JP2008218196A - 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱融着部材が正極端子あるいは負極端子を折り畳む際の障害となったり、あるいは熱融着部材がケース内の電子部品や配線と干渉することを防止できる非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法を提供する。
【解決手段】非水電解質二次電池１０は、熱融着部材２０が、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する最小幅員部２０Ａおよび最大幅員部２０Ｂを有する平面先細形状でありとともに、最小幅員部２０Ａの一部が収容部材１５の外側に配置され、かつ、最大幅員部２０Ｂの一部が収容部材の内側に配置されている。
【選択図】図５
【解決手段】非水電解質二次電池１０は、熱融着部材２０が、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する最小幅員部２０Ａおよび最大幅員部２０Ｂを有する平面先細形状でありとともに、最小幅員部２０Ａの一部が収容部材１５の外側に配置され、かつ、最大幅員部２０Ｂの一部が収容部材の内側に配置されている。
【選択図】図５
Description
本発明は、正極端子および負極端子と、収容部材の周部との間に介装される熱融着部材を備えた非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法に関する。
非水電解質二次電池は、正極集電体に正極活物質が設けられた正極と、負極集電体に負極活物質が設けられた負極とがセパレータを介して積層される電池素子と、電池素子を収容する収容部材と、正極集電体に接続された正極端子あるいは負極集電体に接続された負極端子と収容部材の周部との間に介装される熱融着部材とを備える（特許文献１）。
熱融着部材は矩形状とされ、正極端子および負極端子を厚み方向に沿って挟むように一対配置され、互いに近付く方向に加熱加圧されることにより正極端子および負極端子の所定位置に融着される。
このような非水電解質二次電池は、電池素子を収容する収容部材の周部を熱融着する際に、熱融着部材が同時に加熱加圧される。熱融着部材は、溶融してから固化することにより正極端子、負極端子、周部に対して密着し、これにより収容部材の気密性が得られる。
従って、収容部材の気密性を得るためには、周部における内側端縁から外側端縁までの間に熱融着部材が確実に配置される必要がある。
このような非水電解質二次電池は、電池素子を収容する収容部材の周部を熱融着する際に、熱融着部材が同時に加熱加圧される。熱融着部材は、溶融してから固化することにより正極端子、負極端子、周部に対して密着し、これにより収容部材の気密性が得られる。
従って、収容部材の気密性を得るためには、周部における内側端縁から外側端縁までの間に熱融着部材が確実に配置される必要がある。
正極端子および負極端子は、長尺の端子素材に対して所定間隔で熱融着部材が多数配置された後、端子素子を所定長さに切断することにより得られる。
従って、正極端子および負極端子は、熱融着部材が比較的正確な位置に配置されている。この後、正極端子および負極端子は、正極集電体および負極集電体に溶接される。
従って、正極端子および負極端子は、熱融着部材が比較的正確な位置に配置されている。この後、正極端子および負極端子は、正極集電体および負極集電体に溶接される。
ところが、正極集電体および負極集電体に正極端子および負極端子を溶接する際の取付位置や、収容部材における周部の形成寸法、あるいは収容部材に電池素子を収容した際の電池素子と収容部材との相対位置等に公差の範囲内でばらつきが生じる可能性がある。
このため、あらかじめ熱融着部材は、正極端子および負極端子の延出方向に沿った延出方向長さが、収容部材の周部における内側端縁から外側端縁までの融着幅寸法より大きく設定されていて、前述した公差が累積しても収容部材の周部における内側端縁から外側端縁までの間に熱融着部材が確実に配置される。
このため、あらかじめ熱融着部材は、正極端子および負極端子の延出方向に沿った延出方向長さが、収容部材の周部における内側端縁から外側端縁までの融着幅寸法より大きく設定されていて、前述した公差が累積しても収容部材の周部における内側端縁から外側端縁までの間に熱融着部材が確実に配置される。
このような熱融着部材は、収容部材の周部に対して正規の位置に配置された場合、延出方向に沿った基端部が周部における内側端縁から収容部材の内側に配置されるとともに、延出方向に沿った先端部が周部における外側端縁から収容部材の外側に配置される。
特開平１１−３１２５１４号公報
以上のような非水電解質二次電池は、収容部材の周部や収容部材の外側における正極端子および負極端子を収容部材の表面に沿って適宜折り畳んだ状態でケースに収容されることにより電池パックとなる。
このため、収容部材の周部に対して熱融着部材が正規の位置に配置された場合や、あるいは収容部材の周部に対して熱融着部材が外側寄りに配置された場合、収容部材の外側に配置された熱融着部材の延出方向先端部が正極端子および負極端子を折り畳む際の障害となったり、あるいはケースに収容される他の電子部品や配線等と干渉するという問題がある。
このため、収容部材の周部に対して熱融着部材が正規の位置に配置された場合や、あるいは収容部材の周部に対して熱融着部材が外側寄りに配置された場合、収容部材の外側に配置された熱融着部材の延出方向先端部が正極端子および負極端子を折り畳む際の障害となったり、あるいはケースに収容される他の電子部品や配線等と干渉するという問題がある。
本発明は、前述した問題を解決するためになされたもので、その目的は、正極端子あるいは負極端子を折り畳む際に熱融着部材が障害となったり、あるいは熱融着部材がケース内の電子部品や配線と干渉することを防止できる非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法を提供することにある。
本発明の非水電解質二次電池は、正極集電体に正極活物質が設けられた正極と、負極集電体に負極活物質が設けられた負極とがセパレータを介して積層される電池素子と、前記電池素子を収容する収容部材と、前記正極集電体に接続された正極端子および前記負極集電体に接続された負極端子と、前記収容部材の周部との間に介装される熱融着部材とを備える非水電解質二次電池であって、前記熱融着部材が、前記正極端子の延出方向および前記負極端子の延出方向に対して直交する最小幅員部および最大幅員部を有する平面先細形状であるとともに、前記最小幅員部の一部が前記収容部材の外側に配置され、かつ、前記最大幅員部の一部が前記収容部材の内側に配置されていることを特徴とする。
このような本発明においては、収容部材の外側に熱融着部材の最小幅員部が配置されているため、電池パックのケースに収容する際に熱融着部材が障害となったり、あるいは熱融着部材がケース内の電子部品や配線と干渉しないことになる。
また、本発明の非水電解質二次電池は、前記最大幅員部の幅寸法が前記最小幅員部の幅寸法に対して１２０％以上であることを特徴とする。
このような本発明においては、最大幅員部の幅寸法が最小幅員部の幅寸法に対して１２０％以上であるため、収容部材の内部の体積効率を損なうことなく、収容部材の内部圧力上昇に伴って周部を剥離させようとする開裂性に対して、従来と同等以上の耐圧性が得られる。
ここで、開裂性とは、非水電解質二次電池の内部に発生した気体により、正極端子および負極端子や、収容部材の周部にから熱融着部材を剥離させようとすることをいう。
ここで、開裂性とは、非水電解質二次電池の内部に発生した気体により、正極端子および負極端子や、収容部材の周部にから熱融着部材を剥離させようとすることをいう。
さらに、本発明の非水電解質二次電池は、前記熱融着部材を収容するために前記周部に形成された凹状の収容部を有し、前記収容部における前記正極端子の延出方向および前記負極端子の延出方向に対して直交する内側幅寸法に対して、前記最大幅員部の幅寸法が７５％以上であることを特徴とする。
このような本発明においては、収容部の幅寸法に対して、最大幅員部の幅寸法が７５％以上であるため、収容部材の内部圧力上昇に伴って周部を剥離させようとする開裂性に対して、従来と同等以上の耐圧性が得られる。
また、本発明の非水電解質二次電池は、前記熱融着部材が、平面矩形状の熱融着部材に対して溶断加工を施すことにより所望形状に形成されていることを特徴とする。
ここで、溶断加工としては、例えばレーザービームや熱線等による加工を例示できる。
ここで、溶断加工としては、例えばレーザービームや熱線等による加工を例示できる。
このような本発明においては、熱融着部材が溶断加工により形成されているため、溶断加工により形成された個所の端面が溶融した後に固化することになる。
すなわち、このような本発明においては、正極端子あるいは負極端子を介して積層された一対の熱融着部材の境界線が生じていた端面の少なくとも一部が、溶断加工により境界線が消失した連続面となるため、境界線が生じている端面に比較して一対の熱融着部材を剥離させようとする開裂性に対して良好な耐圧性が得られ、これにより収容部材の気密性が向上することになる。
すなわち、このような本発明においては、正極端子あるいは負極端子を介して積層された一対の熱融着部材の境界線が生じていた端面の少なくとも一部が、溶断加工により境界線が消失した連続面となるため、境界線が生じている端面に比較して一対の熱融着部材を剥離させようとする開裂性に対して良好な耐圧性が得られ、これにより収容部材の気密性が向上することになる。
さらに、本発明の非水電解質二次電池は、前記最小幅員部の端面が溶融していることを特徴とする。
このような本発明においては、最小幅員部の端面が溶融しているため、正極端子あるいは負極端子を介して積層された一対の熱融着部材における該当個所に確実な気密性が得られていることが視認できることになる。
また、本発明の非水電解質二次電池の製造方法は、正極集電体に正極活物質が設けられた正極と、負極集電体に負極活物質が設けられた負極とがセパレータを介して積層される電池素子と、前記電池素子を収容する収容部材と、前記正極集電体に接続された正極端子および前記負極集電体に接続された負極端子と、前記収容部材の周部との間に介装される熱融着部材とを備える非水電解質二次電池の製造方法であって、前記収容部材に前記電池素子を収容した後、前記熱融着部材における前記周部から外側に配置された個所を先細りに形成することを特徴とする。
このような本発明においては、収容部材に電池素子を収容した後に収容部材の外側に配置された熱融着部材の先端部を先細りに形成にするため、例えば電池パックのケースに電池素子を収容するにあたって、正極端子あるいは負極端子を折り畳む際に障害となる個所や、あるいはケース内の電子部品や配線と干渉する個所のみを削除できることになる。
本発明の非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法によれば、正極端子あるいは負極端子を折り畳む際に熱融着部材が障害となったり、あるいは熱融着部材がケース内の電子部品や配線と干渉することを防止できるという効果を有する。
（第１実施形態）
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１示すように、本発明に係る第１実施形態の非水電解質二次電池１０は、電池素子１１と、電池素子１１から延出された正極端子１２の延出方向に沿った先端部および負極端子１３の延出方向に沿った先端部が外部露出するように電池素子１１を収容し、かつ、周部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを融着させることにより電池素子１１を封止する収容部材１５と、収容部材１５の周部１６Ａに設けられた熱融着部材２０とを備えている。
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１示すように、本発明に係る第１実施形態の非水電解質二次電池１０は、電池素子１１と、電池素子１１から延出された正極端子１２の延出方向に沿った先端部および負極端子１３の延出方向に沿った先端部が外部露出するように電池素子１１を収容し、かつ、周部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを融着させることにより電池素子１１を封止する収容部材１５と、収容部材１５の周部１６Ａに設けられた熱融着部材２０とを備えている。
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、電池素子１１は、正極集電体に正極活物質が設けられるとともに正極端子１２が接続された帯状の正極２２と、負極集電体に負極活物質が設けられるとともに負極端子１３が接続された帯状の負極２３と、正極２２および負極２３間に介装される帯状のセパレータ２４と、負極２３の負極活物質に沿うセパレータとを有している（図２（Ａ）参照）。
図２（Ｂ）に示すように、この電池素子１１は、互いに積層された正極２２、セパレータ２４、負極２３、セパレータ２４が一括して巻回される。
正極端子１２および負極端子１３には、最終的に熱融着部材２０となる熱融着部材用素材３０があらかじめ設けられている（図４参照）。
図２（Ｂ）に示すように、この電池素子１１は、互いに積層された正極２２、セパレータ２４、負極２３、セパレータ２４が一括して巻回される。
正極端子１２および負極端子１３には、最終的に熱融着部材２０となる熱融着部材用素材３０があらかじめ設けられている（図４参照）。
図３に示すように、正極端子１２および負極端子１３は、リール３１に巻回された長尺のリード３２を一定の長さ寸法Ｌに裁断することにより形成される。
すなわち、リード３２は、図３中、矢印Ａ方向に送り出されながら、当該リード３２の両面３２Ａ，３２Ｂに一対の熱融着片３３がホットメルト法等により溶着され、これにより当該リード３２を介して一対の熱融着片３３が一体化した熱融着部材用素材３０として当該リード３２の長手方向に沿った所定間隔で配置される。
熱融着部材用素材３０は、リード３２の連続方向に対して直交する方向の長さである幅寸法Ｗ３を有している。
すなわち、リード３２は、図３中、矢印Ａ方向に送り出されながら、当該リード３２の両面３２Ａ，３２Ｂに一対の熱融着片３３がホットメルト法等により溶着され、これにより当該リード３２を介して一対の熱融着片３３が一体化した熱融着部材用素材３０として当該リード３２の長手方向に沿った所定間隔で配置される。
熱融着部材用素材３０は、リード３２の連続方向に対して直交する方向の長さである幅寸法Ｗ３を有している。
その後、リード３２が一定の長さ寸法Ｌに裁断されることにより、熱融着部材用素材３０が所定位置に設けられた正極端子１２および負極端子１３が得られる。
従って、この段階では、正極端子１２および負極端子１３と、熱融着部材用素材３０との相対位置は比較的正確なものとなっている。
従って、この段階では、正極端子１２および負極端子１３と、熱融着部材用素材３０との相対位置は比較的正確なものとなっている。
収容部材１５は、外層となるナイロン樹脂と、内層となるポリプロピレン樹脂あるいはポリエチレン樹脂とがアルミニウム箔に積層された平面長方形で二つ折りされたラミネートシートが採用されている。
図４にも示すように、収容部材１５は、ラミネートシートの長手方向中央部の折曲部３８から一方側（図４中、下側）に凹部３６Ａが形成された収容部３５Ａとされ、ラミネートシートの長手方向中央部の折曲部３８から他方側（図４中、上側）が蓋部３５Ｂとされている。
図４にも示すように、収容部材１５は、ラミネートシートの長手方向中央部の折曲部３８から一方側（図４中、下側）に凹部３６Ａが形成された収容部３５Ａとされ、ラミネートシートの長手方向中央部の折曲部３８から他方側（図４中、上側）が蓋部３５Ｂとされている。
収容部３５Ａは、例えば熱加工あるいは真空加工により外層側（ナイロン樹脂層側）が隆起するように形成された凹部３６Ａと、凹部３６Ａの周囲を略コ字状に囲むように形成された前平坦部３６Ｂ、横平坦部３６Ｃ、３６Ｃとを有している。
凹部３６Ａは、正極端子１２および負極端子１３を除く電池素子１１の外形状および体積に対応して形成されている。
凹部３６Ａは、正極端子１２および負極端子１３を除く電池素子１１の外形状および体積に対応して形成されている。
図５に示すように、熱融着部材２０は、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する幅寸法Ｗ１を有する最小幅員部２０Ａと、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する幅寸法Ｗ２を有する最大幅員部２０Ｂとを有する。
この熱融着部材２０は、幅寸法Ｗ２が幅寸法Ｗ１に対して１２０％以上とされ、正極端子１２の延出方向に沿った先端側および負極端子１３の延出方向に沿った先端側が平面先細形状となる平面略凸字状に形成されている。
最大幅員部２０Ｂの幅寸法Ｗ２は、前述した熱融着部材用素材３０の幅寸法Ｗ３と同じである。
最大幅員部２０Ｂの幅寸法Ｗ２は、前述した熱融着部材用素材３０の幅寸法Ｗ３と同じである。
次に、第１実施形態の非水電解質二次電池１０の製造方法を説明する。
まず、前述したように、互いに積層された正極２２、セパレータ２４、負極２３、セパレータ２４を一括して巻回してから巻回軸線に対して直交する径方向に加圧することにより、図４に示す扁平円筒形状の電池素子１１を得る。
なお、扁平円筒形状の電池素子１１を得るためには、互いに積層された正極２２、セパレータ２４、負極２３、セパレータ２４を一括して扁平に巻回してもよい。
まず、前述したように、互いに積層された正極２２、セパレータ２４、負極２３、セパレータ２４を一括して巻回してから巻回軸線に対して直交する径方向に加圧することにより、図４に示す扁平円筒形状の電池素子１１を得る。
なお、扁平円筒形状の電池素子１１を得るためには、互いに積層された正極２２、セパレータ２４、負極２３、セパレータ２４を一括して扁平に巻回してもよい。
次に、収容部材１５を構成する収容部３５Ａの凹部３６Ａに電池素子１１を収容する。この際、正極端子１２の熱融着部材用素材３０および負極端子１３の熱融着部材用素材３０を収容部３５Ａの前平坦部３６Ｂに載置する。
従って、正極端子１２の延出方向に沿った先端部および負極端子１３の延出方向に沿った先端部は、収容部材１５の外部に配置される。
従って、正極端子１２の延出方向に沿った先端部および負極端子１３の延出方向に沿った先端部は、収容部材１５の外部に配置される。
次に、折曲部３８を境界として収容部３５Ａおよび蓋部３５Ｂが互いに近付くようにラミネートシートを折り曲げることにより、収容部３５Ａおよび蓋部３５Ｂ間に電池素子１１を挟み込み、この状態で収容部３５Ａの前平坦部３６Ｂ、横平坦部３６Ｃ、３６Ｃと、蓋部３５Ｂにおける前平坦部３６Ｂ、横平坦部３６Ｃ、３６Ｃに対応する前溶着代３６Ｄ、横溶着代３６Ｅ、３６Ｅとを厚み方向に加熱しながら加圧することにより収容部材１５の周部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄを溶着し、これにより電池素子１１を封止して図１に示す非水電解質二次電池１０を得る。
ここで、収容部材１５に電池素子１１を封止するにあたって、収容部３５Ａの前平坦部３６Ｂと蓋部３５Ｂの前融着代３６Ｄとは、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す封止用上下型４０により封止される。
封止用上下型４０は、熱溶着用のヒータ（図示せず）が内蔵された下型４１および上型４２を備えている。下型４１は平坦とされ、上型４２一対の収容溝４３が形成されている。
封止用上下型４０は、熱溶着用のヒータ（図示せず）が内蔵された下型４１および上型４２を備えている。下型４１は平坦とされ、上型４２一対の収容溝４３が形成されている。
一対の収容溝４３は、電池素子１１から並行に延出される正極端子１２および負極端子１３の間隔に対応するとともに、収容部材１５の輪郭に対する相対的な正極端子１２および負極端子１３の位置に対応した位置に形成されている。これらの収容溝４３の深さ寸法や幅寸法は、正極端子１２および負極端子１３の断面寸法、熱融着部材用素材３０の断面寸法、収容部材１５を構成するラミネートシートの厚みやラミネートシートを構成するアルミニウム箔の曲げ強度等を考慮して設定されている。
このような封止用上下型４０は、下型４１および上型４２が相対的に所定の圧力で近接し、所定時間が経過した後に相対的に離反するようになっている。
このような封止用上下型４０は、下型４１および上型４２が相対的に所定の圧力で近接し、所定時間が経過した後に相対的に離反するようになっている。
そして、収容部３５Ａの前平坦部３６Ｂと蓋部３５Ｂの前融着代３６Ｄとを上型４１および下型４２間に配置し（図６（Ａ）参照）、次いで表面温度が所定温度に到達した上型４１および下型４２を相対的に近接させて加圧する。
この際、加圧段階の初期において、上型４１に設けられた収容溝４３により、蓋部３５Ｂの前平坦部３６Ｄの一部が収容溝４３の内面に沿って相対的に隆起するように変形する。
この際、加圧段階の初期において、上型４１に設けられた収容溝４３により、蓋部３５Ｂの前平坦部３６Ｄの一部が収容溝４３の内面に沿って相対的に隆起するように変形する。
このため、図６（Ｃ）に示すように、加圧段階の初期において、前平坦部３６Ｂと前融着代３６Ｄとの間に一時的に収容部３７が形成される。収容部３７は、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する内側幅寸法Ｗ４を有している。
ここで、熱融着部材用素材３０の幅寸法Ｗ３は、あらかじめ収容部３７の内側幅寸法Ｗ４に対して７５％以上となるように設定されている。
ここで、熱融着部材用素材３０の幅寸法Ｗ３は、あらかじめ収容部３７の内側幅寸法Ｗ４に対して７５％以上となるように設定されている。
この状態から上型４１および下型４２により加圧を継続すると、前融着代３６Ｄおよび熱融着部材用素材３０の一部が軟化した後に延伸され（図６（Ｃ）中、矢印Ｂ、Ｃ参照）、加圧の継続に伴って縮小される収容部３７を充塞する。
従って、図６（Ｄ）に示すように、前融着代の一部が隆起し、かつ、前融着代３６Ｄおよび熱融着部材用素材３０により収容部３７が充塞された隆起部１７が形成される（図１および図５も参照）。
従って、図６（Ｄ）に示すように、前融着代の一部が隆起し、かつ、前融着代３６Ｄおよび熱融着部材用素材３０により収容部３７が充塞された隆起部１７が形成される（図１および図５も参照）。
この段階での熱融着部材用素材３０は、一部の幅寸法が初期の幅寸法Ｗ３よりも幅広となるが、前平坦部３６Ｂおよび前融着代３６Ｄに挟持されていない部分は熱融着部材２０における最大幅員部２０Ｂの幅寸法Ｗ２と同じとなっている（図６参照）。
また、図７に示すように、扁平に延伸された一対の熱融着部材用素材３０は、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に沿った先端部３０Ａが周部１６Ａから収容部材１５の外側に配置され、基端部３０Ｂが周部１６Ａから収容部材１５の内側に配置されている。
また、図７に示すように、扁平に延伸された一対の熱融着部材用素材３０は、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に沿った先端部３０Ａが周部１６Ａから収容部材１５の外側に配置され、基端部３０Ｂが周部１６Ａから収容部材１５の内側に配置されている。
このまま図７に示すように、熱融着部材用素材３０における先端部３０Ａの両側の角部３０Ｃをレーザー４６等の溶断加工により矩形状に除去し、先端部に段部４７を形成する。
これにより最小幅員部２０Ａおよび最大幅員部２０Ｂを有する平面略凸字状の熱融着部材２０を形成して非水電解質二次電池１０を得る。
これにより最小幅員部２０Ａおよび最大幅員部２０Ｂを有する平面略凸字状の熱融着部材２０を形成して非水電解質二次電池１０を得る。
図５に戻って、このような熱融着部材２０は、熱融着部材用素材３０に対してレーザー４６等の溶断加工を施すことにより最小幅員部２０Ａが形成されているため、段部４７の端面４７Ａは熱融着部材用素材３０を構成する一対の熱融着片３３の境界線が消失した連続面となっている。
以上のような第１実施形態の非水電解質二次電池１０によれば、熱融着部材２０が正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する最小幅員部２０Ａおよび最大幅員部２０Ｂを有する平面先細形状（平面略凸字状）であるとともに、最小幅員部２０Ａの一部が収容部材１５の外側に配置され、かつ、最大幅員部２０Ｂの一部が収容部材１５の内側に配置されているため、電池パックのケースに収容する際に熱融着部材２０の先端部が障害となったり、あるいは熱融着部材２０の先端部がケース内の電子部品や配線と干渉する可能性を従来に比較して低くできる。
また、第１実施形態の非水電解質二次電池１０によれば、熱融着部材２０における最大幅員部２０Ｂの幅寸法Ｗ２が最小幅員部２０Ａの幅寸法Ｗ１に対して１２０％以上であるため、収容部材１５の内部の体積効率を損なうことなく、収容部材１５の内部圧力上昇に伴って周部１６Ａを剥離させようとする開裂性に対して、従来と同等以上の耐圧性が得られる。
さらに、第１実施形態の非水電解質二次電池１０によれば、収容部材１５に電池素子１１を封止するにあたって、熱融着部材２０を収容するために周部１６Ａに形成された収容部３７の内側幅寸法Ｗ４に対して、熱融着部材２０における最大幅員部２０Ｂの幅寸法Ｗ２が７５％以上であるため、これによっても前述した開裂性に対して、従来と同等以上の耐圧性が得られる。
また、第１実施形態の非水電解質二次電池１０によれば、熱融着部材２０が、平面矩形状の熱融着部材用素材３０に対して溶断加工を施すことにより段部４７を有する平面略凸字状に形成されているため、段部４７の端面４７Ａが連続面となり、これにより熱融着部材２０に良好な気密性が得られる。
そして、第１実施形態の非水電解質二次電池の製造方法によれば、収容部材１５に電池素子１１を収容した後、熱融着部材用素材３０における周部１６Ａから外側に配置された個所を先細りに形成するため、熱融着部材２０における周部から外側に配置された個所のみを確実、かつ、所望形状に形成できる。
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態〜第４実施形態を図８〜図１２に基づいて説明する。なお、以下に説明する第２実施形態〜第４実施形態において、既に第１実施形態で説明した部材等については第１実施形態において用いた符号と同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明に係る第２実施形態〜第４実施形態を図８〜図１２に基づいて説明する。なお、以下に説明する第２実施形態〜第４実施形態において、既に第１実施形態で説明した部材等については第１実施形態において用いた符号と同一符号を付して説明を省略する。
図８に示すように、第２実施形態の非水電解質二次電池５０は、第１実施形態の熱融着部材２０に代えて熱融着部材５１を設けたもので、その他の構成は第１実施形態と同じである。
図９にも示すように、熱融着部材５１は、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に沿って基端部（収容部材１５の内側）から先端部（収容部材１５の外側）に向けて平面先細形状となる平面台形状とされている。
この熱融着部材５１は、正極端子１２あるいは負極端子１３を製造する際、リールに巻回されたリードの両面に一対の熱融着片５２がホットメルト法等で溶着されることにより形成される。この際、熱融着片５２は、あらかじめ平面略台形状に形成されているため、リードを所定長さに裁断して正極端子１２あるいは負極端子１３を製造した段階で、既に平面先細形状の熱融着部材５１となっている。
この熱融着部材５１は、正極端子１２あるいは負極端子１３を製造する際、リールに巻回されたリードの両面に一対の熱融着片５２がホットメルト法等で溶着されることにより形成される。この際、熱融着片５２は、あらかじめ平面略台形状に形成されているため、リードを所定長さに裁断して正極端子１２あるいは負極端子１３を製造した段階で、既に平面先細形状の熱融着部材５１となっている。
このような熱融着部材５１は、正極端子１２の延出方向および負極端子１３の延出方向に対して直交する幅寸法Ｗ１を有する最小幅員部５１Ａと、幅寸法Ｗ２を有する最大幅員部５１Ｂとを有する。
そして、図１０にも示すように、熱融着部材５１は、最小幅員部５１Ａの一部が収容部材１５の外側に配置されているとともに、最大幅員部５１Ｂの一部が収容部材１５の内側に配置されている。
そして、図１０にも示すように、熱融着部材５１は、最小幅員部５１Ａの一部が収容部材１５の外側に配置されているとともに、最大幅員部５１Ｂの一部が収容部材１５の内側に配置されている。
以上のような第２実施形態の非水電解質二次電池５０によれば、第１実施形態の非水電解質二次電池１０と同様の効果が得られる。
その上、第２実施形態の非水電解質二次電池５０によれば、正極端子１２および負極端子１３に設けられた熱融着部材５１は、あらかじめ最小幅員部５１Ａおよび最大幅員部５１Ｂを有する平面先細形状に形成されているため、レーザー等により溶断加工する工程を省略でき、前述した第１実施形態に比較して製造工程を簡略化できる。
その上、第２実施形態の非水電解質二次電池５０によれば、正極端子１２および負極端子１３に設けられた熱融着部材５１は、あらかじめ最小幅員部５１Ａおよび最大幅員部５１Ｂを有する平面先細形状に形成されているため、レーザー等により溶断加工する工程を省略でき、前述した第１実施形態に比較して製造工程を簡略化できる。
（第３実施形態）
図１１に示すように、第３実施形態の非水電解質二次電池６０は、第１実施形態の熱融着部材２０に代えて熱融着部材６１を設けたもので、その他の構成は第１実施形態と同じである。
図１１に示すように、第３実施形態の非水電解質二次電池６０は、第１実施形態の熱融着部材２０に代えて熱融着部材６１を設けたもので、その他の構成は第１実施形態と同じである。
熱融着部材６１は、熱融着部材用素材における先端部の両側の角部６１Ｃをレーザー４６（図７参照）等の溶断加工により平面三角形状に除去したものであり、先端部が先細形状となっている。
そして、熱融着部材６１は、最小幅員部６２の一部が収容部材１５の外側に配置されているとともに、最大幅員部６３の一部が収容部材１５の内側に配置されている。
そして、熱融着部材６１は、最小幅員部６２の一部が収容部材１５の外側に配置されているとともに、最大幅員部６３の一部が収容部材１５の内側に配置されている。
以上のような第３実施形態の非水電解質二次電池６０によれば、第１実施形態の非水電解質二次電池１０と同様の効果が得られる。
（第４実施形態）
図１２に示す第４実施形態は、正極端子１２に設けられた熱融着部材２０における収容部材１５からの突出量Ｄ１と、負極端子１３に設けられた熱融着部材２０における収容部材１５からの突出量Ｄ２とが異なる場合の非水電解質二次電池７０を示している。
図１２に示す第４実施形態は、正極端子１２に設けられた熱融着部材２０における収容部材１５からの突出量Ｄ１と、負極端子１３に設けられた熱融着部材２０における収容部材１５からの突出量Ｄ２とが異なる場合の非水電解質二次電池７０を示している。
このような非水電解質二次電池７０は、突出量Ｄ１よりも大きな突出量Ｄ２となっている正極端子１２の熱融着部材２０に対してのみ前両側の角部３０Ｃがレーザー等で溶断加工して除去されている。
（実施例）
次に、前述した第１実施形態〜第３実施形態において例示した熱融着部材２０，５１，６１が用いられた非水電解質二次電池１０，５０，６０を実施例１〜実施例３とするとともに、平面矩形状の熱融着部材が用いられた従来の非水電解質二次電池を比較例として表１に基づいて説明する。
表１において開裂圧の数値は、非水電解質二次電池を構成する収容部材の内部に気体を強制的に送り込み、正極端子、負極端子、周部から熱融着部材が剥離して開裂したときの気体圧力の数値である。そして、開裂圧の数値が比較例より高いものを良、比較例より低いものを不良とした。
次に、前述した第１実施形態〜第３実施形態において例示した熱融着部材２０，５１，６１が用いられた非水電解質二次電池１０，５０，６０を実施例１〜実施例３とするとともに、平面矩形状の熱融着部材が用いられた従来の非水電解質二次電池を比較例として表１に基づいて説明する。
表１において開裂圧の数値は、非水電解質二次電池を構成する収容部材の内部に気体を強制的に送り込み、正極端子、負極端子、周部から熱融着部材が剥離して開裂したときの気体圧力の数値である。そして、開裂圧の数値が比較例より高いものを良、比較例より低いものを不良とした。
比較例の熱融着部材は、最大幅員部の幅寸法Ａが５ｍｍ、最小幅員部の幅寸法Ｂが５ｍｍ、図６（Ｃ）に示す収容部３７の内側幅寸法Ｃが８ｍｍの部材である。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が１００％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が６２．５％となる。
比較例の熱融着部材を用いた非水電解質二次電池は、開裂圧が０．２３ＭＰａである。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が１００％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が６２．５％となる。
比較例の熱融着部材を用いた非水電解質二次電池は、開裂圧が０．２３ＭＰａである。
実施例１の熱融着部材は、最大幅員部の幅寸法Ａが６ｍｍ、最小幅員部の幅寸法Ｂが５ｍｍ、図６（Ｃ）に示す収容部３７の内側幅寸法Ｃが８ｍｍの部材である。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が１２０％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が７５％となる。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が１２０％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が７５％となる。
実施例１の熱融着部材を用いた非水電解質二次電池の開裂圧は、開裂圧が０．３２ＭＰａであり、比較例の開裂圧０．２３ＭＰａ以上である。
これにより、実施例１の熱融着部材は、非水電解質二次電池の密閉性が比較例より向上し、判定は良である。
これにより、実施例１の熱融着部材は、非水電解質二次電池の密閉性が比較例より向上し、判定は良である。
実施例２の熱融着部材は、最大幅員部の幅寸法Ａが８ｍｍ、最小幅員部の幅寸法Ｂが５ｍｍ、図６（Ｃ）に示す収容部３７の内側幅寸法Ｃが８ｍｍの部材である。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が１６０％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が１００％となる。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が１６０％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が１００％となる。
実施例２の熱融着部材を用いた非水電解質二次電池の開裂圧は、開裂圧が０．３７ＭＰａであり、比較例の開裂圧０．２３ＭＰａ以上である。
これにより、実施例２の熱融着部材は、非水電解質二次電池の密閉性が比較例より向上し、判定は良である。
これにより、実施例２の熱融着部材は、非水電解質二次電池の密閉性が比較例より向上し、判定は良である。
実施例３の熱融着部材は、最大幅員部の幅寸法Ａが１０ｍｍ、最小幅員部の幅寸法Ｂが５ｍｍ、図６（Ｃ）に示す収容部３７の内側幅寸法Ｃが８ｍｍの部材である。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が２００％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が１２０％となる。
幅寸法Ａおよび幅寸法ＢからＡ／Ｂ×１００が２００％となり、幅寸法Ｂおよび幅寸法Ｃから、Ａ／Ｃ×１００が１２０％となる。
実施例３の熱融着部材を用いた非水電解質二次電池の開裂圧は、開裂圧が０．４０ＭＰａであり、比較例の開裂圧０．２３ＭＰａ以上である。
これにより、実施例３の熱融着部材は、非水電解質二次電池の密閉性が比較例より向上し、判定は良である。
これにより、実施例３の熱融着部材は、非水電解質二次電池の密閉性が比較例より向上し、判定は良である。
実施例１〜実施例３の結果から、Ａ／Ｂ×１００が１２０％以上であれば、非水電解質二次電池の密閉性を確保できることが判る。
また、実施例１〜３実施例の結果から、Ａ／Ｃ×１００が７５％以上であれば、非水電解質二次電池の密閉性を確保できることが判る。
また、実施例１〜３実施例の結果から、Ａ／Ｃ×１００が７５％以上であれば、非水電解質二次電池の密閉性を確保できることが判る。
ここで、実施例１は、Ａ／Ｂ×１００が１２０％であり、実施例２，３と比較して最大幅員部の幅寸法Ａが比較的小さく抑えられている。
これにより、収容部材１５の内部における熱融着部材の占有体積を小さく抑えることが可能になり、収容部材１５内の体積効率の悪化を防止できる。
これにより、収容部材１５の内部における熱融着部材の占有体積を小さく抑えることが可能になり、収容部材１５内の体積効率の悪化を防止できる。
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態では、正極および負極がセパレータを介して積層された状態で巻回される巻回型の電池素子を採用した非水電解質二次電池が例示されていたが、本発明は正極および負極がセパレータを介して積層されたスタック型の電池素子を採用した非水電解質二次電池にも適用可能である。
例えば、前述した各実施形態では、正極および負極がセパレータを介して積層された状態で巻回される巻回型の電池素子を採用した非水電解質二次電池が例示されていたが、本発明は正極および負極がセパレータを介して積層されたスタック型の電池素子を採用した非水電解質二次電池にも適用可能である。
その他、前述した各実施形態において例示した正極，負極，セパレータ，電池素子，収容部材，正極端子，負極端子，周部，熱融着部材，最小幅員部，最大幅員部，収容部等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
本発明は、正極端子および負極端子と収容部材の周部との間に介装される熱融着部材を備えた非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法への適用に好適である。
１０，５０，６０，７０ 非水電解質二次電池
１１ 電池素子
１２ 正極端子
１３ 負極端子
１５ 収容部材
１６ 周部
２０，５１，６１ 熱融着部材
２０Ａ，５１Ｂ，６２ 最小幅員部
２０Ｂ，５１Ａ，６３ 最大幅員部
２２ 正極
２３ 負極
２４ セパレータ
３７ 収容部
Ｗ１ 最小幅員部の幅寸法
Ｗ２ 最大幅員部の幅寸法
Ｗ４ 収容部の内側幅寸法
１１ 電池素子
１２ 正極端子
１３ 負極端子
１５ 収容部材
１６ 周部
２０，５１，６１ 熱融着部材
２０Ａ，５１Ｂ，６２ 最小幅員部
２０Ｂ，５１Ａ，６３ 最大幅員部
２２ 正極
２３ 負極
２４ セパレータ
３７ 収容部
Ｗ１ 最小幅員部の幅寸法
Ｗ２ 最大幅員部の幅寸法
Ｗ４ 収容部の内側幅寸法
Claims (6)
- 正極集電体に正極活物質が設けられた正極と、負極集電体に負極活物質が設けられた負極とがセパレータを介して積層される電池素子と、
前記電池素子を収容する収容部材と、
前記正極集電体に接続された正極端子および前記負極集電体に接続された負極端子と、前記収容部材の周部との間に介装される熱融着部材とを備える非水電解質二次電池であって、
前記熱融着部材が、前記正極端子の延出方向および前記負極端子の延出方向に対して直交する最小幅員部および最大幅員部を有する平面先細形状であるとともに、
前記最小幅員部の一部が前記収容部材の外側に配置され、かつ、前記最大幅員部の一部が前記収容部材の内側に配置されていることを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記最大幅員部の幅寸法が前記最小幅員部の幅寸法に対して１２０％以上であることを特徴とする請求項１に記載した非水電解質二次電池。
- 前記熱融着部材を収容するために前記周部に形成された凹状の収容部を有し、
前記収容部における前記正極端子の延出方向および前記負極端子の延出方向に対して直交する内側幅寸法に対して、前記最大幅員部の幅寸法が７５％以上であることを特徴とする請求項１に記載した非水電解質二次電池。 - 前記熱融着部材が、平面矩形状の熱融着部材に対して溶断加工を施すことにより所望形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載した非水電解質二次電池。
- 前記最小幅員部の端面が溶融していることを特徴とする請求項１に記載した非水電解質二次電池。
- 正極集電体に正極活物質が設けられた正極と、負極集電体に負極活物質が設けられた負極とがセパレータを介して積層される電池素子と、
前記電池素子を収容する収容部材と、
前記正極集電体に接続された正極端子および前記負極集電体に接続された負極端子と、前記収容部材の周部との間に介装される熱融着部材とを備える非水電解質二次電池の製造方法であって、
前記収容部材に前記電池素子を収容した後、前記熱融着部材における前記周部から外側に配置された個所を先細りに形成することを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
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