JP2019067750A - 電気化学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子において、正極リードの損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止可能な構成を得る。【解決手段】ラミネート形電池１は、電極体１０と、正極接続端子４１と、ラミネートフィルム外装体２０と、正極接続端子４１とラミネートフィルム外装体２０との間に位置する正極側シール部材４５と、絶縁部材５５と、を備える。正極接続端子４１及び正極側シール部材４５は、ラミネートフィルム外装体２０の内方に、複数の曲げ部５１ａ，５１ｂを有する。絶縁部材５５は、正極側シール部材４５における電極体１０側の一部を覆う。正極側シール部材４５は、絶縁部材５５によって覆われる正極側絶縁部材被覆部５１ｃと、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる正極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５１ｄと、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、電極体をラミネートフィルム外装体で覆った電気化学素子に関する。

正極及び負極を含む電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われるとともに、前記ラミネートフィルム外装体の外周側が溶着された電気化学素子が知られている。

上述のように電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子として、例えば特許文献１に開示される電池が知られている。この特許文献１に開示されている電池は、正極と負極とを電解質を介して積層し巻回した電極巻回体をフィルム状の外装部材の内部に備えている。

前記特許文献１には、正極に正極リードが取り付けられるとともに、前記正極リードの取り付け部分が絶縁被覆材で覆われ、正極から突出した領域が樹脂被覆材で覆われている構成が開示されている。

また、前記特許文献１には、前記絶縁被覆材と前記樹脂被覆材とが一部において重なり合い、この重なり合う部分は、前記絶縁被覆材が延長されることにより、前記正極から突出した領域に設けられている点が開示されている。

さらに、前記特許文献１には、前記正極リードのうち前記樹脂被覆材によって覆われた部分が、１つの曲げ部を有する点が開示されている。

特開２００６−００４７７７号公報

上述の特許文献１に開示されている絶縁被覆材は、樹脂被覆材に一部が重なるように正極リードを覆うことにより、電池が落下した際に正極リードが切断されたり、正極リードが負極リード及び電極巻回体との間で短絡を生じたりすることを防止できる。

ところで、正極リードが絶縁被覆材によって覆われた構成の場合、ラミネートフィルムの外装部材が前記正極リードを挟み込んだ状態で溶着される部分において、前記絶縁被覆材が前記外装部材によって挟まれる可能性がある。前記絶縁被覆材は、前記外装部材との溶着性が良くない。よって、前記外装部材の溶着部分において、前記外装部材によって前記絶縁被覆材が挟み込まれた部分のシール性が低下する可能性がある。

したがって、上述のように正極リードを絶縁被覆材で覆うと、該正極リードの損傷及び短絡発生を防止できる一方、前記外装材の溶着部分まで前記正極リードを前記絶縁被覆材で覆うと、前記外装材のシール性が低下する。

本発明の目的は、電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた電気化学素子において、正極リードの損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止可能な構成を得ることにある。

本発明の一実施形態に係るラミネート形電池は、正極、負極及びセパレータを含む電極体と、前記正極に接続され、前記電極体から外方に延出する正極接続端子と、前記負極に接続され、前記電極体から外方に延出する負極接続端子と、前記正極接続端子及び前記負極接続端子を挟み込みつつ前記電極体を覆った状態で外周側に溶着部を有するシート状のラミネートフィルム外装体と、前記溶着部において、前記正極接続端子と前記ラミネートフィルム外装体との間、及び、前記負極接続端子と前記ラミネートフィルム外装体との間に、それぞれ位置するシール部材と、前記正極接続端子及び前記負極接続端子をそれぞれ覆う電気絶縁性を有する絶縁部材と、を備える。前記正極接続端子及び前記シール部材は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、複数の曲げ部を有する。前記絶縁部材は、前記シール部材における前記電極体側の一部を覆う。前記シール部材は、前記絶縁部材によって覆われる絶縁部材被覆部と、前記ラミネートフィルム外装体の溶着部で該ラミネートフィルム外装体によって挟み込まれるラミネートフィルム外装体被溶着部と、を有する（第１の構成）。

上述の構成により、絶縁部材が、シール部材のラミネートフィルム外装体被溶着部を覆うことを防止できる。すなわち、正極接続端子及びシール部材が、ラミネートフィルム外装体の内方に複数の曲げ部を有することにより、前記絶縁部材によって前記シール部材における電極体側の一部を覆う際に、前記シール部材に対する前記絶縁部材の位置決めを容易に行うことができる。これにより、前記絶縁部材が、前記シール部材における絶縁部材被覆部以外の部分を覆うことを防止できる。

これにより、前記絶縁部材が、前記ラミネートフィルム外装体の溶着部において、前記シール部材と前記ラミネートフィルム外装体との間に挟み込まれることを防止できる。よって、前記溶着部のシール性が低下することを防止できる。

また、上述のように前記絶縁部材によって前記正極接続端子及び前記シール部材の一部を覆うことにより、正極接続端子の損傷及び短絡発生を防止できる。

したがって、上述の構成により、正極接続端子の損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止できる。

前記第１の構成において、前記負極接続端子及び前記シール部材は、前記ラミネールフィルム外装体の内方に、複数の曲げ部を有する（第２の構成）。これにより、負極接続端子も、正極接続端子と同様、損傷及び短絡発生を防止できるとともに、ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止できる。

前記第１または第２の構成において、前記正極接続端子及び前記シール部材における前記複数の曲げ部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、２つの曲げ部を有し、クランク状に曲げられている（第３の構成）。

これにより、ラミネートフィルム外装体の内方で、正極接続端子及びシール部材をコンパクトに配置できるとともに、前記シール部材に対して絶縁部材をより確実に位置決めできる。したがって、正極接続端子の損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止可能な構成を、コンパクトな構成によって実現できる。

前記第２の構成において、前記負極接続端子及び前記シール部材における前記複数の曲げ部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、２つの曲げ部を有し、クランク状に曲げられている（第４の構成）。

これにより、ラミネートフィルム外装体の内方で、負極接続端子及びシール部材をコンパクトに配置できるとともに、前記シール部材に対して絶縁部材をより確実に位置決めできる。したがって、負極接続端子の損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止可能な構成を、コンパクトな構成によって実現できる。

前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記正極、前記負極及び前記セパレータは、それぞれ帯状である。前記電極体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータが、前記正極と前記負極との間に前記セパレータが位置するように重ねられた状態で、巻回された巻回電極体である（第５の構成）。

このように、電極体が巻回電極体の場合、正極接続端子及びシール部材は、ラミネートフィルム外装体の内方で且つ前記巻回電極体の外方に複数の曲げ部を有する。よって、シール部材の一部を絶縁部材で覆う場合に、該絶縁部材の位置決めを容易に行うことができる。したがって、上述の構成により、前記正極接続端子の損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下も防止可能な構成を、より確実に得ることができる。

前記第５の構成において、前記正極接続端子は、前記巻回電極体の巻き始め側に接続されている（第６の構成）。このような構成において、巻回電極体に接続される正極接続端子及びシール部材は、ラミネートフィルム外装体の内方で複数の曲げ部を有する。よって、前記シール部材の一部を絶縁部材で覆う場合に、該絶縁部材の位置決めを容易に行うことができる。したがって、上述の構成により、前記正極接続端子の損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下も防止可能な構成を、より確実に得ることができる。

本発明の一実施形態に係る電気化学素子によれば、正極に接続された正極接続端子、及び、ラミネートフィルム外装体の溶着部において前記正極接続端子と前記ラミネートフィルム外装体との間に位置するシール部材は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、複数の曲げ部を有する。前記シール部材は、電極体側の一部に絶縁部材によって覆われる絶縁部材被覆部と、前記溶着部で前記ラミネートフィルム外装体によって挟み込まれるラミネートフィルム外装体被溶着部とを有する。これにより、前記正極接続端子の損傷及び短絡発生を防止しつつ、前記ラミネートフィルム外装体のシール性の低下を防止できる。

図１は、実施形態に係るラミネート形電池の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、電極体の概略構成を示す斜視図である。 図５は、正極、負極及びセパレータを厚み方向に重ねた状態を模式的に示す図である。 図６は、その他の実施形態に係るラミネート形電池の図２相当図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るラミネート形電池１の概略構成を示す斜視図である。図２及び図３は、ラミネート形電池１の概略構成を示す断面図である。このラミネート形電池１は、発電体として機能する電極体１０がラミネートフィルム外装体２０によって覆われた平面視で長方形状の二次電池である。なお、図２では、電極体１０の一部の図示を省略している。

図１から図３に示すように、ラミネート形電池１は、電極体１０と、該電極体１０を覆うラミネートフィルム外装体２０とを備える。また、ラミネート形電池１は、電極体１０の正極１１及び負極１２にそれぞれ電気的に接続される正極接続端子４１及び負極接続端子４２を備える。なお、ラミネート形電池１の内部には、非水電解液も封入されている。

ラミネートフィルム外装体２０は、アルミニウム製の金属箔の一面側がナイロンで覆われ、且つ、他面側がポリプロピレンで覆われたシート状の材料からなる。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０は、アルミニウムをナイロン及びポリプロピレンでラミネートした材料からなる。

ラミネートフィルム外装体２０は、ラミネートフィルム外装体２０のポリプロピレン同士を重ね合わせた状態で、加熱しながら圧力を加えることによって、溶着される。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０のポリプロピレンは、加熱によって溶融するため、上述のようにラミネートフィルム外装体２０のポリプロピレン同士を重ね合わせた状態で加熱した後、冷却することによって、ラミネートフィルム外装体２０同士を溶着することができる。

ラミネートフィルム外装体２０は、略長方形状に形成されている。一対のラミネートフィルム外装体２０によって電極体１０を挟んだ状態で、該ラミネートフィルム外装体２０の外周側同士を溶着することにより、図１から図３に示すような膨出部１ａ及び溶着部１ｂが形成される。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０が電極体１０を覆うことにより膨出部１ａが形成され、膨出部１ａの周囲でラミネートフィルム外装体２０同士を溶着することにより膨出部１ａを囲むように溶着部１ｂが形成される。

後述するように、本実施形態では、電極体１０は、円筒状の巻回電極体を扁平状につぶすことによって形成される。すなわち、電極体１０は、側面視で長方形状である。そのため、図１に示すように、膨出部１ａは、ラミネートフィルム外装体２０の平面視（以下、単に平面視ともいう）で、長方形状である。溶着部１ｂは、平面視で、ラミネート形電池１が長方形状になるように、膨出部１ａの周りに形成されている。

また、一対のラミネートフィルム外装体２０は、図２及び図３に示すように、ラミネート形電池１が、電極体１０の厚み方向の一方側に平面部１ｃを有するとともに、電極体１０の厚み方向の他方側に上述の膨出部１ａを有するように、電極体１０を挟んだ状態でラミネートフィルム外装体２０の外周側同士が溶着されている。すなわち、一対のラミネートフィルム外装体２０のうち、一方のラミネートフィルム外装体２０が電極体１０の外形に沿うように配置される。

溶着部１ｂのうち、ラミネート形電池１の長手方向の端部側に位置する部分では、後述する正極接続端子４１及び負極接続端子４２が、一対のラミネートフィルム外装体２０に挟み込まれた状態で、ラミネートフィルム外装体２０同士が溶着されることにより固定されている。

なお、本実施形態では、一対のラミネートフィルム外装体２０の外周側同士が溶着されているが、この限りではなく、１枚のラミネートフィルム外装体が、電極体１０を挟み込むように折り返されて溶着されてもよい。ラミネートフィルム外装体を折り返す方向については、電極体１０に対する正極接続端子４１及び負極接続端子４２の延伸方向であってもよいし、幅方向であってもよい。

（電極体）
以下の説明において、電極体１０の巻回軸方向とは、図４に示す軸線Ｌに沿った方向を意味する。また、電極体１０の短径方向とは、電極体１０を前記巻回軸方向から見て、電極体１０の径が最も小さい方向を意味する。電極体１０の長径方向とは、電極体１０を前記巻回軸方向から見て、電極体１０の径が最も大きい方向を意味する。

電極体１０は、図４に示すように、巻回軸方向から見て楕円に形成された扁平状の巻回電極体である。電極体１０は、それぞれ帯状に形成された正極１１及び負極１２を、両者の間及び該正極１１の下側に帯状のセパレータ１３がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶされることによって、扁平状に形成される。扁平状の電極体１０は、ラミネートフィルム外装体２０によって形成された空間内に収容される。

電極体１０を形成する様子を、図５に模式的に示す。図５に示すように、正極１１、負極１２及びセパレータ１３は、上から、負極１２、セパレータ１３、正極１１及びセパレータ１３の順番で厚み方向に積層されている。この状態で、図５における白抜き矢印の方向に正極１１、負極１２及びセパレータ１３を図示しない巻芯によって巻回することにより、略円筒状の筒状電極体が得られる。

なお、図５では、正極１１、負極１２及びセパレータ１３を重ね合わせた状態を図示するために、正極１１、負極１２及びセパレータ１３の位置を実際の配置から移動させて斜視で示している。また、図５では、正極１１、負極１２及びセパレータ１３を区別するために、断面ではないが、正極１１の正極活物質層１１ｂ及び負極１２の負極活物質層１２ｂにハッチングを付している。

上述のように筒状電極体を得た後、該筒状電極体を径方向に押しつぶすことにより、図４に示すような扁平状の電極体１０が得られる。すなわち、電極体１０は、正極１１、負極１２及びセパレータ１３が、正極１１と負極１２との間にセパレータ１３が位置するように重ねられた状態で、巻回された巻回電極体である。

図５に示すように、正極１１は、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体１１ａと、正極活物質を含有し、正極集電体１１ａの両面にそれぞれ設けられた正極活物質層１１ｂとを有する。詳しくは、正極１１は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体１１ａ上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ₂などのリチウムコバルト酸化物やＬｉＭｎ₂Ｏ₄などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ₂などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、１種類の物質のみを用いてもよいし、２種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。

図５に示すように、正極１１は、正極集電体１１ａの長手方向両端部に、両面に正極活物質層１１ｂが設けられていない正極集電体露出部１１ｃ，１１ｄを有する。すなわち、正極集電体露出部１１ｃは、正極１１の長手方向の一方側に位置し、正極集電体露出部１１ｄは、正極１１の長手方向の他方側に位置する。本実施形態の電極体１０において、正極集電体露出部１１ｃは、電極体１０の巻き始め側（電極体１０の内側）に位置し、正極集電体露出部１１ｄは、電極体１０の巻き終わり側（電極体１０の最外周側）に位置する。

負極１２は、銅等の金属箔製の負極集電体１２ａと、負極活物質を含有し、負極集電体１２ａの両面にそれぞれ設けられた負極活物質層１２ｂとを有する。詳しくは、負極１２は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体１２ａ上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料（黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など）を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。

図５に示すように、負極１２も、正極１１と同様、負極集電体１２ａの長手方向両端部に、両面に負極活物質層１２ｂが設けられていない負極集電体露出部１２ｃ，１２ｄを有する。すなわち、負極集電体露出部１２ｃは、負極１２の長手方向の一方側に位置し、負極集電体露出部１２ｄは、負極１２の長手方向の他方側に位置する。本実施形態の電極体１０において、負極集電体露出部１２ｃは、電極体１０の巻き始め側（電極体１０の内側）に位置し、負極集電体露出部１２ｄは、電極体１０の巻き終わり側（電極体１０の最外周側）に位置する。

正極１１において電極体１０の巻き始め側に位置する正極集電体露出部１１ｃには、正極接続端子４１が接続されている。負極１２において電極体１０の巻き始め側に位置する負極集電体露出部１２ｃには、負極接続端子４２が接続されている。すなわち、正極接続端子４１及び負極接続端子４２は、電極体１０の巻き始め側に接続されている。正極接続端子４１及び負極接続端子４２は、電極体１０の外方に延出しているとともに、ラミネートフィルム外装体２０の外方にも延出している。

（正極接続端子及び負極接続端子）
次に、正極接続端子４１及び負極接続端子４２の構成を、図１から図４を用いて、詳しく説明する。

正極接続端子４１は、平面視で長方形状に形成されたアルミニウムの金属箔によって構成されている。正極接続端子４１は、長手方向の一方側が正極１１の正極集電体露出部１１ｃに溶接によって接続されていて、長手方向の他方側がラミネートフィルム外装体２０の外方に位置している（図１及び図２参照）。すなわち、正極接続端子４１は、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれていて、ラミネートフィルム外装体２０の内方から外方に向かって延びている。

負極接続端子４２は、平面視で長方形状に形成された銅やニッケル等の金属箔によって構成されている。負極接続端子４２は、長手方向の一方側が負極１２の負極集電体露出部１２ｃに溶接によって接続されていて、長手方向の他方側がラミネートフィルム外装体２０の外方に位置している（図１及び図３参照）。すなわち、負極接続端子４２は、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれていて、ラミネートフィルム外装体２０の内方から外方に向かって延びている。

ラミネート形電池１に上述のような構成を有する正極接続端子４１及び負極接続端子４２を用いることにより、他の接続部品を介して外部に接続端子を引き出す構成に比べて、インピーダンスを小さくすることができる。

図１から図３に示すように、正極接続端子４１及び負極接続端子４２の表面上には、それぞれ、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる部分に、正極側シール部材４５及び負極側シール部材４６が形成されている。すなわち、ラミネートフィルム外装体２０と正極接続端子４１との間に正極側シール部材４５が位置するとともに、ラミネートフィルム外装体２０と負極接続端子４２との間に負極側シール部材４６が位置する。なお、正極側シール部材４５及び負極側シール部材４６が、それぞれシール部材に対応する。

正極側シール部材４５及び負極側シール部材４６は、それぞれ、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂材料からなる平面視で長方形状のシートによって構成されている。このシートを、正極接続端子４１及び負極接続端子４２にそれぞれ沿うように延び且つ正極接続端子４１及び負極接続端子４２をそれぞれ挟み込むように配置した状態で、正極接続端子４１及び負極接続端子４２の各表面上に被着させることにより、正極側シール部材４５及び負極側シール部材４６がそれぞれ形成される。

これにより、ラミネートフィルム外装体２０と、該ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれた正極接続端子４１及び負極接続端子４２とのそれぞれの接着強度を向上できるとともに、正極接続端子４１及び負極接続端子４２とラミネートフィルム外装体２０とをより確実に電気的に絶縁することができる。

正極接続端子４１及び正極側シール部材４５は、正極接続端子４１が正極側シール部材４５によって覆われた部分に、厚み方向に曲げられた正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂを有する。正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂは、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５の長手方向に並んで設けられている。正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂは、ラミネートフィルム外装体２０の内方に位置する。正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂは、正極接続端子４１の延伸方向の断面で見て、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５における正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂの間の部分と正極集電体１１ａとがなす角度のうち小さい角度が所定の角度αになるように、形成されている。なお、正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂは、それぞれ、曲げ部に対応する。

上述のように、正極接続端子４１は、正極１１における電極体１０の巻き始め側に接続されている。よって、正極側第１曲げ部５１ａは、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５の電極体１０側に位置し且つ電極体１０の短径方向に曲げられている。正極側第２曲げ部５１ｂは、正極側第１曲げ部５１ａよりも正極接続端子４１の延出方向先端側（長手方向の他方側）に位置し且つ電極体１０の巻回軸方向に曲げられている。すなわち、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５は、電極体１０の長径方向から見て、ラミネート形電池１の平面部１ｃに近づくように、クランク状に曲がっている。

また、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５は、電極体１０側から順に、正極側絶縁部材被覆部５１ｃ（絶縁部材被覆部）と、正極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５１ｄ（ラミネートフィルム外装体被溶着部）とを有する。正極側絶縁部材被覆部５１ｃは、電極体１０と正極側第１曲げ部５１ａとの間に位置し、後述の正極側絶縁部材５５によって被覆される。正極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５１ｄは、正極側シール部材４５において正極側第２曲げ部５１ｂよりも正極接続端子４１の延出方向先端側（長手方向の他方側）に位置し、ラミネート形電池１の溶着部１ｂでラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる。

なお、正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂは、正極側シール部材４５が取り付けられた正極接続端子４１を正極１１に溶接した後、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５に形成される。

正極接続端子４１及び正極側シール部材４５における正極側絶縁部材被覆部５１ｃは、正極側絶縁部材５５（絶縁部材）によって覆われている。すなわち、正極側絶縁部材５５は、正極側絶縁部材被覆部５１ｃにおいて正極接続端子４１が露出している部分と、正極側シール部材４５における電極体１０側の一部とを覆っている。なお、正極側絶縁部材５５は、例えば、電気絶縁性を有するＰＰ等の樹脂材料からなるテープによって構成されている。

これにより、ラミネート形電池１の落下等によって、正極側シール部材４５における電極体１０側の端部に対して正極接続端子４１が切断されることを防止できる。すなわち、正極側絶縁部材被覆部５１ｃによって、正極接続端子４１の損傷を防止できる。また、正極側絶縁部材被覆部５１ｃにおいて正極接続端子４１が露出した部分を、正極側絶縁部材５５によって覆うことにより、正極接続端子４１が負極１２及び負極接続端子４２との間で短絡を生じることを防止できる。

上述のように、正極接続端子４１が正極側シール部材４５によって覆われた部分が、複数（本実施形態では２つ）の正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂを有することにより、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５に、正極側絶縁部材被覆部５１ｃ及び正極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５１ｄを設けることができる。これにより、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５において、正極側絶縁部材５５によって被覆される部分と、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる部分とを分離することができる。

よって、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５を正極側絶縁部材５５によって覆う際に、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５に対して正極側絶縁部材５５を精度良く位置決めすることができる。したがって、正極側絶縁部材５５によって、正極側シール部材４５における電極体１０側の一部を、より確実に覆うことができるとともに、正極側絶縁部材５５がラミネートフィルム外装体２０によって挟まれることを防止できる。これにより、正極接続端子４１の損傷及び短絡発生を防止しつつ、ラミネートフィルム外装体２０のシール性の低下を防止できる。

負極接続端子４２及び負極側シール部材４６も、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５と同様、負極接続端子４２が負極側シール部材４６によって覆われた部分に、厚み方向に曲げられた負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂを有する。負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂは、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６の長手方向に並んで設けられている。負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂは、ラミネートフィルム外装体２０の内方に位置する。負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂは、負極接続端子４２の延伸方向の断面で見て、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６における負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂの間の部分と負極集電体１２ａとがなす角度のうち小さい角度が所定の角度βになるように、形成されている。なお、負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂは、それぞれ、曲げ部に対応する。

上述のように、負極接続端子４２も、正極接続端子４１と同様、負極１２における電極体１０の巻き始め側に接続されている。よって、負極側第１曲げ部５２ａは、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６の電極体１０側に位置し且つ電極体１０の短径方向に曲げられている。負極側第２曲げ部５２ｂは、負極側第１曲げ部５２ａよりも負極接続端子４２の延出方向先端側（長手方向の他方側）に位置し且つ電極体１０の巻回軸方向に曲げられている。すなわち、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６は、電極体１０の長径方向から見て、ラミネート形電池１の平面部１ｃに近づくように、クランク状に曲がっている。

また、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６も、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５と同様、電極体１０側から順に、負極側絶縁部材被覆部５２ｃ（絶縁部材被覆部）と、負極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５２ｄ（ラミネートフィルム外装体被溶着部）とを有する。負極側絶縁部材被覆部５２ｃは、電極体１０と負極側第１曲げ部５２ａとの間に位置し、後述の負極側絶縁部材５６によって被覆される。負極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５２ｄは、負極側シール部材４６において負極側第２曲げ部５２ｂよりも負極接続端子４２の延出方向先端側（長手方向の他方側）に位置し、ラミネート形電池１の溶着部１ｂでラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる。

なお、負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂも、正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂと同様、負極側シール部材４６が取り付けられた負極接続端子４２を負極１２に溶接した後、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６に形成される。

負極接続端子４２及び負極側シール部材４６における負極側絶縁部材被覆部５２ｃも、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５と同様、負極側絶縁部材５６（絶縁部材）によって覆われている。すなわち、負極側絶縁部材５６は、負極側絶縁部材被覆部５２ｃにおいて負極接続端子４２が露出している部分と、負極側シール部材４６における電極体１０側の一部とを覆っている。なお、負極側絶縁部材５６は、例えば、電気絶縁性を有するＰＰ等の樹脂材料を含むテープによって構成されている。

これにより、ラミネート形電池１の落下等によって、負極側シール部材４６における電極体１０側の端部に対し、負極接続端子４２が切断されることを防止できる。すなわち、負極側絶縁部材被覆部５２ｃによって、負極接続端子４２の損傷を防止できる。また、負極側絶縁部材被覆部５２ｃにおいて負極接続端子４２が露出した部分を、負極側絶縁部材５６によって覆うことにより、負極接続端子４２が正極１１及び正極接続端子４１との間で短絡を生じることを防止できる。

上述のように、負極接続端子４２が負極側シール部材４６によって覆われた部分が、複数（本実施形態では２つ）の負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂを有することにより、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６に、負極側絶縁部材被覆部５２ｃ及び負極側ラミネートフィルム外装体被溶着部５２ｄを設けることができる。これにより、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６において、負極側絶縁部材５６によって被覆される部分と、ラミネートフィルム外装体２０によって挟み込まれる部分とを分離することができる。

よって、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６を負極側絶縁部材５６によって覆う際に、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６に対して負極側絶縁部材５６を精度良く位置決めすることができる。したがって、負極側絶縁部材５６によって、負極側シール部材４６における電極体１０側の一部を、より確実に覆うことができるとともに、負極側絶縁部材５６がラミネートフィルム外装体２０によって挟まれることを防止できる。これにより、負極接続端子４２の損傷及び短絡発生を防止しつつ、ラミネートフィルム外装体２０のシール性の低下を防止できる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５は、正極接続端子４１が正極側シール部材４５によって覆われた部分に、厚み方向に曲げられた正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂを有する。しかしながら、正極接続端子及び正極側シール部材は、３つ以上の曲げ部を有してもよい。

前記実施形態では、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６は、負極接続端子４２が負極側シール部材４６によって覆われた部分に、厚み方向に曲げられた負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂを有する。しかしながら、負極接続端子及び負極側シール部材は、３つ以上の曲げ部を有してもよい。

前記実施形態では、負極接続端子４２及び負極側シール部材４６は、負極接続端子４２が負極側シール部材４６によって覆われた部分に、厚み方向に曲げられた負極側第１曲げ部５２ａ及び負極側第２曲げ部５２ｂを有する。しかしながら、負極接続端子及び負極側シール部材は、曲げ部を有さなくてもよい。すなわち、強度的に弱い正極接続端子４１が正極側シール部材４５によって覆われた部分のみに、曲げ部を設けてもよい。なお、正極接続端子４１において正極側シール部材４５によって覆われていない部分、及び、負極接続端子４２において負極側シール部材４６によって覆われていない部分に、曲げ部を設けてもよい。

前記実施形態では、図２に示すように、正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂは、正極接続端子４１の延伸方向の断面で見て、正極接続端子４１及び正極側シール部材４５における正極側第１曲げ部５１ａ及び正極側第２曲げ部５１ｂの間の部分と正極集電体１１ａとがなす角度のうち小さい角度が所定の角度αになるように、形成されている。

しかしながら、図６に示すように、正極側第１曲げ部１５１ａ及び正極側第２曲げ部１５１ｂは、正極接続端子１４１の延伸方向の断面で見て、正極接続端子１４１及び正極側シール部材１４５における正極側第１曲げ部１５１ａ及び正極側第２曲げ部１５１ｂの間の部分と正極集電体１１ａとがなす角度のうち小さい角度α１が所定の角度αよりも小さい角度になるように、形成されていてもよい。図６における符号１０１は、ラミネート形電池である。なお、図６において、図２と同じ符号が付された構成は、図２と同じ構成であることを意味する。

特に図示しないが、同様に、負極接続端子の負極側第１曲げ部及び負極側第２曲げ部も、負極接続端子の厚み方向において、負極接続端子及び負極側シール部材における負極側第１曲げ部及び負極側第２曲げ部の間の部分と負極集電体とがなす角度のうち小さい角度が図３に示す角度βよりも小さい角度になるように、形成されていてもよい。

前記実施形態では、正極側シール部材４５及び負極側シール部材４６は、ＰＰなどの樹脂材料によって構成されている。しかしながら、正極側シール部材及び負極側シール部材は、ラミネートフィルム外装体に溶着可能な材料であれば、どのような材料によって構成されていてもよい。

前記実施形態では、正極側絶縁部材５５及び負極側絶縁部材５６は、ＰＰなどの樹脂材料によって構成されている。しかしながら、正極側絶縁部材及び負極側絶縁部材は、正極接続端子及び負極接続端子の損傷及び短絡発生を防止可能な材料であれば、どのような材料によって構成されていてもよい。また、正極側絶縁部材５５及び負極側絶縁部材５６は、テープ以外によって構成されていてもよい。

前記実施形態では、正極接続端子４１の表面上に、正極側シール部材４５が形成されている。しかし、正極側シール部材４５は、正極集電体露出部１１ｃの一部または全面、もしくは、正極接続端子４１と正極集電体露出部１１ｃとの溶接部分または正極集電体１１ａにおける前記溶接部分とは反対側の面を覆うように形成されていてもよい。

前記実施形態では、負極接続端子４２の表面上に、負極側シール部材４６が形成されている。しかし、負極側シール部材４６は、負極集電体露出部１２ｃの一部または全面、もしくは、負極接続端子４２と負極集電体露出部１２ｃとの溶接部分または負極集電体１２ａにおける前記溶接部分とは反対側の面を覆うように形成されていても良い。

前記実施形態では、正極接続端子４１及び負極接続端子４２は、電極体１０の巻き始め側に接続されている。しかしながら、正極接続端子及び負極接続端子の少なくとも一方は、電極体１０の巻き始め側以外の部分に接続されていてもよい。

前記実施形態では、電極体１０は、それぞれ帯状の正極１１、負極１２及びセパレータ１３を厚み方向に重ねた状態で巻回することにより得られる巻回電極体である。しかしながら、電極体は、それぞれシート状の正極、負極及びセパレータを厚み方向に重ねることによって得られる積層型の電極体であってもよい。

前記実施形態では、ラミネートフィルム外装体２０は、アルミニウム製の金属箔をナイロン及びポリプロピレンでラミネートした材料からなる。しかしながら、ラミネートフィルム外装体の金属箔は、アルミニウムに限らず、ステンレス等の他の金属材料によって形成されていてもよい。また、ラミネートフィルム外装体の溶着部分に用いられる材料は、熱によって溶融するとともに冷却すると硬化し、且つ非水電解液で溶融しない材料であれば、どのような材料を用いてもよい。さらに、ラミネートフィルム外装体において、溶着部分以外の材料は、金属箔をラミネート可能な材料であれば、どのような材料を用いてもよい。

前記実施形態では、ラミネート形電池１は、平面視で矩形状に形成されている。しかしながら、ラミネート形電池は、多角形状など、他の形状であってもよい。

前記実施形態では、ラミネート形電池１はリチウムイオン電池である。しかしながら、ラミネート形電池１はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。また、ラミネート形電池だけではなく、キャパシタなども含む電気化学素子に前記実施形態の構成を適用してもよい。すなわち、蓄電または発電可能であり、電極体に接続された接続端子がラミネートフィルム外装体から外方に延出している電気化学素子に、前記実施形態の構成を適用することができる。

本発明は、電極体をラミネートフィルム外装体で覆ったラミネート形電池に利用可能である。

１、１０１ ラミネート形電池（電気化学素子）
１ａ 膨出部
１ｂ 溶着部
１０ 電極体
１１ 正極
１１ａ 正極集電体
１１ｂ 正極活物質層
１１ｃ、１１ｄ 正極集電体露出部
１２ 負極
１２ａ 負極集電体
１２ｂ 負極活物質層
１２ｃ、１２ｄ 負極集電体露出部
１３ セパレータ
２０ ラミネートフィルム外装体
４１、１４１ 正極接続端子
４２ 負極接続端子
４５ 正極側シール部材（シール部材）
４６ 負極側シール部材（シール部材）
５１ａ、１５１ａ 正極側第１曲げ部（曲げ部）
５１ｂ、１５１ｂ 正極側第２曲げ部（曲げ部）
５１ｃ 正極側絶縁部材被覆部（絶縁部材被覆部）
５１ｄ 正極側ラミネートフィルム外装体被溶着部（ラミネートフィルム外装体被溶着部）
５２ａ 負極側第１曲げ部（曲げ部）
５２ｂ 負極側第２曲げ部（曲げ部）
５２ｃ 負極側絶縁部材被覆部（絶縁部材被覆部）
５２ｄ 負極側ラミネートフィルム外装体被溶着部（ラミネートフィルム外装体被溶着部）
５５ 正極側絶縁部材（絶縁部材）
５６ 負極側絶縁部材（絶縁部材）

Claims (6)

1. 正極、負極及びセパレータを含む電極体と、
   前記正極に接続され、前記電極体から外方に延出する正極接続端子と、
   前記負極に接続され、前記電極体から外方に延出する負極接続端子と、
   前記正極接続端子及び前記負極接続端子を挟み込みつつ前記電極体を覆った状態で外周側に溶着部を有するシート状のラミネートフィルム外装体と、
   前記溶着部において、前記正極接続端子と前記ラミネートフィルム外装体との間、及び、前記負極接続端子と前記ラミネートフィルム外装体との間に、それぞれ位置するシール部材と、
   前記正極接続端子及び前記負極接続端子をそれぞれ覆う電気絶縁性を有する絶縁部材と、
   を備え、
   前記正極接続端子及び前記シール部材は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、複数の曲げ部を有し、
   前記絶縁部材は、前記シール部材における前記電極体側の一部を覆い、
   前記シール部材は、
   前記絶縁部材によって覆われる絶縁部材被覆部と、
   前記ラミネートフィルム外装体の溶着部で該ラミネートフィルム外装体によって挟み込まれるラミネートフィルム外装体被溶着部と、
   を有する、電気化学素子。
2. 請求項１に記載の電気化学素子において、
   前記負極接続端子及び前記シール部材は、前記ラミネールフィルム外装体の内方に、複数の曲げ部を有する、電気化学素子。
3. 請求項１または２に記載の電気化学素子において、
   前記正極接続端子及び前記シール部材における前記複数の曲げ部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、２つの曲げ部を有し、クランク状に曲げられている、電気化学素子。
4. 請求項２に記載の電気化学素子において、
   前記負極接続端子及び前記シール部材における前記複数の曲げ部は、前記ラミネートフィルム外装体の内方に、２つの曲げ部を有し、クランク状に曲げられている、電気化学素子。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の電気化学素子において、
   前記正極、前記負極及び前記セパレータは、それぞれ帯状であり、
   前記電極体は、前記正極、前記負極及び前記セパレータが、前記正極と前記負極との間に前記セパレータが位置するように重ねられた状態で、巻回された巻回電極体である、電気化学素子。
6. 請求項５に記載の電気化学素子において、
   前記正極接続端子は、前記巻回電極体の巻き始め側に接続されている、電気化学素子。

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