JP2017117705A - Lead member and battery employing the lead member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池から電気を取り出す端子として用いられるアルミニウム箔からなるリード部材および該リード部材を用いた電池に関する。 The present invention relates to a lead member made of an aluminum foil used as a terminal for taking out electricity from a battery, and a battery using the lead member.
特許文献1は、ポリマー型の薄型電池に係る発明であって、バリやカエリのない集電端子を用いることで、短絡や電池内部への水分や酸素の侵入を阻止することが開示されている。
特許文献2は、シート電池に係る発明であって、シート状の外装部材から電池外部へと突出するリード端子を備え、当該リード端子の横断面の形状をリード端子の外側に先細り状とすることが開示されている。
特許文献3は、ポリマー電池のタブ構造に係る発明であって、所定の断面形状を備えた厚さ50〜500μmのタブを用いることが開示されている。
近年、リチウムイオン電池の容量増大の技術が進んでおり、それに伴い、当該電池に用いられるタブリード(リード部材)の導体抵抗がネックになりつつある。この対策としては、リード導体の断面積を大きくするために、リード部材の幅巾を広げたり厚さを増やすことが考えられる。しかし、幅巾を広げると電池サイズが大きくなってしまい、厚さを増やすと導体と絶縁樹脂フィルムとの適切な接着がなされない場合がある。 In recent years, techniques for increasing the capacity of lithium ion batteries have progressed, and accordingly, the conductor resistance of tab leads (lead members) used in the batteries is becoming a bottleneck. As a countermeasure, it is conceivable to increase the width or thickness of the lead member in order to increase the cross-sectional area of the lead conductor. However, when the width is increased, the battery size increases, and when the thickness is increased, the conductor and the insulating resin film may not be properly bonded.
本発明は、リード部材の導体が厚くても絶縁樹脂フィルムの接着層の厚さを必要以上に増すことなく、導体と絶縁樹脂フィルムとが適切に接着可能なリード部材とこれを用いた電池の提供を目的とする。 The present invention provides a lead member capable of appropriately bonding a conductor and an insulating resin film without increasing the thickness of the adhesive layer of the insulating resin film more than necessary even when the conductor of the lead member is thick, and a battery using the lead member. For the purpose of provision.
本発明によるリード部材は、
金属箔からなる導体の両面から前記導体の長さ方向の両端部以外の箇所に一対の絶縁樹脂フィルムが貼り合わされたリード部材であって、
前記一対の絶縁樹脂フィルムは、前記導体と接する側に接着層を備えるとともに、前記導体の前記長さ方向に直交する幅方向において前記導体の外方にはみ出るように配置されて、前記導体の外方にはみ出した部分の前記接着層が互いに貼り合わされ、
前記導体は、前記幅方向に沿った断面において、
前記幅方向の両端部以外の箇所であって前記導体の両面が平行となっている平行部と、
前記平行部から前記幅方向の前記両端部に向けて厚さが漸減する漸減部と、
前記漸減部よりもさらに前記幅方向の前記両端部側に設けられた縁端部と、
を備え、
前記漸減部は前記平行部に対して45度以下の傾きを有する一方、前記縁端部は前記平行部に対して45度以上の傾きを有し、
前記平行部の厚さが前記接着層の厚さの4倍以上10倍以下であり、
前記漸減部と前記縁端部との境界部分の厚さが前記平行部の厚さの0.4倍以上0.7倍以下であり、
前記一対の絶縁樹脂フィルムのいずれかと前記導体との接触面積(mm2)を前記接着層の厚さ(mm)で割った値が2000(mm)以上である。
The lead member according to the present invention is
It is a lead member in which a pair of insulating resin films are bonded to locations other than both ends in the length direction of the conductor from both sides of a conductor made of metal foil,
The pair of insulating resin films includes an adhesive layer on a side in contact with the conductor, and is disposed so as to protrude outward from the conductor in a width direction orthogonal to the length direction of the conductor. The adhesive layers of the protruding part are stuck together,
In the cross section along the width direction, the conductor,
A parallel part where both sides of the conductor are parallel to each other at both ends in the width direction;
A gradually decreasing portion in which the thickness gradually decreases from the parallel portion toward the both end portions in the width direction;
Edge portions provided on the both end sides in the width direction further than the gradually decreasing portion; and
With
The gradually decreasing part has an inclination of 45 degrees or less with respect to the parallel part, while the edge part has an inclination of 45 degrees or more with respect to the parallel part,
The parallel part has a thickness of 4 to 10 times the thickness of the adhesive layer,
The thickness of the boundary portion between the gradually decreasing portion and the edge portion is not less than 0.4 times and not more than 0.7 times the thickness of the parallel portion,
A value obtained by dividing the contact area (mm 2 ) between one of the pair of insulating resin films and the conductor by the thickness (mm) of the adhesive layer is 2000 (mm) or more.
また、本発明による電池は、
上記に記載のリード部材を有する電池であって、
発電素子が包材内に収容され、
前記リード部材が前記発電素子の電極と接続され、
前記リード部材と前記一対の絶縁樹脂フィルムの長さ方向の一端が前記包材の外側に配置されている。
The battery according to the present invention is
A battery having the lead member described above,
The power generation element is contained in the packaging material,
The lead member is connected to an electrode of the power generation element;
One end of the lead member and the pair of insulating resin films in the length direction is disposed outside the packaging material.
本発明によれば、リード部材の導体が厚くても絶縁樹脂フィルムの接着層の厚さを必要以上に増すことなく、導体と絶縁樹脂フィルムとが適切に接着可能なリード部材とこれを用いた電池を提供することができる。 According to the present invention, even if the conductor of the lead member is thick, the lead member capable of appropriately bonding the conductor and the insulating resin film without increasing the thickness of the adhesive layer of the insulating resin film more than necessary is used. A battery can be provided.
〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明にかかるリード部材の一実施形態は、
(1)金属箔からなる導体の両面から前記導体の長さ方向の両端部以外の箇所に一対の絶縁樹脂フィルムが貼り合わされたリード部材であって、
前記一対の絶縁樹脂フィルムは、前記導体と接する側に接着層を備えるとともに、前記導体の前記長さ方向に直交する幅方向において前記導体の外方にはみ出るように配置されて、前記導体の外方にはみ出した部分の前記接着層が互いに貼り合わされ、
前記導体は、前記幅方向に沿った断面において、
前記幅方向の両端部以外の箇所であって前記導体の両面が平行となっている平行部と、
前記平行部から前記幅方向の前記両端部に向けて厚さが漸減する漸減部と、
前記漸減部よりもさらに前記幅方向の前記両端部側に設けられた縁端部と、
を備え、
前記漸減部は前記平行部に対して45度以下の傾きを有する一方、前記縁端部は前記平行部に対して45度以上の傾きを有し、
前記平行部の厚さが前記接着層の厚さの4倍以上10倍以下であり、
前記漸減部と前記縁端部との境界部分の厚さが前記平行部の厚さの0.4倍以上0.7倍以下であり、
前記一対の絶縁樹脂フィルムのいずれかと前記導体との接触面積(mm2)を前記接着層の厚さ(mm)で割った値が2000(mm)以上である。
この構成によれば、接着層の厚さを必要以上に増すことなく、導体と絶縁樹脂フィルムとが適切に接着可能である。
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
First, an outline of an embodiment of the present invention will be described.
One embodiment of the lead member according to the present invention is:
(1) A lead member in which a pair of insulating resin films are bonded to a portion other than both end portions in the length direction of the conductor from both sides of a conductor made of metal foil,
The pair of insulating resin films includes an adhesive layer on a side in contact with the conductor, and is disposed so as to protrude outward from the conductor in a width direction orthogonal to the length direction of the conductor. The adhesive layers of the protruding part are stuck together,
In the cross section along the width direction, the conductor,
A parallel part where both sides of the conductor are parallel to each other at both ends in the width direction;
A gradually decreasing portion in which the thickness gradually decreases from the parallel portion toward the both end portions in the width direction;
Edge portions provided on the both end sides in the width direction further than the gradually decreasing portion; and
With
The gradually decreasing part has an inclination of 45 degrees or less with respect to the parallel part, while the edge part has an inclination of 45 degrees or more with respect to the parallel part,
The parallel part has a thickness of 4 to 10 times the thickness of the adhesive layer,
The thickness of the boundary portion between the gradually decreasing portion and the edge portion is not less than 0.4 times and not more than 0.7 times the thickness of the parallel portion,
A value obtained by dividing the contact area (mm 2 ) between one of the pair of insulating resin films and the conductor by the thickness (mm) of the adhesive layer is 2000 (mm) or more.
According to this configuration, the conductor and the insulating resin film can be appropriately bonded without increasing the thickness of the adhesive layer more than necessary.
(2)前記幅方向に沿った前記漸減部の幅は、前記導体の幅の1〜10%であることが好ましい。
漸減部の幅をなるべく短くすることで、導体の断面積をできるだけ大きくすることができ、電池の容量増大を促進させることができる。
(2) The width of the gradually decreasing portion along the width direction is preferably 1 to 10% of the width of the conductor.
By reducing the width of the gradually decreasing portion as much as possible, the cross-sectional area of the conductor can be increased as much as possible, and the increase in battery capacity can be promoted.
(3)前記漸減部および前記縁端部の表面に有機酸を含む樹脂と金属塩の複合皮膜層が形成されていて、前記複合皮膜層が前記接着層に密着していることが好ましい。
漸減部および縁端部を表面処理することで、導体と絶縁フィルムとの密着を向上させることができる。
(3) It is preferable that a composite coating layer of a resin containing an organic acid and a metal salt is formed on the surface of the gradually decreasing portion and the edge portion, and the composite coating layer is in close contact with the adhesive layer.
By surface-treating the gradually decreasing portion and the edge portion, adhesion between the conductor and the insulating film can be improved.
(4)前記導体は、質別記号がOであるものであることが好ましい。
O材を使用することで、リード部材を電池内外の他の金属部材に溶接する場合に、不良とならず、また、リード部材を電池外で折り曲げた場合にリード部材が折れ曲がり部で破断することがない。
(4) It is preferable that the said conductor is what the classification code is O.
By using O material, when the lead member is welded to other metal members inside and outside the battery, it does not become defective, and when the lead member is bent outside the battery, the lead member bends and breaks at the bent portion. There is no.
(5)前記導体は、前記平行部の硬度と前記漸減部の硬度とが同等であることが好ましい。
導体の硬度をできるだけ均一化することで、導体抵抗の増加を抑えることができる。
(5) In the conductor, it is preferable that the parallel portion has the same hardness as the gradually decreasing portion.
By making the hardness of the conductor as uniform as possible, an increase in conductor resistance can be suppressed.
また、本発明にかかる電池の一実施形態は、
(6)上記の(1)から(5)に記載のリード部材を有する電池であって、
発電素子が包材内に収容され、
前記リード部材が前記発電素子の電極と接続され、
前記リード部材と前記一対の絶縁樹脂フィルムの長さ方向の一端が前記包材の外側に配置されている。
この構成によれば、小型で容量の大きな電池を提供することができる。
Moreover, one embodiment of the battery according to the present invention is:
(6) A battery having the lead member according to (1) to (5) above,
The power generation element is contained in the packaging material,
The lead member is connected to an electrode of the power generation element;
One end of the lead member and the pair of insulating resin films in the length direction is disposed outside the packaging material.
According to this configuration, a small battery having a large capacity can be provided.
〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係るリード部材および電池の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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。
<Details of Embodiment of the Present Invention>
Examples of embodiments of a lead member and a battery according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
図1および2を参照して、本発明によるリード部材の概略とその使用形態を説明する。図1(a)は、電池の外観を示す図であり、図1(b)は、リード部材の封着状態を示す図であり、図1(c)は、リード部材の平面図である。 With reference to FIG. 1 and 2, the outline of the lead member by this invention and its usage form are demonstrated. FIG. 1A is a view showing the appearance of the battery, FIG. 1B is a view showing a sealed state of the lead member, and FIG. 1C is a plan view of the lead member.
図1(a)に示すように、電池1は、金属箔を含む多層フィルムからなる封入体2(包材の一例)を備えている。本実施形態における電池1は、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質電池である。封入体2は、図示省略するが、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した積層電極群(発電素子の一例)および電解液を収納している。正極板にはリード部材3が接続され、負極板にはリード部材3’が接続されている。
As shown to Fig.1 (a), the
封入体2は、電池1の外装ケースとなるもので、例えば、矩形状の2枚の多層フィルム周辺の外周部分を熱溶着してシール部6とすることにより密封される。図1(b)に示すように、封入体2は、少なくとも3層の積層体である多層フィルムから構成されている。最内層フィルム2aは、電解液で溶解されずシール部6から電解液が漏出するのを防止するのに適したものとしてポリオレフィン樹脂(例:無水マレイン酸変性低密度ポリエチレンまたはポリプロピレン)が用いられる。金属箔層2bは、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属箔が用いられ、電解液に対する密封性を高めている。最外層フィルム2cは、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で形成され、薄い金属箔層2bを保護している。
The
図1(c)に示すように、リード部材3(3’)は、薄い金属箔が略長方形状にカットされた導体4(4’)を備えている。リード部材3(3’)には、絶縁樹脂フィルム5が予め熱溶着により接合されている。この絶縁樹脂フィルム5と封入体2とが熱融着されることで、リード部材3(3’)と封入体2とが密着される。リード部材3(3’)は封入体2に密封され、リード部材3およびリード部材3’の先端部は、絶縁樹脂フィルム5を介して封入体2のシール部6から突出している。本実施形態においては、リード部材3(3’)が封入体2のシール部6から突出する方向(図1(c)の縦方向)をリード部材3(3’)の長さ方向とし、当該長さ方向と直交する方向(図1(c)の横方向)をリード部材3(3’)の幅方向とする。
As shown in FIG. 1C, the lead member 3 (3 ') includes a conductor 4 (4') obtained by cutting a thin metal foil into a substantially rectangular shape. An insulating
導体4(4’)は、リード部材3(3’)が用いられる電池の形状や容量により異なるが、例えば、長さが20mm〜70mm、幅が1mm〜90mmである。導体4(4’)は、長さより幅の方が大きい場合もある。 The conductor 4 (4 ') varies depending on the shape and capacity of the battery in which the lead member 3 (3') is used, but has a length of 20 mm to 70 mm and a width of 1 mm to 90 mm, for example. The conductor 4 (4 ') may have a width larger than the length.
導体4(4’)の長さ方向の両端を除く部分(中間部分)は、絶縁樹脂フィルム5で覆われ、その長さ方向における上端部4aと下端部4bとが露出されている。導体4(4’)の上端部4aは、封入体2から外側に露出され外部装置等への接続端子とされ、下端部4bは、封入体2内で電池1の電極板リード7との接続部とされる。
A portion (intermediate portion) excluding both ends in the length direction of the conductor 4 (4 ') is covered with an insulating
絶縁樹脂フィルム5は、図1(b)に示すように、導体4(4’)の両面に位置を合わせて貼り合わされる。絶縁樹脂フィルム5は、導体4(4’)の長さより短く、導体4の幅より広いものが用いられる。絶縁樹脂フィルム5は、例えば、長さが10mm〜20mm、幅は導体4(4’)の幅よりも1mm〜10mm程度大きいものが用いられる。
As shown in FIG. 1B, the insulating
絶縁樹脂フィルム5は、導体4(4’)の両面にそれぞれ接着される接着層5aと、耐熱性を有し封入体2(の最内層フィルム2a)と融着される耐熱層5bとの2層で形成されている。接着層5aは、加熱溶融により導体4(4’)に密着させて、導体界面における良好な密封封止を形成する。耐熱層5bは、接着層5aの融点より高い融点のものが用いられ、導体4(4’)との密封封止時には溶融が生じないようにして形状を保持する。そして、封入体2とのシール時に、耐熱層5bと封入体2と融着させることで、封入体2内の金属箔層2bと導体4(4’)が電気的に短絡しないようにすることができる。
なお、絶縁樹脂フィルムは一層または三層以上から構成されてもよい。
The insulating
The insulating resin film may be composed of one layer or three or more layers.
図1(c)に示すように、絶縁樹脂フィルム5は、導体4(4’)の長さ方向の両端部4a,4bが露出された状態で、導体4(4’)の幅方向において導体4(4’)の外方にはみ出るように配置されている。そして、絶縁樹脂フィルム5は、導体4(4’)の外方にはみ出した部分が互いに貼り合わされている。
As shown in FIG. 1C, the insulating
図2(a)は、比較例に係るリード部材の幅方向の断面図であり、(b)は、比較例に係るリード部材の平面図である。
図2(a)、(b)に示すように、比較例に係るリード部材103は、導体104と、接着層105aおよび耐熱層105bを有する絶縁樹脂フィルム105とを備えている。導体104は、その幅方向の断面において、絶縁樹脂フィルム105(の接着層105a)が貼り付けられる上面104aおよび下面104bと、上面104aおよび下面104bと垂直な側面104cとからなる長方形状を有している。このように断面長方形状の導体104を備えたリード部材103では、導体104の厚さに対して絶縁樹脂フィルム105の接着層105aの厚さが不十分であると、図2(a)に示すように、導体104の側面104cと接着層105aとの間に隙間が空いてしまい、導体の両脇を接着剤で密封することができない。
FIG. 2A is a cross-sectional view in the width direction of the lead member according to the comparative example, and FIG. 2B is a plan view of the lead member according to the comparative example.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
なお、導体104の側面104cと接着層105aとの間に隙間が空かないようにするためには、接着層105aを厚くすることが考えられる。しかし、接着層105aの厚さを増やし過ぎると、図2(b)に示すように、絶縁樹脂フィルム105を導体104の両面から貼り合わせる際に、耐熱層105bの外側に接着層105aがはみ出してしまう。このはみ出した接着層105aにより、リード部材103と集電体(不図示)とを溶接したり、リード部材103と他のリード部材とを溶接したりする際に、不具合が生じるおそれがある。
In order to prevent a gap between the
そこで、本出願の発明者は、上記事情を総合的に考慮して、リード部材の導体が厚くても絶縁樹脂フィルムの接着層の厚さを必要以上に増すことなく、導体と絶縁樹脂フィルムとが適切に接着可能な構成を見出した。以下に、その構成について詳述する。 Therefore, the inventor of the present application comprehensively considers the above circumstances, without increasing the thickness of the adhesive layer of the insulating resin film more than necessary, even if the conductor of the lead member is thick, the conductor and the insulating resin film Found a structure that can be properly bonded. The configuration will be described in detail below.
図3(a)は、絶縁樹脂フィルム5が貼り付けられる前の導体4(4’)の幅方向における一部拡大断面図であり、図3(b)は、図1(c)に示されるリード部材3(3’)のIII−III線断面図である。
図3(a)に示すように、本実施形態に係る導体4(4’)は、その幅方向断面(導体4の長さ方向に垂直な断面)において、平行部41と、漸減部42と、縁端部43と、を備えている。
平行部41は、導体4(4’)の幅方向における両端部以外の箇所であって、導体4(4’)の両面(上面と下面)が略平行となっている部分である。平行部41の厚さT1は、例えば、0.1mm〜0.4mmである。
Fig.3 (a) is a partial expanded sectional view in the width direction of the conductor 4 (4 ') before the insulating
As shown in FIG. 3 (a), the conductor 4 (4 ′) according to the present embodiment has a
The
漸減部42は、平行部41から幅方向の両端部に向けて導体4(4’)の厚さが漸減する部分である。漸減部42は、平行部41に対して45度以下の傾きを有している、すなわち、平行部41の延長線と漸減部42との角度θ1が45度以下となる。漸減部42が平行部41に対して45度よりも大きい傾きを有していると、絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さをかなり厚くしないと導体の両脇を接着層で密封することができない。
The gradually decreasing
導体4(4’)の幅方向における漸減部42の長さ(幅)は1〜3mmであることが好ましい。導体4(4’)の幅が30mmであれば、導体幅に対する漸減部42の幅の割合は3.3〜10%である。導体4(4’)の幅が10mmであれば、導体幅に対する漸減部42の幅の割合は1〜3%である。合わせると漸減部42の幅は導体幅の1〜10%であることが好ましい。漸減部42の幅が平行部41の幅の1%よりも短いと、導体4(4’)の両面から絶縁樹脂フィルム5を貼り合わせた場合に導体4(4’)と接着層5aとの間に隙間が空きやすくなる。漸減部42の幅が平行部41の幅の3%程度あれば、接着層5aによる良好な密封封止が十分に実現可能である。漸減部42の幅をなるべく短くすることで、導体4(4’)の断面積をできるだけ大きくすることができ、電池1の容量増大を促進させることができる。なお、図3(a)に示す例では、導体4(4’)の上面側(図3(a)の上側)の漸減部42の傾きと下面側(図3(a)の下側)の漸減部42の傾きとは同一であるが、この傾きが多少異なっていても良い。
The length (width) of the gradually decreasing
縁端部43は、漸減部42よりもさらに導体4(4’)の両端部側の部分であって、本例においては、上面側の漸減部42の端部と下面側の漸減部42の端部とを直線的につないでいる部分である。縁端部43は、平行部41の延びる面と直交する傾きを有している、すなわち、平行部41の延長線と縁端部43との角度θ2が90度である。縁端部43(漸減部42と縁端部43との境界部分)の厚さT2は、平行部41の厚さT1の0.4倍以上0.7倍以下である。縁端部43の厚さT2が平行部41の厚さT1の0.4倍よりも薄いと、漸減部42の幅を長くする必要があり導体4(4’)の断面積が小さくなってしまう。一方、縁端部43の厚さT2が平行部41の厚さT1の0.4倍よりも厚いと、導体4(4’)の両面から絶縁樹脂フィルム5を貼り合わせた場合に、縁端部43と接着層5aとの間に隙間が空きやすくなる。
The
また、本例においては、導体4(4’)と各絶縁樹脂フィルム5との接触面積(mm2)を接着層5aの厚さ(mm)で割った値が2000(mm)以上となるように、導体4(4’)の幅と、絶縁樹脂フィルム5の長さと、接着層5aの厚さを規定している。すなわち、導体4(4’)の幅をD(図1(c)参照)とし、絶縁樹脂フィルム5の長さをL(図1(c)参照)とし、接着層5aの厚さをTa(図3(b)参照)とした場合、式「(D×L)/Ta≧2000」を満たすことが好ましい。例えば、導体4(4’)の幅Dが40mm、絶縁樹脂フィルム5の長さLが5mmである場合、接着層5aの厚さTaは、式「Ta≦(40×5)/2000」から、最大でも0.1mmと規定される、すなわち接着層5aの厚さTaは0.1mmあれば十分である。
Further, in this example, the value obtained by dividing the contact area (mm 2 ) between the conductor 4 (4 ′) and each insulating
なお、導体4(4’)の漸減部42を形成する際には、導体4(4’)を圧延して形成する方法の他、導体4(4’)をテーパ状の鋳型に入れてから押出したり、導体4(4’)の端部を切削したりする方法を用いることができる。
In addition, when forming the gradually decreasing
導体4(4’)は表面処理して絶縁フィルムとの密着を向上させるのが好ましい。導体4(4’)がアルミニウムの場合は、酸化被膜層を形成すること(例えば、ベーマイト処理)や、有機酸を含む樹脂と金属塩の複合被膜層を形成するのが好ましい。導体4(4’)が銅(メッキされた銅を含む)の場合は、有機酸を含む樹脂と金属塩の複合被膜を形成するのが好ましい。被膜層は、導体4(4’)の表面全体に形成してもよいが、特に漸減部42と縁端部43の表面に形成することが好ましい。
The conductor 4 (4 ') is preferably surface-treated to improve adhesion with the insulating film. When the conductor 4 (4 ') is aluminum, it is preferable to form an oxide film layer (for example, boehmite treatment) or to form a composite film layer of a resin containing an organic acid and a metal salt. When the conductor 4 (4 ') is copper (including plated copper), it is preferable to form a composite film of a resin containing an organic acid and a metal salt. The coating layer may be formed on the entire surface of the conductor 4 (4 ′), but it is particularly preferable to form the coating layer on the surfaces of the gradually decreasing
導体4(4’)の幅方向の端部をテーパ形状にする(導体端部に向けて厚さが漸減する漸減部42を形成する)場合は、当該端部をテーパ形状にした後に導体4(4’)を表面処理するのが好ましい。端部をテーパ形状にする加工(テーパ加工)により導体4(4’)の表面が削られることがあるが、テーパ加工後に表面処理すると、全面が表面処理された導体4(4’)を確実に得られる。特に、導体4(4’)をテーパ状の鋳型に入れてから押出す場合や、導体4(4’)の端部を切削する場合は、それらの加工後に導体4(4’)を表面処理するのが好ましい。導体4(4’)の幅方向端部をテーパ形状に加工することと導体4(4’)の表面処理とが相乗効果を奏して、導体4(4’)の幅方向端部で導体4(4’)と絶縁樹脂フィルム5とが強固に密着し、かつ隙間が生じない。したがって、電池1内部の電解液が漏れることがない。
When the end portion in the width direction of the conductor 4 (4 ′) is tapered (the gradually decreasing
導体4(4’)は、焼きなまししたものが好ましい。例えば、導体4(4’)は、ISO2107:2007に定められる質別記号がOであるもの(O材)が好ましい。O材を使用することで、リード部材3(3’)を電池内外の他の金属部材に溶接する場合に、不良とならない。O材を使用することで、リード部材3(3’)を電池外で折り曲げた場合にリード部材が折れ曲がり部で破断することがない。 The conductor 4 (4 ') is preferably annealed. For example, the conductor 4 (4 ') is preferably a conductor whose material classification symbol defined in ISO 2107: 2007 is O (O material). By using the O material, when the lead member 3 (3 ') is welded to other metal members inside and outside the battery, it does not become defective. By using the O material, when the lead member 3 (3 ') is bent outside the battery, the lead member is not bent and broken at the bent portion.
導体4(4’)の幅方向端部のテーパ加工により、その部分の導体(金属)が圧縮されて硬度が大きくなると、導体抵抗が増して好ましくない。そのため、導体4(4’)は、圧縮せずに切削するか、圧延加工した後に焼きなまして、テーパ加工された部分(漸減部42)の硬度をテーパ加工されていない部分(平行部41)と同等(例えば漸減部42と平行部41との硬度差が15%以内)にするのが好ましい。導体4(4’)にO材を使用した場合は、切削するだけの場合にも焼きなまし効果があり、また、導体4(4’)の圧延後に焼きなました場合にも焼きなまし効果が大きい。
If the conductor (metal) at the end of the conductor 4 (4 ') in the width direction is compressed and the hardness of the conductor (metal) is increased, the conductor resistance is increased, which is not preferable. Therefore, the conductor 4 (4 ′) is cut without being compressed, or annealed after being rolled, and the hardness of the tapered portion (gradual decreasing portion 42) is not tapered (the parallel portion 41). It is preferable to make them equal (for example, the hardness difference between the gradually decreasing
以上説明したように、本実施形態に係るリード部材3(3’)において、導体4(4’)は、その長さ方向に垂直な断面において、幅方向の両端部以外の箇所であって導体4(4’)の両面が平行となっている平行部41と、平行部41から幅方向の両端部に向けて厚さが漸減する漸減部42と、漸減部42よりもさらに幅方向の両端部側に設けられた縁端部43と、を備えている。漸減部42は、平行部41に対して45度以下の傾きを有する一方、縁端部43は平行部41に対して90度の傾きを有している。そして、導体4(4’)は、平行部41の厚さT1が絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さTaの4倍以上10倍以下であり、縁端部43の厚さT2は平行部41の厚さT1の0.4倍以上0.7倍以下であり、片面側の絶縁樹脂フィルム5と導体4(4’)との接触面積(mm2)を接着層5aの厚さTa(mm)で割った値が2000(mm)以上であるように構成されている。このような構成により、絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さを必要以上に増すことなく、導体4(4’)と絶縁樹脂フィルム5とを隙間なく適切に接着することが可能となる。
As described above, in the lead member 3 (3 ′) according to the present embodiment, the conductor 4 (4 ′) is a portion other than both end portions in the width direction in the cross section perpendicular to the length direction. 4 (4 ') both sides of the
(変形例1)
図4(a)は、変形例1に係るリード部材の導体の一部拡大断面図である。
図4(a)に示すように、変形例1に係る導体4Aは、平行部41Aと、漸減部42Aと、縁端部43Aと、を備えている。変形例1においては、漸減部42Aは、平行部41Bから幅方向の各端部に向けて導体4Aの厚さが漸減する略円弧形状の部分であって、平行部41Aに対して45度以下の傾きを有している。そして、平行部41Aの延長線に対して45度の角度θAを有する接線と交差する部分から導体4Aの端部側を縁端部43Aとする。縁端部43Aは、上面側の漸減部42Aと下面側の漸減部42Aとの間で略円弧形状に形成されている。縁端部43Aは、平行部41Aに対して45度以上の傾きを有している。漸減部42Aと縁端部43Aの境界部分の厚さTAは、平行部41Aの厚さT1の0.4倍以上0.7倍以下となるように規定されている。このような構成とすることで、変形例1に係る導体4Aを備えたリード部材においても、絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さを必要以上に増すことなく導体4Aと絶縁樹脂フィルム5とを隙間なく適切に接着することができる。
(Modification 1)
FIG. 4A is a partially enlarged cross-sectional view of the conductor of the lead member according to the first modification.
As shown in FIG. 4A, the
(変形例2)
図4(b)は、変形例2に係るリード部材の導体の一部拡大断面図である。
図4(b)に示すように、変形例2に係る導体4Bは、平行部41Bと、漸減部42Bと、縁端部43Bと、を備えている。漸減部42Bは、平行部41Bから幅方向の各端部に向けて導体4Aの厚さが漸減する直線状の部分であり、平行部41Bに対して45度以下の傾きを有している。縁端部43Bは、漸減部42Bよりも導体4Bの両端部側の部分であって、上面側の漸減部42Bと下面側の漸減部42Bとの間で略円弧形状に形成されている。縁端部43Bは、平行部41Bに対して45度以上の傾きを有している。漸減部42Bと縁端部43Bとの境界部分の厚さTBは、平行部41Bの厚さT1の0.4倍以上0.7倍以下となるように規定されている。このような構成とすることで、変形例2に係る導体4Bを備えたリード部材においても、絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さを必要以上に増すことなく導体4Bと絶縁樹脂フィルム5とを隙間なく適切に接着することができる。
(Modification 2)
FIG. 4B is a partially enlarged cross-sectional view of the conductor of the lead member according to the second modification.
As shown in FIG. 4B, the
(変形例3)
図4(c)は、変形例3に係るリード部材の導体の一部拡大断面図である。
図4(c)に示すように、変形例3に係る導体4Cは、平行部41Cと、漸減部42Cと、縁端部43Cと、を備えている。漸減部42Cは、平行部41Cから幅方向の両端部に向けて導体4Cの厚さが漸減する直線状の部分であり、平行部41Cに対して45度以下の傾きを有している。縁端部43Cは、漸減部42Cよりも導体4Cの両端部側の部分であって、漸減部42Cよりも平行部41Cに対する傾きが大きい第一縁端部43C1と、上面側の第一縁端部43C1と下面側の第一縁端部43C1との間を直線的につなぐ第二縁端部43C2とを有している。第一縁端部43C1は、平行部41Cに対して45度以上の傾きを有しており、第二縁端部43C2は、平行部41Cに対して90度の傾きを有している。漸減部42Cと第一縁端部43C1との境界部分の厚さTcは、平行部41Cの厚さT1の0.4倍以上0.7倍以下となるように規定されている。このような構成とすることで、変形例3に係る導体4Cを備えたリード部材においても、絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さを必要以上に増すことなく導体4Cと絶縁樹脂フィルム5とを隙間なく適切に接着することができる。
(Modification 3)
FIG. 4C is a partially enlarged cross-sectional view of the conductor of the lead member according to the third modification.
As shown in FIG. 4C, the
(変形例4)
図4(d)は、変形例4に係るリード部材の導体の一部拡大断面図である。
図4(d)に示すように、変形例4に係る導体4Dは、平行部41Dと、漸減部42Dと、縁端部43Dと、を備えている。漸減部42Dは、上面側の平行部41Cから幅方向の各端部に向けて導体4Dの厚さが漸減する直線状の部分であり、平行部41Dに対して45度以下の傾きを有している。すなわち、変形例4にかかる導体4Dでは、漸減部42Dは片面側のみに設けられている。縁端部43Dは、漸減部42Dの端部と下面側の平行部41Dの端部との間を直線的につなぐ部分であって、平行部41Dに対して90度の傾きを有している。漸減部42Dと縁端部43Dとの境界部分(すなわち、漸減部42Dの端部と下面側の平行部41Dの端部との間)の厚さTDは、上面側の平行部41Dと下面側の平行部41Dとの間の厚さT1の0.4倍以上0.7倍以下となるように規定されている。このような構成とすることで、変形例4に係る導体4Dを備えたリード部材においても、絶縁樹脂フィルム5の接着層5aの厚さを必要以上に増すことなく導体4Dと絶縁樹脂フィルム5とを隙間なく適切に接着することができる。
(Modification 4)
FIG. 4D is a partially enlarged cross-sectional view of the conductor of the lead member according to
As shown in FIG. 4D, the
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。 While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members described above are not limited to the above-described embodiments, and can be changed to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1:電池
2:封入体
2a:最内層フィルム
2b:金属箔層
2c:最外層フィルム
3:正極側のリード部材
3’:負極側のリード部材
4,4’,4A,4B,4C,4D:導体
4a:上端部
4b:下端部
5:絶縁樹脂フィルム
5a:接着層
5b:耐熱層
6:シール部
7:電極板リード
41:平行部
42:漸減部
43:縁端部
1: Battery 2:
Claims (6)
前記一対の絶縁樹脂フィルムは、前記導体と接する側に接着層を備えるとともに、前記導体の前記長さ方向に直交する幅方向において前記導体の外方にはみ出るように配置されて、前記導体の外方にはみ出した部分の前記接着層が互いに貼り合わされ、
前記導体は、前記幅方向に沿った断面において、
前記幅方向の両端部以外の箇所であって前記導体の両面が平行となっている平行部と、
前記平行部から前記幅方向の前記両端部に向けて厚さが漸減する漸減部と、
前記漸減部よりもさらに前記幅方向の前記両端部側に設けられた縁端部と、
を備え、
前記漸減部は前記平行部に対して45度以下の傾きを有する一方、前記縁端部は前記平行部に対して45度以上の傾きを有し、
前記平行部の厚さが前記接着層の厚さの4倍以上10倍以下であり、
前記漸減部と前記縁端部との境界部分の厚さが前記平行部の厚さの0.4倍以上0.7倍以下であり、
前記一対の絶縁樹脂フィルムのいずれかと前記導体との接触面積(mm2)を前記接着層の厚さ(mm)で割った値が2000(mm)以上である、リード部材。 It is a lead member in which a pair of insulating resin films are bonded to locations other than both ends in the length direction of the conductor from both sides of a conductor made of metal foil,
The pair of insulating resin films includes an adhesive layer on a side in contact with the conductor, and is disposed so as to protrude outward from the conductor in a width direction orthogonal to the length direction of the conductor. The adhesive layers of the protruding part are stuck together,
In the cross section along the width direction, the conductor,
A parallel part where both sides of the conductor are parallel to each other at both ends in the width direction;
A gradually decreasing portion in which the thickness gradually decreases from the parallel portion toward the both end portions in the width direction;
Edge portions provided on the both end sides in the width direction further than the gradually decreasing portion; and
With
The gradually decreasing part has an inclination of 45 degrees or less with respect to the parallel part, while the edge part has an inclination of 45 degrees or more with respect to the parallel part,
The parallel part has a thickness of 4 to 10 times the thickness of the adhesive layer,
The thickness of the boundary portion between the gradually decreasing portion and the edge portion is not less than 0.4 times and not more than 0.7 times the thickness of the parallel portion,
A lead member, wherein a value obtained by dividing a contact area (mm 2 ) between one of the pair of insulating resin films and the conductor by a thickness (mm) of the adhesive layer is 2000 (mm) or more.
発電素子が包材内に収容され、
前記リード部材が前記発電素子の電極と接続され、
前記リード部材と前記一対の絶縁樹脂フィルムの長さ方向の一端が前記包材の外側に配置されている、電池。 A battery having the lead member according to any one of claims 1 to 5,
The power generation element is contained in the packaging material,
The lead member is connected to an electrode of the power generation element;
One end in the length direction of the lead member and the pair of insulating resin films is disposed outside the packaging material.
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