JP2012151034A - ラミネート形電池およびそれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】新規材料および新規工程を用いずに安全性を確保できるラミネート形電池を提供する。
【解決手段】ラミネート形電池は、正極１１、負極１２およびセパレータ１３を含む積層体を備える。積層体は、ラミネートフィルム４ａ，４ｂによってラミネートされる。そして、セパレータ１３は、ラミネートフィルムのシール部４１に挿入された挿入部１３１０を有する。挿入部１３１０は、ラミネートフィルム４ａの樹脂１４３とラミネートフィルム４ｂの樹脂１４３とに接する。また、挿入部１３１０の幅Ｗ２は、シール部４１の幅Ｗ０の約１／３である。
【選択図】図５

Description

この発明は、ラミネート形電池およびそれを備えた電子機器に関するものである。

従来、ラミネートフィルムのシール部にベント機能を設けたラミネート形電池が知られている（特許文献１，２）。

特許文献１に開示されたラミネート形電池は、ラミネートフィルムの樹脂と異なる樹脂をラミネートフィルムで挟み込んでシールした構造からなる。ラミネートフィルムの樹脂と異なる樹脂をシール部に挿入することによって、シール部の接着力を低下させ、ベントとして機能させるものである。

また、特許文献２に開示されたラミネート形電池は、ラミネートフィルムのシール部の一部に切り欠き部が設けられた構造からなる。切り欠き部を設けることによって、シール部の幅が狭くなり、シール部の強度が低下する。その結果、切り欠き部がベントとして機能する。

特開２００１−２５０５２６号公報 特開２００７−３１１１６３号公報

しかし、特許文献１に開示されたラミネート形電池では、通常使用されている材料と異なる新規な材料を必要とする。また、特許文献２に開示されたラミネート形電池では、ラミネート形電池を製造するときの通常の工程に切り欠き部を形成する工程を追加する必要がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、新規材料および新規工程を用いずに安全性を確保できるラミネート形電池を提供することである。

また、この発明の別の目的は、新規材料および新規工程を用いずに安全性を確保できるラミネート形電池を備えた電子機器を提供することである。

この発明の実施の形態によれば、ラミネート形電池は、積層体と、正極タブと、負極タブと、外装部材とを備える。積層体は、隣接する正極と負極との間にセパレータが存在するように複数の正極と複数の負極と複数のセパレータとを積層した構造からなる。正極タブは、複数の正極に接続される。負極タブは、複数の負極に接続される。外装部材は、積層体、正極タブの一部、および負極タブの一部をラミネートする。そして、複数のセパレータの少なくとも１枚のセパレータは、外装部材のシール部に挿入された挿入部を有する。

この発明の実施の形態によるラミネート形電池においては、複数のセパレータの少なくとも１枚のセパレータの挿入部が外装部材のシール部に挿入される。その結果、挿入部が挿入されたシール部の一部分の接着力が、挿入部が挿入されていないシール部の接着力よりも弱くなる。そして、挿入部が挿入されたシール部の一部分が開裂ベントとして機能する。また、本来の部品であるセパレータの一部を用いて挿入部が構成される。

従って、新規材料および新規工程を用いずにラミネート形電池の安全性を確保できる。

図１は、この発明の実施の形態におけるラミネート形電池の平面図である。 図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間におけるラミネート形電池の断面図である。 図３は、図２に示すセパレータの平面図である。 図４は、図１および図２に示す積層体、正極タブ、負極タブおよびラミネートフィルムの平面図である。 図５は、図４に示すシール部および突出部の拡大断面図である。 図６は、図１および図２に示すラミネート形電池の製造方法を示す工程図である。 図７は、図６に示すステップＳ５の詳細を示す模式図である。 図８は、図１および図２に示すラミネート形電池を用いた電子機器の概略図である。 図９は、他のセパレータの平面図である。 図１０は、図９に示すセパレータを用いたときのシール部と突出部の拡大図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態におけるラミネート形電池の平面図である。また、図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間におけるラミネート形電池の断面図である。

図１および図２を参照して、この発明の実施の形態によるラミネート形電池１０は、積層体１と、正極タブ２と、負極タブ３と、ラミネートフィルム４とを備える。

積層体１は、複数の正極１１と、複数の負極１２と、複数のセパレータ１３とを含む。積層体１は、隣接する正極１１と負極１２との間にセパレータ１３が存在するように複数の正極１１、複数の負極１２および複数のセパレータ１３が積層された構造からなる。そして、積層体１は、ラミネートフィルム４（＝４ａ，４ｂ）によってラミネートされる。

正極タブ２は、その一方端がリード体５によって積層体１の複数の正極１１に接続される。また、正極タブ２は、その他方端側がラミネートフィルム４を介して外部へ引き出されている。そして、正極タブ２は、その一部がラミネートフィルム４によってラミネートされている。

負極タブ３は、その一方端がリード体（図示せず）によって積層体１の複数の負極１２に接続される。また、負極タブ３は、その他方端側がラミネートフィルム４を介して外部へ引き出されている。そして、負極タブ３は、その一部がラミネートフィルム４によってラミネートされている。

ラミネートフィルム４は、略四角形の平面形状を有し、積層体１、正極タブ２の一部、および負極タブ３の一部をラミネートする。そして、ラミネートフィルム４は、シールされたシール部４１を縁部に有する。

積層体１の詳細な構成は、次のようになっている。正極１１は、ラミネート形電池１０の面内方向ＤＲ１において、負極１２よりも小さいサイズを有する。また、負極１２は、面内方向ＤＲ１において、セパレータ１３よりも小さいサイズを有する。

そして、正極１１、負極１２およびセパレータ１３は、面内方向ＤＲ１において、セパレータ１３の両端が負極１２の両端よりも外側に位置し、負極１２の両端が正極１１の両端よりも外側に位置するように配置される。

なお、図１においては、正極タブ２および負極タブ３は、ラミネートフィルム４の同一辺から引き出されているが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、正極タブ２および負極タブ３は、ラミネートフィルム４の異なる辺から引き出されていてもよい。

正極１１は、例えば、正極活物質、導電助剤およびバインダ等を含有する正極合剤からなる層（正極合剤層）を集電体の片面または両面に形成した構造からなる。

正極活物質は、例えば、ラミネート形電池１０がリチウムイオン二次電池である場合、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質からなる。このような正極活物質は、例えば、Ｌｉ_１＋ｘＭＯ_２（−０．１＜ｘ＜０．１、Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｍｇ等）で表される層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、元素の一部を他の元素で置き換えたスピネル構造のリチウムマンガン酸化物、およびＬｉＭＰＯ_４（Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅ等）で表されるオリビン型化合物等のいずれかからなる。

そして、層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉ_１−ｘＣｏ_ｘ−ｙＡｌ_ｙＯ_２（０．１≦ｘ≦０．３，０．０１≦ｙ≦０．２）、および少なくともＣｏ，ＮｉおよびＭｎを含む酸化物（ＬｉＭｎ_１／３Ｎｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｏ_２，ＬｉＭｎ_５／１２Ｎｉ_５／１２Ｃｏ_１／６Ｏ_２，ＬｉＮｉ_３／５Ｍｎ_１／５Ｃｏ_１／５Ｏ_２）のいずれかからなる。

正極１１の集電体は、例えば、アルミニウム箔、およびアルミニウム合金箔のいずれかからなる。そして、集電体の厚みは、電池の大きさおよび容量によって異なるが、例えば、０．０１〜０．０２ｍｍである。

正極１１は、次の方法によって作製される。正極活物質と、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、および繊維状炭素等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のバインダとを含む正極合剤を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。そして、この組成物を正極１１の集電体上に塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理により正極合剤層の厚みを調整する。これによって、正極１１が作製される。

なお、この発明の実施の形態においては、上述した方法以外の方法を用いて正極１１を作製してもよい。

正極１１における正極合剤層の厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、正極合剤層における各構成成分の含有量は、正極活物質：９０〜９８質量％、導電助剤：１〜５質量％、バインダ：１〜５質量％とすることが好ましい。

正極タブ２は、使用機器との接続の容易さ等の関係から、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものが好ましい。

そして、正極タブ２の厚みは、５０〜３００μｍである。即ち、正極タブ２の厚みを５０μｍ以上に設定することによって、正極タブ２の溶接時において、正極タブ２が切断されるのを防止できるとともに、正極タブ２が引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、正極タブ２の厚みを３００μｍ以下に設定することによって、ラミネートフィルム４の熱シール部に厚み方向の隙間が生じるのを防止できる。

なお、正極タブ２とラミネートフィルム４との接着強度を高めるために、正極タブ２において熱シール部に位置することが予定される箇所に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートフィルム４を構成する金属ラミネートフィルムが有する熱融着樹脂層を構成する樹脂と同種の樹脂により構成された接着層）を設けてもよい。

正極１１における集電体または該集電体に接続したアルミニウム製のリード体５と、正極タブ２との接続方法としては、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、および導電性接着剤による方法等、各種の方法を採用することができる。これらの中では、超音波溶接が特に適している。

負極１２は、例えば、ラミネート形電池１０がリチウムイオン二次電池である場合、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質を含有するものからなる。このような負極活物質は、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、および炭素繊維等のリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の１種または２種以上の混合物からなる。

また、負極活物質は、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎ等の元素、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎの合金、リチウム含有窒化物、およびリチウム酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物（ＬｉＴｉ_３Ｏ_１２等）、リチウム金属、およびリチウム／アルミニウム合金のいずれかからなる。

これらの負極活物質に導電助剤（正極の導電助剤と同じ材料からなる）と、バインダ（ＰＶＤＦ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のようなゴム系バインダとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）との混合バインダ等）とを、適宜、添加した負極合剤を、集電体を芯材として成形体（負極合剤層）に仕上げたもの、または、上述した各種の合金、またはリチウム金属の箔を集電体の表面に積層したもの等が負極１２として用いられる。

そして、負極１２は、次の方法によって作製される。上述した負極活物質と、バインダと、必要に応じて、黒鉛、アセチレンブラック、およびカーボンブラック等の導電助剤等を含む負極合剤を、ＮＭＰ等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。そして、この組成物を負極集電体上に塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理により負極合剤層の厚みまたは密度を調整する。これによって、負極１２が作製される。

なお、この発明の実施の形態においては、上述した方法以外の方法を用いて負極１２を作製してもよい。

負極１２の集電体としては、銅箔が好適である。そして、集電体の厚みは、電池の大きさまたは容量によるが、例えば、０．００５〜０．０２ｍｍであることが好ましい。

負極１２における負極合剤層の厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍとすることが好ましい。また、負極合剤層における各構成成分の含有量は、負極活物質：９０〜９８質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。また、導電助剤を負極に用いる場合には、負極合剤層中の導電助剤の含有量は、１〜５質量％であることが好ましい。

負極タブ３は、ニッケル、ニッケルメッキをした銅、およびニッケル−銅クラッド等の金属の箔またはリボンからなる。また、負極タブ３の厚みは、正極タブ２と同様に５０〜３００μｍであることが好ましい。

即ち、負極タブ３の厚みを５０μｍ以上に設定することによって、負極タブ３の溶接時において、負極タブ３が切断されるのを防止できるとともに、負極タブ３が引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、負極タブ３の厚みを３００μｍ以下に設定することによって、ラミネートフィルム４の熱シール部に厚み方向の隙間が生じるのを防止できる。

なお、負極タブ３とラミネートフィルム４との接着強度を高めるために、負極タブ３において熱シール部に位置することが予定される箇所に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートフィルム４を構成する金属ラミネートフィルムが有する熱融着樹脂層を構成する樹脂と同種の樹脂により構成された接着層）を設けてもよい。

負極１２における集電体または該集電体に接続した銅製のリード体と、負極タブ３との接続は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメおよび導電性接着剤による方法等、各種の方法によって行われる。これらの方法の中でも、超音波溶接が特に適している。

セパレータ１３は、例えば、ポリエチレン、ポリオレフィン（ポリプロピレンおよびプロピレンの共重合体など）、ポリエチレンとポリプロピレンとの融合体、ポリエチレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレート等で構成された多孔質フィルムまたは不織布からなる。

そして、セパレータ１３は、好ましくは、ポリオレフィンからなるフィルム上に粒子を載せた構造からなる。

この粒子の形状は、球形に近い形状であってもよく、板状であってもよい。そして、粒子の形状は、好ましくは、板状からなる。

また、粒子の粒径は、０．０１μｍ以上１５μｍ以下であり、好ましくは、０．１μｍ以上５μｍ以下である。

これらの粒径は、レーザー散乱粒度分布計（例えば、ＨＯＲＩＢＡ社製“ＬＡ−９２０”）を用い、粒子を溶解しない媒体に分散させて測定したときの平均粒子径である。

粒子は、無機粒子または有機粒子からなる。無機粒子は、無機酸化物、無機窒化物、難溶性のイオン結晶、共有結合性結晶および粘土のいずれかからなる。無機酸化物は、例えば、酸化鉄、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＢａＴｉＯ_２およびＺｒＯ_２等からなる。無機窒化物は、例えば、窒化アルミニウムおよび窒化ケイ素等からなる。難溶性のイオン結晶は、例えば、フッ化カルシウム、フッ化バリウムおよび硫酸バリウム等からなる。共有結合性結晶は、例えば、シリコンおよびダイヤモンド等からなる。粘土は、例えば、モンモリロナイト等からなる。

有機粒子は、架橋高分子微粒子または耐熱性高分子微粒子からなる。架橋高分子微粒子は、例えば、架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリスチレン、架橋ポリジビニルベンゼン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体架橋物、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂およびベンゾグアミン−ホルムアルデヒド縮合物等からなる。

耐熱性高分子微粒子は、例えば、ポリプロピレン、ポリスルフォン、ポリアクリロニトリル、ポリアラミド、ポリアセタールおよび熱可塑性ポリイミド等からなる。

そして、粒子は、分散性等の点から微粒子であることが好ましく、安定性等の点から無機微粒子が好ましい。

セパレータ１３の厚みは、１０〜５０μｍであることが好ましく、空孔率は、３０〜７０％であることが好ましい。

また、多孔質フィルムと不織布とを重ねる等、複数枚のセパレータを用いることによって、短絡を防止する効果を高め、電池の信頼性をより向上させることができる。

ラミネート形電池１０に用いられる電解液は、ラミネート形電池１０がリチウムイオン二次電池である場合、例えば、高誘電率溶媒または有機溶媒にＬｉＰＦ_６，ＬｉＢＦ_４等の溶質を溶解した溶液（非水電解液）からなる。高誘電率溶媒は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、およびγ−ブチロラクトン（ＢＬ）のいずれかからなる。有機溶媒は、直鎖状のジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、およびメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）等の低粘度溶媒からなる。

なお、電解液溶媒には、上述した高誘電率溶媒と、低粘度溶媒との混合溶媒を使用することが好ましい。また、上述した溶液に、ＰＶＤＦ、ゴム系の材料、脂環エポキシ、およびオキセタン系の三次元架橋構造を有する材料等を混合して固化し、ポリマー電解液としてもよい。

図３は、図２に示すセパレータ１３の平面図である。図３を参照して、セパレータ１３は、略四角形の平面形状からなる。そして、セパレータ１３は、突出部１３１を有する。突出部１３１は、矩形形状からなり、例えば、５ｍｍ程度の幅Ｗ１および１０ｍｍ程度の長さＬ１を有する。

図４は、図１および図２に示す積層体１、正極タブ２、負極タブ３およびラミネートフィルム４の平面図である。

なお、図４は、積層体１の上下に配置された２枚のラミネートフィルム４ａ，ｂのうち、下側のラミネートフィルム４ｂのみを示す。

図４を参照して、セパレータ１３の突出部１３１は、積層体１からはみ出している。そして、積層体１は、突出部１３１がラミネートフィルム４のシール部４１に挿入されるようにシール部４１の内側に配置される。

この場合、突出部１３１は、正極タブ２および負極タブ３が引き出されるラミネートフィルム４の辺４Ａと異なる辺４Ｂに沿って形成されたシール部４１に挿入される。

なお、突出部１３１は、ラミネートフィルム４の辺４Ａ以外であれば、辺４Ｃ，４Ｄに沿って形成されたシール部４１に挿入されていてもよい。但し、ラミネートフィルム４が１枚のラミネートフィルムを２つ折りにした構造からなる場合、突出部１３１は、辺４Ｄに沿って形成されたシール部４１に挿入される。この場合、ラミネートフィルム４の辺４Ｃは、シールされないからである。また、ラミネートフィルム４が２枚のラミネートフィルムを重ねた構造からなる場合、突出部１３１は、辺４Ｃまたは辺４Ｄに沿って形成されたシール部４１に挿入される。

図５は、図４に示すシール部４１および突出部１３１の拡大断面図である。図５を参照して、ラミネートフィルム４ａ，４ｂの各々は、金属層１４１と、樹脂１４２，１４３とを含む。

金属層１４１は、例えば、アルミニウムフィルムからなる。そして、金属層１４１の厚みは、例えば、１０〜１５０μｍである。

樹脂１４２は、ラミネートフィルム４ａまたはラミネートフィルム４ｂの金属層１４１の外側の表面に形成される。樹脂１４２は、耐電解液用の樹脂である。そして、樹脂１４２は、例えば、ナイロンフィルム、（ナイロン６６フィルム等）、およびポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム等）のいずれかからなる。樹脂１４２の厚みは、２０〜１００μｍである。

樹脂１４３は、ラミネートフィルム４ａまたはラミネートフィルム４ｂの金属層１４１の内側の表面に形成され、例えば、４０〜８０μｍの厚みを有する。また、樹脂１４３は、例えば、変性ポリオレフィンフィルム（変性ポリオレフィンアイオノマーフィルム）からなる。そして、樹脂１４３は、熱溶着樹脂として機能する。

シール部４１においては、ラミネートフィルム４ａの樹脂１４３がラミネートフィルム４ｂの樹脂１４３と溶着している。そして、シール部４１は、１０ｍｍの幅Ｗ０を有する。

セパレータ１３の突出部１３１は、シール部４１に挿入された挿入部１３１０を有する。そして、挿入部１３１０は、ラミネートフィルム４ａの樹脂１４３とラミネートフィルム４ｂの樹脂１４３とに接する。この場合、樹脂１４３は、上述したように熱溶着樹脂として機能するので、挿入部１３１０は、ラミネートフィルム４ａの樹脂１４３とラミネートフィルム４ｂの樹脂１４３とに接着する。

そして、挿入部１３１０は、幅Ｗ２を有する。幅Ｗ２は、シール部４１の幅Ｗ０の約１／３に設定される。

このように、ラミネート形電池１０においては、セパレータ１３は、シール部４１に挿入された挿入部１３１０を有する。その結果、挿入部１３１０が挿入されたシール部４１の一部分では、ラミネートフィルム４ａの樹脂１４３がラミネートフィルム４ｂの樹脂１４３と溶着している幅Ｗ３がシール部４１の幅Ｗ０よりも狭くなる。そして、ラミネートフィルム４ａ，４ｂの樹脂１４３とセパレータ１３の挿入部１３１０との接着力は、ラミネートフィルム４ａの樹脂１４３とラミネートフィルム４ｂの樹脂１４３との接着力よりも弱い。

そうすると、積層体１からガスが発生し、ラミネートフィルム４（４ａ，４ｂ）内の空間の圧力が高くなると、挿入部１３１０が挿入されたシール部４１の領域が開裂し易くなる。即ち、挿入部１３１０が挿入されたシール部４１の一部分が開裂ベントとして機能する。

従って、ラミネート形電池の本来の部品であるセパレータの一部を用いてラミネート形電池１０の安全性を確保できる。つまり、新規部品を用いずにラミネート形電池１０の安全性を確保できる。

図６は、図１および図２に示すラミネート形電池１０の製造方法を示す工程図である。図６を参照して、ラミネート形電池１０の製造が開始されると、上述した方法によって、正極１１および負極１２をそれぞれ複数枚作製する（ステップＳ１）。

そして、突出部１３１を有するセパレータ１３を複数枚作製する（ステップＳ２）。この場合、セパレータ１３の材料となるポリオレフィン等を突出部１３１を有するように裁断することによってセパレータ１３を複数枚作製する。つまり、従来のセパレータを作製する工程において突出部１３１を有するセパレータ１３を作製する。

その後、隣接する正極１１と負極１２との間にセパレータ１３が存在するように複数の正極１１、複数の負極１２および複数のセパレータ１３を積層して積層体１を作製する（ステップＳ３）。この場合、複数のセパレータ１３は、複数の突出部１３１が重なるように積層される。

引き続いて、正極タブ２をリード体５によって正極１１に接続し、負極タブ３をリード体によって負極１２に接続する（ステップＳ４）。

そして、突出部１３１がシール部４１となる領域に挿入されるように積層体１をラミネートフィルム４内に収容し、電解液を注入する一辺以外の辺を熱シールする（ステップＳ５）。

その後、熱シールしていない一辺から電解液を積層体１に注入し（ステップＳ６）、電解液を注入した一辺を熱シールする（ステップＳ７）。これによって、ラミネート形電池１０が完成する。

このように、ラミネート形電池１０は、新しい材料を用いず、かつ、従来のラミネート形電池と同じ工程を用いて作製される。

従って、新規材料および新規工程を用いずに、ラミネート形電池の安全性を確保できる。

図７は、図６に示すステップＳ５の詳細を示す模式図である。なお、図７において、（ａ），（ｂ−１）は、平面図であり、（ｂ−２）は、断面図である。

図７を参照して、ラミネートフィルム４は、長方形の平面形状を有する。そして、ラミネートフィルム４は、シール部４１となる領域４０を縁部に有する。また、ラミネートフィルム４は、中央線Ｘによって折り返される。中央線Ｘよりも右側は、ラミネートフィルム４ｂであり、中央線Ｘよりも左側がラミネートフィルム４ａである。

正極タブ２および負極タブ３が接続された積層体１は、突出部１３１がシール部４１となる領域４０上に位置するようにラミネートフィルム４ｂ上に配置される（図７の（ａ）参照）。

そして、ラミネートフィルム４は、中央線Ｘで二つ折りにされる。その後、ラミネートフィルム４の辺４Ａ以外の辺４Ｂ，４Ｃ，４Ｄがシールされる（図７の（ｂ）参照）。

その結果、挿入部１３１０がラミネートフィルム４のシール部４１に挿入される。

なお、２枚のラミネートフィルムを重ね合わせて積層体１をラミネートする場合も、図７に示す工程と同じ工程に従って図６に示すステップＳ５が実行される。

上記においては、複数のセパレータ１３の全てが突出部１３１を有すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、複数のセパレータ１３の少なくとも１枚が突出部１３１を有していればよい。

少なくとも１枚のセパレータ１３の突出部１３１がラミネートフィルム４のシール部４１に挿入されれば、突出部１３１が挿入されたシール部４１の一部分は、他の部分よりも接着力が弱くなり、ラミネートフィルム４内の圧力が上昇すると、他の部分よりも開裂し易いからである。

図８は、図１および図２に示すラミネート形電池１０を用いた電子機器の概略図である。図８を参照して、電子機器１００は、ラミネート形電池１０と、回路部２０とを備える。回路部２０は、ラミネート形電池１０の正極タブ２および負極タブ３に接続される。そして、回路部２０は、ラミネート形電池１０から供給された電力によって駆動される。

電子機器１００においては、挿入部１３１０は、回路部２０に対向するラミネートフィルム４の辺４Ａと異なる辺４Ｂに沿って形成されたシール部４１に挿入される。これは、次の理由による。

挿入部１３１０がラミネートフィルム４の辺４Ａに沿って形成されたシール部４１に挿入されると、辺４Ａに沿って形成されたシール部４１の一部分が開裂ベントとして機能し、ラミネートフィルム４内で発生したガスが回路部２０に吹き付けられる。その結果、回路部２０が故障する可能性がある。

このような事態を回避するために、挿入部１３１０は、回路部２０に対向するラミネートフィルム４の辺４Ａと異なる辺４Ｂに沿って形成されたシール部４１に挿入される。

図８においては、正極タブ２および負極タブ３は、ラミネートフィルム４の同じ辺４Ａから外部へ引き出されているが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、正極タブ２および負極タブ３は、ラミネートフィルム４の異なる辺から外部へ引き出されていてもよい。例えば、正極タブ２が辺４Ａから外部へ引き出され、負極タブ３が辺４Ｄから外部へ引き出されてもよい。この場合、回路部２０は、辺４Ａ，４Ｄの両方に対向するように配置される。

従って、挿入部１３１０は、ラミネートフィルム４の辺４Ｂまたは辺４Ｃに沿って形成されたシール部４１に挿入される。

正極タブ２および負極タブ３がそれぞれ辺４Ａ，４Ｄ以外の辺から外部へ引き出された場合も同様である。

図９は、他のセパレータの平面図である。図９を参照して、セパレータ１３Ａは、セパレータ１３と同じ材料からなり、突出部１３１，１３２を有する。突出部１３２は、突出部１３１と同じ幅Ｗ１および長さＬ１を有する。そして、突出部１３２は、突出部１３１が形成されるセパレータ１３Ａの辺と異なる辺に沿って形成される。

ラミネート形電池１０は、セパレータ１３に代えてセパレータ１３Ａを備えていてもよい。セパレータ１３Ａが用いられた場合、セラミネート形電池１０は、開裂ベントとして機能するシール部４１を２個持つことになる。その結果、突出部１３１が挿入されたシール部４１の一部分が開裂ベントとして機能しなくても、突出部１３２が挿入されたシール部４１の一部分が開裂ベントとして機能すればよく、シール部４１の一部分をより正確に開裂ベントとして機能させることができる。

なお、突出部１３１，１３２は、セパレータ１３Ａの同じ辺に形成されていてもよい。また、セパレータ１３Ａは、３個以上の突出部を同じ辺または異なる辺に有していてもよい。

このように、セパレータ１３Ａは、一般的には、複数の突出部を有するセパレータであればよい。そして、複数の突出部がシール部４１に挿入されると、複数の突出部が挿入されたシール部４１の複数の一部分が開裂ベントとして機能する。従って、突出部の個数によって、開裂ベントとして機能するシール部４１の一部分の個数を制御することができる。

また、複数の突出部の幅を相互に変えてもよい。その結果、突出部がシール部４１へ挿入される幅が複数の突出部間で異なり、複数の突出部が挿入されたシール部４１の複数の一部分は、相互に異なる接着力を有する。そうすると、ラミネートフィルム４内の圧力は、ラミネートフィルム４の４辺４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄに均等に印加されるとも限らないので、複数の突出部が挿入されたシール部４１の複数の一部分のうち、いずれかの一部分が開裂ベントとして機能する。

従って、シール部４１の一部分をより正確に開裂ベントとして機能させることができる。

セパレータ１３Ｂは、セパレータ１３と同じ材料からなり、突出部１３３を有する。突出部１３３は、三角形の平面形状を有する。そして、突出部１３３の高さＨ１は、シール部４１の幅Ｗ０の約１／３に設定される（図９の（ｂ）参照）。

ラミネート形電池１０は、セパレータ１３に代えてセパレータ１３Ｂを備えていてもよい。

図１０は、図９に示すセパレータ１３Ｂを用いたときのシール部４１と突出部１３３の拡大図である。

図１０を参照して、セパレータ１３Ｂが用いられた場合、突出部１３３が挿入されたシール部４１の一部分は、突出部１３３の三角形の平面形状に沿って三角形の平面形状を有する。

そうすると、ラミネートフィルム４内で発生したガスは、シール部４１の辺４１Ａ，４１Ｂに沿ってシール部４１と突出部１３３との間に侵入し、頂点４１Ｃの方向へ集められる。その結果、シール部４１の頂点４１Ｃは、突出部１３３が挿入されていないシール部４１の他の部分が受ける圧力よりも高い圧力を受ける。そして、突出部１３３が挿入されたシール部４１の一部分が開裂し易くなる。

従って、突出部１３３が挿入されたシール部４１の一部分をより正確に開裂ベントとして機能させることができる。

セパレータ１３Ｂは、三角形の平面形状に限らず、ラミネートフィルム４の外側に向かって尖った形状の平面形状からなる突出部であれば、どのような形状の突出部を有していてもよい。

ラミネートフィルム４の外側に向かって尖った形状の平面形状からなる突出部であれば、図１０において説明したように、突出部が挿入されたシール部４１の一部分をより正確に開裂ベントとして機能させることができるからである。

上述した突出部１３１〜１３３がシール部４１へ挿入される場合、突出部１３１〜１３３が挿入されたシール部４１の一部分が開裂ベントとして正確に機能するか否かは、突出部１３１〜１３３の面積とシール部４１の面積との比に依存する。そして、突出部１３１〜１３３が挿入されたシール部４１の一部分を開裂ベントとして正確に機能させるために、この発明の実施の形態においては、シール部４１の面積に対する突出部１３１〜１３３の面積の比は、０．０１倍以上０．７倍以下（シール部４１の面積をＳとし、突出部１３１〜１３３の面積をＹとすると、０．０１Ｓ≦Ｙ≦０．７Ｓ）の範囲に設定される。

なお、この発明の実施の形態においては、ラミネートフィルム４（４ａ，４ｂ）は、「外装部材」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、ラミネート形電池およびそれを備えた電子機器に適用される。

１ 積層体、２ 正極タブ、３ 負極タブ、４，４ａ，４ｂ ラミネートフィルム、５ リード体、１０ ラミネート形電池、１１ 正極、１２ 負極、１３，１３Ａ，１３Ｂ セパレータ、２０ 回路部、４１ シール部、１００ 電子機器、１３１〜１３３ 突出部、１４１ 金属層、１４２，１４３ 樹脂、１３１０ 挿入部。

Claims (4)

1. 隣接する正極と負極との間にセパレータが存在するように複数の正極と複数の負極と複数のセパレータとを積層した構造からなる積層体と、
   前記複数の正極に接続された正極タブと、
   前記複数の負極に接続された負極タブと、
   前記積層体、前記正極タブの一部、および前記負極タブの一部をラミネートする外装部材とを備え、
   前記複数のセパレータの少なくとも１枚のセパレータは、前記外装部材のシール部に挿入された挿入部を有する、ラミネート形電池。
2. 前記挿入部は、前記正極タブおよび前記負極タブが引き出されている前記外装部材の辺と異なる辺に沿って形成された前記シール部に挿入されている、請求項１に記載のラミネート形電池。
3. 前記挿入部は、前記外装部材の外側へ向かって尖った形状からなる平面形状を有する、請求項１または請求項２に記載のラミネート形電池。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のラミネート形電池と、
   前記ラミネート形電池の前記正極タブおよび前記負極タブに接続され、前記ラミネート形電池からの電力によって駆動される回路部とを備え、
   前記挿入部は、前記回路部に対向する前記外装部材の周縁と異なる周縁に沿って形成された前記シール部に挿入される、電子機器。

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