JP2010244725A - Nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve sealing properties of an electrode terminal lead portion in a nonaqueous electrolyte battery sheathed by a sheath material such as a laminated film. <P>SOLUTION: The first and second step difference parts are provided at a portion from which an electrode terminal of the nonaqueous electrolyte battery is led out, thereby sealing the sheath material. The first and second step difference parts are formed by being divided into two steps and sealed using two heater blocks equipped with notched parts having different widths. A convex part formed by the notched part of a first heater block is pressed by the notched part of the second heater block, thereby forming the second step difference part. Then, the convex part formed by the notched part of the first heater block is pressed by a portion except the notched part of the second heater block, thereby forming the first step difference part. The sealing properties can be improved by filling molten resin into voids remaining in the vicinity of the electrode terminal when sealed by the first heater block by forming the second step difference part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば非水電解質電池に関し、特にラミネートフィルムによって外装され、封止性の良い非水電解質電池に関する。   The present invention relates to, for example, a non-aqueous electrolyte battery, and more particularly to a non-aqueous electrolyte battery that is packaged with a laminate film and has good sealing properties.

近年、カメラ一体型VTR(Videotape recorder:ビデオテープレコーダ)、携帯電話あるいはラップトップコンピュータなどのポータブル電子機器が多く登場し、それらの小型化、軽量化が図られている。それに伴い、ポータブル電子機器の電源として用いられる電池の需要が急速に伸びており、機器の小型化実現のために、電池設計も軽く、薄型であり、かつ機器内の収納スペースを効率的に使うことが求められている。このような要求を満たす電池として、エネルギー密度および出力密度の大きいリチウムイオン二次電池が最も好適である。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-integrated VTR (Videotape Recorder), a mobile phone, or a laptop computer have appeared, and their size and weight have been reduced. Along with this, the demand for batteries used as power sources for portable electronic devices is growing rapidly, and the battery design is light and thin, and the storage space in the devices is used efficiently to realize downsizing of the devices. It is demanded. As a battery satisfying such requirements, a lithium ion secondary battery having a large energy density and output density is most suitable.

リチウムイオン二次電池は、薄型を実現するため、例えば帯状の正極および負極をセパレータを介して積層し、これらを略楕円形に巻回した電池素子を用いている。または、平板状の正極、セパレータ、平板状の負極を基本積層単位とし、この基本積層単位を複数積層した素子構造を採用することもできる。電池素子は、非水電解質と共に、ラミネートフィルム等で外装される。このようにして作製された非水電解質電池は、各々の基本積層単位より正極端子および負極端子を容易に取り出すことができるので、単純な構造と高い生産性を維持しつつ内部集電抵抗の低減を実現できる。   In order to realize a thin lithium ion secondary battery, for example, a battery element in which a strip-like positive electrode and a negative electrode are stacked via a separator and these are wound in an approximately elliptical shape is used. Alternatively, an element structure in which a flat positive electrode, a separator, and a flat negative electrode are used as basic stack units and a plurality of the basic stack units are stacked may be employed. The battery element is packaged with a laminate film or the like together with a nonaqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte battery manufactured in this way can easily take out the positive electrode terminal and the negative electrode terminal from each basic laminate unit, so that the internal current collecting resistance is reduced while maintaining a simple structure and high productivity. Can be realized.

上述のように、電池素子を封入する外装材としては、金属ラミネートフィルム(以下、ラミネートフィルムと適宜称する)を採用することができる。ラミネートフィルムは、金属箔の両面にそれぞれ樹脂層が形成された積層体を基本構造とする。このため、金属製外装缶に比べて大幅な軽量化が可能となる。   As described above, a metal laminate film (hereinafter referred to as a laminate film as appropriate) can be employed as an exterior material for enclosing the battery element. The laminate film has a basic structure of a laminate in which resin layers are formed on both surfaces of a metal foil. For this reason, the weight can be significantly reduced as compared with a metal outer can.

電池素子は、ラミネートフィルムに外装され、電池素子周辺のラミネートフィルム同士が熱融着されることにより封止される。ラミネートフィルムの熱融着は、例えば金属製のヒータブロックによってなされる。正極端子および負極端子が電池素子の外部に導出される端子導出辺は、正極端子および負極端子の厚みを考慮して設けられた切り欠き部を有するヒータブロックを用いるようにしている。切り欠き部は、ヒータブロックの正極端子および負極端子に対向する位置に設けられる。   The battery element is covered with a laminate film and sealed by heat-sealing the laminate films around the battery element. The laminated film is heat-sealed by, for example, a metal heater block. A heater block having a notch provided in consideration of the thickness of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is used for the terminal lead-out side where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are led out of the battery element. The notch is provided at a position facing the positive terminal and the negative terminal of the heater block.

図1を用いて、電池素子の電極端子導出辺における封止工程を説明する。図1は、電池素子の電極端子導出部分の断面図である。   The sealing process in the electrode terminal derivation | leading edge of a battery element is demonstrated using FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the electrode terminal lead-out portion of the battery element.

図1Aに示すように、正極端子1aおよび負極端子1bのラミネートフィルム7と対向する部分には、封止部材であるシーラント2aおよび2bが設けられている。これは、正極端子1aおよび負極端子1bとラミネートフィルム7との接着性を向上させるためである。なお、以下、正極端子1aおよび負極端子1bを特に限定しない場合は電極端子1と適宜称する。また、以下、シーラント2aおよび2bを特に限定しない場合はシーラント2と適宜称する。   As shown in FIG. 1A, sealants 2a and 2b, which are sealing members, are provided at portions of the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b facing the laminate film 7. This is to improve the adhesion between the positive electrode terminal 1 a and the negative electrode terminal 1 b and the laminate film 7. Hereinafter, the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b are appropriately referred to as the electrode terminal 1 unless particularly limited. Further, hereinafter, the sealants 2a and 2b are appropriately referred to as the sealant 2 when not specifically limited.

正極端子1aおよび負極端子1bの上下にはそれぞれ、ラミネートフィルム7が位置している。ラミネートフィルム7を挟むように、ヒータブロック10が配置されている。ヒータブロック10は、少なくとも一方が正極端子1aおよび負極端子1bのそれぞれの位置に合わせて切り欠き部10aおよび10bが設けられている。   Laminate films 7 are positioned above and below the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b, respectively. A heater block 10 is arranged so as to sandwich the laminate film 7. At least one of the heater blocks 10 is provided with notches 10a and 10b in accordance with the positions of the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b.

図1Bに示すように、ヒータブロック10によってラミネートフィルム7を挟み、ラミネートフィルム7の内側に形成された樹脂層(図示せず)同士を熱によって溶融させて融着させる。このとき、ヒータブロック10の切り欠き部10aおよび10bにより、正極端子1aおよび負極端子1bの導出されている部分に無理に圧力が加わらないようにする。これにより、図1Cに示すように、正極端子1aおよび負極端子1bの導出されていない部分は、ヒータブロック10により加熱および加圧されて、ラミネートフィルム7同士がしっかりと熱融着される。正極端子1aおよび負極端子1bの導出されている部分は、ヒータブロック10により加熱されてラミネートフィルム7と正極端子1aおよび負極端子1bとがそれぞれ熱融着される。   As shown in FIG. 1B, the laminate film 7 is sandwiched between the heater blocks 10, and resin layers (not shown) formed inside the laminate film 7 are melted and fused together by heat. At this time, the notched portions 10a and 10b of the heater block 10 prevent the pressure from being excessively applied to the portions where the positive terminal 1a and the negative terminal 1b are led out. Thereby, as shown to FIG. 1C, the part which is not derived | led-out of the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b is heated and pressurized by the heater block 10, and the laminate films 7 are firmly heat-sealed. The portions where the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b are led out are heated by the heater block 10, and the laminate film 7, the positive electrode terminal 1a, and the negative electrode terminal 1b are thermally fused to each other.

しかしながら、図1Bおよび図1Cに示すように、このような方法を用いた場合にはラミネートフィルム7とシーラント2aおよび2bとの間に空隙が生じてしまう。ラミネートフィルム7とシーラント2aおよび2bとの間に空隙が生じた場合、電池の密閉性が低下してしまう。   However, as shown in FIGS. 1B and 1C, when such a method is used, a gap is generated between the laminate film 7 and the sealants 2a and 2b. When a gap is generated between the laminate film 7 and the sealants 2a and 2b, the sealing performance of the battery is lowered.

これは、ヒータブロック10の切り欠き部10aおよび10bの幅が、正極端子1aおよび負極端子1bのそれぞれの幅に対して充分に広く設定されており、またシーラント2aおよび2bの幅ができるだけ狭く設定される傾向にあるためである。ヒータブロック10の切り欠き部10aおよび10bの幅が広く設定されるのは、正極端子1aおよび負極端子1bの位置にばらつきが生じた場合であっても、封止時にヒータブロック10が正極端子1aおよび/または負極端子1bを挟まないようにするためである。シーラント2aおよび2bの幅が狭く設定されるのは、電池外部に導出した正極端子1aおよび負極端子1bと接続される保護回路基板等(図示せず)との干渉を少なくするためである。   This is because the widths of the notches 10a and 10b of the heater block 10 are set sufficiently wide with respect to the widths of the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b, and the widths of the sealants 2a and 2b are set as narrow as possible. It is because it tends to be. The reason why the widths of the notches 10a and 10b of the heater block 10 are set to be wide is that even when the positions of the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b vary, the heater block 10 is positively connected to the positive electrode terminal 1a. This is to prevent the negative electrode terminal 1b from being sandwiched. The reason why the widths of the sealants 2a and 2b are set narrow is to reduce interference with a protective circuit board (not shown) connected to the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b led out of the battery.

さらに、図2に示すように、ヒータブロック10の押圧力が強すぎる場合、ヒータブロック10に押圧された部分に位置するラミネートフィルム7の熱融着層7aが溶融され、溶融された樹脂が勢いよく電極端子1側に押し出されてしまう。これにより、溶融された樹脂の勢いによってシーラント2の端部がよれてしまうという問題が生じる。シーラント2はヒータブロック10による封止時に完全に溶融するのではなく、表面が半溶融状態となるもののフィルム状を保つことが多い。このため、上述のような問題が生じる。なお、図2において、ラミネートフィルム7を熱融着層7a、金属層7b、表面保護層7cとして示す。   Further, as shown in FIG. 2, when the pressing force of the heater block 10 is too strong, the heat-sealing layer 7a of the laminate film 7 located at the portion pressed by the heater block 10 is melted, and the molten resin is vigorous. It is often pushed out to the electrode terminal 1 side. As a result, there arises a problem that the end of the sealant 2 is swung by the momentum of the molten resin. The sealant 2 is not completely melted at the time of sealing by the heater block 10, but often maintains a film shape although the surface is in a semi-molten state. For this reason, the above problems arise. In FIG. 2, the laminate film 7 is shown as a heat sealing layer 7a, a metal layer 7b, and a surface protective layer 7c.

シーラント2がよれることにより、電極端子1近傍での封止効果を向上させるシーラント2の効果が薄れてしまう。また、例えばシーラント2のよれ部分に生じた空隙に溶融した樹脂が入り込むことができず、空隙が残存してしまうおそれがある。シーラント2のよれ部分に残存する空隙は、例えば電池内部から外部に通じ、外部からの水分の浸入や電解液の漏れの経路となるおそれがある。また、この空隙の近傍の封止部が容易に開裂してしまうという問題も生じる。さらに、シーラント2のよれの状態に応じて電極端子導出部の封止性にばらつきが生じてしまうという問題も生じる。   When the sealant 2 is swung, the effect of the sealant 2 that improves the sealing effect in the vicinity of the electrode terminal 1 is diminished. Further, for example, the melted resin cannot enter into the void generated in the bent portion of the sealant 2, and the void may remain. The air gap remaining in the shading portion of the sealant 2 may lead to, for example, the passage of moisture from the outside or leakage of the electrolyte from the inside of the battery to the outside. Moreover, the problem that the sealing part in the vicinity of this space | gap will tear easily arises. Further, there arises a problem that the sealing performance of the electrode terminal lead-out portion varies depending on the state of the sealant 2.

従来、このような空隙の問題に対しては、封止時にヒータブロックの熱および圧力によって、ラミネートフィルムの内側の樹脂層を溶融および流動させ、空隙を充填させるようにしていた。また、下記の特許文献1のように、ヒータブロックの切り欠き部の幅を狭くする方法が提案されている。   Conventionally, with respect to such a problem of gaps, the resin layer inside the laminate film is melted and fluidized by the heat and pressure of the heater block at the time of sealing to fill the gaps. Further, as in Patent Document 1 below, a method for narrowing the width of the notch portion of the heater block has been proposed.

特開2002−298800号公報JP 2002-298800 A

しかしながら、溶融した樹脂の流動により空隙を充填させる方法では、正極端子および負極端子の位置や封止条件のばらつきにより、空隙が充填されない場合がある。空隙が充填されない場合、空隙が電池内部から電解液が漏れてしまう経路となる。また電池外部からの水分浸入経路となり、電池内部でガスが発生し、電池膨れが生じる。   However, in the method of filling the gap by the flow of molten resin, the gap may not be filled due to variations in the positions of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the sealing conditions. When the gap is not filled, the gap becomes a path through which the electrolyte leaks from the inside of the battery. Moreover, it becomes a moisture infiltration path from the outside of the battery, gas is generated inside the battery, and the battery swells.

また、ヒータブロックの切り欠き部の幅を狭くする方法では、ヒータブロックと正極端子および負極端子との干渉を防止することが困難となり、正極端子および負極端子が損傷してしまう可能性が高い。ヒータブロックと正極端子および負極端子との干渉が生じなかった場合であっても、電極端子が導出される一部分が他の封止部と同等程度まで圧迫されることで、密閉性が低下するおそれがある。また、ヒータブロックの圧迫により正極端子および/または負極端子とラミネートフィルムを構成する金属箔(図示せず)とが短絡し、電池素子が損傷してしまうおそれもある。   Further, in the method of reducing the width of the notch portion of the heater block, it is difficult to prevent interference between the heater block, the positive electrode terminal, and the negative electrode terminal, and there is a high possibility that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are damaged. Even when there is no interference between the heater block and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the portion where the electrode terminal is led out may be compressed to the same extent as other sealing parts, which may reduce the sealing performance. There is. Moreover, the positive electrode terminal and / or the negative electrode terminal and the metal foil (not shown) constituting the laminate film may be short-circuited by the compression of the heater block, and the battery element may be damaged.

したがって、この発明は、正極端子および/または負極端子の損傷や短絡を生じさせることなく、ラミネートフィルムで外装された非水電解質電池の封止性を向上させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the sealing performance of a nonaqueous electrolyte battery covered with a laminate film without causing damage or short circuit of the positive electrode terminal and / or the negative electrode terminal.

課題を解決するために、第1の発明は、正極と、負極と、正極と接続された正極端子と、負極と接続された負極端子とを有する電池素子と、
非水電解質と、
金属層と、金属層の一面に形成された第1の樹脂材料からなる表面保護層と、金属層の他の面に形成された第2の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、熱融着層側から表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材と
からなり、
正極端子および負極端子の外装材と対向する部分には、封止部材が設けられ、
凹部に電池素子が収納されて電池素子が外装材に外装され、正極端子と負極端子とが封止部材を介して外装材の熱融着層に挟まれて外装材の外部に導出され、
正極端子および負極端子の導出部には、第1の段差部および第2の段差部が設けられ、
第1の段差部の厚みが、正極端子および負極端子の導出部以外の封止部の厚みに対して105%以上かつ第2の段差部の厚みに対して90%以下であり、
第1の段差部および第2の段差部の正極端子および負極端子導出方向の長さが、0.3mm以上かつ封止部の長さ以下であり、
第2の段差部の幅が、正極端子および負極端子の幅より広く、かつ第1の段差部の幅と封止部材の幅との差分の20%以上、第1の段差部の幅より狭い
非水電解質電池である。
In order to solve the problem, the first invention includes a battery element having a positive electrode, a negative electrode, a positive electrode terminal connected to the positive electrode, and a negative electrode terminal connected to the negative electrode;
A non-aqueous electrolyte,
A metal layer, a surface protective layer made of a first resin material formed on one surface of the metal layer, and a heat fusion layer made of a second resin material formed on the other surface of the metal layer, It consists of an exterior material in which a recess is formed from the heat sealing layer side toward the surface protective layer side,
A sealing member is provided in a portion facing the exterior material of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal,
The battery element is housed in the recess and the battery element is packaged in the exterior material, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are sandwiched between the heat-sealing layers of the exterior material through the sealing member and led out of the exterior material,
In the lead-out portion of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, a first step portion and a second step portion are provided,
The thickness of the first step portion is 105% or more with respect to the thickness of the sealing portion other than the lead portion of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and 90% or less with respect to the thickness of the second step portion,
The lengths of the first step portion and the second step portion in the positive electrode terminal and negative electrode terminal lead-out direction are not less than 0.3 mm and not more than the length of the sealing portion,
The width of the second stepped portion is wider than the width of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and 20% or more of the difference between the width of the first stepped portion and the width of the sealing member is narrower than the width of the first stepped portion. It is a non-aqueous electrolyte battery.

第2の発明は、正極と、負極と、正極と接続された正極端子と、負極と接続された負極端子とを有し、正極端子および負極端子の一部に封止部材が設けられた電池素子を、金属層と、金属層の一面に形成された第1の樹脂材料からなる表面保護層と、金属層の他の面に形成された第2の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、熱融着層側から表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材の凹部に収容し、正極端子および負極端子が封止部材を介して熱融着層に挟まれるようにして外装する外装のステップと、
正極端子および負極端子が導出される電極端子導出辺と、電極端子導出辺以外の一辺を除いた少なくとも一辺を熱融着する第1の封止のステップと、
封止部材の幅より広い幅を有する第1の切り欠き部および第2の切り欠き部を備える第1のヒータブロックにより、第1の切り欠き部および第2の切り欠き部が正極端子および負極端子にそれぞれ対向するようにして電極端子導出辺を熱融着する第2の封止のステップと、
正極端子および負極端子の幅より広く、かつ第1の切り欠き部および第2の切り欠き部の幅と封止部材の幅との差分の20%以上第1の切り欠き部および第2の切り欠き部の幅より狭い第3の切り欠き部および第4の切り欠き部を備える第2のヒータブロックを用いて、第3の切り欠き部および第4の切り欠き部が正極端子および負極端子にそれぞれ対向するようにして電極端子導出辺を熱融着することにより、正極端子および負極端子の導出部に第1および第2の段差部を形成する第3の封止のステップと、
電極端子導出辺以外の封止されていない一辺を熱融着する第4の封止のステップと
からなる非水電解質電池の製造方法である。
A second invention has a positive electrode, a negative electrode, a positive electrode terminal connected to the positive electrode, and a negative electrode terminal connected to the negative electrode, and a battery in which a sealing member is provided in part of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal The element includes a metal layer, a surface protective layer made of a first resin material formed on one surface of the metal layer, and a heat fusion layer made of a second resin material formed on the other surface of the metal layer. And is accommodated in a recess of the exterior material in which a recess is formed from the heat sealing layer side to the surface protective layer side so that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are sandwiched between the heat sealing layer via the sealing member. And exterior steps to exterior,
A first sealing step of heat-sealing at least one side excluding one side other than the electrode terminal lead-out side and the electrode terminal lead-out side from which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are derived;
The first heater block having a first cutout portion and a second cutout portion having a width wider than the width of the sealing member causes the first cutout portion and the second cutout portion to be a positive electrode terminal and a negative electrode. A second sealing step of thermally fusing the electrode terminal lead-out side so as to face the terminals,
More than 20% of the difference between the width of the first notch and the second notch and the width of the sealing member that is wider than the width of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and the first notch and the second notch Using the second heater block having a third cutout portion and a fourth cutout portion that are narrower than the width of the cutout portion, the third cutout portion and the fourth cutout portion become the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. A third sealing step of forming first and second step portions in the lead-out portions of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal by thermally fusing the electrode terminal lead-out sides so as to face each other;
A non-aqueous electrolyte battery manufacturing method comprising a fourth sealing step in which one side that is not sealed other than the electrode terminal lead-out side is heat-sealed.

第1の発明および第2の発明では、正極端子および負極端子のそれぞれに接着された封止部材と、電池素子を外装する外装材との間に空隙が残存することを防止する。   In the first invention and the second invention, it is possible to prevent a gap from remaining between the sealing member bonded to each of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the exterior material that covers the battery element.

この発明によれば、非水電解質電池の電極端子導出部の封止性を高め、電池外部からの水分浸入および電解液の漏れを防止すると共に、封止部の開裂を起こりにくくすることができる。   According to this invention, the sealing performance of the electrode terminal lead-out portion of the nonaqueous electrolyte battery can be improved, moisture intrusion from the outside of the battery and leakage of the electrolytic solution can be prevented, and the sealing portion can be prevented from being cleaved. .

従来の電極端子導出部における封止工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sealing process in the conventional electrode terminal derivation | leading-out part. 従来の封止時における問題点を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the problem at the time of the conventional sealing. この発明を適用して作製した非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of 1 structure of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the example of 1 structure of the electrode terminal derivation | leading-out part of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the electrode terminal derivation | leading-out part of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of 1 structure of the electrode terminal derivation | leading-out part of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of 1 structure of the electrode terminal derivation | leading-out part of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the example of 1 structure of the electrode terminal derivation | leading-out part of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明を適用して作製した非水電解質電池の外装材の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the exterior material of the nonaqueous electrolyte battery produced by applying this invention. この発明の非水電解質電池の作製工程の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte battery of this invention. この発明の非水電解質電池の作製工程における電極端子導出部分の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the electrode terminal derivation | leading-out part in the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte battery of this invention. この発明の非水電解質電池の作製工程の一例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows an example of the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte battery of this invention. この発明の非水電解質電池の作製工程における問題点を示す上面図である。It is a top view which shows the problem in the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte battery of this invention. この発明の非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of 1 structure of the electrode terminal derivation | leading-out part of the nonaqueous electrolyte battery of this invention.

以下、発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下のように行う。
1.第1の実施の形態(電極端子導出部の封止を、2段階で行う例)
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described. The description will be made as follows.
1. 1st Embodiment (example which seals electrode terminal derivation | leading-out part in two steps)

<1.第1の実施の形態>
以下、この発明の第1の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
<1. First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1−1)非水電解質電池の構成
この発明では、電池素子をラミネートフィルムで外装して非水電解質電池とする。以下、非水電解質電池における正極端子および負極端子の導出辺をトップ部、トップ部に対向する辺をボトム部、トップ部とボトム部とに挟まれた側面部分をサイド部と適宜称する。また、以下では、巻回構造を有する電池素子を用いた非水電解質電池について説明するが、この発明はこれに限ったものではなく、積層構造やつづら折り構造等を有する薄型の電池素子であればいずれにも適用することが可能である。
(1-1) Configuration of Nonaqueous Electrolyte Battery In this invention, the battery element is packaged with a laminate film to form a nonaqueous electrolyte battery. Hereinafter, the lead-out sides of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the nonaqueous electrolyte battery are appropriately referred to as a top portion, the side facing the top portion is referred to as a bottom portion, and the side portion sandwiched between the top portion and the bottom portion is appropriately referred to as a side portion. In the following, a nonaqueous electrolyte battery using a battery element having a winding structure will be described. However, the present invention is not limited to this, and any thin battery element having a laminated structure or a zigzag folded structure may be used. It can be applied to both.

図3に、この発明を適用して作製した非水電解質電池30の構成を示す。図3Aは、非水電解質電池30の外観図である。図3Bは、電池素子20がラミネートフィルム23に外装されている様子を示す略線図である。   FIG. 3 shows a configuration of a nonaqueous electrolyte battery 30 manufactured by applying the present invention. FIG. 3A is an external view of the nonaqueous electrolyte battery 30. FIG. 3B is a schematic diagram showing a state in which the battery element 20 is covered with the laminate film 23.

この非水電解質電池30は電池素子20が、ラミネートフィルム23に形成された凹部である電池素子収容部24に収容されて外装されており、電池素子20の周辺部を封止することにより作製されている。ラミネートフィルム23は、電池素子20に対向する面に樹脂材料からなる熱融着層を有している。そして、熱融着層同士を対向させたラミネートフィルム23を金属等からなるヒータブロックで挟み込むことにより、熱融着層同士が溶融して接着される。ラミネートフィルム23の詳細な構成については後述する。   The non-aqueous electrolyte battery 30 is manufactured by sealing a peripheral portion of the battery element 20 in which the battery element 20 is housed in a battery element housing portion 24 that is a recess formed in the laminate film 23. ing. The laminate film 23 has a heat fusion layer made of a resin material on the surface facing the battery element 20. Then, by sandwiching the laminate film 23 in which the heat fusion layers are opposed to each other with a heater block made of metal or the like, the heat fusion layers are melted and bonded. The detailed configuration of the laminate film 23 will be described later.

[電池素子の構成]
以下、電池素子20の構成について説明する。
[Configuration of battery element]
Hereinafter, the configuration of the battery element 20 will be described.

この電池素子20は、帯状の正極と、セパレータと、正極と対向して配された帯状の負極と、セパレータとを順に積層し、長手方向に巻回されている。電池素子20からは、正極と接続された正極端子21aおよび負極と接続された負極端子21b(以下、特定の端子を指さない場合は電極端子21とする)が導出されている。正極端子21aおよび負極端子21bとラミネートフィルム23との間には、接着性を向上させるための封止部材であるシーラント22aおよび22b(以下、特に限定しない場合はシーラント22と適宜称する)を配置する。シーラントは、例えばポリプロピレン(PP)等からなる樹脂フィルムとすることができる。また、金属からなる電極端子との接着性の高い、変性された樹脂材料からなる樹脂フィルムを用いてもよい。   The battery element 20 is formed by sequentially laminating a strip-shaped positive electrode, a separator, a strip-shaped negative electrode disposed facing the positive electrode, and a separator, and is wound in the longitudinal direction. From the battery element 20, a positive electrode terminal 21 a connected to the positive electrode and a negative electrode terminal 21 b connected to the negative electrode (hereinafter referred to as the electrode terminal 21 when not referring to a specific terminal) are derived. Between the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b and the laminate film 23, sealants 22a and 22b (hereinafter referred to as the sealant 22 as appropriate) are arranged as sealing members for improving adhesiveness. . The sealant can be a resin film made of, for example, polypropylene (PP). Moreover, you may use the resin film which consists of a modified resin material with high adhesiveness with the electrode terminal which consists of metals.

この発明では、図4Aに示すように、非水電解質電池のトップ部を封止する際において、正極端子21aおよび負極端子21bに対向する位置に切り欠き部が設けられた第1のヒータブロック(図示せず)にてラミネートフィルム23を封止する。第1のヒータブロックでは、ラミネートフィルム23に設けた電池素子収容部24の開口端部からラミネートフィルム27の端部までの領域に渡って封止されることが好ましい。これにより、ラミネートフィルム23同士が熱融着される。また、ラミネートフィルム23と、シーラント22との界面部分も熱融着される。   In the present invention, as shown in FIG. 4A, when sealing the top portion of the nonaqueous electrolyte battery, a first heater block (notch portions provided at positions facing the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b) ( The laminate film 23 is sealed with an unillustrated). The first heater block is preferably sealed over a region from the opening end of the battery element accommodating portion 24 provided in the laminate film 23 to the end of the laminate film 27. Thereby, the laminate films 23 are heat-sealed. Further, the interface portion between the laminate film 23 and the sealant 22 is also heat-sealed.

続いて、より狭い幅の切り欠き部を有する第2のヒータブロックにて再度トップ部を熱融着する。このとき、図3Bに示すように、第1の段差部25と、第2の段差部26とが形成されるようにする。このとき、第2の段差部26が第2のヒータブロックの切り欠き部に対向する位置に形成される。そして、第1の段差部25が第2のヒータブロックの切り欠き部以外の部分に対向する位置に形成される。これにより、シーラント22aおよび22bとラミネートフィルム23との間に空隙が形成されないようにすることができる。第2のヒータブロックで再封止を行うことにより、第1のヒータブロックでの封止後に残存する空隙が溶融した樹脂で充填される。   Subsequently, the top portion is heat-sealed again with a second heater block having a notch portion with a narrower width. At this time, as shown in FIG. 3B, the first step portion 25 and the second step portion 26 are formed. At this time, the second step portion 26 is formed at a position facing the notch portion of the second heater block. And the 1st level | step-difference part 25 is formed in the position facing parts other than the notch part of a 2nd heater block. Thereby, it is possible to prevent a gap from being formed between the sealants 22 a and 22 b and the laminate film 23. By performing resealing with the second heater block, the voids remaining after sealing with the first heater block are filled with molten resin.

この発明では、第1のヒータブロックにより電極端子21の近傍を除くトップ部を確実に熱融着した後、第2のヒータブックにより電極端子21の近傍を熱融着する。第2のヒータブロックにより押圧および加熱することにより溶融した樹脂が流動し、第1のヒータブロックによる熱融着後にシーラント22とラミネートフィルム23との間に生じやすい空隙を埋めることができる。これにより、非水電解質電池30のトップ部が確実に熱融着され、非水電解質電池30の密閉性が高くなる。   In this invention, after the top part except the vicinity of the electrode terminal 21 is reliably heat-sealed by the first heater block, the vicinity of the electrode terminal 21 is heat-sealed by the second heater book. The molten resin flows by being pressed and heated by the second heater block, and a gap that is likely to be generated between the sealant 22 and the laminate film 23 after the heat fusion by the first heater block can be filled. Thereby, the top part of the nonaqueous electrolyte battery 30 is reliably heat-sealed, and the sealing property of the nonaqueous electrolyte battery 30 is enhanced.

この発明の非水電解質電池30において、図5に示すように、正極端子21aおよび負極端子21bが導出されていない封止部分の封止部厚を封止部厚T1とする。第2のヒータブロックに押圧されて形成された第1の段差部25の封止部厚を段差厚T2とする。そして、第2のヒータブロックの切り欠き部により形成された、第1の段差部25よりも厚く形成された第2の段差部26の封止部厚を切り欠き部厚T3とする。   In the nonaqueous electrolyte battery 30 of the present invention, as shown in FIG. 5, the sealing part thickness of the sealing part where the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b are not led out is defined as a sealing part thickness T1. The sealing portion thickness of the first step portion 25 formed by being pressed by the second heater block is defined as a step thickness T2. The sealing portion thickness of the second step portion 26 formed by the notch portion of the second heater block and formed thicker than the first step portion 25 is defined as a notch portion thickness T3.

この発明では、段差厚T2は、封止部厚T1に対して105%以上の厚みを有することが好ましい。そして、段差厚T2は、切り欠き部厚T3に対して90%以下の厚みを有することが好ましい。   In the present invention, the step thickness T2 is preferably 105% or more with respect to the sealing portion thickness T1. The step thickness T2 is preferably 90% or less with respect to the notch thickness T3.

そして、図6Aおよび図6Bに示すように、第2の段差部の幅W2は、電極端子21の幅WLよりも広く、第1の段差部の幅W1よりもやや狭い範囲とする。中でも、図6Aに示すように、第2の段差部の幅W2は、電極端子21の幅WLよりも広く、シーラント22の幅WS以下とすることが好ましい。または、図6Bに示すように、シーラント22の幅WSよりも広く、第1の段差部の幅W1よりも狭い範囲としてもよい。この場合、第2の段差部の幅W2は、第1の段差部の幅W1とシーラント22の幅WSとの差分の20%以上、第1の段差部の幅W1より狭い幅とすることが好ましい。第2の段差部の幅W2が第1の段差部の幅W1に近すぎる場合、シーラント22とラミネートフィルム23との間に空隙が残存してしまうおそれがあるためである。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the width W2 of the second stepped portion is set to be wider than the width WL of the electrode terminal 21 and slightly narrower than the width W1 of the first stepped portion. Among them, as shown in FIG. 6A, the width W2 of the second stepped portion is preferably wider than the width WL of the electrode terminal 21 and not more than the width WS of the sealant 22. Or as shown to FIG. 6B, it is good also as a range wider than the width | variety WS of the sealant 22, and narrower than the width | variety W1 of a 1st level | step-difference part. In this case, the width W2 of the second stepped portion is set to be 20% or more of the difference between the width W1 of the first stepped portion and the width WS of the sealant 22 and narrower than the width W1 of the first stepped portion. preferable. This is because if the width W2 of the second stepped portion is too close to the width W1 of the first stepped portion, a gap may remain between the sealant 22 and the laminate film 23.

さらに、図7Aに示すように、第1の段差部25および第2の段差部26の長さLは、封止部の長さLSと同等とすることが好ましい。また、図7Bに示すように、第1の段差部25および第2の段差部26の長さLが、封止部の長さLSよりも短くなるようにしてもよい。この場合、第1の段差部25および第2の段差部26の長さLを0.3mm以上とすることが好ましい。第1の段差部25および第2の段差部26の長さLが0.3mm未満となった場合、溶融した樹脂による空隙の充填が充分に行われず、封止性が低くなるおそれがある。   Furthermore, as shown in FIG. 7A, the length L of the first step portion 25 and the second step portion 26 is preferably equal to the length LS of the sealing portion. 7B, the length L of the first step portion 25 and the second step portion 26 may be shorter than the length LS of the sealing portion. In this case, the length L of the first step portion 25 and the second step portion 26 is preferably 0.3 mm or more. When the length L of the first step portion 25 and the second step portion 26 is less than 0.3 mm, the gap is not sufficiently filled with the molten resin, and the sealing performance may be lowered.

上述のようにして、正極端子導出部および負極端子導出部において第1の段差部および第2の段差部の厚みおよび長さを好適に設定することにより、電極端子導出部近傍の封止性を確実とすることができる。   As described above, by setting the thickness and length of the first step portion and the second step portion in the positive terminal lead portion and the negative terminal lead portion appropriately, the sealing property in the vicinity of the electrode terminal lead portion is improved. It can be certain.

図8Aおよび図8Bに、非水電解質電池30のトップ部(特に、正極端子21aの導出部)の上面図を示す。図8Aに、第1のヒータブロックによって封止を行った後の時点で、ラミネートフィルムの樹脂層が溶融して接着されている部分を斜線部で模式的に示す。図8Bに、第2のヒータブロックによって封止を行った後の時点で、ラミネートフィルムの樹脂層が溶融して接着されている部分を斜線部で模式的に示す。   8A and 8B are top views of the top portion of the nonaqueous electrolyte battery 30 (particularly, the lead-out portion of the positive electrode terminal 21a). FIG. 8A schematically shows a hatched portion of the laminated film where the resin layer is melted and bonded at the time after sealing with the first heater block. FIG. 8B schematically shows the portion where the resin layer of the laminate film is melted and bonded at the time after sealing by the second heater block, with hatched portions.

第1のヒータブロックの切り欠き部に対向する部分は、第1のヒータブロックで加熱、加圧された際に溶融して流動した樹脂によって、狭い封止幅で熱融着される。第1のヒータブロックにより溶融した樹脂は、第1のヒータブロックによる加圧が比較的少ないシーラント22a脇の領域に流動する。第1のヒータブロックによって正極端子21a方向に流動した樹脂と、正極端子21a側から流れた樹脂とがシーラント22aの脇の領域でつながり、ラミネートフィルム23が封止される。   The portion of the first heater block facing the notch is heat-sealed with a narrow sealing width by the resin that has melted and flowed when heated and pressurized by the first heater block. The resin melted by the first heater block flows into a region beside the sealant 22a that is relatively less pressurized by the first heater block. The resin that has flowed in the direction of the positive electrode terminal 21a by the first heater block and the resin that has flowed from the positive electrode terminal 21a side are connected in a region beside the sealant 22a, and the laminate film 23 is sealed.

図8Aの非水電解質電池30のトップ部において、斜線で示されない部分は熱融着されず、空隙が生じる部分である。封止幅が狭い部分は、他の封止部分に比して少ない圧力で封止部が開裂してしまう。また、樹脂の流れ量が少ない場合には、シーラント22の脇の領域において密閉されないおそれもある。   In the top part of the non-aqueous electrolyte battery 30 in FIG. In the portion where the sealing width is narrow, the sealing portion is cleaved with less pressure than the other sealing portions. In addition, when the amount of resin flow is small, there is a possibility that the region adjacent to the sealant 22 is not sealed.

そして、第2のヒータブロックにて再度封止を行うことにより、上述の空隙部分に溶融した樹脂が入り込む。これにより、シーラント22の脇の領域における封止幅が広がり、より封止部が開裂しにくくすることができる。   And by sealing again with a 2nd heater block, the resin which fuse | melted enters the above-mentioned space | gap part. Thereby, the sealing width in the area | region of the side of the sealant 22 spreads, and it can make it harder to cleave a sealing part.

また、非水電解質電池30のトップ部が第2のヒータブロックにてさらに加熱されるため、シーラント22と熱融着層とが充分に溶融し、接着性をより高めることができる。   Moreover, since the top part of the nonaqueous electrolyte battery 30 is further heated by the second heater block, the sealant 22 and the heat-sealing layer are sufficiently melted, and the adhesiveness can be further improved.

以下、非水電解質電池30を構成する各部について詳細に説明する。   Hereinafter, each part which comprises the nonaqueous electrolyte battery 30 is demonstrated in detail.

[正極]
正極は、正極活物質を含有する正極活物質層が、正極集電体の両面上に形成されたものである。正極集電体としては、例えばアルミニウム(Al)箔、ニッケル(Ni)箔あるいは、ステンレス(SUS)箔などの金属箔を用いることができる。
[Positive electrode]
In the positive electrode, a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material is formed on both surfaces of a positive electrode current collector. As the positive electrode current collector, for example, a metal foil such as an aluminum (Al) foil, a nickel (Ni) foil, or a stainless steel (SUS) foil can be used.

正極活物質層は、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。正極活物質としては、目的とする電池の種類に応じて、金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を用いることができる。例えばリチウムイオン電池を構成する場合、LiXMO2(式中、Mは、一種以上の遷移金属を表し、xは、電池の充放電状態によって異なり、通常0.05以上1.10以下である)を主体とする、リチウムと遷移金属との複合酸化物が用いられる。リチウム複合酸化物を構成する遷移金属としては、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)およびマンガン(Mn)等が用いられる。 The positive electrode active material layer includes, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. As the positive electrode active material, a metal oxide, a metal sulfide, or a specific polymer can be used depending on the type of the target battery. For example, in the case of constituting a lithium ion battery, Li x MO 2 (wherein M represents one or more transition metals, and x varies depending on the charge / discharge state of the battery, and is usually 0.05 or more and 1.10 or less. ) And a composite oxide of lithium and transition metal. As a transition metal constituting the lithium composite oxide, cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), or the like is used.

このようなリチウム複合酸化物として、具体的には、LiCoO2、LiNiO2、LiMn24、LiNiyCo1-y2(0<y<1)等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。LiNi0.5Co0.52、LiNi0.8Co0.22等がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。さらに、正極活物質としてTiS2、MoS2、NbSe2、V25等のリチウムを有しない金属硫化物または酸化物を使用しても良い。これらの正極活物質は、単独で用いるか、もしくは複数種を混合して用いてもよい。 Specific examples of such a lithium composite oxide include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi y Co 1-y O 2 (0 <y <1). A solid solution in which a part of the transition metal element is substituted with another element can also be used. Examples thereof include LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 and LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 . These lithium composite oxides can generate a high voltage and have an excellent energy density. Furthermore, TiS 2, MoS 2, NbSe 2, V 2 O no lithium metal sulfides such as 5 or may be used an oxide as the positive electrode active material. These positive electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.

また、導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイトなどの炭素材料等が用いられる。また、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等が用いられる。   As the conductive agent, for example, a carbon material such as carbon black or graphite is used. As the binder, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene or the like is used.

正極21は正極集電体の一端部にスポット溶接または超音波溶接で接続された正極端子21aを有している。この正極端子21aは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。正極端子21aの材料としては、例えばアルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)等が挙げられる。   The positive electrode 21 has a positive electrode terminal 21a connected to one end of the positive electrode current collector by spot welding or ultrasonic welding. The positive electrode terminal 21a is preferably a metal foil or mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity. Examples of the material of the positive electrode terminal 21a include aluminum (Al) and nickel (Ni).

[負極]
負極は、負極活物質を含有する負極活物質層が、負極集電体の両面上に形成されたものである。負極集電体としては、例えば銅(Cu)箔,ニッケル箔あるいはステンレス箔などの金属箔を用いることができる。
[Negative electrode]
In the negative electrode, a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is formed on both surfaces of a negative electrode current collector. As the negative electrode current collector, for example, a metal foil such as a copper (Cu) foil, a nickel foil, or a stainless steel foil can be used.

負極活物質層は、例えば負極活物質と、必要に応じて導電剤と結着剤とを含有して構成されている。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的に、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料としてはグラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類(ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス)、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体(フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。さらに、リチウムをドープ・脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やSnO2等の酸化物を使用することができる。 The negative electrode active material layer includes, for example, a negative electrode active material and, if necessary, a conductive agent and a binder. As the negative electrode active material, lithium metal, a lithium alloy, a carbon material that can be doped / undoped with lithium, or a composite material of a metal material and a carbon material is used. Specific examples of the carbon material that can be doped / undoped with lithium include graphite, non-graphitizable carbon, and graphitizable carbon. More specifically, pyrolytic carbons, cokes (pitch coke, needle coke, petroleum coke), graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies (phenolic resin, furan resin, etc.) at an appropriate temperature. Carbon materials such as those obtained by firing and carbonization), carbon fibers, activated carbon, and the like can be used. Furthermore, as a material that can be doped / undoped with lithium, polymers such as polyacetylene and polypyrrole, and oxides such as SnO 2 can be used.

また、リチウムを合金化可能な材料としては多様な種類の金属等が使用可能であるが、スズ(Sn)、コバルト(Co)、インジウム(In)、Al、ケイ素(Si)およびこれらの合金がよく用いられる。金属リチウムを使用する場合は、必ずしも粉体を結着剤で塗布膜にする必要はなく、圧延したリチウム金属箔を集電体に圧着する方法でも構わない。   In addition, various types of metals can be used as materials capable of alloying lithium, but tin (Sn), cobalt (Co), indium (In), Al, silicon (Si), and alloys thereof can be used. Often used. When metallic lithium is used, it is not always necessary to use powder as a coating film with a binder, and a method of pressure bonding a rolled lithium metal foil to a current collector may be used.

結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン、スチレンブタジエンゴム等が用いられる。また、溶剤としては、例えばN−メチルピロリドン、メチルエチルケトン等が用いられる。   As the binder, for example, polyvinylidene fluoride, styrene butadiene rubber or the like is used. Moreover, as a solvent, N-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, etc. are used, for example.

上述の負極活物質、結着剤、導電剤を均一に混合して負極合剤とし、溶剤中に分散させてスラリー状にする。次いで、正極と同様の方法により負極集電体上に均一に塗布した後、高温で乾燥させて溶剤を飛ばすことにより負極活物質層12bが形成される。   The above-described negative electrode active material, binder, and conductive agent are uniformly mixed to form a negative electrode mixture, which is dispersed in a solvent to form a slurry. Subsequently, after apply | coating uniformly on a negative electrode electrical power collector by the method similar to a positive electrode, the negative electrode active material layer 12b is formed by making it dry at high temperature and flying a solvent.

負極22も正極21と同様に、負極集電体の一端部にスポット溶接または超音波溶接で接続された負極端子21bを有しており、この負極端子21bは電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。負極端子21bの材料としては、例えば銅、ニッケル等が挙げられる。   Similarly to the positive electrode 21, the negative electrode 22 has a negative electrode terminal 21b connected to one end of the negative electrode current collector by spot welding or ultrasonic welding, and the negative electrode terminal 21b is electrochemically and chemically stable. There is no problem even if it is not metal as long as it can conduct electricity. Examples of the material of the negative electrode terminal 21b include copper and nickel.

なお、正極端子21aおよび負極端子21bは同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子21aおよび負極端子21bの接続箇所は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。   The positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b are preferably derived from the same direction, but there is no problem even if they are derived from any direction as long as no short circuit or the like occurs and there is no problem in battery performance. Moreover, the connection location of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b is not limited to the above-described example as long as electrical contact is established.

[電解液]
電解液には、リチウムイオン電池に一般的に使用される電解質塩と有機溶媒が使用可能である。
[Electrolyte]
As the electrolytic solution, an electrolyte salt and an organic solvent that are generally used in lithium ion batteries can be used.

非水溶媒としては、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、またはこれらの炭酸エステル類の水素をハロゲンに置換した溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、複数種を所定の組成で混合してもよい。   Specific examples of the non-aqueous solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, or hydrogen of these carbonic acid esters to halogen. Examples include substituted solvents. One of these solvents may be used alone, or a plurality of these solvents may be mixed with a predetermined composition.

また、リチウム塩としては通常の電池電解液に用いられる材料を使用することが可能である。具体的には、LiCl、LiBr、LiI、LiClO3、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiNO3、LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC(SO2CF33、LiAlCl4、LiSiF6等を挙げることができるが、酸化安定性の点からLiPF6、LiBF4が望ましい。これらリチウム塩は単独で用いても複数種を混合して用いても良い。リチウム塩を溶解する濃度として、上記溶媒に溶解することができる濃度であれば問題ないが、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して0.4mol/kg以上、2.0mol/kg以下の範囲であることが好ましい。 Moreover, as lithium salt, it is possible to use the material used for normal battery electrolyte solution. Specifically, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 3 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiNO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 and the like can be mentioned, but LiPF 6 and LiBF 4 are preferable from the viewpoint of oxidation stability. These lithium salts may be used alone or in combination of two or more. There is no problem as long as the lithium salt can be dissolved in the above solvent, but the lithium ion concentration is 0.4 mol / kg or more and 2.0 mol / kg or less with respect to the non-aqueous solvent. Preferably there is.

ポリマー状の電解質を用いる場合は、上述の電解液をマトリクスポリマでゲル化して用いる。マトリクスポリマは、上記非水溶媒に上記電解質塩が溶解されてなる非水電解液に相溶可能であり、ゲル化できるものであればよい。このようなマトリクスポリマとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリルを繰り返し単位に含むポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。   When a polymer electrolyte is used, the above-described electrolyte is gelled with a matrix polymer. The matrix polymer is not particularly limited as long as it is compatible with a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving the electrolyte salt in the non-aqueous solvent and can be gelled. Examples of such a matrix polymer include a polymer containing polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylonitrile, and polymethacrylonitrile in repeating units. Such a polymer may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

その中でも特に好ましいのは、マトリクスポリマとして、ポリフッ化ビニリデンまたはポリフッ化ビニリデンにヘキサフルオロプロピレンが7.5%以下の割合で導入された共重合体である。このようなポリマーは、数平均分子量が5.0×105から7.0×105(50万〜70万)の範囲であるか、または重量平均分子量が2.1×105から3.1×105(21万〜31万)の範囲であり、固有粘度が1.7から2.1の範囲とされている。 Among them, particularly preferred as the matrix polymer is polyvinylidene fluoride or a copolymer in which hexafluoropropylene is introduced at a ratio of 7.5% or less to polyvinylidene fluoride. Such polymers have a number average molecular weight in the range of 5.0 × 10 5 to 7.0 × 10 5 (500,000 to 700,000) or a weight average molecular weight of 2.1 × 10 5 to 3. The range is 1 × 10 5 (210,000-310,000), and the intrinsic viscosity is in the range of 1.7 to 2.1.

[セパレータ]
セパレータ23は、例えばポリプロピレン(PP)あるいはポリエチレン(PE)などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されている。セパレータ23は、これら2種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンの多孔質フィルムが最も有効である。
[Separator]
The separator 23 is made of a porous film made of a polyolefin-based material such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE), or a porous film made of an inorganic material such as a ceramic nonwoven fabric. The separator 23 may have a structure in which two or more kinds of porous films are laminated. Among these, polyethylene and polypropylene porous films are the most effective.

一般的にセパレータ23の厚みは5〜50μmが好適に使用可能であるが、7〜30μmがより好ましい。セパレータ23は、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下する。   In general, the thickness of the separator 23 is preferably 5 to 50 μm, more preferably 7 to 30 μm. When the separator 23 is too thick, the active material filling amount is reduced, the battery capacity is reduced, the ionic conductivity is lowered, and the current characteristics are lowered. On the other hand, if the film is too thin, the mechanical strength of the film decreases.

[ラミネートフィルム]
図9に断面図を示すように、ラミネートフィルム23は、フィルム状の金属と合成樹脂とを貼り合わせた多層フィルムである。ラミネートフィルム23は、例えば、電池素子と接する内側から順に、熱融着層23a、金属層23b、表面保護層23cが積層された構成とされている。
[Laminate film]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 9, the laminate film 23 is a multilayer film in which a film-like metal and a synthetic resin are bonded together. The laminate film 23 has, for example, a configuration in which a heat-fusible layer 23a, a metal layer 23b, and a surface protective layer 23c are laminated in order from the inner side in contact with the battery element.

熱融着層23aは、熱溶着を行う機能と、ポリマー電解質の変質を防ぐ機能とを有し、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等が用いられる。ポリプロピレンとしては無軸延伸ポリプロピレン(CPP)等が、ポリエチレンとしては無軸延伸の低密度ポリエチレン(LLDPE)等が使用される。熱融着層23aを構成する樹脂材料は、熱融着時に電池素子20に加わる熱によって電池素子20が影響を受けない程度の融点を有する。   The heat sealing layer 23a has a function of performing heat welding and a function of preventing deterioration of the polymer electrolyte. For example, polypropylene, polyethylene, or the like is used. As the polypropylene, non-axially stretched polypropylene (CPP) or the like is used, and as the polyethylene, non-axially stretched low density polyethylene (LLDPE) or the like is used. The resin material constituting the heat-sealing layer 23a has a melting point such that the battery element 20 is not affected by the heat applied to the battery element 20 during heat-sealing.

金属層23bは、内部への水分の侵入を防ぐ機能を有し、例えばアルミニウム(Al)箔が用いられる。アルミニウムとしては、例えば3003H18、3004H18、1N30H18などを用いることができる。   The metal layer 23b has a function of preventing moisture from entering the inside, and for example, an aluminum (Al) foil is used. As aluminum, for example, 3003H18, 3004H18, 1N30H18, or the like can be used.

表面保護層23cは、アルミニウム層と電池セル20とを絶縁する機能を有し、例えばナイロン(Ny)もしくはポリエチレンテレフタレート(PET)等が用いられる。   The surface protective layer 23c has a function of insulating the aluminum layer and the battery cell 20, and for example, nylon (Ny) or polyethylene terephthalate (PET) is used.

ラミネートフィルム23では、熱融着層23aとしてポリプロピレン、ポリエチレン等が用いられ、表面保護層23cとしてポリプロピレン、ポリエチレン等よりも融点の高いナイロン(Ny)またはポリエチレンテレフタレート(PET)が用いられる。これにより、熱融着層23aは、表面保護層23cよりも先に溶融するので、熱融着によってラミネートフィルムを封止する場合に、容易に接合することができる。   In the laminate film 23, polypropylene, polyethylene or the like is used as the heat-sealing layer 23a, and nylon (Ny) or polyethylene terephthalate (PET) having a melting point higher than that of polypropylene, polyethylene or the like is used as the surface protective layer 23c. Thereby, since the heat sealing | fusion layer 23a fuse | melts before the surface protective layer 23c, when sealing a laminate film by heat sealing | fusion, it can join easily.

このようなラミネートフィルム23は、電池素子20の形状に応じて適切なサイズとされ、電池素子収容部24が形成される。電池素子収容部24は、熱融着層23a側から表面保護層23c側に向けて例えば深絞りされることにより形成される。   Such a laminate film 23 is appropriately sized according to the shape of the battery element 20, and the battery element accommodating portion 24 is formed. The battery element housing portion 24 is formed by, for example, deep drawing from the heat-fusible layer 23a side to the surface protective layer 23c side.

(1−2)非水電解質電池の作製
[正極の作製]
上述の正極活物質、結着剤、導電剤を均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。次いで、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体上に均一に塗布した後、高温のロールプレス機等により圧縮、乾燥させて溶剤を飛ばすことにより正極活物質層が形成される。なお、溶剤としては、例えばN−メチルピロリドン等が用いられる。
(1-2) Production of non-aqueous electrolyte battery [Production of positive electrode]
The above-described positive electrode active material, binder, and conductive agent are uniformly mixed to form a positive electrode mixture, and this positive electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Here, the positive electrode active material, the conductive agent, and the binder need only be uniformly dispersed, and the mixing ratio is not limited. Next, the slurry is uniformly applied on the positive electrode current collector by a doctor blade method or the like, and then compressed and dried by a high-temperature roll press machine or the like to drive off the solvent, thereby forming a positive electrode active material layer. In addition, as a solvent, N-methylpyrrolidone etc. are used, for example.

[負極の作製]
これらを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体上に均一に塗布し、高温のロールプレス機等により圧縮、乾燥させて溶剤を飛ばすことにより負極活物質層が形成される。ここで、負極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、正極活物質と同様に、その混合比は問わない。
[Production of negative electrode]
These are uniformly mixed to form a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Next, the slurry is uniformly applied on the negative electrode current collector by a doctor blade method or the like, and compressed and dried by a high-temperature roll press machine or the like to drive off the solvent, thereby forming a negative electrode active material layer. Here, the mixing ratio of the negative electrode active material, the conductive agent, the binder, and the solvent is not limited as in the positive electrode active material.

[電池素子の作製]
上述のようにして作製した正極および負極について、正極、セパレータ、負極、セパレータの順に積層して巻回し、電池素子20とする。ここで、電解液の代わりにポリマー状の電解質を用いる場合は、まずゲル状の電解質溶液を正極および負極に均一に塗布する。そして、正極活物質層および負極活物質層に電解質溶液を含浸させた後、常温で保存するか、もしくは乾燥工程を経て正極活物質層および負極活物質層にポリマー状の電解質層を形成する。
[Production of battery element]
The positive electrode and the negative electrode produced as described above are stacked in the order of the positive electrode, the separator, the negative electrode, and the separator and wound to obtain the battery element 20. Here, when using a polymer electrolyte instead of the electrolyte solution, first, a gel electrolyte solution is uniformly applied to the positive electrode and the negative electrode. Then, after impregnating the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer with the electrolyte solution, the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are stored at room temperature, or a polymer electrolyte layer is formed on the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer through a drying process.

続いて、電池素子20から導出された正極端子21aおよび負極端子21bの両面に、例えば矩形状の樹脂フィルムからなるシーラント22aおよびシーラント22bを予め接着する。   Subsequently, a sealant 22a and a sealant 22b made of, for example, a rectangular resin film are bonded in advance to both surfaces of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b derived from the battery element 20.

[ラミネートフィルムによる外装]
図10ないし図12を用いて、電池素子20をラミネートフィルム23で外装する工程を説明する。
[Exterior by laminate film]
A process of covering the battery element 20 with the laminate film 23 will be described with reference to FIGS.

まず、図10Aに示すように、ラミネートフィルム23に形成された電池素子収容部24に電子素子20を収容して外装する。   First, as shown in FIG. 10A, the electronic element 20 is accommodated in the battery element accommodating portion 24 formed on the laminate film 23 and is packaged.

次に、図10Bに示すように、一方のサイド部を封止する。サイド部は、切り欠き部を設けない平坦なヒータブロックにて封止する。続いて、トップ部を封止する。トップ部を封止する工程を、図11Aないし図11Cにて詳細に説明する。   Next, as shown in FIG. 10B, one side part is sealed. The side portion is sealed with a flat heater block without a cutout portion. Subsequently, the top portion is sealed. The step of sealing the top portion will be described in detail with reference to FIGS. 11A to 11C.

まず、図11Aに示すように、シーラント22aが設けられた正極端子21aと、シーラント22bが設けられた負極端子21bとを、上下から挟みこむようにラミネートフィルム23が配置される。そして、図11Bに示すように第1のヒータブロック41を用いてトップ部の封止を行う。このとき、第1のヒータブロックは、ラミネートフィルム23の熱融着層23aを構成する樹脂材料の融点より高く、表面保護層23cを構成する樹脂材料の融点よりも低い温度とされる。   First, as shown in FIG. 11A, the laminate film 23 is disposed so as to sandwich the positive electrode terminal 21a provided with the sealant 22a and the negative electrode terminal 21b provided with the sealant 22b from above and below. Then, as shown in FIG. 11B, the top portion is sealed using the first heater block 41. At this time, the temperature of the first heater block is higher than the melting point of the resin material constituting the heat-sealing layer 23a of the laminate film 23 and lower than the melting point of the resin material constituting the surface protective layer 23c.

第1のヒータブロック41は、例えばシーラント22aおよび22bの幅よりも2mm程度広い切り欠き幅41aおよび41bを有する上ヒータブロック41と、平坦な下ヒータブロック42とからなる。なお、下ヒータブロック42を、上ヒータブロック41と同様の形状としてもよい。図11Cに示すように、第1のヒータブロック41による封止を行った後の時点では、シーラント22aおよび22bとラミネートフィルム23との間に空隙が生じることがある。   The first heater block 41 includes, for example, an upper heater block 41 having notch widths 41a and 41b that are approximately 2 mm wider than the width of the sealants 22a and 22b, and a flat lower heater block 42. The lower heater block 42 may have the same shape as the upper heater block 41. As shown in FIG. 11C, a gap may be generated between the sealants 22 a and 22 b and the laminate film 23 at the time after sealing with the first heater block 41.

続いて、図10Cに示すように、トップ部を再度封止する。トップ部を再度封止する工程を、図11Dないし図11Fにて詳細に説明する。また、図12は、トップ部を再度封止するにあたり、第2のヒータブロックの位置を決めるために、正極端子21aおよび負極端子21bの位置を検出する工程を示している。   Subsequently, as shown in FIG. 10C, the top portion is sealed again. The process of sealing the top part again will be described in detail with reference to FIGS. 11D to 11F. FIG. 12 shows a process of detecting the positions of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b in order to determine the position of the second heater block when the top portion is sealed again.

第1のヒータブロックによるトップ部の封止が終わった後、図12に示すように、センサ60を用いて正極端子21aおよび負極端子21bの位置を検出する。センサ60としては、例えばレーザセンサを用いることができる。センサ60は、発光部60aと受光部60bとからなり、発光部60aから発光されたレーザを受光部60bで受光する。正極端子21aまたは負極端子21bの位置では、発光部60aからのレーザが正極端子21aまたは負極端子21に遮られて受光部60bで受光されない。センサ60では、受光部60bがレーザを受光しない部分に正極端子21aまたは負極端子21bが位置しているものとして検出を行う。   After the top portion is sealed by the first heater block, the positions of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b are detected using the sensor 60 as shown in FIG. As the sensor 60, for example, a laser sensor can be used. The sensor 60 includes a light emitting unit 60a and a light receiving unit 60b, and the light emitted from the light emitting unit 60a is received by the light receiving unit 60b. At the position of the positive electrode terminal 21a or the negative electrode terminal 21b, the laser from the light emitting unit 60a is blocked by the positive electrode terminal 21a or the negative electrode terminal 21 and is not received by the light receiving unit 60b. In the sensor 60, detection is performed on the assumption that the positive electrode terminal 21a or the negative electrode terminal 21b is located in a portion where the light receiving unit 60b does not receive the laser.

なお、例えば図12に示すように、正極端子21a側から負極端子21b側に向けてセンサ60を移動させて正極端子21aおよび負極端子21bの位置を検出する場合、正極端子21aおよび負極端子21bの一方の端部のみを検出すればよい。正極端子21aおよび負極端子21bの幅は予め決められている。このため、受光部がレーザを受光しなくなった位置を検出するだけで、正極端子21aおよび負極端子21bの両端の位置を得ることができる。もちろん、受光部がレーザを受光しなくなった位置と、受光部がレーザの受光を再開した位置を検出して正極端子21aおよび負極端子21bの両端の位置を得るようにしてもよい。   For example, as shown in FIG. 12, when the position of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b is detected by moving the sensor 60 from the positive electrode terminal 21a side to the negative electrode terminal 21b side, Only one end needs to be detected. The widths of the positive terminal 21a and the negative terminal 21b are determined in advance. For this reason, the position of both ends of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b can be obtained only by detecting the position where the light receiving unit stops receiving the laser beam. Of course, the positions at which both ends of the positive terminal 21a and the negative terminal 21b may be obtained by detecting the position where the light receiving section stops receiving the laser and the position where the light receiving section resumes receiving the laser.

センサ60を用いて正極端子21aおよび負極端子21bの位置を検出した後、図10Cに示すように第2のヒータブロックによるトップ部の再封止を行う。図10Cは、図10Bの点線で示す部分を詳細に示したものである。トップ部を再封止する工程を、図11Dないし図11Fにて詳細に説明する。   After the positions of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b are detected using the sensor 60, the top portion is resealed by the second heater block as shown in FIG. 10C. FIG. 10C shows in detail the portion indicated by the dotted line in FIG. 10B. The step of resealing the top portion will be described in detail with reference to FIGS. 11D to 11F.

トップ部の再封止では、図11Dに示すように、例えばシーラント22aおよび22bの幅よりも狭い幅の切り欠き部51aおよび51bを有する第2のヒータブロック50を用いる。そして、図11Eに示すように第2のヒータブロック50を用いてトップ部の封止を行う。このとき、第2のヒータブロック50は、ラミネートフィルム23の熱融着層23aを構成する樹脂材料およびシーラント22の融点より高く、表面保護層23cを構成する樹脂材料の融点よりも低い温度とされる。   In re-sealing the top portion, as shown in FIG. 11D, for example, a second heater block 50 having cutout portions 51a and 51b having a narrower width than the widths of the sealants 22a and 22b is used. Then, the top portion is sealed using the second heater block 50 as shown in FIG. 11E. At this time, the second heater block 50 is set to a temperature that is higher than the melting point of the resin material and the sealant 22 constituting the heat-sealing layer 23a of the laminate film 23 and lower than the melting point of the resin material constituting the surface protective layer 23c. The

第2のヒータブロックは、例えばシーラント22aおよび22bの幅よりもやや狭い幅の切り欠き部51aおよび51bを有する上ヒータブロック51と、平坦な下ヒータブロック52とからなる。なお、下ヒータブロック52を、上ヒータブロック51と同様の形状としてもよい。そして、下ヒータブロック42と下ヒータブロック52とが平坦な形状を有する場合には、下ヒータブロック42と下ヒータブロック52とを同じものとしてもよい。図11Fに示すように、第2のヒータブロック50による封止を行うことにより、第1および第2の段差部が設けられて、シーラント22とラミネートフィルム23との間に空隙が生じないように封止を行うことができる。   The second heater block includes, for example, an upper heater block 51 having notches 51a and 51b having a width slightly narrower than the width of the sealants 22a and 22b, and a flat lower heater block 52. The lower heater block 52 may have the same shape as the upper heater block 51. When the lower heater block 42 and the lower heater block 52 have a flat shape, the lower heater block 42 and the lower heater block 52 may be the same. As shown in FIG. 11F, by sealing with the second heater block 50, the first and second step portions are provided so that no gap is generated between the sealant 22 and the laminate film 23. Sealing can be performed.

なお、トップ部の再封止を行う際、第2のヒータブロックの押圧力が強すぎる場合、第2のヒータブロックに対向する部分の熱融着層の溶融された樹脂が必要以上に押し出されてしまう。これにより、第2のヒータブロックによって押圧された部分の樹脂層が薄くなりすぎてしまい、封止性が低下してしまうという問題が生じる。   When re-sealing the top portion, if the pressing force of the second heater block is too strong, the molten resin in the portion of the heat-sealing layer facing the second heater block is pushed out more than necessary. End up. Thereby, the resin layer of the part pressed by the 2nd heater block will become thin too much, and the problem that sealing performance will fall arises.

また、図13に示すように、特に既に第1のヒータブロックによって封止されている部分において、第2のヒータブロックの押圧によって溶融した樹脂が無理に押し出されてしまう。   Further, as shown in FIG. 13, the resin melted by the pressing of the second heater block is forcibly pushed out, particularly in the portion already sealed by the first heater block.

このため、非水電解質電池30では、上述のように、段差厚T2は、封止部厚T1に対して105%以上の厚みを有することが好ましく、段差厚T2は、切り欠き部厚T3に対して90%以下の厚みを有することが好ましいとしている。   For this reason, in the nonaqueous electrolyte battery 30, as described above, the step thickness T2 is preferably 105% or more of the sealing portion thickness T1, and the step thickness T2 is equal to the notch portion thickness T3. On the other hand, it is preferable to have a thickness of 90% or less.

このような厚みを有する第1の段差部および第2の段差部を形成することにより、図14に示すように、シーラント22の端部がよれることなく、非水電解質電池30のトップ部の封止性を高めることができる。   By forming the first step portion and the second step portion having such a thickness, the end portion of the sealant 22 does not come into contact with the top portion of the non-aqueous electrolyte battery 30 as shown in FIG. Sealability can be improved.

第2のヒータブロック50でトップ部の再封止を行う場合は、第1の段差部25および第2の段差部26を上述のような厚みで形成するために、適切な圧力で封止を行う必要がある。例えば、第2のヒータブロック50は0.10MPa以上0.20MPa以下程度の圧力でトップ部を封止することが好ましい。封止時の圧力が弱すぎる場合、段差厚T2が厚くなり、シーラント22とラミネートフィルム23との間の空隙が残存したり、封止幅が狭くなりすぎることにより封止性が低下してしまう。また、封止時の圧力が強すぎる場合、段差厚T2が薄くなり、樹脂層が薄くなりすぎたりシーラント22のよれが生じて封止性が低下してしまう。   When resealing the top portion with the second heater block 50, the first step portion 25 and the second step portion 26 are formed with the above-described thicknesses, so that sealing is performed with an appropriate pressure. There is a need to do. For example, the second heater block 50 preferably seals the top portion with a pressure of about 0.10 MPa or more and 0.20 MPa or less. When the pressure at the time of sealing is too weak, the step thickness T2 is increased, and the gap between the sealant 22 and the laminate film 23 remains or the sealing width is too narrow, resulting in a decrease in sealing performance. . Moreover, when the pressure at the time of sealing is too strong, level | step difference thickness T2 will become thin, a resin layer will become thin too much or the sealant 22 will bend, and sealing performance will fall.

続いて、図10Dに示すように、封止していない一方のサイド部の開口から、電解液を注液する。そして、減圧環境下において封止していない一辺を封止し、サイド部から延長するラミネートフィルム23を折り込むことにより、図10Fに示すような非水電解質電池30を得ることができる。   Then, as shown to FIG. 10D, electrolyte solution is inject | poured from opening of one side part which is not sealed. And the non-aqueous electrolyte battery 30 as shown to FIG. 10F can be obtained by sealing the one side which is not sealed in a pressure-reduced environment, and folding the laminate film 23 extended from a side part.

この発明の非水電解質電池30では、電極端子21の近傍を除く部分の封止を確実に行った後、電極端子21近傍の再封止を行う。このとき、第1の段差部25および第2の段差部26が設けられるようにして再封止を行うことにより、封止性を高めることができる。これにより、回路基板等と干渉を起こしやすい広い幅のシーラントを用いることなく、電池内部への水分浸入や電解液の漏れが防止できる。そして、例えば電池内部の圧力が高まった場合であっても、封止部の開烈が起こりにくく、安全性を高めることができる。   In the nonaqueous electrolyte battery 30 of the present invention, after sealing the portion except for the vicinity of the electrode terminal 21 with certainty, the vicinity of the electrode terminal 21 is resealed. At this time, sealing performance can be improved by performing resealing so that the first step portion 25 and the second step portion 26 are provided. Thus, it is possible to prevent moisture from entering the battery and leakage of the electrolyte without using a wide sealant that easily interferes with a circuit board or the like. For example, even when the pressure inside the battery is increased, the sealing portion is unlikely to open and safety can be improved.

<実施例1>
下記の実施例1では、幅の異なる切り欠き部を有する第1のヒータブロックおよび第2のヒータブロックを用いてトップ部の封止を行った非水電解質電池をそれぞれ作製し、封止性を確認した。
<Example 1>
In Example 1 below, the non-aqueous electrolyte battery in which the top portion was sealed using the first heater block and the second heater block having notches having different widths was produced, respectively, and sealing performance was improved. confirmed.

<実施例1−1>
[正極の作製]
コバルト酸リチウム(LiCoO2)92重量%と、粉状ポリフッ化ビニリデン3重量%と、粉状黒鉛5重量%とを均一に混合し、これをN−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を正極集電体となるアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、100℃で24時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。
<Example 1-1>
[Production of positive electrode]
92% by weight of lithium cobaltate (LiCoO 2 ), 3% by weight of powdered polyvinylidene fluoride, and 5% by weight of powdered graphite were uniformly mixed and dispersed in N-methylpyrrolidone to form a slurry-like positive electrode composite. An agent was prepared. This positive electrode mixture was uniformly applied on both surfaces of an aluminum foil serving as a positive electrode current collector, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 24 hours to form a positive electrode active material layer.

次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより正極シートとし、当該正極シートを帯状に切り出して正極とし、活物質の不塗布部分に幅4mmのアルミニウム箔からなる正極端子を溶接した。さらに、正極端子のうち、ラミネートフィルムで外装される際に熱融着層に対向する部分には、幅6mmのポリプロピレン製樹脂フィルムからなるシーラントを接着した。   Next, this was pressure-formed by a roll press machine to obtain a positive electrode sheet, the positive electrode sheet was cut into a strip shape to be a positive electrode, and a positive electrode terminal made of an aluminum foil having a width of 4 mm was welded to an uncoated portion of the active material. Further, a sealant made of a polypropylene resin film having a width of 6 mm was adhered to a portion of the positive electrode terminal facing the heat-sealing layer when being covered with a laminate film.

[負極の作製]
人造黒鉛91重量%と、粉状ポリフッ化ビニリデン9重量%とを均一に混合し、N−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、この負極合剤を負極集電体となる銅箔の両面に均一に塗布し、120℃で24時間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。
[Production of negative electrode]
Artificial graphite (91% by weight) and powdery polyvinylidene fluoride (9% by weight) were uniformly mixed and dispersed in N-methylpyrrolidone to prepare a slurry-like negative electrode mixture. Next, this negative electrode mixture was uniformly applied to both surfaces of a copper foil serving as a negative electrode current collector, and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 24 hours to form a negative electrode active material layer.

次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより負極シートとし、当該負極シートを帯状に切り出して負極とし、物質の不塗布部分に幅4mmのニッケル箔からなる負極端子を溶接した。さらに、負極端子のうち、ラミネートフィルムで外装される際に熱融着層に対向する部分には、幅6mmのポリプロピレン製樹脂フィルムからなるシーラントを接着した。   Next, this was pressure-formed by a roll press machine to obtain a negative electrode sheet, the negative electrode sheet was cut into a strip shape to form a negative electrode, and a negative electrode terminal made of nickel foil having a width of 4 mm was welded to the uncoated portion of the substance. Further, a sealant made of a polypropylene resin film having a width of 6 mm was bonded to a portion of the negative electrode terminal facing the heat-sealing layer when being covered with a laminate film.

[電解液の作製]
エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)を6:4の重量比で混合し、0.8mol/kgのLiPF6と0.2mol/kgのLiBF4を溶解して宴会液を作製した。
[Preparation of electrolyte]
Ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) were mixed at a weight ratio of 6: 4, and 0.8 mol / kg LiPF 6 and 0.2 mol / kg LiBF 4 were dissolved to prepare a banquet liquid.

[電池素子の作製]
帯状の正極と帯状の負極とを帯状のセパレータを介して長手方向に巻回し、扁平形状とすることにより電池素子を得た。セパレータとしては、厚さ10μmの多孔質ポリエチレンフィルムを用いた。
[Production of battery element]
A battery element was obtained by winding a belt-like positive electrode and a belt-like negative electrode in the longitudinal direction through a belt-like separator to obtain a flat shape. As the separator, a porous polyethylene film having a thickness of 10 μm was used.

[非水電解質電池の作製]
次に、深絞りにより電池素子収容部を形成したラミネートフィルムを用い、電池素子収容部に電子素子を収容し、電池素子収容部の開口を覆うようにラミネートフィルムを折り返して外装した。このとき、ラミネートフィルムの熱融着層の間に正極端子および負極端子に接着されたシーラントが挟み込まれるようにして外装した。
[Preparation of non-aqueous electrolyte battery]
Next, using the laminate film in which the battery element accommodating portion was formed by deep drawing, the electronic element was accommodated in the battery element accommodating portion, and the laminate film was folded and packaged so as to cover the opening of the battery element accommodating portion. At this time, the laminate was heat-sealed so that the sealant bonded to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal was sandwiched between the heat-sealing layers of the laminate film.

このあと、サイド部の一辺をヒータブロックにて熱融着した。続いて、幅8mmの切り欠き部を有する第1のヒータブロックを用いて、正極端子導出部および負極端子導出部を避けるようにして電池素子導出辺を熱融着した。続いて、レーザセンサにて正極端子および負極端子の位置を検出した。そして、幅7mmの切り欠き部を有する第2のヒータブロックを用い、正極端子導出部および負極端子導出部を避けるようにして電池素子導出辺を熱融着した。   Thereafter, one side of the side portion was heat-sealed with a heater block. Subsequently, using the first heater block having a notch with a width of 8 mm, the battery element lead-out side was heat-sealed so as to avoid the positive electrode terminal lead-out part and the negative electrode terminal lead-out part. Subsequently, the positions of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal were detected by a laser sensor. Then, using a second heater block having a notch portion having a width of 7 mm, the battery element lead-out side was heat-sealed so as to avoid the positive electrode terminal lead-out portion and the negative electrode terminal lead-out portion.

このとき、第1の段差部と第2の段差部とが形成されるようにした。電池素子導出辺の封止部の厚み(図5に示す封止部厚T1)は、150μmとした。そして、第1の段差部の厚み(図5に示す段差厚T2)を210μm、第2の段差部の厚み(図5に示す切り欠き部厚T3)を320μmとした。すなわち、第1の段差部の厚みは封止部に対して140%、第2の段差部に対して66%とした。また、第2の段差部の電極端子導出方向の長さは、封止部の長さと同等とし、1.5mmとした。   At this time, the first step portion and the second step portion are formed. The thickness of the sealing portion on the battery element lead-out side (sealing portion thickness T1 shown in FIG. 5) was 150 μm. The thickness of the first step portion (step thickness T2 shown in FIG. 5) was 210 μm, and the thickness of the second step portion (notch portion thickness T3 shown in FIG. 5) was 320 μm. That is, the thickness of the first step portion was 140% with respect to the sealing portion and 66% with respect to the second step portion. The length of the second step portion in the electrode terminal lead-out direction was equal to the length of the sealing portion and was 1.5 mm.

最後に、電解液をラミネートフィルムの開口から注液した後、残りの一辺を熱融着して封止し、非水電解質電池を作製した。   Finally, after pouring electrolyte solution from the opening of the laminate film, the remaining one side was heat-sealed and sealed to produce a non-aqueous electrolyte battery.

<実施例1−2>
第2のヒータブロックの切り欠き幅を6mmとした以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 1-2>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the notch width of the second heater block was changed to 6 mm.

<実施例1−3>
第2のヒータブロックの切り欠き幅を5mmとした以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 1-3>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the notch width of the second heater block was changed to 5 mm.

<実施例1−4>
第2のヒータブロックの切り欠き幅を7.6mmとした以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 1-4>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the notch width of the second heater block was set to 7.6 mm.

<比較例1−1>
第2のヒータブロックによる再封止を行わない以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 1-1>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the second heater block was not resealed.

<比較例1−2>
第1のヒータブロックの切り欠き幅を5mmとし、第2のヒータブロックによる再封止を行わない以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 1-2>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the cutout width of the first heater block was 5 mm and re-sealing with the second heater block was not performed.

<比較例1−3>
第2のヒータブロックの切り欠き幅を7.8mmとした以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 1-3>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the notch width of the second heater block was 7.8 mm.

[開裂圧の測定]
上述の実施例1−1ないし1−4ならびに比較例1−1ないし1−3について、電池素子を外装したラミネートフィルム内部に気体を強制的に送り込み、電極端子導出部の封止部が開裂したときの圧力を測定した。なお、各実施例および比較例はそれぞれ15個ずつ作製し、開裂圧の平均値と標準偏差とを求めた。
[Measurement of cleavage pressure]
For Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Examples 1-1 to 1-3 described above, gas was forcibly sent into the laminate film covering the battery element, and the sealing portion of the electrode terminal lead-out portion was cleaved. When the pressure was measured. In addition, each Example and Comparative Example 15 were produced, respectively, and the average value and standard deviation of the cleavage pressure were determined.

以下の表1に、測定結果を示す。   Table 1 below shows the measurement results.

Figure 2010244725
Figure 2010244725

表1に示すように、実施例1−1ないし1−4では、シーラント幅よりやや広い切り欠き幅を有する第1のヒータブロックと、第1のヒータブロックよりも狭く電極端子の幅よりも広い切り欠き幅を有する第2のヒータブロックを用いた。ここで、第2のヒータブロックは、第1のヒータブロックの幅と、シーラントの幅の差分の20%にあたる距離(すなわち0.4mm)以上、第1のヒータブロックよりも狭いものとした。このような実施例1−1ないし1−4では、開裂圧の平均値が0.4MPa超と高く、封止性が高いことが分かった。また、開裂圧の標準偏差が小さく、開裂圧のばらつきが少ない、すなわち、封止性にばらつきがなく、高い封止性を有する非水電解質電池を安定して作製できた。   As shown in Table 1, in Examples 1-1 to 1-4, the first heater block having a notch width slightly wider than the sealant width, and narrower than the first heater block and wider than the width of the electrode terminal. A second heater block having a notch width was used. Here, the second heater block is narrower than the first heater block by a distance corresponding to 20% of the difference between the width of the first heater block and the width of the sealant (that is, 0.4 mm). In Examples 1-1 to 1-4 as described above, it was found that the average value of the cleavage pressure was as high as over 0.4 MPa, and the sealing performance was high. In addition, the standard deviation of the cleavage pressure was small and the variation in the cleavage pressure was small, that is, the non-aqueous electrolyte battery having high sealing performance without any variation in sealing performance could be stably produced.

一方、比較例1−1および1−2では、第2のヒータブロックによる再封止を行わなかった。比較例1では、開裂圧の平均値が低くなり、封止性が低下することが分かった。そして、切り欠き幅が狭い第1のヒータブロックを用いた比較例2では、開裂圧の平均値は比較例1ほど低くはならなかったが、開裂圧の標準偏差が各実施例および比較例1に比して高くなった。これは、第1のヒータブロックによる封止時において、シーラントによれ等の変形が生じるなど、封止状態にばらつきが生じやすくなったと考えられる。さらに、比較例1−3では、第1のヒータブロックの幅と、シーラントの幅の差分の20%にあたる距離(すなわち0.4mm)未満、第1のヒータブロックよりも狭い第2のヒータブロック(切り欠き幅7.8mm)を用いた。比較例1−3では、第2のヒータブロックを用いなかった比較例1−1と略同程度の開裂圧となり、第1のヒータブロックの切り欠き幅と第2のヒータブロックの切り欠き幅とが近すぎる場合には、効果が得にくいことが分かった。   On the other hand, in Comparative Examples 1-1 and 1-2, re-sealing by the second heater block was not performed. In the comparative example 1, it turned out that the average value of cleavage pressure becomes low and sealing performance falls. In Comparative Example 2 using the first heater block with a narrow notch width, the average value of the cleavage pressure was not as low as in Comparative Example 1, but the standard deviation of the cleavage pressure was in each Example and Comparative Example 1. It became higher than. This is considered that the sealing state is likely to vary, such as deformation due to the sealant during sealing with the first heater block. Furthermore, in Comparative Example 1-3, a second heater block (less than a distance corresponding to 20% of the difference between the width of the first heater block and the width of the sealant (that is, 0.4 mm) and narrower than the first heater block) A notch width of 7.8 mm) was used. In Comparative Example 1-3, the cleavage pressure was approximately the same as that of Comparative Example 1-1 in which the second heater block was not used, and the notch width of the first heater block and the notch width of the second heater block It was found that the effect is difficult to obtain when is too close.

実施例1−3と比較例1−2を比較すると、どちらも切り欠き幅5mmのヒータブロックを用いている。しかしながら、電極端子導出部分に段差部を設けてトップ部を封止することにより、適切に封止を行うことができることが分かった。   Comparing Example 1-3 and Comparative Example 1-2, both use a heater block with a notch width of 5 mm. However, it was found that sealing can be performed appropriately by providing a step portion at the electrode terminal lead-out portion and sealing the top portion.

<実施例2>
下記の実施例2では、異なる厚みの第1の段差部を形成した非水電解質電池をそれぞれ作製し、封止性を確認した。
<Example 2>
In Example 2 below, non-aqueous electrolyte batteries in which first step portions having different thicknesses were formed were manufactured, and sealing properties were confirmed.

<実施例2−1>
第2のヒータブロックの切り欠き幅を5mmとし、第1の段差部の厚みを160μmとした以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。ここで、実施例2−1における封止部の厚みは150μm、第2の段差部の厚みは320μmであり、実施例1と同様である。また、実施例2−1において、第1の段差部は封止部の厚みに対して107%、第2の段差部の厚みに対して50%である。
<Example 2-1>
A nonaqueous electrolyte battery was fabricated in the same manner as in Example 1-1 except that the notch width of the second heater block was 5 mm and the thickness of the first step portion was 160 μm. Here, the thickness of the sealing part in Example 2-1 is 150 μm, and the thickness of the second stepped part is 320 μm, which is the same as in Example 1. In Example 2-1, the first step portion is 107% with respect to the thickness of the sealing portion and 50% with respect to the thickness of the second step portion.

<実施例2−2>
第1の段差部の厚みを210μm、すなわち、第1の段差部を封止部の厚みに対して140%、第2の段差部の厚みに対して66%とした以外は実施例2−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 2-2>
Example 2-1 except that the thickness of the first step portion is 210 μm, that is, the first step portion is 140% with respect to the thickness of the sealing portion and 66% with respect to the thickness of the second step portion. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as described above.

<実施例2−3>
第1の段差部の厚みを280μm、すなわち、第1の段差部を封止部の厚みに対して187%、第2の段差部の厚みに対して88%とした以外は実施例2−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 2-3>
Example 2-1 except that the thickness of the first step portion was 280 μm, that is, the first step portion was 187% with respect to the thickness of the sealing portion and 88% with respect to the thickness of the second step portion. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as described above.

<比較例2−1>
第1の段差部の厚みを155μm、すなわち、第1の段差部を封止部の厚みに対して103%、第2の段差部の厚みに対して48%とした以外は実施例2−1と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例2−1は、第1の段差部の潰れが大きい非水電解質電池である。
<Comparative Example 2-1>
Example 2-1 except that the thickness of the first step portion is 155 μm, that is, the first step portion is 103% with respect to the thickness of the sealing portion and 48% with respect to the thickness of the second step portion. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as described above. In addition, Comparative Example 2-1 is a nonaqueous electrolyte battery in which the first stepped portion is largely crushed.

<比較例2−2>
第1の段差部の厚みを290μm、すなわち、第1の段差部を封止部の厚みに対して193%、第2の段差部の厚みに対して91%とした以外は実施例2−1と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例2−2は、第1の段差部の潰れが小さい非水電解質電池である。
<Comparative Example 2-2>
Example 2-1 except that the thickness of the first stepped portion was 290 μm, that is, the first stepped portion was 193% with respect to the thickness of the sealing portion and 91% with respect to the thickness of the second stepped portion. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as described above. In addition, Comparative Example 2-2 is a nonaqueous electrolyte battery in which the first stepped portion is not crushed.

<比較例2−3>
第1の段差部の厚みを150μm、すなわち、第1の段差部を封止部の厚みに対して100%、第2の段差部の厚みに対して47%とした以外は実施例2−1と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例2−3は、第1の段差部の潰れが大きく、封止部と同等の厚みとされた非水電解質電池である。
<Comparative Example 2-3>
Example 2-1 except that the thickness of the first stepped portion is 150 μm, that is, the first stepped portion is 100% with respect to the thickness of the sealing portion and 47% with respect to the thickness of the second stepped portion. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as described above. In addition, Comparative Example 2-3 is a non-aqueous electrolyte battery in which the first step portion is largely crushed and has a thickness equivalent to that of the sealing portion.

<比較例2−4>
第1の段差部の厚みを320μm、すなわち、第1の段差部を封止部の厚みに対して213%、第2の段差部の厚みに対して100%とした以外は実施例2−1と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例2−4は、第1の段差部の潰れが小さく、第2の段差部と同等の厚みとされた非水電解質電池である。
<Comparative Example 2-4>
Example 2-1 except that the thickness of the first step portion is 320 μm, that is, the first step portion is 213% with respect to the thickness of the sealing portion and 100% with respect to the thickness of the second step portion. A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as described above. In addition, Comparative Example 2-4 is a nonaqueous electrolyte battery in which the first stepped portion is less crushed and has the same thickness as the second stepped portion.

[開裂圧の測定]
上述の実施例2−1ないし2−3ならびに比較例2−1ないし2−4について、実施例1と同様の方法により電極端子導出部の封止部が開裂したときの圧力を測定した。なお、各実施例および比較例はそれぞれ15個ずつ作製し、開裂圧の平均値と標準偏差とを求めた。
[Measurement of cleavage pressure]
For Examples 2-1 to 2-3 and Comparative Examples 2-1 to 2-4 described above, the pressure when the sealing portion of the electrode terminal lead-out portion was cleaved was measured by the same method as in Example 1. In addition, each Example and Comparative Example 15 were produced, respectively, and the average value and standard deviation of the cleavage pressure were determined.

以下の表2に、測定結果を示す。   Table 2 below shows the measurement results.

Figure 2010244725
Figure 2010244725

表2に示すように、実施例2−1ないし2−3では、開裂圧の平均値が0.4MPa超と高く、封止性が高いことが分かった。また、開裂圧の標準偏差が小さく、開裂圧のばらつきが少ない、すなわち、封止性にばらつきがなく、高い封止性を有する非水電解質電池を安定して作製できた。   As shown in Table 2, in Examples 2-1 to 2-3, the average value of the cleavage pressure was as high as more than 0.4 MPa, and it was found that the sealing performance was high. In addition, the standard deviation of the cleavage pressure was small and the variation in the cleavage pressure was small, that is, the non-aqueous electrolyte battery having high sealing performance without any variation in sealing performance could be stably produced.

これに対して、比較例2−ないし2−4から分かるように、第1の段差部の厚みが封止部の厚みと同等もしくは近い場合、もしくは第1の段差部の厚みが第2の段差部の厚みと同等もしくは近い場合には、各実施例と比較して開裂圧が低下してしまった。そして、第1の段差部の厚みが封止部の厚みと同等もしくは近い比較例2−1および2−3では、開裂圧の標準偏差が大きく、開裂圧のばらつきが大きい、すなわち、封止性にばらつきがあることが分かった。   On the other hand, as can be seen from Comparative Examples 2 to 2-4, when the thickness of the first step portion is equal to or close to the thickness of the sealing portion, or the thickness of the first step portion is the second step. When the thickness was equal to or close to the thickness of the part, the cleavage pressure was reduced as compared with each example. In Comparative Examples 2-1 and 2-3 in which the thickness of the first step portion is equal to or close to the thickness of the sealing portion, the standard deviation of the cleavage pressure is large and the variation in the cleavage pressure is large. It was found that there was variation.

<実施例3>
下記の実施例3では、電極端子導出方向の長さが異なる第2の段差部を形成した非水電解質電池をそれぞれ作製し、封止性を確認した。
<Example 3>
In Example 3 below, non-aqueous electrolyte batteries each having a second step portion having a different length in the electrode terminal lead-out direction were produced, and the sealing performance was confirmed.

<実施例3−1>
第2のヒータブロックの切り欠き幅を5mmとし、封止部の長さを1.5mm、第2の段差部の長さを0.3mmとした以外は実施例1−1と同様にして非水電解質電池を作製した。ここで、実施例2−1における封止部の厚みは150μm、第1の段差部の厚みは210μm、第2の段差部の厚みは320μmであり、実施例1と同様である。
<Example 3-1>
The same as in Example 1-1 except that the cutout width of the second heater block is 5 mm, the length of the sealing portion is 1.5 mm, and the length of the second stepped portion is 0.3 mm. A water electrolyte battery was prepared. Here, the thickness of the sealing portion in Example 2-1 is 150 μm, the thickness of the first stepped portion is 210 μm, and the thickness of the second stepped portion is 320 μm, which is the same as in Example 1.

<実施例3−2>
第2の段差部の長さを0.9mmとした以外は実施例3−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 3-2>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 3-1, except that the length of the second step portion was 0.9 mm.

<実施例3−3>
第2の段差部の長さを封止部の長さと同等の1.5mmとした以外は実施例3−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 3-3>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 3-1, except that the length of the second stepped portion was 1.5 mm, which was the same as the length of the sealing portion.

<比較例3−1>
第2の段差部の長さを0mm、すなわち第2の段差部を設けなかった以外は実施例3−1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 3-1>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 3-1, except that the length of the second step portion was 0 mm, that is, the second step portion was not provided.

[開裂圧の測定]
上述の実施例3−1ないし3−3ならびに比較例3−1について、実施例1と同様の方法により電極端子導出部の封止部が開裂したときの圧力を測定した。なお、各実施例および比較例はそれぞれ15個ずつ作製し、開裂圧の平均値と標準偏差とを求めた。
[Measurement of cleavage pressure]
About the above-mentioned Example 3-1 thru | or 3-3 and Comparative Example 3-1, the pressure when the sealing part of an electrode terminal derivation | leading part cleaved by the method similar to Example 1 was measured. In addition, each Example and Comparative Example 15 were produced, respectively, and the average value and standard deviation of the cleavage pressure were determined.

以下の表3に、測定結果を示す。   Table 3 below shows the measurement results.

Figure 2010244725
Figure 2010244725

表2に示すように、実施例2−1ないし2−3では、開裂圧の平均値が0.4MPa超
と高く、封止性が高いことが分かった。また、開裂圧の標準偏差が小さく、開裂圧のばらつきが少ない、すなわち、封止性にばらつきがなく、高い封止性を有する非水電解質電池を安定して作製できた。そして、第2の段差部の長さが長いほど、すなわち封止部の長さに近いほど、より封止性が高くなることが分かった。
As shown in Table 2, in Examples 2-1 to 2-3, the average value of the cleavage pressure was as high as more than 0.4 MPa, and it was found that the sealing performance was high. In addition, the standard deviation of the cleavage pressure was small and the variation in the cleavage pressure was small, that is, the non-aqueous electrolyte battery having high sealing performance without any variation in sealing performance could be stably produced. And it turned out that sealing property becomes high, so that the length of the 2nd level | step-difference part is long, ie, it is close to the length of a sealing part.

一方、比較例3−1では、第2の段差部が形成されず、空隙が充填されないため、開裂圧が各実施例と比較して低くなってしまうことが分かった。   On the other hand, in Comparative Example 3-1, it was found that the second stepped portion was not formed and the gap was not filled, so that the cleavage pressure was lower than in each Example.

上述の実施例1ないし3から分かるように、非水電解質電池の電極端子導出部分に形成する第1の段差部および第2の段差部について、その幅、厚み、長さを適切に設定することにより、安定して高い封止性を有する非水電解質電池を得ることができる。   As can be seen from Examples 1 to 3, the width, thickness, and length of the first step portion and the second step portion formed in the electrode terminal lead-out portion of the nonaqueous electrolyte battery are appropriately set. Thus, it is possible to obtain a nonaqueous electrolyte battery having a stable and high sealing property.

以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible.

例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。   For example, the numerical values given in the above embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.

また、上述の実施形態では巻回型の電池素子を用いる例を説明したが、これに限ったものではない。この発明は、ラミネートフィルムによって電池素子を外装する非水電解質電池に適用することができるものであり、電池素子は積層型等の他の構成を用いることができる。   Moreover, although the example using a wound-type battery element was demonstrated in the above-mentioned embodiment, it is not restricted to this. The present invention can be applied to a non-aqueous electrolyte battery in which a battery element is packaged with a laminate film, and the battery element can use other configurations such as a laminated type.

さらに、正極端子および負極端子の導出位置の検出は、異なる方法を用いるようにしてもよい。   Further, different methods may be used to detect the lead-out positions of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.

1,21・・・電極端子
1a,21a・・・正極端子
1b,21b・・・負極端子
2,2a,2b,22,22a,22b・・・シーラント
3,23・・・ラミネートフィルム
3a,23a・・・熱融着層
3b,23b・・・金属層
3c,23c・・・表面保護層
10,41,42・・・ヒータブロック
10a,10b・・・切り欠き部
20・・・電池素子
24・・・電池素子収容部
25・・・
26・・・
30・・・非水電解質電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Electrode terminal 1a, 21a ... Positive electrode terminal 1b, 21b ... Negative electrode terminal 2, 2a, 2b, 22, 22a, 22b ... Sealant 3,23 ... Laminate film 3a, 23a ... heat-sealing layers 3b, 23b ... metal layers 3c, 23c ... surface protective layers 10, 41, 42 ... heater blocks 10a, 10b ... notches 20 ... battery elements 24 ... Battery element housing part 25 ...
26 ...
30 ... Non-aqueous electrolyte battery

Claims (10)

正極と、負極と、該正極と接続された正極端子と、該負極と接続された負極端子とを有する電池素子と、
非水電解質と、
金属層と、該金属層の一面に形成された第1の樹脂材料からなる表面保護層と、該金属層の他の面に形成された第2の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、該熱融着層側から該表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材と
からなり、
上記正極端子および上記負極端子の上記外装材と対向する部分には、封止部材が設けられ、
上記凹部に上記電池素子が収納されて該電池素子が上記外装材に外装され、上記正極端子と上記負極端子とが上記封止部材を介して上記外装材の上記熱融着層に挟まれて該外装材の外部に導出され、
上記正極端子および上記負極端子の導出部には、第1の段差部および第2の段差部が設けられ、
第1の段差部の厚みが、上記正極端子および上記負極端子の導出部以外の封止部の厚みに対して105%以上かつ上記第2の段差部の厚みに対して90%以下であり、
上記第1の段差部および上記第2の段差部の上記正極端子および上記負極端子導出方向の長さが、0.3mm以上かつ上記封止部の長さ以下であり、
上記第2の段差部の幅が、上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記上記第1の段差部の幅と上記封止部材の幅との差分の20%以上、上記第1の段差部の幅より狭い
非水電解質電池。
A battery element having a positive electrode, a negative electrode, a positive electrode terminal connected to the positive electrode, and a negative electrode terminal connected to the negative electrode;
A non-aqueous electrolyte,
A metal layer; a surface protective layer made of a first resin material formed on one surface of the metal layer; and a heat-sealing layer made of a second resin material formed on the other surface of the metal layer. And an exterior material in which a recess is formed from the heat-sealable layer side toward the surface protective layer side,
A sealing member is provided on a portion of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal facing the exterior material,
The battery element is housed in the recess, the battery element is sheathed by the exterior material, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are sandwiched between the heat-sealing layers of the exterior material through the sealing member. Led out of the exterior material,
The lead portion of the positive terminal and the negative terminal is provided with a first step portion and a second step portion,
The thickness of the first step portion is 105% or more with respect to the thickness of the sealing portion other than the positive electrode terminal and the lead-out portion of the negative electrode terminal and 90% or less with respect to the thickness of the second step portion,
The length of the positive terminal and the negative terminal lead-out direction of the first step portion and the second step portion is 0.3 mm or more and not more than the length of the sealing portion,
The width of the second step portion is wider than the width of the positive terminal and the negative terminal, and 20% or more of the difference between the width of the first step portion and the width of the sealing member, A non-aqueous electrolyte battery that is narrower than the width of the step.
上記第2の段差部の幅が、上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記封止部材の幅以下である
請求項1に記載の非水電解質電池。
2. The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein a width of the second stepped portion is wider than a width of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and equal to or smaller than a width of the sealing member.
上記第2の段差部の上記正極端子および上記負極端子導出方向の長さが、記第1の段差部の長さと同等である
請求項2に記載の非水電解質電池。
The nonaqueous electrolyte battery according to claim 2, wherein the length of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the second stepped portion is equal to the length of the first stepped portion.
上記第2の樹脂材料の融点が、上記第1の樹脂材料の融点より低い
請求項1ないし請求項3に記載の非水電解質電池。
The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the melting point of the second resin material is lower than the melting point of the first resin material.
正極と、負極と、該正極と接続された正極端子と、該負極と接続された負極端子とを有し、上記正極端子および上記負極端子の一部に封止部材が設けられた電池素子を、金属層と、該金属層の一面に形成された第1の樹脂材料からなる表面保護層と、該金属層の他の面に形成された第2の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、該熱融着層側から該表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材の該凹部に収容し、上記正極端子および上記負極端子が上記封止部材を介して上記熱融着層に挟まれるようにして外装する外装のステップと、
上記正極端子および上記負極端子が導出される電極端子導出辺と、該電極端子導出辺以外の一辺を除いた少なくとも一辺を熱融着する第1の封止のステップと、
上記封止部材の幅より広い幅を有する第1の切り欠き部および第2の切り欠き部を備える第1のヒータブロックにより、上記第1の切り欠き部および上記第2の切り欠き部が上記正極端子および上記負極端子にそれぞれ対向するようにして上記電極端子導出辺を熱融着する第2の封止のステップと、
上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記第1の切り欠き部および上記第2の切り欠き部の幅と上記封止部材の幅との差分の20%以上上記第1の切り欠き部および上記第2の切り欠き部の幅より狭い第3の切り欠き部および第4の切り欠き部を備える第2のヒータブロックを用いて、上記第3の切り欠き部および上記第4の切り欠き部が上記正極端子および上記負極端子にそれぞれ対向するようにして上記電極端子導出辺を熱融着することにより、上記正極端子および上記負極端子の導出部に第1および第2の段差部を形成する第3の封止のステップと、
上記電極端子導出辺以外の封止されていない一辺を熱融着する第4の封止のステップと
からなる非水電解質電池の製造方法。
A battery element having a positive electrode, a negative electrode, a positive electrode terminal connected to the positive electrode, and a negative electrode terminal connected to the negative electrode, wherein a sealing member is provided on a part of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. A metal layer, a surface protective layer made of a first resin material formed on one surface of the metal layer, and a heat fusion layer made of a second resin material formed on the other surface of the metal layer. And having the positive electrode terminal and the negative electrode terminal pass through the sealing member through the sealing member. A step of exterior to be sandwiched between layers,
A first sealing step of heat-sealing at least one side excluding one side other than the electrode terminal lead-out side and the electrode terminal lead-out side from which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are derived;
By the first heater block having a first notch and a second notch having a width wider than the width of the sealing member, the first notch and the second notch are A second sealing step of thermally fusing the electrode terminal lead-out side so as to face the positive electrode terminal and the negative electrode terminal,
More than 20% of the difference between the widths of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the width of the first notch and the second notch and the width of the sealing member. And a second heater block having a third cutout portion and a fourth cutout portion that are narrower than the width of the second cutout portion, and the third cutout portion and the fourth cutout portion. By heat-sealing the electrode terminal lead-out side so that the notch faces the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the first and second stepped portions are formed in the lead-out part of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. A third sealing step to form;
A non-aqueous electrolyte battery manufacturing method comprising: a fourth sealing step of heat-sealing one side that is not sealed other than the electrode terminal lead-out side.
上記第3の封止のステップでは、第1の段差部の厚みを、上記正極端子および上記負極端子の導出部以外の封止部の厚みに対して105%以上かつ上記第2の段差部の厚みに対して90%以下となるように形成する
請求項5に記載の非水電解質電池の製造方法。
In the third sealing step, the thickness of the first stepped portion is 105% or more with respect to the thickness of the sealing portion other than the positive electrode terminal and the lead-out portion of the negative electrode terminal, and the second stepped portion The method for producing a nonaqueous electrolyte battery according to claim 5, wherein the nonaqueous electrolyte battery is formed so as to have a thickness of 90% or less.
上記第3の封止のステップでは、上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記封止部材の幅より狭い第3の切り欠き部および第4の切り欠き部を備える第2のヒータブロックにより、第1および第2の段差部を形成する
請求項6に記載の非水電解質電池の製造方法。
In the third sealing step, a second heater having a third notch and a fourth notch that are wider than the positive terminal and the negative terminal and narrower than the sealing member. The method for manufacturing a nonaqueous electrolyte battery according to claim 6, wherein the first and second step portions are formed by blocks.
上記第1のヒータブロックおよび上記第2のヒータブロックの温度が、上記熱融着層の融点以上上記表面保護層の融点未満である
請求項7に記載の非水電解質電池の製造方法。
The method for producing a nonaqueous electrolyte battery according to claim 7, wherein temperatures of the first heater block and the second heater block are equal to or higher than a melting point of the heat sealing layer and lower than a melting point of the surface protective layer.
上記第2の封止のステップの後、上記正極端子および上記負極端子の位置を検出する検出のステップを有し、
上記第3のステップでは、上記検出のステップにより検出された上記正極端子および上記負極端子の位置に上記第3の切り欠き部および上記第4の切り欠き部が対向するように上記第2のヒータブロックの位置決めを行う
請求項8に記載の非水電解質電池の製造方法。
After the second sealing step, there is a detection step of detecting the positions of the positive terminal and the negative terminal,
In the third step, the second heater is arranged such that the third notch portion and the fourth notch portion face the positions of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal detected in the detection step. The method for producing a nonaqueous electrolyte battery according to claim 8, wherein the block is positioned.
非水電解質として電解液を用いる場合は、上記第3の封止のステップの後、該電解液を上記外装材中に注液する注液のステップを有する
請求項8に記載の非水電解質電池の製造方法。
9. The nonaqueous electrolyte battery according to claim 8, further comprising a step of injecting the electrolyte into the exterior material after the third sealing step when an electrolyte is used as the nonaqueous electrolyte. Manufacturing method.
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