JP2013211253A - タブリード及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】厳しいヒートシール条件を採用して外装体をヒートシールした場合であっても、短絡を生じず、十分な絶縁性を確保できるタブリードを提供する。
【解決手段】金属板２の長さ方向の一部の領域の一方の面に樹脂製の第１絶縁フィルム１１が接着され、前記一部の領域の他方の面に樹脂製の第２絶縁フィルム１２が接着され、第１絶縁フィルムの両端部と第２絶縁フィルムの両端部とが相互に溶着一体化されてなり、第１絶縁フィルム１１における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａが形成され、第２絶縁フィルム１２における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａが形成された構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、リチウムイオン２次電池等の２次電池用のタブリード、電気二重層キャパシター等の電気化学デバイス用のタブリード等として好適に用いられるタブリードに関する。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、金属板に関して「長さ方向」の語は、該金属板における絶縁フィルムで被覆されていない両端部同士を結ぶ方向を意味し、金属板に関して「幅方向」の語は、該金属板の面内において前記長さ方向と直交する方向を意味する。
また、本明細書及び特許請求の範囲において、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用いている。
また、本明細書及び特許請求の範囲において、「樹脂」の語は、樹脂エラストマー、ゴムをも含む意味で用いている。
また、本明細書及び特許請求の範囲において、「ゴム硬度」の語は、ＪＩＳ Ｋ６２５３−２００６に準拠して測定して得られるゴム硬度（ショアＡ）（度）を意味する。
２次電池（非水電解質リチウム２次電池等）やキャパシターには、外部に電気を取り出すためのタブリードが設けられている。２次電池では、タブリードは、一端が電池素子に接続され、対向する外装体フィルムに挟着され、他端が前記外装体フィルムの外側に導出されている。タブリードにおける外装体フィルムで挟着されるシール部では、熱融着による優れた接着性を備えていることが求められる。
前記外装体フィルムは、中間層としてアルミニウム箔等の金属層を有しているので、この金属層とタブリード（金属）との短絡を防止するために、タブリードと外装体フィルムとの間に絶縁樹脂フィルムを介装一体化せしめることが行われている。
例えば、正電極、負電極及び電解液を、金属箔を含む積層フィルムからなる封入袋に収納し、電極に接続したリード線を外部に取り出す構造の非水電解質電池であって、前記リード線の取り出し部分を覆うように前記封入袋のヒートシール温度では溶融しない絶縁層を備え、前記ヒートシール温度では溶融しない絶縁層の外側に、前記封入袋のヒートシール温度で溶融する絶縁層を備えていることを特徴とする非水電解質電池が公知である（特許文献１参照）。
また、金属層と熱融着樹脂を含む熱融着樹脂層とを有するラミネートフィルムと、該ラミネートフィルムによって外装された電池素子と、該電池素子に接続され、対向する上記熱融着樹脂層との間に挟まれ、上記ラミネートフィルムの外側に延出されたリードと、上記リードと上記熱融着樹脂層との間に設けられ、熱融着樹脂と該熱融着樹脂に混合された微細樹脂繊維とを有するフィルム状のシーラント（絶縁フィルム）とを備えた電池が公知である（特許文献２参照）。
特許第３５０５９０５号公報 特開２０１１−２４９３４３号公報
近年、２次電池やキャパシターには、従前よりもさらに苛酷な使用条件でも十分な耐久性を備えていることが求められている。例えば、電池内部の電解液漏れを十分に防止するには、端子であるタブリードの両面に外装体をヒートシールする際により厳しいヒートシール条件を採用することによって解決することが可能である。
しかしながら、このような従来よりも厳しいヒートシール条件を採用すると、タブリードの金属板と外装体の金属層との間に短絡を生じやすく、十分な絶縁性を確保できないという問題を生じる。
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、厳しいヒートシール条件を採用してタブリードに外装体をヒートシールした場合であっても、短絡を生じず、十分な絶縁性を確保できるタブリード及びその製造方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］金属板の長さ方向の一部の領域の一方の面に樹脂製の第１絶縁フィルムが接着され、前記一部の領域の他方の面に樹脂製の第２絶縁フィルムが接着され、前記第１絶縁フィルムの両端部と前記第２絶縁フィルムの両端部とが相互に溶着一体化されてなり、
前記第１絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部が形成され、
前記第２絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部が形成されていることをことを特徴とするタブリード。
［２］前記第１絶縁フィルムの第１膨隆部の最大厚さを「Ｘ」（μｍ）とし、前記第１絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の中間部に対応する位置の厚さを「Ｙ」（μｍ）としたとき、
第１膨隆率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００
上記計算式で算出される第１膨隆率が１％〜１００％の範囲であり、
前記第２絶縁フィルムの第２膨隆部の最大厚さを「Ｖ」（μｍ）とし、前記第２絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の中間部に対応する位置の厚さを「Ｗ」（μｍ）としたとき、
第２膨隆率（％）＝｛（Ｖ−Ｗ）／Ｗ｝×１００
下記計算式で算出される第２膨隆率が１％〜１００％の範囲であることを特徴とする前項１に記載のタブリード。
［３］１００μｍ≦Ｙ≦２５０μｍの関係式および１００μｍ≦Ｗ≦２５０μｍの関係式が成立する前項２に記載のタブリード。
［４］前記第１膨隆部の頂点の位置は、該第１膨隆部に対応する前記金属板の端縁よりも幅方向の外方にあり、前記第２膨隆部の頂点の位置は、該第２膨隆部に対応する前記金属板の端縁よりも幅方向の外方にある前項１〜３のいずれか１項に記載のタブリード。
［５］金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
前記加熱加圧具として、
硬質体と、該硬質体における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層されたゴム硬度が２０度〜９５度の樹脂シート体とを備えた加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
［６］前記熱プレス時において、前記加熱加圧具の温度が１７０℃〜２５０℃であり、前記加熱加圧具による加圧圧力が７００Ｎ〜３０００Ｎであり、熱プレス時間が３秒〜１５秒である前項５に記載のタブリードの製造方法。
［７］金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
前記加熱加圧具として、
硬質体と、該硬質体における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層された樹脂シート体と備え、前記樹脂シート体の表面における前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に膨隆部形成用凹陥部が設けられてなる加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
［８］金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
前記加熱加圧具として、
硬質体を備え、該硬質体の前記絶縁フィルムとの当接面における前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に膨隆部形成用凹陥部が設けられてなる加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
［９］金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
前記加熱加圧具として、
硬質体と、該硬質体における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層された樹脂シート体と備え、前記硬質体の前記当接側の面における前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に膨隆部形成用凹陥部が設けられ、前記樹脂シート体の一部が、前記硬質体の膨隆部形成用凹陥部内に埋入一体化されてなる加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
［１０］前記樹脂シート体のゴム硬度が２０度〜９５度である前項７または９に記載のタブリードの製造方法。
［１］の発明（タブリード）では、第１絶縁フィルムにおける、金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部が形成されると共に、第２絶縁フィルムにおける、金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部が形成されているから、このタブリードに外装体を厳しいヒートシール条件でヒートシールしても、タブリードの金属板と外装体の金属層との間の短絡を防止できる。従って、例えば、電池内部の電解液漏れを防止するためにより厳しいヒートシール条件を採用してタブリードに外装体をヒートシールした場合であっても、短絡を生じず、十分な絶縁性を確保できる。
［２］の発明では、タブリードと外装体（金属層含有）との間の短絡を十分に防止できる。
［３］の発明では、タブリードと外装体（金属層含有）との間の短絡をより十分に防止できる。
［４］の発明では、第１膨隆部の頂点の位置は、該第１膨隆部に対応する金属板の端縁よりも幅方向の外方にあり、第２膨隆部の頂点の位置は、該第２膨隆部に対応する金属板の端縁よりも幅方向の外方にある構成であるので、タブリードと外装体（金属層含有）との間の短絡をより確実に防止できる。
［５］〜［１０］の発明では、本発明に係るタブリードを効率よく製造することができる。
本発明に係るタブリードの一実施形態を示す斜視図である。 図１におけるＥ−Ｅ線の断面図である。 本発明に係るタブリードの他の実施形態を示す断面図である。 本発明に係る、タブリードの製造方法の一例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＦ−Ｆ線の断面図である。 本発明に係る、タブリードの製造方法で使用する加熱加圧具の他の例を示す断面図である。 本発明に係る、タブリードの製造方法で使用する加熱加圧具のさらに他の例を示す断面図である。 本発明に係る、タブリードの製造方法で使用する加熱加圧具のさらに他の例を示す断面図である。 本発明のタブリードを用いて構成された電池の一実施形態を示す平面図である。 図８におけるＧ−Ｇ線の断面図である。 実施例１で得られたタブリードの断面の光学顕微鏡写真である。
本発明に係るタブリード１の一実施形態を図１、２に示す。前記タブリード１は、平面視矩形状の金属板２と、該金属板２の長さ方向の一部の領域の一方の面（上面）に接着された樹脂製の第１絶縁フィルム１１と、前記一部の領域の他方の面（下面）に接着された樹脂製の第２絶縁フィルム１２とを備える。
前記第１絶縁フィルム１１の両端部（左端部と右端部）は、いずれも、前記金属板２の幅方向の端縁より幅方向の外方にはみ出している。また、前記第２絶縁フィルム１２の両端部（左端部と右端部）は、いずれも、前記金属板２の幅方向の端縁より幅方向の外方にはみ出している。
前記第１絶縁フィルム１１の一端部（左端部）と、前記第２絶縁フィルム１２の一端部（左端部）とが相互に溶着一体化され、前記第１絶縁フィルム１１の他端部（右端部）と、前記第２絶縁フィルム１２の他端部（右端部）とが相互に溶着一体化されている（図１、２参照）。
前記第１絶縁フィルム１１における、前記金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａ、１１ａが形成されている。また、前記第２絶縁フィルム１２における、前記金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａ、１２ａが形成されている（図２参照）。
前記第１絶縁フィルム１１における、前記第１膨隆部１１ａ、１１ａで挟まれる中間部は、厚さが均一で表面が平坦な第１平坦部１１ｂを形成している。
また、前記第２絶縁フィルム１２における、前記第２膨隆部１２ａ、１２ａで挟まれる中間部は、厚さが均一で表面が平坦な第２平坦部１２ｂを形成している。
前記第１膨隆部１１ａの頂点の位置は、該第１膨隆部に対応する前記金属板２の端縁２１、２２に対応する位置（端縁の真上の位置）にあり、前記第２膨隆部１２ａの頂点の位置は、該第２膨隆部に対応する前記金属板２の端縁２１、２２に対応する位置（端縁の真下の位置）にある（図２参照）。
上記構成に係るタブリード１では、第１絶縁フィルム１１における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａが形成されると共に、第２絶縁フィルム１２における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａが形成されているから、タブリード１に外装体（金属層５２含有）５０をヒートシールした際に（即ち、図９に示すようにタブリード１の長さ方向の中間部領域の両面の絶縁フィルム１１、１２を挟み込む態様で外装体５０の縁部が配置され、この外装体５０の縁部がヒートシールによってタブリード１に封止接合された際に）、厳しいヒートシール条件を採用した場合であっても、タブリード１の金属板２と外装体５０の金属層５２との間の短絡を防止することができる。
本発明では、前記第１絶縁フィルム１１の第１膨隆部１１ａの最大厚さを「Ｘ」（μｍ）とし、前記第１絶縁フィルム１１の第１平坦部１１ｂ（第１絶縁フィルム１１における、金属板２の幅方向の中間部に対応する位置）の厚さを「Ｙ」（μｍ）としたとき、
第１膨隆率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００
上記計算式で算出される第１膨隆率が１％〜１００％の範囲であるとともに、
前記第２絶縁フィルム１２の第２膨隆部１２ａの最大厚さを「Ｖ」（ｍｍ）とし、前記第２絶縁フィルム１２の第２平坦部１２ｂ（第２絶縁フィルム１２における、金属板２の幅方向の中間部に対応する位置）の厚さを「Ｗ」（ｍｍ）としたとき、
第２膨隆率（％）＝｛（Ｖ−Ｗ）／Ｗ｝×１００
上記計算式で算出される第２膨隆率が１％〜１００％の範囲である構成が採用されるのが好ましい。
本発明に係るタブリード１の他の実施形態を図３に示す。この実施形態では、第１膨隆部１１ａの頂点の位置は、該第１膨隆部に対応する金属板２の端縁２１、２２よりも（金属板の）幅方向の外方にあり、第２膨隆部１２ａの頂点の位置は、該第２膨隆部に対応する金属板２の端縁２１、２２よりも幅方向の外方にある。なお、前記実施形態（図２）と同一の構成部については同一の符号を付してその説明は省略する。
図３に示すタブリード１では、第１膨隆部１１ａの頂点の位置は、該第１膨隆部に対応する金属板２の端縁２１、２２よりも幅方向の外方にあり、第２膨隆部１２ａの頂点の位置は、該第２膨隆部に対応する金属板２の端縁２１、２２よりも幅方向の外方にあるので、タブリード１の金属板２と外装体５０の金属層５２との間の短絡をより確実に防止できる利点がある。
前記金属板２の平面視形状は、特に限定されるものではないが、例えば、長方形、正方形等が挙げられる。
前記金属板２の厚さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲であるのが好ましい。前記金属板２の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、正極用としては、アルミニウム板等が挙げられ、負極用としては、銅合金板、表面をニッケルメッキした銅板等が挙げられる。
前記第１絶縁フィルム１１の平面視形状及び第２絶縁フィルム１２の平面視形状は、特に限定されるものではないが、例えば、長方形、正方形等が挙げられる。
前記第１絶縁フィルム１１の厚さＹ及び第２絶縁フィルム１２の厚さＷは、１００μｍ〜２５０μｍの範囲であるのが好ましい。前記第１絶縁フィルム１１及び第２絶縁フィルム１２の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。
上記構成に係るタブリード１は、例えば、次のような方法で製造することができる。まず、本製造方法で使用する加熱加圧具３０の一例を図４に示す。
この加熱加圧具３０は、硬質体３１と、該硬質体３１における絶縁フィルムとの当接側の面に積層一体化された樹脂シート体３３とを備える。前記樹脂シート体３３としては、ゴム硬度が２０度〜９５度の樹脂シート体を用いる。前記加熱加圧具３０を２個準備して互いの樹脂シート体３３が向き合う態様で一方を上方側に他方を下方側に配置して使用する（図４参照）。
しかして、金属板２の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板２の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルム１１、１２を重ね合わせた状態でこれらを前記上下一対の加熱加圧具３０で挟み込んで熱プレスする（図４参照）。この時、上側の加熱加圧具３０の樹脂シート体３３の下面の凹部３４の平坦面が、前記上側の絶縁フィルム１１の上面に当接すると共に、下側の加熱加圧具３０の樹脂シート体３３の上面の凹部３４の平坦面が、前記下側の絶縁フィルム１２の下面に当接した状態で、熱プレスが行われる。
前記熱プレスを行うことによって、図１〜３に示すタブリード１が得られる。即ち、金属板２の長さ方向の一部の領域の一方の面に樹脂製の第１絶縁フィルム１１が接着され、前記一部の領域の他方の面に樹脂製の第２絶縁フィルム１２が接着され、前記第１絶縁フィルム１１の両端部と前記第２絶縁フィルム１２の両端部とが相互に溶着一体化されてなり、前記第１絶縁フィルム１１における、前記金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａが形成され、前記第２絶縁フィルム１２における、前記金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａが形成されているタブリード１を製造することができる。
図４に示す加熱加圧具３０を用いた製造方法において、熱プレス時における、加熱加圧具３０の温度は１７０℃〜２５０℃であるのが好ましい。また、熱プレス時における、加熱加圧具３０による加圧圧力は７００Ｎ〜３０００Ｎであるのが好ましい。また、この熱プレス時における、熱プレス時間は３秒〜１５秒であるのが好ましい。中でも、これら３つの好適条件を満たしているのが特に好ましく、この場合には、加熱加圧具３０に膨隆部形成用凹陥部が存在していなくとも、前記第１、２膨隆部１１ａ、１２ａを備えたタブリード１を確実に製造することができる。
前記図４に示す加熱加圧具３０に替えて、図５〜７に示す加熱加圧具３０を使用して、図１〜３に示す構成のタブリード１を製造することができる。
図５に示す加熱加圧具３０は、硬質体３１と、該硬質体３１における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層された樹脂シート体３３とを備え、前記樹脂シート体３３の表面（非積層面）の凹部３４における金属板の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に、膨隆部形成用凹陥部３６が設けられている。
この加熱加圧具３０を２個使用して上記と同様にして熱プレスを行う。そうすると、上側の加熱加圧具３０の樹脂シート体３３の凹部３４の下面が、前記上側の絶縁フィルム１１の上面に当接すると共に、下側の加熱加圧具３０の樹脂シート体３３の凹部３４の上面が、前記下側の絶縁フィルム１２の下面に当接した状態で、熱プレスが行われ、この時、樹脂シート体３３の表面（非積層面）の凹部３４における金属板の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に、膨隆部形成用凹陥部３６が設けられているので、第１絶縁フィルム１１における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａが形成され、第２絶縁フィルム１２における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａが形成されたタブリード１（図１〜３参照）を製造することができる。
図６に示す加熱加圧具３０は、硬質体３１を備え、該硬質体３１の絶縁フィルムとの当接面の凹部３２における金属板２の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に、膨隆部形成用凹陥部３５が設けられている。
この加熱加圧具３０を２個使用して上記と同様にして熱プレスを行う。そうすると、上側の加熱加圧具３０の硬質体３１の凹部３２の下面が、前記上側の絶縁フィルム１１の上面に当接すると共に、下側の加熱加圧具３０の硬質体３１の凹部３２の上面が、前記下側の絶縁フィルム１２の下面に当接した状態で、熱プレスが行われ、この時、硬質体３１の凹部３２における金属板の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に、膨隆部形成用凹陥部３５が設けられているので、第１絶縁フィルム１１における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａが形成され、第２絶縁フィルム１２における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａが形成されたタブリード１（図１〜３参照）を製造することができる。
図７に示す加熱加圧具３０は、硬質体３１と、該硬質体３１における絶縁フィルムとの当接側の面に積層された樹脂シート体３３と備え、硬質体３１の前記当接側の凹部３２における金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に、膨隆部形成用凹陥部３５が設けられ、樹脂シート体３３の一部が、硬質体３１の凹部３２内及び膨隆部形成用凹陥部３５内に埋入一体化されてなる。前記樹脂シート体３３の表面（非積層面）は、平坦面に形成されている。
この加熱加圧具３０を２個使用して上記と同様にして熱プレスを行う。そうすると、上側の加熱加圧具３０の樹脂シート体３３の下面（平坦面）が、前記上側の絶縁フィルム１１の上面に当接すると共に、下側の加熱加圧具３０の樹脂シート体３３の上面（平坦面）が、前記下側の絶縁フィルム１２の下面に当接した状態で、熱プレスが行われ、この時、硬質体３１の積層面における金属板の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に、膨隆部形成用凹陥部３５が設けられているので、この膨隆部形成用凹陥部３５に対応する樹脂シート体３３の部分が熱プレス時に窪みやすく、これにより、第１絶縁フィルム１１における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部１１ａが形成され、第２絶縁フィルム１２における、金属板２の幅方向の両端２１、２２及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部１２ａが形成されたタブリード１（図１〜３参照）を製造することができる。
前記加熱加圧具３０を構成する硬質体３１の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属（アルミニウム、鉄等）などが挙げられる。
前記加熱加圧具３０を構成する樹脂シート体３３の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、合成樹脂（ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等）、合成樹脂エラストマー（オレフィン系エラストマー、シリコーン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等）、ゴム（フッ素系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等）などが挙げられる。
前記樹脂シート体３３のゴム硬度は、２０度〜９５度の範囲であるのが好ましい。前記樹脂シート体３３としては、ゴム硬度の異なる複数種類の樹脂シートを積層したものを使用してもよい。
前記樹脂シート体３３に使用できる樹脂の物性値の例を３例以下に示すが、特にこのような特性値を有したゴムに限定されるものではない。
１）フッ素樹脂：熱膨張率３．０×１０-4℃、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ、比熱１６００Ｊ／ｋｇ・Ｋ
２）シリコーンゴム：熱膨張率１．６×１０-4℃、熱伝導率０．２３Ｗ／ｍ・Ｋ、比熱１６５０Ｊ／ｋｇ・Ｋ。
前記膨隆部形成用凹陥部３５、３６の深さＤは、
凹み率（％）＝｛深さＤ／（金属板の厚さ×０．５＋絶縁フィルムの厚さ×０．５）｝×１００
上記計算式で算出される凹み率が５％〜１００％の範囲になるように設定されるのが好ましい。なお、前記式中、絶縁フィルムの厚さは、上下の２枚の合計厚さである。
本発明に係るタブリード１を用いて構成された電池６０の一実施形態を図８に示す。本実施形態の電池６０は、非水電解質リチウム２次電池である。この電池６０は、フィルム状の正極とフィルム状の負極とがセパレータを介して重ね合わせ状に配置され、これら正極と負極の間に非水電解質が介在するように構成されてリチウムイオンの伝達により充放電可能に構成されたものである。これら正極、負極及び電解質を含んでなる電池本体部５９は、外装体５０により液密状態に被覆されている、即ち外装体５０の内部に封入されている（図８参照）。
前記正極に対して正極タブリード１の一端部が電気的に接続され、該正極タブリード１の他端部が前記外装体５０の外部に露出されている（導出されている）（図８、９参照）。図９に示すように、前記正極タブリード１の長さ方向の中間部領域の両面の絶縁フィルム１１、１２を挟み込む態様で前記外装体５０の縁部が配置され、この外装体５０の内側層５１の縁部がヒートシール等によってタブリード１の絶縁フィルム１１、１２に封止接合されている。
また、前記負極に対して負極タブリード１の一端部が電気的に接続され、該負極タブリード１の他端部が前記外装体５０の外部に露出されている（導出されている）（図８、９参照）。図９に示すように、前記負極タブリード１の長さ方向の中間部領域の両面の絶縁フィルム１１、１２を挟み込む態様で前記外装体５０の縁部が配置され、この外装体５０の内側層５１の縁部がヒートシール等によってタブリード１の絶縁フィルム１１、１２に封止接合されている（図９参照）。
前記正極としては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知の正極材料を用いることができ、具体的には例えば、正極活物質としてのリチウム塩（ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＦｅＯ2）、導電剤であるカーボン粉末、結着剤としてのＰＶＤＦを混合した混合組成物を、正極集電体であるアルミニウム板の表面に塗布、乾燥して形成された正極などを例示できる。前記カーボン粉末としては、特に限定されるものではないが、例えば粉体の黒鉛、粒状の黒鉛、フラーレンの黒鉛、カーボンナノチューブ等を例示できる。
また、前記負極としては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知の負極材料を用いることができ、具体的には例えば、負極活物質としての黒鉛粉末、結着剤としてのＰＶＤＦを混合した混合組成物を、負極集電体である銅板の表面に塗布、乾燥して形成された負極などを例示できる。
また、前記電解質としては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知の非水電解質を用いることができる。この非水電解質としては、非水溶媒と電解質とを含有してなるゲル状のものが好適である。前記非水溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。前記電解質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4等が挙げられる。
また、前記セパレータとしては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知のセパレータを用いることができる。具体的には、例えば、多孔質ポリプロピレン等が挙げられる。
前記外装体５０としては、例えば、金属箔層５２の一方の面に耐熱性樹脂層（外側層）５３が積層一体化されると共に、前記金属箔層５２の他方の面に熱可塑性樹脂層（内側層）５１が積層一体化されてなる外装体等が挙げられる。中でも、前記外装体５０としては、金属箔層５２の上面に第１接着剤層を介して耐熱性樹脂層（外側層）５３が積層一体化されると共に、前記金属箔層５２の下面に第２接着剤層を介して熱可塑性樹脂層（内側層）５１が積層一体化された構成であるのが好ましい。
前記耐熱性樹脂層（外側層）５３としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイロンフィルム等のポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等が挙げられ、これらの延伸フィルムが好ましく用いられる。中でも、前記耐熱性樹脂層２としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを用いるのが特に好ましい。前記ナイロンフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、６ナイロンフィルム、６，６ナイロンフィルム、ＭＸＤナイロンフィルム等が挙げられる。なお、前記耐熱性樹脂層２は、単層で形成されていても良いし、或いは、例えばポリエステルフィルム／ポリアミドフィルムからなる複層（ＰＥＴフィルム／ナイロンフィルムからなる複層等）で形成されていても良い。前記耐熱性樹脂層２の厚さは、１２μｍ〜５０μｍであるのが好ましい。
前記熱可塑性樹脂層（内側層）５１は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液などに対しても優れた耐薬品性を具備させると共に、包材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。
前記熱可塑性樹脂層５１としては、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂未延伸フィルム層であるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム層は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂層５１の厚さは、２０μｍ〜８０μｍに設定されるのが好ましい。
前記金属箔層５２は、外装体５０に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。前記金属箔層５２としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられ、アルミニウム箔が一般的に用いられる。前記金属箔層５２の厚さは、２０μｍ〜１００μｍであるのが好ましい。２０μｍ以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、１００μｍ以下であることで張り出し成形時や絞り成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
＜実施例１＞
厚さ２００μｍの銅板の表面に厚さ２μｍのニッケルメッキが施されてなる金属板（長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ）２、および長さ７０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ１００μｍの樹脂製絶縁フィルム１１、１２を２枚準備する（図４参照）。
また、金属製の略板状の硬質体３１の片面にゴム硬度が６０度のフッ素樹脂製樹脂シート体３３が積層一体化されてなる加熱加圧具３０を上下一対準備する（図４参照）。前記樹脂シート体３３における非積層面（熱プレス時に絶縁フィルムと当接する面）には、前記絶縁フィルムと平面視略同一形状の凹部３４が形成されている。
次に、前記金属板２の両面に、各面の長さ方向の一部の領域を被覆するようにそれぞれ、前記絶縁フィルム１１、１２を重ね合わせて配置し、これらを上下一対の前記加熱加圧具３０で挟み込んで熱プレスする（図４参照）。この時、前記加熱加圧具３０を互いの樹脂シート体３３が向き合う態様でそれぞれ上下に配置する（図４参照）。前記熱プレス時における、前記加熱加圧具３０の温度は１９０℃であり、加熱加圧具３０による加圧圧力は１０００Ｎであり、熱プレス時間は７秒である。このような熱プレスを行うことによって、図３に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリード１は、その断面の光学顕微鏡写真を撮影し、その拡大画像（図１０参照）から、第１膨隆率が２．５％、第２膨隆率が２．５％であることがわかった。
＜実施例２＞
熱プレス時における、加熱加圧具の温度を２１０℃、加熱加圧具による加圧圧力を１０００Ｎ、熱プレス時間を７秒に設定した以外は、実施例１と同様にして、図３に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリード１は、その断面の光学顕微鏡写真を撮影し、その拡大画像から、第１膨隆率が５０％、第２膨隆率が５０％であることがわかった。
＜実施例３＞
熱プレス時における、加熱加圧具の温度を２４０℃、加熱加圧具による加圧圧力を１０００Ｎ、熱プレス時間を７秒に設定した以外は、実施例１と同様にして、図３に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリード１は、その断面の光学顕微鏡写真を撮影し、その拡大画像から、第１膨隆率が９０％、第２膨隆率が９０％であることがわかった。
＜比較例１＞
熱プレス時における、加熱加圧具の温度を１６０℃、加熱加圧具による加圧圧力を１０００Ｎ、熱プレス時間を７秒に設定した以外は、実施例１と同様にして、タブリードを得た。
得られたタブリードは、その断面の光学顕微鏡写真を撮影し、その拡大画像から、第１膨隆率が０％、第２膨隆率が０％であり、膨隆部が形成されていないことがわかった。
上記のようにして得られた各タブリードについて下記評価法に基づいて評価を行った。その結果を表１に示す。
＜絶縁性評価方法（短絡有無の評価）＞
タブリード１の両面に、外装体５０を重ね合わせた状態で、ヒートシール温度２２０℃、加圧圧力１．５ｋＮ、時間１５秒でヒートシールする（図９参照）。前記外装体５０として、厚さ４０μｍのアルミニウム箔（金属層）５２の一方の面に厚さ２０μｍの２軸延伸ナイロンフィルム（外側層）５３が積層され、前記アルミニウム箔の他方の面に厚さ４０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルム（内側層）５１が積層されてなる外装フィルムを用いる。なお、外装体をヒートシールする際の前記条件は、一般的な条件よりも厳しい条件である。
次に、タブリードの両面に外装体をヒートシールしたものについてその断面の光学顕微鏡写真を撮影し、その拡大画像を観察することによって、タブリードの金属板２と、外装体の金属層５２との間の短絡の有無を調べ、短絡のないものを「○」（合格）とし、短絡が認められたものを「×」（不合格）とする。
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜３のタブリードは、これに外装体を厳しいヒートシール条件でヒートシールしても、タブリードの金属板と外装体の金属層との間に短絡を生じず、十分な絶縁性が確保されていた。従って、例えば、電池内部の電解液漏れを防止するために厳しいヒートシール条件を採用して本発明のタブリードに外装体をヒートシールした場合であっても、短絡を生じず、十分な絶縁性を確保できる。
これに対し、膨隆部を備えていない比較例１のタブリードでは、これに外装体を厳しいヒートシール条件でヒートシールすると、短絡を生じていた。
本発明に係るタブリードは、例えば、リチウムイオン２次電池等の２次電池や、キャパシター等の電気化学デバイスの電気端子として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
１…タブリード
２…金属板
１１…第１絶縁フィルム
１１ａ…第１膨隆部
１１ｂ…第１平坦部
１２…第２絶縁フィルム
１２ａ…第２膨隆部
１２ｂ…第２平坦部
２１…金属板の端（端縁）
２２…金属板の端（端縁）
３０…加熱加圧具
３１…硬質体
３２…凹部（硬質体）
３３…樹脂シート体
３４…凹部（樹脂シート体）
３５…膨隆部形成用凹陥部（硬質体）
３６…膨隆部形成用凹陥部（樹脂シート体）

Claims (10)

  1. 金属板の長さ方向の一部の領域の一方の面に樹脂製の第１絶縁フィルムが接着され、前記一部の領域の他方の面に樹脂製の第２絶縁フィルムが接着され、前記第１絶縁フィルムの両端部と前記第２絶縁フィルムの両端部とが相互に溶着一体化されてなり、
    前記第１絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第１膨隆部が形成され、
    前記第２絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に厚さ方向の外方に突出する第２膨隆部が形成されていることをことを特徴とするタブリード。
  2. 前記第１絶縁フィルムの第１膨隆部の最大厚さを「Ｘ」（μｍ）とし、前記第１絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の中間部に対応する位置の厚さを「Ｙ」（μｍ）としたとき、
    第１膨隆率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００
    上記計算式で算出される第１膨隆率が１％〜１００％の範囲であり、
    前記第２絶縁フィルムの第２膨隆部の最大厚さを「Ｖ」（μｍ）とし、前記第２絶縁フィルムにおける、前記金属板の幅方向の中間部に対応する位置の厚さを「Ｗ」（μｍ）としたとき、
    第２膨隆率（％）＝｛（Ｖ−Ｗ）／Ｗ｝×１００
    上記計算式で算出される第２膨隆率が１％〜１００％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のタブリード。
  3. １００μｍ≦Ｙ≦２５０μｍの関係式および１００μｍ≦Ｗ≦２５０μｍの関係式が成立する請求項２に記載のタブリード。
  4. 前記第１膨隆部の頂点の位置は、該第１膨隆部に対応する前記金属板の端縁よりも幅方向の外方にあり、前記第２膨隆部の頂点の位置は、該第２膨隆部に対応する前記金属板の端縁よりも幅方向の外方にある請求項１〜３のいずれか１項に記載のタブリード。
  5. 金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
    前記加熱加圧具として、
    硬質体と、該硬質体における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層されたゴム硬度が２０度〜９５度の樹脂シート体とを備えた加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
  6. 前記熱プレス時において、前記加熱加圧具の温度が１７０℃〜２５０℃であり、前記加熱加圧具による加圧圧力が７００Ｎ〜３０００Ｎであり、熱プレス時間が３秒〜１５秒である請求項５に記載のタブリードの製造方法。
  7. 金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
    前記加熱加圧具として、
    硬質体と、該硬質体における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層された樹脂シート体と備え、前記樹脂シート体の表面における前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に膨隆部形成用凹陥部が設けられてなる加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
  8. 金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
    前記加熱加圧具として、
    硬質体を備え、該硬質体の前記絶縁フィルムとの当接面における前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に膨隆部形成用凹陥部が設けられてなる加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
  9. 金属板の長さ方向の一部の領域を被覆するように該金属板の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルムを重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることによってタブリードを製造する方法において、
    前記加熱加圧具として、
    硬質体と、該硬質体における前記絶縁フィルムとの当接側の面に積層された樹脂シート体と備え、前記硬質体の前記当接側の面における前記金属板の幅方向の両端及びその近傍に対応する領域に膨隆部形成用凹陥部が設けられ、前記樹脂シート体の一部が、前記硬質体の膨隆部形成用凹陥部内に埋入一体化されてなる加熱加圧具を用いることを特徴とするタブリードの製造方法。
  10. 前記樹脂シート体のゴム硬度が２０度〜９５度である請求項７または９に記載のタブリードの製造方法。
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