１と対比して、集電箔群を切断せずにそのまま電極端子の一方の面に全ての箔を設置するとともに、正極上にはアルミニウム板、負極上にはニッケル板をそれぞれ集電箔群上に設置して超音波溶接にて接合した以外は同様にして電池Ｅを作製した。この比較例２は、図１６及び図１７に示した比較例に対応する。

［評価結果］
電池Ａ〜Ｅをそれぞれ１０個作製し、以下の評価を行った。

（１）接合強度
ピーリング試験により、集電箔群と電極端子とを引き剥がした際の引張強度を測定した。結果は、電池Ｅの強度を基準として数値を規格化した。

（２）箔切れ発生数
集電箔群と電極端子とを接合後、電池としての信頼性が確保不能な箔切れが発生したセルの数を数えた。

（３）内部抵抗
集電箔群と電極端子とを接合後、接合箇所の電気抵抗を計測した。結果は電池Ｅの抵抗値を基準として数値を規格化した。

（４）重量
完成した電池の重量を測定した。結果は電池Ｅの重量を基準として規格化した。

これらの評価の結果を表１に示す。

表１からわかるように、本発明に従う実施例１〜実施例３は、電極端子と集電箔群との接合強度が高く、箔切れが発生いしない、信頼性の高い電池であり、かつ、内部抵抗の増加がなく、また、部品点数や重量増加のない、優れた電池となっている。

本発明の一実施形態に係る薄型電池の平面図である。 図１の側面図である。 薄型電池の発電要素の部分断面図である。 薄型電池の外装部材と電極端子との接合部の部分断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る薄型電池１０の要部の斜視図である。 図５の部分断面図である。 本発明の第二の実施形態に係る薄型電池の要部の斜視図である。 図７の部分断面図である。 第二の実施形態に係る薄型電池の製造の一工程の説明図である。 第二の実施形態に係る薄型電池の製造の一工程の説明図である。 第二の実施形態に係る薄型電池の製造の一工程の説明図である。 本発明の第三の実施形態に係る薄型電池の要部の斜視図である。 図１２の部分断面図である。 比較例の薄型電池の要部の斜視図である。 図１４の部分断面図である。 比較例の薄型電池の要部の斜視図である。 図１６の部分断面図である。

符号の説明

１ 薄型電池
１１ 発電要素
１２ 正極側の電極端子
１３ 負極側の電極端子
１４ 外装部材
１５ 保護フィルム
１１１ 正極側の集電箔
１１４ 負極側の集電箔

Claims (4)

1. 電極活物質及び集電箔を有する複数の電極板が積層された発電要素と、
   この発電要素を収容して封止する外装部材と、
   この外装部材内にて上記発電要素の電極板の各集電箔と一端で接続し、他端がこの外装部材から外部に延出する板状の電極端子と
   をそなえ、
   各集電箔は、電極端子と接続する端部において積層されて積層体を形成すると共に、この集電箔の積層体が電極端子の両面に接続することを特徴とする薄型電池。
2. 前記集電箔の積層体は、電極端子と接続する端部が当該電極端子の幅方向で複数に分割され、分割された端部のうちの少なくとも一つの部分が電極端子の一方の面に、他の部分が電極端子の他方の面に接続することを特徴とする請求項１に記載の薄型電池。
3. 前記集電箔の積層体は、電極端子に接続する端部の幅方向寸法が、電極端子の前記積層体に接続する部位の幅方向寸法よりも大きく形成されると共に、電極端子と接続する端部が当該電極端子の幅方向で少なくとも二分割され、分割された端部における電極端子よりも幅方向に突出した部分が、幅方向中央部に向けて折り曲げられて前記電極端子に接続することを特徴とする請求項１に記載の薄型電池。
4. 前記電極端子は、集電箔と積層する端部が電極端子の幅方向で複数に分割されて複数の分割電極を形成し、複数の分割電極のうちの少なくとも一つの分割電極が集電箔の積層体の一方の面に、他の分割電極が集電箔の他の面に接続することを特徴とする請求項１に記載の薄型電池。

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