JP2009224147A - Film-coated electric device and battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池やキャパシタに代表される、電気デバイス要素を外装フィルムに収容したフィルム外装電気デバイス及び組電池に関する。 The present invention relates to a film-clad electrical device and an assembled battery in which an electrical device element is accommodated in an exterior film, represented by a battery and a capacitor.
近年、携帯機器等の電源としての電池は、軽量化、薄型化が強く要求されている。そこで、電池の外装材に関しても、軽量化、薄型化に限界のある金属缶に代わり、さらなる軽量化、薄型化が可能であり、金属缶に比べて自由な形状を採ることが可能な外装材として、金属薄膜フィルム、または金属薄膜と熱融着性樹脂フィルムとを積層したラミネートフィルムを用いたものが使用されるようになった。 In recent years, batteries as power sources for portable devices and the like are strongly required to be light and thin. Therefore, with regard to battery exterior materials, instead of metal cans that are limited in weight and thickness, exterior materials that can be further reduced in weight and thickness, and can adopt a free shape compared to metal cans. As described above, a film using a metal thin film or a laminate film obtained by laminating a metal thin film and a heat-fusible resin film has come to be used.
電池の外装材に用いられるラミネートフィルムの代表的な例としては、金属薄膜であるアルミニウム薄膜の一方の面にヒートシール層である熱融着性樹脂フィルムを積層するとともに、他方の面に保護フィルムを積層したラミネートフィルムが挙げられる。 As a typical example of a laminate film used for a battery exterior material, a heat-sealable resin film as a heat seal layer is laminated on one surface of an aluminum thin film as a metal thin film, and a protective film on the other surface. A laminate film in which is laminated.
外装材にラミネートフィルムを用いたフィルム外装電池においては、一般に、正極、負極、および電解質等で構成される電池要素を、熱融着性樹脂フィルムが内側になるようにして外装材で包囲し、電池要素の周囲で外装材を熱融着することによって電池要素を気密封止（以下、単に封止という）している。熱融着性樹脂フィルムには、例えばポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムが用いられ、保護フィルムには、例えばナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられる。電池要素の封止に際しては、電池要素の正極および負極を外装材の外部へ引き出すために、正極および負極にはそれぞれリード端子が接続され、これらリード端子を外装材から突出させている。 In a film-clad battery using a laminate film as a packaging material, generally, a battery element composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and the like is surrounded by a packaging material so that the heat-fusible resin film is inside, The battery element is hermetically sealed (hereinafter simply referred to as sealing) by heat-sealing the exterior material around the battery element. For example, a polyethylene film or a polypropylene film is used as the heat-fusible resin film, and a nylon film or a polyethylene terephthalate film is used as the protective film, for example. When sealing the battery element, lead terminals are connected to the positive electrode and the negative electrode, respectively, so that the positive electrode and the negative electrode of the battery element are drawn out of the outer packaging material, and the lead terminals protrude from the outer packaging material.
図１８にラミネートフィルムを用いた、本発明に関連するフィルム外装電池の一例の模式的な平面図を示す。また、図１９に図１８のＥ−Ｅ線における一部断面図を示す。なお、図１９（ａ）は、外周保護テープが貼り付けられる前の状態を示している。 FIG. 18 shows a schematic plan view of an example of a film-clad battery related to the present invention using a laminate film. FIG. 19 is a partial cross-sectional view taken along the line EE of FIG. In addition, Fig.19 (a) has shown the state before the outer periphery protection tape is affixed.
ラミネートフィルム１００は、金属層１０３であるアルミニウム薄膜の一方の面に熱融着性樹脂層１０４である熱融着性樹脂フィルムを積層するとともに、他方の面に保護フィルム１０２を積層した３層ラミネートフィルムである。図１８に示すフィルム外装電池１１０は上側ラミネート１００ａと下側ラミネート１００ｂの２枚のラミネートフィルム１００を用いており、熱融着性樹脂層１０４どうしを向かい合わせ、電池要素１０２の周囲の封止位置１０８で上側ラミネート１００ａと下側ラミネート１００ｂを熱融着することによって電池要素１０２を気密封止（以下、単に封止という）している。 Laminate film 100 is a three-layer laminate in which a heat-fusible resin film 104 is laminated on one surface of an aluminum thin film that is metal layer 103 and a protective film 102 is laminated on the other surface. It is a film. The film-clad battery 110 shown in FIG. 18 uses two laminated films 100, ie, an upper laminate 100a and a lower laminate 100b. The heat-fusible resin layers 104 face each other, and the sealing position around the battery element 102 At 108, the battery element 102 is hermetically sealed (hereinafter simply referred to as sealing) by heat-sealing the upper laminate 100a and the lower laminate 100b.
ところが、このままでは、図１９（ａ）に示すように上側ラミネート１００ａと下側ラミネート１００ｂとの各断面から金属層１０３が露出してしまう。 However, in this state, the metal layer 103 is exposed from each cross section of the upper laminate 100a and the lower laminate 100b as shown in FIG.
このようなフィルム外装電池を金属ケースに収納して用いる場合、ラミネートフィルムの金属層が周囲の金属部材に接触しないようにする必要がある。特に、スペース効率を最適化するために最小サイズとなるように設計すると、ラミネートフィルムの封止部と金属ケースの壁面とが近接することとなる。よって、フィルム外装電池の金属層が露出した端面と金属ケースとの間での絶縁対策は極めて重要となる。 When such a film-clad battery is housed in a metal case and used, it is necessary to prevent the metal layer of the laminate film from contacting the surrounding metal member. In particular, when the design is made to be the minimum size in order to optimize the space efficiency, the sealing portion of the laminate film and the wall surface of the metal case come close to each other. Therefore, an insulation measure between the end face where the metal layer of the film-clad battery is exposed and the metal case is extremely important.
そこで、この金属層露出部１０３ａを図１９（ｂ）に示すように、外周保護テープ１０１で被覆することにより、絶縁対策を行っていた。 Therefore, as shown in FIG. 19B, the metal layer exposed portion 103a is covered with the outer peripheral protective tape 101 to take insulation measures.
また、この他の絶縁対策としては、特許文献１には、ラミネートフィルムの封止部を樹脂リベットで固定することにより、ラミネート端部にて露出している金属層が電池を挟持している金属放熱板に接触しないようにした構成が開示されている。 As another insulation measure, Patent Document 1 discloses a metal in which a metal layer exposed at an end of a laminate sandwiches a battery by fixing a sealing portion of a laminate film with a resin rivet. A configuration that does not contact the heat sink is disclosed.
また、特許文献２には、ラミネート端部を予め傾斜面に形成しておいたラミネートフィルムを互いに向かい合わせにして熱融着し、溶出した溶融樹脂でラミネート端部の金属層を被覆した構成が開示されている。
しかし、外周保護テープ１０１で被覆することで金属層の露出を防止する方法は、外周保護テープ１０１のコスト、及び外周保護テープ１０１を貼り付けるための作業コストが高いという問題があった。 However, the method of preventing the metal layer from being exposed by covering with the outer peripheral protective tape 101 has a problem that the cost of the outer peripheral protective tape 101 and the operation cost for attaching the outer peripheral protective tape 101 are high.
また、特許文献１に開示された方法は、複数の電池を平行方向に配列した場合は有効であるが、複数の電池の主面同士を向かい合わせて積み上げ、横方向に、封止部に近接して金属ケースの壁面が存在した場合には有効でない。 In addition, the method disclosed in Patent Document 1 is effective when a plurality of batteries are arranged in a parallel direction, but the main surfaces of the plurality of batteries are stacked face to face and close to the sealing portion in the lateral direction. If the wall surface of the metal case exists, it is not effective.
一方、特許文献２に開示された方法は、樹脂により金属層が露出しないようにしているが、熱融着後にフィルム端部を傾斜面に加工することはできない。また、通常、フィルム外装電池は、熱融着工程後に、外形切断を行うことで規定サイズに加工される。これに対して、特許文献２の方法は、熱融着後に外形切断加工を行うことができず、寸法精度が低下してしまう場合がある。 On the other hand, although the method disclosed in Patent Document 2 prevents the metal layer from being exposed by the resin, the film end cannot be processed into an inclined surface after heat fusion. In general, a film-clad battery is processed into a specified size by cutting an outer shape after the heat sealing step. On the other hand, the method of Patent Document 2 cannot perform external cutting after heat fusion, and may reduce dimensional accuracy.
そこで、本発明は、製造コストを抑制しつつ、寸法精度良く、絶縁特性を向上させたフィルム外装電気デバイス及び組電池を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the film-clad electrical device and assembled battery which improved the insulation characteristic with sufficient dimensional accuracy, suppressing manufacturing cost.
上記目的を達成するため、本発明のフィルム外装電気デバイスは、複数の正極板と複数の負極板とを対向させて積層させてなる電気デバイス要素と、金属層と、金属層の一方の面に設けられた熱融着性を有する樹脂層と、金属層の他方の面に設けられた保護層を有する外装フィルムと、を有し、外装フィルムは、第１のフィルムと、第１のフィルムに対向して配置された第２のフィルムとを有し、電気デバイス要素を封止するために、互いに熱融着された第１のフィルム及び第２のフィルムの封止部と、金属層が露出した外装フィルムの端面を封止部で巻き込むことで、端面を外装フィルムで包囲した巻き込み部と、を有する。 In order to achieve the above object, the film-clad electrical device of the present invention comprises an electrical device element formed by laminating a plurality of positive plates and a plurality of negative plates, a metal layer, and one surface of the metal layer. A heat-fusible resin layer provided, and an exterior film having a protective layer provided on the other surface of the metal layer. The exterior film is formed on the first film and the first film. A first film and a second film sealing part, and a metal layer exposed to seal the electrical device element with the second film disposed opposite to each other. By winding the end surface of the outer packaging film with the sealing portion, the enveloping portion surrounds the end surface with the outer packaging film.
本発明によれば、製造コストを抑制しつつ、寸法精度良く、絶縁特性を向上させることができた。 According to the present invention, it was possible to improve the insulation characteristics with high dimensional accuracy while suppressing the manufacturing cost.
次に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図２は、図１に示すａ−ａ線での一部断面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is an external perspective view of the film-clad battery of this embodiment. 2 is a partial cross-sectional view taken along line aa shown in FIG.
フィルム外装電池１は、電池要素２と、電池要素２を電解液とともに収納する、２枚のラミネートフィルム５、６からなる外装材と、ラミネートフィルム５、６から延出した正極タブ４ａ及び負極タブ４ｂとを有する。 The film-clad battery 1 includes a battery element 2, a packaging material that houses the battery element 2 together with an electrolytic solution, and a positive tab 4 a and a negative tab that extend from the laminate films 5 and 6. 4b.
電池要素２は、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層して構成されている。セパレータとしては、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を用いて形成した多孔性フィルムなどが用いられる。 The battery element 2 is configured by alternately laminating a plurality of positive plates and a plurality of negative plates via separators. As the separator, a porous film formed using a thermoplastic resin such as polyolefin is used.
各正極板はアルミニウム箔に正極電極が塗布されており、負極板は銅箔に負極電極が塗布されている。積層領域から延出している、電極材料が塗布されていない延出部は、正極板の延出同士、および負極板の延出部同士がそれぞれ一括して超音波溶接されて、中継部である正極集電部および負極集電部（不図示）が形成される。これと同時に正極集電部への正極タブ４ａの接続、および負極集電部への負極タブ４ｂの接続も超音波溶接がなされる。なお、本明細書においては、正極タブ４ａ及び負極タブ４ｂはまとめてタブ４と呼称する場合がある。 Each positive electrode plate has an aluminum foil coated with a positive electrode, and the negative electrode plate has a copper foil coated with a negative electrode. The extension part that is not coated with the electrode material that extends from the laminated region is a relay part in which the extensions of the positive electrode plates and the extension parts of the negative electrode plate are collectively ultrasonically welded to each other. A positive electrode current collector and a negative electrode current collector (not shown) are formed. At the same time, the connection of the positive electrode tab 4a to the positive electrode current collector and the connection of the negative electrode tab 4b to the negative electrode current collector are also ultrasonically welded. In the present specification, the positive electrode tab 4a and the negative electrode tab 4b may be collectively referred to as a tab 4.
外装材は、電池要素２をその厚み方向両側から挟んで包囲する２枚のラミネートフィルム５（第１の外装フィルム）、ラミネートフィルム６（第２の外装フィルム）からなる。各ラミネートフィルム５、６は、保護層５ａ、６ａ、金属層５ｂ、６ｂ、及び熱融着性を有する熱融着性樹脂層５ｃ、６ｃを積層してなるものである。保護層５ａ、６ａ及び熱融着性樹脂層５ｃ、６ｃは、いずれも電気的絶縁性を有する樹脂層である。保護層に用いられる樹脂は、ナイロン、ポリエステルなどの融点の高い樹脂を用いることができる。熱融着樹脂は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、あるいはこれらの酸変性物などが使用できる。保護層の樹脂よりも熱融着樹脂の方が融点が低いことが好ましい。熱融着性樹脂層が電池の内側の層となるようにしてラミネートフィルム５、６の熱融着部である封止部８を熱融着することで、電池要素２が封止される。 The exterior material is composed of two laminate films 5 (first exterior film) and laminate film 6 (second exterior film) that surround and surround the battery element 2 from both sides in the thickness direction. Each of the laminate films 5 and 6 is formed by laminating protective layers 5a and 6a, metal layers 5b and 6b, and heat-fusible resin layers 5c and 6c having heat-fusibility. The protective layers 5a and 6a and the heat-fusible resin layers 5c and 6c are all resin layers having electrical insulation. As the resin used for the protective layer, a resin having a high melting point such as nylon or polyester can be used. As the heat sealing resin, for example, PP (polypropylene), PE (polyethylene), or acid-modified products thereof can be used. It is preferable that the heat sealing resin has a lower melting point than the resin of the protective layer. The battery element 2 is sealed by heat-sealing the sealing portion 8 which is the heat-sealing portion of the laminate films 5 and 6 so that the heat-fusible resin layer becomes an inner layer of the battery.
ラミネートフィルム５は電池要素２を収納する凹部が形成されている。なお、この凹部は必要に応じて形成すればよい。 The laminate film 5 is formed with a recess for accommodating the battery element 2. In addition, what is necessary is just to form this recessed part as needed.
ラミネートフィルム５、６は、タブ４が延出していない辺の封止部８が同じ回転方向に２回折り曲げられて形成された巻き込み部１０を有する。巻き込み部１０は、第１の折り曲げ部１０ａと、第２の折り曲げ部１０ｂとを有し、ラミネートフィルム５の端部５ｄとラミネートフィルム６の端部６ｄとを、ラミネートフィルム５、６の封止部８で包囲している。 Laminate films 5 and 6 have a winding portion 10 formed by bending the sealing portion 8 on the side where the tab 4 does not extend twice in the same rotational direction. The entrainment portion 10 includes a first bent portion 10a and a second bent portion 10b. The end portion 5d of the laminate film 5 and the end portion 6d of the laminate film 6 are sealed with the laminate films 5 and 6. It is surrounded by part 8.
第１の折り曲げ部１０ａでは、端部５ｄ、６ｄが電池要素２の方を向くように封止部８が折り曲げられる。 In the first bent portion 10a, the sealing portion 8 is bent so that the end portions 5d and 6d face the battery element 2.
第２の折り曲げ部１０ｂでは、第１の折り曲げ部１０ａで折り曲げられた部分よりも端部５ｄ、６ｄに近い位置で、端部５ｄ、６ｄが第１の折り曲げ部１０ａの内周面１０ａ1を向くように封止部８が折り曲げられている。 In the second bending part 10b, the first bent portion 10a with the bent portion ends 5d than at a position closer to 6d, the edge portion 5d, 6d is the inner peripheral surface 10a 1 of the first bent portion 10a The sealing portion 8 is bent so as to face.
このように、封止部８を第１の折り曲げ部１０ａ及び第２の折り曲げ部１０ｂで折り曲げることにより、端部５ｄ、６ｄはラミネートフィルム５、６で包囲されることとなり、金属層５ｂ、６ｂが外部に露出しないようにしている。 Thus, by bending the sealing portion 8 with the first bent portion 10a and the second bent portion 10b, the end portions 5d and 6d are surrounded by the laminate films 5 and 6, and the metal layers 5b and 6b. Is not exposed to the outside.
なお、上述した巻き込み部１０は、ラミネートフィルム５、６により端部５ｄ、６ｄを包囲できる構成であれば、上記構成に限定されるものではない。上記例では、巻き込み部１０は、ラミネートフィルム５、６の封止部８を同じ回転方向に２回折り曲げることにより、端部５ｄ、６ｄをラミネートフィルム５、６により包囲している。この他、例えば、巻き込み部１０は、ラミネートフィルム５、６を３回以上折り曲げて形成されたものであってもよい。また、折り曲げ方向及び折り曲げ位置も端部５ｄ、６ｄをラミネートフィルム５、６により包囲するものであれば、どのようなものであってもよい。さらに、巻き込み部１０は、封止部８を捲回させることで端部５ｄ、６ｄをラミネートフィルム５、６により包囲するものであってもよい。 In addition, the winding part 10 mentioned above will not be limited to the said structure if it is the structure which can surround the edge parts 5d and 6d with the laminate films 5 and 6. FIG. In the above example, the entrainment portion 10 surrounds the end portions 5d and 6d with the laminate films 5 and 6 by bending the sealing portion 8 of the laminate films 5 and 6 twice in the same rotational direction. In addition, for example, the entrainment part 10 may be formed by bending the laminate films 5 and 6 three times or more. The bending direction and the bending position may be any as long as the end portions 5d and 6d are surrounded by the laminate films 5 and 6. Furthermore, the entrainment part 10 may surround the end parts 5d and 6d with the laminate films 5 and 6 by winding the sealing part 8.
また、図２において、巻き込み部１０は、ラミネートフィルム５の保護層５ａ上に配置されることで、保護層５ａと保護層６ａとが向かいあう（図２中Ｇ部）とともに、保護層６ａどうしが向かい合う（図中Ｈ部）こととなる。これら保護層５ａ、６ａは熱融着されているものであってもよいし、あるいは熱融着されていないものであってもよい。熱融着しない場合は、第１の折り曲げ部１０ａおよび第２の折り曲げ部１０ｂをしっかりと押圧して折り曲げておくことで、端部５ｄ、６ｄを確実にラミネートフィルム５、６により包囲することができる。熱融着した場合は、ラミネートフィルム５、６による端部５ｄ、６ｄの包囲をより確実なものとすることができる。 In FIG. 2, the entrainment portion 10 is disposed on the protective layer 5 a of the laminate film 5, so that the protective layer 5 a and the protective layer 6 a face each other (G portion in FIG. 2), and the protective layers 6 a are Facing each other (H part in the figure). These protective layers 5a and 6a may be heat-sealed or may not be heat-sealed. When not heat-sealing, the end portions 5d and 6d can be reliably surrounded by the laminate films 5 and 6 by firmly pressing and bending the first bent portion 10a and the second bent portion 10b. it can. When heat-sealing, the surroundings of the end portions 5d and 6d by the laminate films 5 and 6 can be made more reliable.
また、上述した例では、外装フィルムがそれぞれ別体の２枚のラミネートフィルム５、６である構成を例に説明したが、後述する図３に示すように、ラミネートフィルム５、６は１枚のラミネートフィルムを折り返し部１１で折り返したものであってもよい。２枚のラミネートフィルム５、６を用いる場合、金属層５ｂ、６ｂが外部に露出している辺が、タブ４が延出している辺を除きて２辺あるため、巻き込み部１０も２箇所形成されることとなる。一方、１枚のラミネートフィルムを折り返した場合、折り返し部１１では金属層５ｂ、６ｂは外部に露出していないため、巻き込み部１０は、外装フィルムを折り返した側である折り返し部１１とは反対側の辺にのみ形成されることになる。 Further, in the above-described example, the configuration in which the exterior films are two separate laminate films 5 and 6 has been described as an example. However, as illustrated in FIG. The laminate film may be folded at the folding portion 11. When two laminated films 5 and 6 are used, there are two sides where the metal layers 5b and 6b are exposed to the outside except for the side where the tab 4 extends, so that two winding portions 10 are also formed. Will be. On the other hand, when one laminated film is folded, the metal layers 5b and 6b are not exposed to the outside in the folded portion 11, and therefore the entraining portion 10 is on the side opposite to the folded portion 11 that is the side on which the exterior film is folded. It will be formed only on the sides.
次に、本実施形態のフィルム外装電池１の製造方法の概略を説明する。 Next, the outline of the manufacturing method of the film-clad battery 1 of this embodiment is demonstrated.
ラミネートフィルム５、６で電池要素２を挟み、正極タブ４ａ及び負極タブ４ｂが封止部８から延出した状態にしておく。その後、ラミネートフィルム５、６の４辺の封止部８のうち、３辺のみを熱融着して、ラミネートフィルム５、６を袋状にしておき、ここに電解液を注入する。電解液を注入した後、残る封止部８を熱融着して封止する。 The battery element 2 is sandwiched between the laminate films 5 and 6 so that the positive electrode tab 4 a and the negative electrode tab 4 b extend from the sealing portion 8. Thereafter, only three sides of the sealing portions 8 on the four sides of the laminate films 5 and 6 are heat-sealed to leave the laminate films 5 and 6 in a bag shape, and an electrolytic solution is injected therein. After injecting the electrolytic solution, the remaining sealing portion 8 is heat-sealed and sealed.
次に、ラミネートフィルム５、６の４辺のうち、正極タブ４ａ及び負極タブ４ｂｇが延出していない辺に巻き込み部１０を形成する。 Next, the winding part 10 is formed in the side where the positive electrode tab 4a and the negative electrode tab 4bg do not extend among the four sides of the laminate films 5 and 6.
まず、封止部８上に、第１の折り曲げ部１０ａおよび第２の折り曲げ部１０ｂとなる位置を決めておく。このように予め第１の折り曲げ部１０ａおよび第２の折り曲げ部１０ｂの位置を決めておくことで、最終的に出来上がったフィルム外装電池１を寸法精度の高いものとすることができる。第１の折り曲げ部１０ａは電池要素２に近い内側に規定され、第２の折り曲げ部１０ｂは第１の折り曲げ部１０ａよりも外側に規定される。 First, on the sealing part 8, the position used as the 1st bending part 10a and the 2nd bending part 10b is decided. As described above, by determining the positions of the first bent portion 10a and the second bent portion 10b in advance, the film-covered battery 1 that is finally completed can have high dimensional accuracy. The 1st bending part 10a is prescribed | regulated on the inner side close | similar to the battery element 2, and the 2nd bending part 10b is prescribed | regulated on the outer side rather than the 1st bending part 10a.
次に、第２の折り曲げ部１０ｂにて保護層５ａどうしが当接するまでラミネートフィルム５、６を１８０度折り曲げておく。次に、第１の折り曲げ部１０ａにて、ラミネートフィルム５の保護層５ａとラミネートフィルム６の保護層６ａとが当接するまでラミネートフィルム５、６を１８０度折り曲げる。つまり、封止部８を２回、同一回転方向に折り曲げる。図２では反時計方向に２回折り曲げたこととなる。このように、封止部８を２回、同方向に折り曲げることで、端部５ｄ、６ｄはラミネートフィルム５、６に包囲されることとなる。 Next, the laminate films 5 and 6 are bent 180 degrees until the protective layers 5a come into contact with each other at the second bent portion 10b. Next, the laminated films 5 and 6 are bent 180 degrees at the first bent portion 10a until the protective layer 5a of the laminated film 5 and the protective layer 6a of the laminated film 6 come into contact with each other. That is, the sealing part 8 is bent twice in the same rotational direction. In FIG. 2, it is bent twice in the counterclockwise direction. In this manner, the end portions 5d and 6d are surrounded by the laminate films 5 and 6 by bending the sealing portion 8 twice in the same direction.
最後に、巻き込み部１０を上下からヒータによって押圧するとともに加熱することで保護層５ａ、６ａを熱融着する。なお、この工程は、上述したように省略してもよい。 Finally, the entraining portion 10 is pressed from above and below by a heater and heated to heat-seal the protective layers 5a and 6a. This step may be omitted as described above.
次に、図３に、金属ケースに収納された状態の、複数のフィルム外装電池からなる組電池の模式的な側断面図を示す。なお、図３は、タブ４ａ、４ｂが延出している方向からみたものである。また、図３に示すフィルム外装電池の外装フィルムは、１枚のラミネートフィルムを折り返したものであるので、巻き込み部１０は、片側の辺にのみ設けられている。 Next, FIG. 3 shows a schematic cross-sectional side view of an assembled battery made up of a plurality of film-covered batteries, housed in a metal case. FIG. 3 is a view from the direction in which the tabs 4a and 4b extend. Moreover, since the exterior film of the film-clad battery shown in FIG. 3 is a laminate film folded back, the entrainment portion 10 is provided only on one side.
金属ケース１５内には、複数のフィルム外装電池１が積み重ねて収納されている。金属ケース１５は、フィルム外装電池１と金属ケース１５の壁面との間の隙間をできるだけ小さくすることでスペース効率の最適化を図っている。このため、フィルム外装電池１と金属ケース１５の壁面とが近接して配置されている。 A plurality of film-clad batteries 1 are stacked and stored in the metal case 15. The metal case 15 optimizes space efficiency by making the gap between the film-clad battery 1 and the wall surface of the metal case 15 as small as possible. For this reason, the film-clad battery 1 and the wall surface of the metal case 15 are disposed close to each other.
しかしながら、金属層５ｂ、６ｂが露出している端部５ｄ、６ｄは、巻き込み部１０のラミネートフィルム５、６により包囲されているため、金属層５ｂ、６ｂが金属ケース１５の壁面に接触することはない。 However, since the end portions 5d and 6d where the metal layers 5b and 6b are exposed are surrounded by the laminate films 5 and 6 of the entrainment portion 10, the metal layers 5b and 6b come into contact with the wall surface of the metal case 15. There is no.
以上のように本実施形態によれば、端部５ｄ、６ｄの絶縁のため外周保護テープが不要となり、外周保護テープに要するコストを削減することができる。 As described above, according to this embodiment, since the end portions 5d and 6d are insulated, the outer peripheral protective tape is not necessary, and the cost required for the outer peripheral protective tape can be reduced.
また、本実施形態のフィルム外装電池１は、ラミネートフィルム５、６の外形を切断して寸法を整えた後に、熱融着処理を行うといったことがない。また、第１の折り曲げ部１０ａ及び第２の折り曲げ部１０ｂでの折り曲げは、所定の位置にて折り曲げられる。このため、本実施形態のフィルム外装電池１は、寸法精度の高いフィルム外装電池１を得ることができる。 Moreover, the film-clad battery 1 of this embodiment does not perform a heat sealing | fusion process, after cutting the external shape of the laminate films 5 and 6 and adjusting the dimension. Further, the bending at the first bent portion 10a and the second bent portion 10b is bent at a predetermined position. For this reason, the film-clad battery 1 of this embodiment can obtain the film-clad battery 1 with high dimensional accuracy.
さらに、本実施形態のフィルム外装電池１は、端部５ｄ、６ｄが巻き込み部１０により包囲されている。このため、金属ケース１５の壁面との隙間がわずかしかないような場合であっても、金属層５ｂ、６ｂが金属ケース１５の壁面に接触することはなく、確実に絶縁することができる。
（第２の実施形態）
図４は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図５は、図４に示すｂ−ｂ線での一部断面図である。
Furthermore, the film-clad battery 1 according to the present embodiment has the end portions 5 d and 6 d surrounded by the entrainment portion 10. For this reason, even if there is only a small gap with the wall surface of the metal case 15, the metal layers 5 b and 6 b do not contact the wall surface of the metal case 15 and can be reliably insulated.
(Second Embodiment)
FIG. 4 is an external perspective view of the film-clad battery of this embodiment. FIG. 5 is a partial cross-sectional view taken along the line bb shown in FIG.
なお、本実施形態のフィルム外装電池は、巻き込み部の構成が第１の実施形態と異なる以外は、第１の実施形態のフィルム外装電池と同じ構成である。よって、同じ構成についての詳細な説明は省略する。また、第１の実施形態のフィルム外装電池と同じ構成要素については、第１の実施形態で用いた符号と同じ符号を用いて説明するものとする。 In addition, the film-clad battery of this embodiment is the same structure as the film-clad battery of 1st Embodiment except the structure of an entrainment part differing from 1st Embodiment. Therefore, detailed description of the same configuration is omitted. In addition, the same components as those of the film-clad battery of the first embodiment will be described using the same reference numerals as those used in the first embodiment.
封止部８は、第１の領域８ａ、第２の領域８ｂ、第１及び第２の折り曲げ部２０ａ、２０ｂ、及び第３の領域８ｃを有し、第２の領域８ｂ、第１及び第２の折り曲げ部２０ａ、２０ｂ、及び第３の領域８ｃにより巻き込み部２０を構成している。 The sealing portion 8 includes a first region 8a, a second region 8b, first and second bent portions 20a, 20b, and a third region 8c, and the second region 8b, the first and first regions The winding portion 20 is configured by the two bent portions 20a and 20b and the third region 8c.
第１の領域８ａは、封止部８のうち、電池要素２に最も近い位置に形成されている。第１の領域８ａにおいては、熱融着性樹脂層５ｃと熱融着性樹脂層６ｃとが熱融着されている。 The first region 8 a is formed at a position closest to the battery element 2 in the sealing portion 8. In the first region 8a, the heat-fusible resin layer 5c and the heat-fusible resin layer 6c are heat-fused.
第２の領域８ｂは、第１の領域８ａの外側に形成されている。図４及び図５には、第２の領域８ｂは、ラミネートフィルム５、６は第３の領域８ｃとの間に空間が形成されているように示されている。しかしながら、これは、巻き込み部２０の構成を理解しやすくするための空間を空けて示したものである。実際には、後述するように、第３の領域８ｃを熱融着する際に、上下方向（図５中Ｙ方向）からラミネートフィルム５、６をヒータにより押圧しながら加熱することでラミネートフィルム５の熱融着性樹脂層５ｃどうし、及びラミネートフィルム６の熱融着性樹脂層６ｃどうしが熱融着される。 The second region 8b is formed outside the first region 8a. 4 and 5, the second region 8b is shown as having a space formed between the laminate films 5 and 6 and the third region 8c. However, this shows a space for easy understanding of the configuration of the entrainment unit 20. Actually, as will be described later, when the third region 8c is heat-sealed, the laminate film 5 is heated by pressing the laminate films 5 and 6 with a heater from the vertical direction (Y direction in FIG. 5). The heat-fusible resin layers 5c and the heat-fusible resin layers 6c of the laminate film 6 are heat-sealed.
第１の折り曲げ部２０ａ及び第２の折り曲げ部２０ｂは、ラミネートフィルム５、６の第２の領域８ｂを所定の位置で折り曲げた部分である。第１の折り曲げ部２０ａにおいては、熱融着性樹脂層５ｃが内側となり、保護層５ａが外側となるようにラミネートフィルム５が折り曲げられている。第２の折り曲げ部２０ｂにおいては、熱融着性樹脂層６ｃが内側となり、保護層６ａが外側となるようにラミネートフィルム６が折り曲げられている。 The 1st bending part 20a and the 2nd bending part 20b are the parts which bent the 2nd area | region 8b of the laminate films 5 and 6 in the predetermined position. In the first bent portion 20a, the laminate film 5 is bent so that the heat-fusible resin layer 5c is on the inner side and the protective layer 5a is on the outer side. In the second bent portion 20b, the laminate film 6 is bent so that the heat-fusible resin layer 6c is on the inner side and the protective layer 6a is on the outer side.
第３の領域８ｃは、第１及び第２の折り曲げ部２０ａ、２０ｂから端部５ｄ、６ｄまでの間の領域であり、保護層５ａと保護層６ａとが熱融着されている。なお、保護層５ａと保護層６ａとは熱融着されていなくてもよい。 The third region 8c is a region between the first and second bent portions 20a and 20b and the end portions 5d and 6d, and the protective layer 5a and the protective layer 6a are heat-sealed. In addition, the protective layer 5a and the protective layer 6a do not need to be heat-sealed.
端部５ｄ、６ｄは、電池要素２の方を向いており、ラミネートフィルム５及びラミネートフィルム６に包囲されている。 The end portions 5 d and 6 d face the battery element 2 and are surrounded by the laminate film 5 and the laminate film 6.
次に、本実施形態のフィルム外装電池１の製造方法の概略を説明する。 Next, the outline of the manufacturing method of the film-clad battery 1 of this embodiment is demonstrated.
ラミネートフィルム５、６で電池要素２を挟み、正極タブ４ａ及び負極タブ４ｂが封止部８から延出した状態にしておく。その後、ラミネートフィルム５、６の４辺の封止部８のうち、３辺のみを熱融着して、ラミネートフィルム５、６を袋状にしておき、ここに電解液を注入する。電解液を注入した後、残る封止部８を熱融着して封止する。 The battery element 2 is sandwiched between the laminate films 5 and 6 so that the positive electrode tab 4 a and the negative electrode tab 4 b extend from the sealing portion 8. Thereafter, only three sides of the sealing portions 8 on the four sides of the laminate films 5 and 6 are heat-sealed to leave the laminate films 5 and 6 in a bag shape, and an electrolytic solution is injected therein. After injecting the electrolytic solution, the remaining sealing portion 8 is heat-sealed and sealed.
ここで、正極タブ４ａ及び負極タブ４ｂが延出しておらず、巻き込み部２０が形成される２辺の封止部８については、第１の領域８ａのみを熱融着し、残る第２の領域８ｂ、折り曲げ部２０ａ、２０ｂ、及び第３の領域８ｃについては熱融着しないようにしておく。また、第１及び第２の折り曲げ部２０ａ、２０ｂとなる位置を予め決めておく。 Here, the positive electrode tab 4a and the negative electrode tab 4b do not extend, and for the sealing part 8 on the two sides where the entrainment part 20 is formed, only the first region 8a is thermally fused, and the remaining second The region 8b, the bent portions 20a and 20b, and the third region 8c are not thermally fused. Further, the positions to be the first and second bent portions 20a and 20b are determined in advance.
次に、ラミネートフィルム５を第１の折り曲げ部２０ａにて、熱融着性樹脂層５ｃが内側となり、保護層５ａが外側となるように折り曲げる。また、ラミネートフィルム６を第２の折り曲げ部２０ｂにて、熱融着性樹脂層６ｃが内側となり、保護層６ａが外側となるように折り曲げる。なお、この折り曲げ工程は、第１の領域８ａを熱融着する前の段階で行っておいてもよい。 Next, the laminate film 5 is bent at the first bent portion 20a so that the heat-fusible resin layer 5c is on the inner side and the protective layer 5a is on the outer side. Further, the laminate film 6 is bent at the second bent portion 20b so that the heat-fusible resin layer 6c is on the inner side and the protective layer 6a is on the outer side. Note that this bending step may be performed at a stage before the first region 8a is heat-sealed.
第１の折り曲げ部２０ａにて折り曲げられたラミネートフィルム５の保護層５ａと、第２の折り曲げ部２０ｂにて折り曲げられたラミネートフィルム６の保護層６ａとは向かい合わせた状態となっている。この状態で、巻き込み部２０をヒータ（不図示）により、Ｙ方向から挟み込んで加熱する。これにより、ラミネートフィルム５の熱融着性樹脂層５ｃどうし、ラミネートフィルム６の熱融着性樹脂層６ｃどうしとがそれぞれ熱融着される。なお、加熱温度によっては保護層５ａと保護層６ａどうしも熱融着されてもよい。また、金属層の変形により折り曲げ状態は維持されるので、巻き込み部２０の加熱、熱融着樹脂どうしの融着は必ずしも必要ではない。 The protective layer 5a of the laminate film 5 bent at the first bent portion 20a and the protective layer 6a of the laminate film 6 bent at the second bent portion 20b face each other. In this state, the entraining unit 20 is sandwiched and heated from the Y direction by a heater (not shown). Thereby, the heat-fusible resin layers 5c of the laminate film 5 and the heat-fusible resin layers 6c of the laminate film 6 are heat-fused, respectively. Depending on the heating temperature, the protective layer 5a and the protective layer 6a may be heat-sealed. Further, since the bent state is maintained by the deformation of the metal layer, it is not always necessary to heat the entraining portion 20 and to fuse the heat-sealing resins.
以上の工程を経ることで、端部５ｄ、６ｄの金属層５ｂ、６ｂは、ラミネートフィルム５、６により包囲されることとなる。 Through the above steps, the metal layers 5b and 6b of the end portions 5d and 6d are surrounded by the laminate films 5 and 6.
本実施形態も、第１の実施形態と同様に、端部５ｄ、６ｄの絶縁のため外周保護テープが不要となり、外周保護テープに要するコストを削減することができる。 Similarly to the first embodiment, this embodiment also eliminates the need for the outer peripheral protective tape because of the insulation of the end portions 5d, 6d, and can reduce the cost required for the outer peripheral protective tape.
また、本実施形態のフィルム外装電池１は、ラミネートフィルム５、６の外形を切断して寸法を整えた後に、熱融着処理を行うといったことがない。また、折り曲げ部２０ａでの折り曲げは、所定の位置にて折り曲げられる。このため、本実施形態のフィルム外装電池１は、寸法精度の高いフィルム外装電池１を得ることができる。 Moreover, the film-clad battery 1 of this embodiment does not perform a heat sealing | fusion process, after cutting the external shape of the laminate films 5 and 6 and adjusting the dimension. Further, the bending at the bending portion 20a is performed at a predetermined position. For this reason, the film-clad battery 1 of this embodiment can obtain the film-clad battery 1 with high dimensional accuracy.
さらに、本実施形態のフィルム外装電池１は、端部５ｄ、６ｄが巻き込み部１０により包囲されている。このため、金属ケース１５の壁面との隙間がわずかしかないような場合であっても、金属層５ｂ、６ｂが金属ケース１５の壁面に接触することはない。
（第３の実施形態）
図６は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図７は、本実施形態のフィルム外装電池における熱融着性樹脂層どうしで熱融着している領域を示す図である。図８は、図６に示すｃ−ｃ線での一部断面図である。
Furthermore, the film-clad battery 1 according to the present embodiment has the end portions 5 d and 6 d surrounded by the entrainment portion 10. For this reason, even if there is only a small gap between the metal case 15 and the wall surface, the metal layers 5 b and 6 b do not contact the wall surface of the metal case 15.
(Third embodiment)
FIG. 6 is an external perspective view of the film-clad battery of this embodiment. FIG. 7 is a view showing a region where heat fusion resin layers are heat-sealed in the film-clad battery of this embodiment. FIG. 8 is a partial cross-sectional view taken along line cc shown in FIG.
本実施形態は、ラミネートフィルム６のみが折り曲げられた構成である点で上述の各実施形態と異なる。しかしながら、この点以外は、基本的に上述の各実施形態と同じ構成である。よって、以下の説明では、上述の実施形態と同じ符号を用いて説明するとともに、上述の各実施形態と異なる点についてのみ説明するものとする。 This embodiment is different from the above-described embodiments in that only the laminate film 6 is bent. However, except for this point, the configuration is basically the same as that of each of the above-described embodiments. Therefore, in the following description, it demonstrates using the same code | symbol as the above-mentioned embodiment, and shall explain only a different point from the above-mentioned each embodiment.
ラミネートフィルム６は、図中Ｗ方向の幅がラミネートフィルム５よりも幅広となっている。すなわち、図６及び図７に示すフィルム外装電池１ではラミネートフィルム６の両端部に折り曲げられた折り曲げ部６ｅを有する。ラミネートフィルム６の、タブ４が延出していない辺のトリミング位置は、これら折り曲げ部６ｅを形成するために、フィルム５の該辺のトリミング位置より外側になっている。言い換えれば、この辺と垂直方向の辺（タブ４を延出させる辺）における寸法は、ラミネートフィルム６のほうがラミネートフィルム５より大きい。 The width of the laminate film 6 in the W direction in the drawing is wider than that of the laminate film 5. That is, the film-clad battery 1 shown in FIGS. 6 and 7 has a bent portion 6 e that is bent at both ends of the laminate film 6. The trimming position of the side of the laminate film 6 where the tab 4 does not extend is outside the trimming position of the side of the film 5 in order to form these bent portions 6e. In other words, the laminate film 6 is larger than the laminate film 5 in the dimension in the direction perpendicular to this side (side where the tab 4 extends).
また、タブ４が延出していない辺には、ラミネートフィルム５の金属層５ｂが露出した端面５ｄが折り曲げ部６ｅによって被覆された被覆部Ｓが形成されている。 In addition, on the side where the tab 4 does not extend, a covering portion S is formed in which the end surface 5d where the metal layer 5b of the laminate film 5 is exposed is covered with the bent portion 6e.
次に、ラミネートフィルム５とラミネートフィルム６との貼り合わせについて説明する。 Next, bonding of the laminate film 5 and the laminate film 6 will be described.
まず、ラミネートフィルム５とラミネートフィルム６との間に発電要素２及びタブ４を配置しておく。 First, the power generation element 2 and the tab 4 are arranged between the laminate film 5 and the laminate film 6.
次に、ラミネートフィルム６に折り曲げ部６ｅを形成するため、折り曲げ部６ｅとなる部分がラミネートフィルム５からはみ出すようにお互いに配置する。 Next, in order to form the bending part 6e in the laminate film 6, it arrange | positions mutually so that the part used as the bending part 6e may protrude from the laminate film 5. FIG.
次いで、このはみ出した部分を折り曲げて折り曲げ部６ｅとし、ラミネートフィルム５の端面５ｄをラミネートフィルム６の折り曲げ部６ｅによって覆い被覆部Ｓを形成する。なお、本実施形態では、折り曲げ部６ｅの折り曲げの根元付近では、折り曲げ部６ｅの熱融着性樹脂層６ｃ同士が対面するようにし（図７中網掛けしたＡ部、図８中Ａ部）、折り曲げ部６ｅの先端部分では、折り曲げ部６ｅの熱融着性樹脂層６ｃとラミネートフィルム５の保護層５ａとが対面するように（図７中ハッチングしたＢ部、図８中Ｂ部）折り曲げる。 Next, this protruding portion is bent to form a bent portion 6 e, and the end surface 5 d of the laminate film 5 is covered with the bent portion 6 e of the laminate film 6 to form the covering portion S. In the present embodiment, the heat-fusible resin layers 6c of the bent portion 6e face each other near the base of the bent portion 6e (A portion in FIG. 7 and A portion in FIG. 8). At the tip of the bent portion 6e, the heat-fusible resin layer 6c of the bent portion 6e and the protective layer 5a of the laminate film 5 face each other (the hatched B portion in FIG. 7 and the B portion in FIG. 8). .
この状態で、互いに対面しあうラミネートフィルム５とラミネートフィルム６との周縁部を熱融着により貼り合わせる。すなわち、電池要素２の周辺部分の封止部８、Ａ部（第２の封止部）及びＢ部（第１の封止部）を不図示のヒータで加熱する。封止部８ではラミネートフィルム５の熱融着性樹脂層５ｃとラミネートフィルム６の熱融着性樹脂層６ｃとが熱融着により接合される。Ａ部（第２の封止部）では、折り曲げ部６ｅの熱融着性樹脂層６ｃ同士が熱融着により接合される。 In this state, the peripheral portions of the laminate film 5 and the laminate film 6 facing each other are bonded together by heat sealing. That is, the sealing part 8, A part (second sealing part), and B part (first sealing part) in the peripheral part of the battery element 2 are heated by a heater (not shown). In the sealing part 8, the heat-fusible resin layer 5c of the laminate film 5 and the heat-fusible resin layer 6c of the laminate film 6 are joined by heat fusion. In the A part (second sealing part), the heat-fusible resin layers 6c of the bent part 6e are joined by heat-sealing.
なお、上述の説明では、予め折り曲げ部６ｅを形成しておき、その後一括して熱融着する方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、まず、封止部８を最初に熱融着しておき、その後、折り曲げ部６ｅを形成し、Ａ部及びＢ部について熱融着を行うようにしてもよい。Ａ部とＢ部との熱融着も同時に行ってもよいし、あるいは別々に行ってもよい。 In the above description, the method of forming the bent portion 6e in advance and then performing heat fusion in a lump after that has been described, but the present invention is not limited to this. For example, first, the sealing portion 8 may be heat-sealed first, then the bent portion 6e may be formed, and the A portion and the B portion may be heat-sealed. The thermal fusion between the A part and the B part may be performed simultaneously or separately.
いずれの方法にせよ、上記のようにラミネートフィルム５の端面５ｄを折り曲げ部６ｅにより被覆する被覆部Ｓを形成することで、端面５ｄの金属層５ｂが外部に露出するのを防止でき、絶縁性を高めることができる。一方、折り曲げ部６ｅの金属層６ｂが露出した断面６ｄは、電池要素２の方に向いている。すなわち、金属層６ｂが露出した断面６ｄはフィルム外装電池１の内側を向くように折り曲げ部６ｅは折り曲げられている。このため、複数のフィルム外装電池１どうしが隣接しあうように配列された場合や、フィルム外装電池１が金属製の筐体内に収納された場合であっても隣接するフィルム外装電池１や金属製の筐体に電気的に接触してしまう可能性は極めて低い。 In any method, by forming the covering portion S that covers the end surface 5d of the laminate film 5 with the bent portion 6e as described above, it is possible to prevent the metal layer 5b of the end surface 5d from being exposed to the outside, and to have an insulating property. Can be increased. On the other hand, the cross section 6 d where the metal layer 6 b of the bent portion 6 e is exposed faces the battery element 2. That is, the bent portion 6e is bent so that the cross section 6d where the metal layer 6b is exposed faces the inside of the film-clad battery 1. Therefore, even when a plurality of film-clad batteries 1 are arranged so as to be adjacent to each other, or when the film-clad battery 1 is housed in a metal casing, the adjacent film-clad batteries 1 and metal The possibility of electrical contact with the housing is extremely low.
また、折り曲げ部６ｅが一部重なるようにして折り曲げた上記構成は、封止部８のみならず、Ａ部及びＢ部が熱融着されているので、封止部８のみを熱融着した部分に比べて強固に接合されている。 Further, in the above-described configuration in which the bent portion 6e is folded so as to partially overlap, not only the sealing portion 8 but also the A portion and the B portion are heat-sealed, so only the sealing portion 8 is heat-sealed. It is strongly bonded compared to the part.
以上のように、本実施形態によれば、ラミネートフィルムの金属層が露出するのを防止でき、絶縁特性を向上させる。
（第４の実施形態）
図９は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図１０は、図９に示すｄ−ｄ線での一部断面図である。
As described above, according to the present embodiment, the metal layer of the laminate film can be prevented from being exposed, and the insulating characteristics can be improved.
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is an external perspective view of the film-clad battery of this embodiment. FIG. 10 is a partial cross-sectional view taken along line dd shown in FIG.
本実施形態は、ラミネートフィルム６の折り曲げ部６ｅに熱融着性樹脂層６ｃどうしを熱融着させたＡ部（第２の封止部）が設けられていない以外は第３の実施形態と同じ構成である。よって、以下の説明では、第３の実施形態と同じ符号を用いて説明するとともに、第３の実施形態と異なる点についてのみ説明するものとする。 This embodiment is the same as that of the third embodiment except that the bent portion 6e of the laminate film 6 is not provided with an A portion (second sealing portion) in which the heat-fusible resin layers 6c are heat-sealed. It is the same configuration. Therefore, in the following description, the same reference numerals as those in the third embodiment are used, and only differences from the third embodiment are described.
本実施形態のフィルム外装電池１１は、その両側にＡ部が設けられていない。このため、第３の実施形態のフィルム外装電池１に比べてＡ部がない分だけ、電池を小型化することができる。 The film-clad battery 11 of the present embodiment is not provided with the A part on both sides. For this reason, compared with the film-clad battery 1 of 3rd Embodiment, a battery can be reduced in size by the part which does not have A part.
なお、Ｂ部では、ラミネートフィルム５の保護層５ａに対して折り曲げ部６ｅの熱融着性樹脂層６ｃが熱融着されることとなるが、接合力を高めるため、接着剤を塗布してもよい。あるいは、熱融着以外に超音波融着や、接着剤のみによる接合としてもよい。 In part B, the heat-fusible resin layer 6c of the bent part 6e is heat-sealed to the protective layer 5a of the laminate film 5, but an adhesive is applied to increase the bonding force. Also good. Alternatively, in addition to heat fusion, ultrasonic fusion or bonding using only an adhesive may be used.
なお、図９および図１０に示すフィルム外装電池は、折り曲げ部６ｅを形成するため、ラミネートフィルム６は、タブ４が延出していない辺のトリミング位置はフィルム５の該辺のトリミング位置より外側になっている。言い換えれば、この辺と垂直方向の辺（タブ４を延出させる辺）における寸法は、ラミネートフィルム６のほうがラミネートフィルム５より大きい。しかしながら、本実施形態のフィルム外装電池は、タブ４が延出していない辺のトリミング位置が同じラミネートフィルム５、６を用いてもよい。 The film-clad battery shown in FIGS. 9 and 10 forms the bent portion 6e, so that the laminated film 6 has a trimming position on the side where the tab 4 does not extend outside the trimming position on the side of the film 5. It has become. In other words, the laminate film 6 is larger than the laminate film 5 in the dimension in the direction perpendicular to this side (side where the tab 4 extends). However, the film-clad battery of this embodiment may use the laminate films 5 and 6 having the same trimming position on the side where the tab 4 does not extend.
以上、本実施形態のように、ラミネートフィルム５、６の長さが同じであってもラミネートフィルムの金属層が露出するのを防止でき、絶縁特性を向上させることができる。
（第５の実施形態）
図１１は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図１２は、本実施形態のフィルム外装電池における熱融着性樹脂層どうしで熱融着している領域を示す図である。図１３は、本実施形態のフィルム外装電池に用いる２枚のラミネートフィルムの平面図である。図１４は図１１に示すｅ−ｅ線、及びｆ−ｆ線での一部断面図である。
As described above, even when the lengths of the laminate films 5 and 6 are the same as in the present embodiment, the metal layer of the laminate film can be prevented from being exposed, and the insulating characteristics can be improved.
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is an external perspective view of the film-clad battery of this embodiment. FIG. 12 is a diagram showing a region where heat fusion resin layers in the film-clad battery of the present embodiment are thermally fused together. FIG. 13 is a plan view of two laminated films used for the film-clad battery of this embodiment. 14 is a partial cross-sectional view taken along line ee and line ff shown in FIG.
本実施形態は、ラミネートフィルム５に、所定の間隔を空けて切欠部５ｅが形成されている以外は第４の実施形態と同じ構成である。よって、以下の説明では、第４の実施形態と同じ符号を用いて説明するとともに、第４の実施形態と異なる点についてのみ説明するものとする。 The present embodiment has the same configuration as that of the fourth embodiment, except that the laminate film 5 is formed with a notch 5e with a predetermined interval. Therefore, in the following description, the same reference numerals as those in the fourth embodiment are used, and only differences from the fourth embodiment are described.
本実施形態のフィルム外装電池１２は、第４の実施形態と同様にその両側、すなわち、封止部８から延出した部分にはＡ部が設けられていない。このため、第３の実施形態のフィルム外装電池１に比べて延出してＡ部が設けられていない分だけ、電池を小型化することができる。 As in the fourth embodiment, the film-clad battery 12 of the present embodiment is not provided with the A portion on both sides thereof, that is, on the portions extending from the sealing portion 8. For this reason, compared with the film-clad battery 1 of 3rd Embodiment, a battery can be reduced in size by the part which is not provided and A part is provided.
また、ラミネートフィルム５の両長辺には、図１１及び図１３（ａ）に示すように複数の切欠部５ｅが所定の間隔を空けて形成されている。このため、切欠部５ｅにおいてラミネートフィルム６の折り曲げ部６ｅに熱融着性樹脂層６ｃどうしを熱融着させたＡ’部（第２の封止部）が複数形成されることとなる。よって、第４の実施形態のフィルム外装電池１１に比べてＡ’部の分だけ接合力を高めることができる。 Further, as shown in FIGS. 11 and 13A, a plurality of notches 5e are formed on both long sides of the laminate film 5 at a predetermined interval. For this reason, a plurality of A ′ portions (second sealing portions) in which the heat-fusible resin layers 6 c are heat-sealed to the bent portion 6 e of the laminate film 6 in the notch portion 5 e are formed. Therefore, compared with the film-clad battery 11 of 4th Embodiment, joining force can be raised only the part of A 'part.
第４の実施形態の場合、ラミネートフィルム５に対する折り曲げ部６ｅの固定が不十分な場合、スプリングバックを生じる場合が考えられる。つまり、Ｂ部は、ラミネートフィルム５の保護層５ａに対して折り曲げ部６ｅの熱融着性樹脂層６ｃを接合するものである。このため、接着剤等を塗布せずに熱融着のみとすると熱融着性樹脂層どうしの熱融着に比べると接合力は弱くなってしまう。よって、このＢ部においてはラミネートフィルム５から折り曲げ部６ｅが剥がれて、折り曲げ部６ｅの先端部分が跳ね上がる、いわゆるスプリングバックを生じてしまう場合がある。このような状態になると、折り曲げ部６ｅの金属層６ｂが露出した断面６ｄが上方を向いてしまい、隣接する電池や、周辺の導電性部材との接触する場合がある。 In the case of the fourth embodiment, when the bent portion 6e is not sufficiently fixed to the laminate film 5, a springback may be caused. That is, B part joins the heat-fusible resin layer 6c of the bending part 6e with respect to the protective layer 5a of the laminate film 5. FIG. For this reason, if only heat fusion is performed without applying an adhesive or the like, the bonding force is weaker than that of heat fusion between the heat-fusible resin layers. Therefore, in this B part, the bending part 6e may peel from the laminated film 5, and the front-end | tip part of the bending part 6e may jump up, and what is called a spring back may arise. In such a state, the cross-section 6d where the metal layer 6b of the bent portion 6e is exposed may face upward, and may contact an adjacent battery or a peripheral conductive member.
しかしながら、本実施形態の場合、切欠部５ｅにおけるＡ’部では熱融着性樹脂層６ｃどうしによる熱融着がなされるため、強固な接合が可能となり、接着剤をＢ部に塗布せずともスプリングバックが発生するのを防止することができる。 However, in the case of the present embodiment, since heat fusion is performed between the heat-fusible resin layers 6c at the A ′ portion in the notch portion 5e, strong bonding is possible, and the adhesive is not applied to the B portion. The occurrence of springback can be prevented.
ところで、フィルム外装電池の場合、熱融着性樹脂層５ｃと熱融着性樹脂層６ｃとの間からは、外気の水分が電池内部に浸入しようとする。この水分の浸入速度は、熱融着部の外気側から電池内部空間側までの経路長の長さに反比例するので、電池の性能を維持するため水分浸入量を少なくしようとするならば、この経路長が長いほど好ましい。 By the way, in the case of a film-clad battery, moisture from the outside air tends to enter the battery from between the heat-fusible resin layer 5c and the heat-fusible resin layer 6c. Since the moisture penetration rate is inversely proportional to the length of the path length from the outside air side of the heat-sealed part to the battery internal space side, if the amount of moisture penetration is to be reduced in order to maintain the battery performance, The longer the path length, the better.
図１４に示すｅ−ｅ断面においては、端部５ｅから外気の水分が浸入するので、端部５ｅから電池内部空間までの経路長でこの部分の水分浸入速度が決まることになる。このことから図１４のｆ−ｆ断面よりも水分浸入速度は速いことになるが、ｅ−ｅ断面の部分は、切り欠きにより部分的にしか形成されていない。よって、電池全体としては、辺の全領域が、端部５ｅとＡ部を有する構成に比べて、水分浸入速度の増加は抑えられる。また、スプリングバック防止の効果は、部分的に切欠部５ｅによる融着部を設ければ十分に達成できるので、水分浸入速度を殆ど増加させずに目的の効果を得ることができる。 In the ee cross section shown in FIG. 14, moisture from the outside air enters from the end 5e, and the moisture intrusion speed of this portion is determined by the path length from the end 5e to the battery internal space. For this reason, the moisture permeation speed is faster than that of the ff cross section of FIG. 14, but the portion of the ee cross section is only partially formed by the notch. Therefore, as a whole battery, an increase in the moisture infiltration rate can be suppressed as compared with the configuration in which the entire region of the side has the end portion 5e and the A portion. Further, since the effect of preventing the spring back can be sufficiently achieved if the fusion part by the notch part 5e is partially provided, the desired effect can be obtained without substantially increasing the moisture infiltration rate.
なお、各図に示された切欠部５ｅの形状は半円形であるが、形状は特に限定されない。また、切欠部５ｅの個数、間隔も、水分浸入速度を考慮しつつ、スプリングバックが生じないようにできれば、特に限定されるものではない。 In addition, although the shape of the notch part 5e shown by each figure is a semicircle, a shape is not specifically limited. Further, the number and interval of the notches 5e are not particularly limited as long as the spring back can be prevented while considering the moisture intrusion speed.
上述した第１ないし第３の各実施形態では、外装フィルムがそれぞれ別体の２枚のラミネートフィルム５、６である構成を例に説明したが、ラミネートフィルム５、６は１枚のラミネートフィルムで構成されていてもよい。すなわち、外装フィルムを折り返してラミネートフィルム５と、これに向かい合う部分をラミネートフィルム６としてもよい。
（第６の実施形態）
図１５に本実施形態の組電池に用いられる二種類のフィルム外装電池の外観斜視図を示す。図１６に、一種類のフィルム外装電池で組電池を構成した場合の問題点を説明するための模式図を示す。また、図１７に本実施形態の二種類のフィルム外装電池による組電池の構成を示す模式図を示す。
In each of the above-described first to third embodiments, the configuration in which the exterior films are two separate laminate films 5 and 6 has been described as an example, but the laminate films 5 and 6 are one laminate film. It may be configured. In other words, the exterior film may be folded back and the laminate film 5 and the portion facing the laminate film 5 may be the laminate film 6.
(Sixth embodiment)
FIG. 15 is an external perspective view of two types of film-clad batteries used in the assembled battery of this embodiment. FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a problem when an assembled battery is configured with one type of film-clad battery. Moreover, the schematic diagram which shows the structure of the assembled battery by two types of film-clad batteries of this embodiment in FIG.
本実施形態のフィルム外装電池１３ａ、１３ｂは１枚のラミネートフィルム１６を２つ折りにしている。そして、この１枚のラミネートフィルム１６に折り曲げ部６ｅを部分的に設けているが、基本的な構成は上述した各実施形態と同様であるため、詳細の説明は省略する。また、図１５には一例として折り曲げ部の構成が第３の実施形態で説明したものを示しているが、第４の実施形態、あるいは第５の実施形態に示した構成のものであってもよい。 In the film-clad batteries 13a and 13b of this embodiment, one laminate film 16 is folded in two. And although the bending part 6e is partially provided in this one laminate film 16, since the fundamental structure is the same as that of each embodiment mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted. FIG. 15 shows the configuration of the bent portion described in the third embodiment as an example, but the configuration shown in the fourth embodiment or the fifth embodiment is also possible. Good.
１辺を２つ折りにし、反対側の辺に折り曲げ部があるタイプの１種類のフィルム外装電池を、折り曲げ部のある辺を同じ側に向けた状態で表裏逆にして積み重ねると、図１６に示すように、断面１６ｄが電気的に接触する可能性がある問題が生じる。かといって、折り曲げ部のある辺を互い違いに向けて積み重ねると、２つ折りにして面積を減らして得られていたスペース効率が損なわれてしまう。そこで、下記に述べるように、２種類のフィルム外装電池を用いることでこの問題を回避できる。 When one side of a film-covered battery of a type in which one side is folded in two and has a bent portion on the opposite side is stacked with the side having the bent portion facing the same side upside down, it is shown in FIG. As described above, there arises a problem that the cross section 16d may be in electrical contact. On the other hand, when the sides with the bent portions are stacked alternately, the space efficiency obtained by folding in two and reducing the area is lost. Therefore, as described below, this problem can be avoided by using two types of film-clad batteries.
本実施形態では、２種類のフィルム外装電池１３ａ、１３ｂについて説明する。 In this embodiment, two types of film-clad batteries 13a and 13b will be described.
フィルム外装電池１３ａとフィルム外装電池１３ｂとの違いは、図１５に示すように、正極タブ４ａと負極タブ４ｂとが互いに異なる方向に位置している点である。フィルム外装電池１３ａは図中α側には正極タブ４ａが延出し、図中β側には負極タブ４ｂが延出しているのに対して、フィルム外装電池１３ｂはこれとは逆に図中α側には負極タブ４ｂが延出し、図中β側には正極タブ４ａが延出している。なお、フィルム外装電池１３ａとフィルム外装電池１３ｂとはタブの極性が逆になっている点以外は同じ構造である。 The difference between the film-clad battery 13a and the film-clad battery 13b is that the positive electrode tab 4a and the negative electrode tab 4b are positioned in different directions as shown in FIG. In the film-clad battery 13a, the positive electrode tab 4a extends on the α side in the figure, and the negative electrode tab 4b extends on the β side in the figure, whereas the film-clad battery 13b has the α in the figure on the contrary. A negative electrode tab 4b extends on the side, and a positive electrode tab 4a extends on the β side in the figure. The film-clad battery 13a and the film-clad battery 13b have the same structure except that the tab polarity is reversed.
本実施形態では複数の電池を直列接続して厚み方向に積み重ねて組電池とするのに、二種類のフィルム外装電池１３ａ及びフィルム外装電池１３ｂを交互に接続して組電池としている。このようにすることで図１７に示すように、ラミネートフィルム１６の断面１６ｄが互いに向かうことなく配列されることとなる。よって、本実施形態の組電池はラミネートフィルム１６の断面１６ｄが電気的に接触してしまうのを防止することができる。 In the present embodiment, a plurality of batteries are connected in series and stacked in the thickness direction to form an assembled battery, but two types of film-covered batteries 13a and film-covered batteries 13b are alternately connected to form an assembled battery. By doing in this way, as shown in FIG. 17, the cross section 16d of the laminate film 16 will be arranged without going to each other. Therefore, the assembled battery of this embodiment can prevent the cross section 16d of the laminate film 16 from being in electrical contact.
図１５の実施形態では、１番上の電池と２番目の電池は、その製造プロセスにおいて、正負極タブの引き出す向きに対して折り曲げ辺の折り曲げ方向を逆にしている。このように２種類の電池を用意しておくことにより、直列接続する際には、折り曲げ部のある辺の向きとその折り曲げ方向を揃えて交互に積み重ねれば、引き出された正負極タブが交互に配列するため、隣接する片方の電池の正極タブと他方の電池の負極タブを近距離で容易に接続することができる。 In the embodiment of FIG. 15, the top battery and the second battery have the bending direction of the bent side opposite to the direction in which the positive and negative electrode tabs are pulled out in the manufacturing process. By preparing two types of batteries in this way, when connecting in series, if the direction of the side with the bent part and the direction of the bending are aligned and stacked alternately, the drawn positive and negative tabs alternate. Therefore, the positive electrode tab of one adjacent battery and the negative electrode tab of the other battery can be easily connected at a short distance.
なお、上述の説明では、直列接続した場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、並列接続した場合であってもフィルム外装電池を、ラミネートフィルム１６の断面１６ｄが互いに向かうことなく前記各フィルム外装電気電池を積み重ねることで、断面１６ｄが電気的に接触してしまうのを防止することができる。具体的には例えば、１辺を２つ折りにし、反対側の辺に折り曲げ部があるタイプの１種類のフィルム外装電池を、折り曲げ部のある辺の向きとその折り曲げ方向を揃えて積み重ね、並列接続することによって得られる。 In the above description, the case of series connection has been described as an example, but the present invention is not limited to this. That is, even when connected in parallel, the film-clad batteries are stacked so that the cross-sections 16d of the laminate film 16 do not face each other, and the cross-sections 16d are prevented from being in electrical contact with each other. can do. Specifically, for example, one type of film-clad battery with one side folded in two and a bent part on the opposite side is stacked with the direction of the side with the bent part aligned and the direction of bending, and connected in parallel. It is obtained by doing.
１、１１、１２、１３ａ、１３ｂ フィルム外装電池
２ 電池要素
４ タブ
４ａ 正極タブ
４ｂ 負極タブ
５、６、１６ ラミネートフィルム
５ａ、６ａ 保護層
５ｂ、６ｂ 金属層
５ｃ、６ｃ 熱融着性樹脂層
５ｄ、６ｄ 端部
５ｅ 切欠部
６ｅ 折り曲げ部
８ 封止部
８ａ 第１の領域
８ｂ 第２の領域
８ｃ 第３の領域
１０ａ1 内周面
１０、２０ 巻き込み部
１０ａ、２０ａ 第１の折り曲げ部
１０ｂ、２０ｂ 第２の折り曲げ部
１１ 折り返し部
１５ 金属ケース
１６ｄ 断面
Ｓ 被覆部
1, 11, 12, 13a, 13b Film-clad battery 2 Battery element 4 Tab 4a Positive electrode tab 4b Negative electrode tab 5, 6, 16 Laminate film 5a, 6a Protective layer 5b, 6b Metal layer 5c, 6c Thermal adhesive resin layer 5d , 6d End portion 5e Notch portion 6e Bending portion 8 Sealing portion 8a First region 8b Second region 8c Third region 10a 1 Inner peripheral surface 10, 20 Entraining portion 10a, 20a First bending portion 10b, 20b Second bent portion 11 Folded portion 15 Metal case 16d Cross section S Covering portion
Claims (16)
金属層と、前記金属層の一方の面に設けられた熱融着性を有する樹脂層と、前記金属層の他方の面に設けられた保護層を有する外装フィルムと、を有し、
前記外装フィルムは、第１のフィルムと、前記第１のフィルムに対向して配置された第２のフィルムとを有し、
前記電気デバイス要素を封止するために、互いに熱融着された前記第１のフィルム及び前記第２のフィルムの封止部と、
前記金属層が露出した前記外装フィルムの端面を前記封止部で巻き込むことで、前記端面を前記外装フィルムで包囲した巻き込み部と、を有するフィルム外装電気デバイス。 An electrical device element formed by laminating a plurality of positive plates and a plurality of negative plates,
A metal layer, a resin layer having heat-fusibility provided on one surface of the metal layer, and an exterior film having a protective layer provided on the other surface of the metal layer,
The exterior film has a first film and a second film disposed to face the first film,
A sealing portion of the first film and the second film that are heat-sealed to each other to seal the electrical device element;
A film-covered electrical device comprising: a winding portion that surrounds the end surface with the exterior film by winding the end surface of the exterior film with the metal layer exposed at the sealing portion.
金属層と、前記金属層の片面に設けられた熱融着性を有する樹脂層と、前記金属層の他方の面に設けられた保護層とを有する外装フィルムと、を有し、前記外装フィルムの周縁部が熱融着されることにより電気デバイス要素を封止しているフィルム外装電気デバイスにおいて、
前記外装フィルムは、第１の外装フィルム及び第２の外装フィルムを有し、
前記第２の外装フィルムのみ端部が折り曲げられることで形成された折り曲げ部と、を有することを特徴とするフィルム外装電気デバイス。 An electrical device element formed by laminating a plurality of positive plates and a plurality of negative plates,
An exterior film having a metal layer, a resin layer having heat fusion provided on one side of the metal layer, and a protective layer provided on the other side of the metal layer, and the exterior film In the film-covered electrical device that seals the electrical device element by heat-sealing the peripheral edge of
The exterior film has a first exterior film and a second exterior film,
A film-covered electrical device comprising: a bent portion formed by bending an end portion of only the second exterior film.
前記各フィルム外装電気デバイスの前記端面どうしが互いに対向しあわないように、前記各フィルム外装電気デバイスを積み重ねている組電池。 An assembled battery configured by connecting a plurality of film-covered electrical devices according to claim 13,
An assembled battery in which the film-clad electrical devices are stacked so that the end faces of the film-clad electrical devices do not face each other.
前記第１のフィルム外装電気デバイスの一方の極性の電極タブと他方の極性の電極タブの引き出す向きに対して、前記折り曲げ部を有する辺のフィルムの折り曲げ方向が逆向きの第２のフィルム外装電気デバイスとを、
交互に積み重ねて直列接続した少なくとも２つのフィルム外装電気デバイスを含む、請求項１５に記載の組電池。 A first film-clad electrical device;
Second film-covered electricity in which the folding direction of the film on the side having the bent portion is opposite to the direction in which the electrode tab having one polarity and the electrode tab having the other polarity is pulled out of the first film-covered electrical device. With the device
The assembled battery according to claim 15, comprising at least two film-clad electrical devices that are alternately stacked and connected in series.
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