JP2019110016A - Thin battery - Google Patents

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Abstract

To suppress damage of an exterior package body and an electrode group in a case where a thin battery is bent.SOLUTION: The present invention relates to a thin battery 100 including an electrode group 110, a nonaqueous electrolyte and an exterior package body 120. The exterior package body includes: an inner region facing the electrode group in a view in a normal direction of one principal surface of the electrode group, and an outer peripheral region other than the inner region. The outer peripheral region includes a first region positioned in an outermost periphery of the exterior package body, a second region adjacent to the inside of the first region, and a third region adjacent to the inside of the second region. The first region and the second region form an encapsulation part. A thickness H1 of the thin battery in the first region and a thickness H2 of the thin battery in the second region satisfy a relationship of H1<H2, the third region includes a thin portion, a thickness H3 of the thin battery in the thin portion and the thickness H2 satisfy a relationship of H3<H2, and the thickness H1 and the thickness H3 satisfy a relationship of H1<H3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、薄型電池に関し、詳細には、薄型電池の固定性の向上に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin battery, and more particularly to improvement of the fixability of the thin battery.

近年、生体貼付型装置、携帯電話機、音声録音再生装置、腕時計、動画および静止画撮影機、液晶ディスプレイ、電卓、ICカード、温度センサ、補聴器、感圧ブザーなどの小型の電子機器の電源として、薄型電池が用いられている。このような薄型電池には柔軟性が求められる。そのため、薄型電池の外装体は、例えば、樹脂層を含む2枚のシートを熱融着させることにより形成される(特許文献1)。   In recent years, as a power source for small-sized electronic devices such as biomedical devices, mobile phones, voice recording / reproducing devices, watches, moving picture and still picture shooting machines, liquid crystal displays, calculators, IC cards, temperature sensors, hearing aids and pressure sensitive buzzers. A thin battery is used. Such thin batteries are required to have flexibility. Therefore, the exterior of the thin battery is formed, for example, by heat-sealing two sheets including a resin layer (Patent Document 1).

特開2011−204590号公報JP 2011-204590 A

通常、熱融着は、積層された2枚のシートの外周側に位置する外周領域を、一対のヒートシールバーで挟み込むことにより行われる。そのため、図4に示すように、外装体220の外周領域222は、薄型電池の厚み方向において、中央寄りに配置される。   In general, heat fusion is performed by sandwiching an outer peripheral region located on the outer peripheral side of two stacked sheets with a pair of heat seal bars. Therefore, as shown in FIG. 4, the outer peripheral region 222 of the exterior body 220 is disposed closer to the center in the thickness direction of the thin battery.

薄型電池は、例えば両面テープ等により、電子機器の所定の面(固定面)に固定されて使用される場合がある。上記のように、外装体220の外周領域222が薄型電池の厚み方向の中央寄りに配置されると、薄型電池の外周領域222以外の内側領域221は固定面に当接する一方、外周領域222は、固定面から浮き上がってしまう。よって、薄型電池の固定が不十分となる。この状態で電子機器が屈曲されると、薄型電池が剥離したり、損傷したりする。そこで、薄型電池を屈曲させて、内側領域221とともに外周領域222を固定面に固定しようとすると、外装体220の内側領域221および外装体に収納されている電極群210に負荷がかかる。この場合も、外装体220、さらには電極群210が損傷する場合がある。   The thin battery may be used by being fixed to a predetermined surface (fixed surface) of the electronic device by, for example, a double-sided tape or the like. As described above, when the outer peripheral area 222 of the outer package 220 is disposed closer to the center in the thickness direction of the thin battery, the inner area 221 other than the outer peripheral area 222 of the thin battery abuts the fixed surface while the outer peripheral area 222 is , It floats up from the fixed surface. Therefore, the fixation of the thin battery becomes insufficient. When the electronic device is bent in this state, the thin battery peels off or is damaged. Therefore, when the thin battery is bent to fix the outer peripheral region 222 to the fixed surface together with the inner region 221, loads are applied to the inner region 221 of the outer package 220 and the electrode group 210 housed in the outer package. Also in this case, the exterior body 220 and the electrode group 210 may be damaged.

上記を鑑み、本発明の一局面は、電極群と、前記電極群に含浸された非水電解質と、前記電極群および前記非水電解質を密閉収納する外装体と、を含む薄型電池であって、前記外装体は、前記電極群の一方の主面の法線方向からみたとき、前記電極群に対向する内側領域と、前記内側領域以外の外周領域と、を備えており、前記外周領域は、前記外装体の最外周に位置する第1領域と、前記第1領域の内側に隣接する第2領域と、前記第2領域の内側に隣接する第3領域と、を備え、前記第1領域および前記第2領域は、封止部を形成しており、前記第1領域における前記薄型電池の厚みH1と、前記第2領域における前記薄型電池の厚みH2とは、H1<H2の関係を満たし、前記第3領域は薄部を有し、前記薄部における前記薄型電池の厚みH3と、前記厚みH2とは、H3<H2の関係を満たし、前記厚みH1と、前記厚みH3とは、H1<H3の関係を満たす、薄型電池に関する。   In view of the above, one aspect of the present invention is a thin battery including an electrode group, a non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group, and an outer package that tightly encloses the electrode group and the non-aqueous electrolyte. The exterior body includes an inner area facing the electrode group and an outer peripheral area other than the inner area when viewed in the normal direction of one main surface of the electrode group, and the outer peripheral area is A first area located at the outermost periphery of the exterior body, a second area adjacent to the inside of the first area, and a third area adjacent to the inside of the second area, the first area being The second region forms a sealing portion, and the thickness H1 of the thin battery in the first region and the thickness H2 of the thin battery in the second region satisfy the relationship of H1 <H2. The third region has a thin portion, and the thin portion of the thin battery in the thin portion And viewed H3, wherein the thickness H2, satisfy the relationship of H3 <H2, and the thickness H1, wherein the thickness H3, satisfy the relationship of H1 <H3, relates thin battery.

本発明によれば、薄型電池を、電子機器内に安定して固定することができる。そのため、薄型電池が屈曲された場合にも、外装体および電極群の損傷は抑制される。   According to the present invention, the thin battery can be stably fixed in the electronic device. Therefore, even when the thin battery is bent, damage to the exterior body and the electrode group is suppressed.

本発明の一実施形態に係る薄型電池を概略的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a thin battery according to an embodiment of the present invention. 同薄型電池の外装体を示す平面図である。It is a top view which shows the exterior body of the same thin battery. 図2に示す薄型電池のX−X線における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the XX line of the thin battery shown in FIG. 従来の薄型電池の外装体の一部における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in a part of exterior body of the conventional thin battery.

本実施形態に係る薄型電池(以下、単に電池を称す場合がある。)は、電極群と、電極群に含浸された非水電解質と、電極群および非水電解質を密閉収納する外装体と、を含む。外装体は、電極群の一方の主面の法線方向からみたとき、電極群に対向する内側領域と、内側領域以外の外周領域と、を備える。外周領域は、外装体の最外周に位置する第1領域と、第1領域の内側に隣接する第2領域と、第2領域の内側に隣接する第3領域と、を備える。   A thin battery (hereinafter, may simply be referred to as a battery) according to the present embodiment includes an electrode group, a non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group, and an outer package that tightly encloses the electrode group and the non-aqueous electrolyte. including. The exterior body includes an inner region facing the electrode group and an outer peripheral region other than the inner region when viewed in the normal direction of one main surface of the electrode group. The outer peripheral area includes a first area located at the outermost periphery of the outer package, a second area adjacent to the inside of the first area, and a third area adjacent to the inside of the second area.

第1領域における電池の厚みH1と第2領域における電池の厚みH2とは、H1<H2の関係を満たす。第3領域は、薄型電池の厚みH3が、H3<H2の関係を満たす薄部を備える。第1領域における厚みH1と第3領域の薄部における厚みH3とは、H1<H3の関係を満たす。   The thickness H1 of the battery in the first region and the thickness H2 of the battery in the second region satisfy the relationship of H1 <H2. The third region is provided with a thin portion in which the thickness H3 of the thin battery satisfies the relationship H3 <H2. The thickness H1 in the first region and the thickness H3 in the thin portion of the third region satisfy the relationship of H1 <H3.

言い換えれば、外装体の外周領域は外側から、薄い第1領域、より厚い第2領域および薄い部分(薄部)を備える第3領域を備える。   In other words, the outer peripheral region of the outer package includes, from the outside, a third region including a thin first region, a thicker second region and a thin portion (thin portion).

外装体の封止部(シール部)は、薄い第1領域および厚い第2領域(H1<H2)により形成されている。つまり、封止部の一部(第2領域)を、電子機器との固定に利用できる。よって、従来と比べて、外周領域の浮き上がる部分が減少して、電子機器の固定面に対する電池の固定性が向上する。これにより、電池が屈曲された際の外装体および電極群の損傷が抑制される。   The sealed portion (sealed portion) of the outer package is formed of a thin first region and a thick second region (H1 <H2). That is, a part (second region) of the sealing portion can be used for fixing to the electronic device. Therefore, the floating part of the outer peripheral area is reduced as compared with the conventional case, and the fixing property of the battery to the fixing surface of the electronic device is improved. This suppresses damage to the outer package and the electrode group when the battery is bent.

さらに、厚い第2領域の内側に、薄部を備える第3領域(H3<H2)が配置されている。電池は、外装体の主に電極群に対向する内側領域と上記第2領域とにより、電子機器に固定される。そのため、電池が屈曲されたときに生じる曲げ負荷は、第3領域の特に薄部で吸収される。これにより、外装体および電極群の損傷抑制効果はさらに向上する。   Furthermore, inside the thick second region, a third region (H3 <H2) having a thin portion is disposed. The battery is fixed to the electronic device by the inner region mainly facing the electrode group of the outer package and the second region. Therefore, the bending load that occurs when the battery is bent is absorbed by the particularly thin part of the third region. Thereby, the damage suppression effect of an exterior body and an electrode group is further improved.

一方、第3領域の薄部は、第1領域よりも厚い(H1<H3)。通常、外装体の封止は、外周領域の少なくとも一部を一対のヒートシールバーで挟み込んで、熱および圧力をかけることにより行われる。このとき、第3領域に高い圧力をかけて厚みを過度に小さく(例えば、厚みH1以下に)すると、第3領域には大きな負荷が残留し易い。そこで、H1<H3を満たすように、過剰な負荷をかけずに第3領域を形成する。これにより、第3領域に残留する負荷が小さくなって、電池が屈曲された場合でも、曲げ負荷のかかり易い第3領域の損傷は抑制される。曲げ負荷が吸収され易くなる点で、第3領域の薄部の少なくとも一部は封止されない(封止部を形成しない)ことが好ましい。特に、薄部は、封止部を形成しないことが好ましい。   On the other hand, the thin portion of the third region is thicker than the first region (H1 <H3). Usually, the package is sealed by sandwiching at least a part of the outer peripheral area with a pair of heat seal bars and applying heat and pressure. At this time, if a high pressure is applied to the third region to make the thickness excessively small (for example, less than the thickness H1), a large load is likely to remain in the third region. Therefore, the third region is formed without applying an excessive load so as to satisfy H1 <H3. As a result, the load remaining in the third region is reduced, and even when the battery is bent, damage to the third region, which is easily subjected to bending load, is suppressed. It is preferable that at least a part of the thin portion of the third region is not sealed (do not form a sealing portion) in that bending load is easily absorbed. In particular, the thin portion preferably does not form a sealing portion.

好ましい形態では、第2領域における厚みH2と、内側領域における薄型電池の厚みH4とは、H2/H4>0.5の関係を満たす。これにより、内側領域とともに第2領域において、薄型電池が電子機器の固定面に固定され易くなる。   In a preferred embodiment, the thickness H2 in the second region and the thickness H4 of the thin battery in the inner region satisfy the relationship of H2 / H4> 0.5. Thus, the thin battery can be easily fixed to the fixing surface of the electronic device in the second region together with the inner region.

第1領域の幅W1と、第2領域の幅W2とは、W2/W1>0.2の関係を満たしてもよい。これにより、薄型電池は、電子機器の固定面にさらに固定され易くなる。   The width W1 of the first region and the width W2 of the second region may satisfy the relationship of W2 / W1> 0.2. As a result, the thin battery can be more easily fixed to the fixing surface of the electronic device.

第2領域の幅W2と第3領域の幅W3とは、0.1<W2/W3<3の関係を満たしてもよい。これにより、第2領域が電池を固定する効果と、第3領域が曲げ負荷を吸収する効果とが、両立され易くなる。   The width W2 of the second region and the width W3 of the third region may satisfy the relationship of 0.1 <W2 / W3 <3. As a result, the effect of fixing the battery in the second region and the effect of absorbing the bending load in the third region can be easily achieved.

他の好ましい形態では、第3領域の厚み方向における中心の面(以下、厚みの中心面と称す。)は、第2領域の厚みの中心面寄りに位置する。これにより、電子機器およびこれに固定された電池は、電池が外側になる方向にも、電子機器が外側になる方向にも、屈曲され易くなる。よって、電池の損傷抑制効果はさらに向上する。   In another preferable embodiment, the central surface in the thickness direction of the third region (hereinafter, referred to as a central surface of thickness) is positioned near the central surface of the thickness of the second region. As a result, the electronic device and the battery fixed to the electronic device are easily bent in the direction in which the battery is on the outer side and in the direction in which the electronic device is on the outer side. Therefore, the damage suppressing effect of the battery is further improved.

次に、本実施形態に係る薄型電池について、図1から図3を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る薄型電池を概略的に示す平面図である。図2は、同薄型電池の外装体を示す平面図である。図3は、図2に示す薄型電池のX−X線における縦断面図である。   Next, the thin battery according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a plan view schematically showing a thin battery according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view showing an exterior body of the thin battery. FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line XX of the thin battery shown in FIG.

薄型電池100は、電極群110と、非水電解質(図示せず)と、これらを収納する外装体120と、を備える。薄型電池100は、さらに、電極群110に接続され、外装体120の外部に延出する一対の電極リード130を備える。   The thin battery 100 includes an electrode group 110, a non-aqueous electrolyte (not shown), and an exterior body 120 for housing these. Thin battery 100 further includes a pair of electrode leads 130 connected to electrode group 110 and extending to the outside of package body 120.

電極群110は、シート状の正極と負極とが積層された積層体であってもよいし、帯状の正極と負極とが巻回された巻回体であってもよい。
シート状の電極群110は、例えば、1つの第1電極(正極あるいは負極)と、第1電極を挟持する一対の第2電極(負極あるいは正極)とを含み、第1電極と第2電極との間にはセパレータが介在している。第1電極および第2電極はそれぞれ、例えば、集電体シートと、少なくとも一方の表面に付着した活物質層と、を含む。この場合、第1電極は、集電体シートおよびその両方の表面に付着した活物質層を含む両面電極であり得る。一方、第2電極は、集電体シートおよびその一方の表面に付着した活物質層を含む片面電極であり得る。各集電体シートは、その一辺から延在するタブを有する。タブには一方の電極リード130が接続される。
The electrode group 110 may be a laminated body in which a sheet-like positive electrode and a negative electrode are stacked, or may be a wound body in which a strip-like positive electrode and a negative electrode are wound.
The sheet-like electrode group 110 includes, for example, one first electrode (positive electrode or negative electrode) and a pair of second electrodes (negative electrode or positive electrode) sandwiching the first electrode, and includes the first electrode and the second electrode. There is a separator between them. Each of the first electrode and the second electrode includes, for example, a current collector sheet and an active material layer attached to at least one surface. In this case, the first electrode may be a double-sided electrode including a current collector sheet and an active material layer attached to both surfaces thereof. On the other hand, the second electrode may be a single-sided electrode including a current collector sheet and an active material layer attached to one surface thereof. Each current collector sheet has a tab extending from one side thereof. One electrode lead 130 is connected to the tab.

シート状の電極群110の構成はこれに限定されず、例えば、2つ以上の第1電極と、3つ以上の第2電極とを具備していてもよい。この場合、第1電極と第2電極とは交互に積層される。このような電極群110のうち、最もシンプルな構造は、2つの第1電極と、2つの第1電極の間に介在する1つの第2電極と、2つの第1電極の外側にそれぞれ1つずつ配置された第2電極とを含む。このような薄型電池は、厚さが小さいだけでなく、高容量を備える。この場合、第1電極は、上記のような両面電極であり得る。2つの第1電極の間に介在する1つの第2電極も、両面電極であり得る。一方、最外にそれぞれ配置される第2電極は、上記のような片面電極であり得る。   The configuration of the sheet-like electrode group 110 is not limited to this, and for example, two or more first electrodes and three or more second electrodes may be provided. In this case, the first electrode and the second electrode are alternately stacked. The simplest structure of such an electrode group 110 is that two first electrodes, one second electrode interposed between the two first electrodes, and one outside each of the two first electrodes. And second electrodes arranged one by one. Such thin batteries not only have small thickness but also have high capacity. In this case, the first electrode may be a double-sided electrode as described above. One second electrode interposed between the two first electrodes may also be a double-sided electrode. On the other hand, the second electrodes arranged respectively on the outermost side may be single-sided electrodes as described above.

図1において、電極群110および外装体120は概ね矩形で示されているが、電極群110および外装体120の形状は、これに限定されない。タブを除く電極の形状も特に限定されず、矩形(正方形を含む)、台形、平行四辺形、一部に直線部分を有する略楕円形、矩形の角の少なくとも一つが丸められた略矩形、略台形、略平行四辺形などが挙げられる。なかでも、タブを除く電極は、タブが突出する直線部分を有する形状であることが好ましい。生産性の観点から、タブを除く電極は、矩形または略矩形が好ましい。電極が矩形または略矩形である場合、その長辺と短辺との長さの比は、例えば、長辺:短辺=1:1〜8:1である。通常、長辺に沿った方向は、タブが延在する方向である。   In FIG. 1, the electrode group 110 and the exterior body 120 are generally rectangular, but the shapes of the electrode group 110 and the exterior body 120 are not limited thereto. The shape of the electrode other than the tab is not particularly limited, and may be rectangular (including square), trapezoidal, parallelogram, substantially elliptical having a straight portion in part, substantially rectangular with at least one of the corners of the rectangle rounded A trapezoid, a substantially parallelogram, etc. are mentioned. In particular, the electrode excluding the tab is preferably shaped to have a straight portion from which the tab protrudes. From the viewpoint of productivity, the electrode excluding the tab is preferably rectangular or substantially rectangular. When the electrode is rectangular or substantially rectangular, the ratio of the length of the long side to the short side is, for example, long side: short side = 1: 1 to 8: 1. Usually, the direction along the long side is the direction in which the tab extends.

外装体120の形状は、例えば、矩形(正方形を含む)、台形、平行四辺形、半円形、半楕円形、先端が円弧状の矩形、少なくとも一つの丸角を有する略矩形、略台形、略平行四辺形であってもよい。   The shape of the exterior body 120 is, for example, a rectangle (including a square), a trapezoid, a parallelogram, a semicircle, a semiellipse, a rectangle with an arc tip at the tip, a substantially rectangle with at least one round corner, a substantially trapezoid, a substantially trapezoid It may be a parallelogram.

外装体120は、電極群110の一方の主面の法線方向からみたとき、電極群110に対向する内側領域121と、内側領域121以外の外周領域122と、を備える。外周領域122は、外装体120の最外周に位置する第1領域122aと、第1領域122aの内側に隣接する第2領域122bと、第2領域122bの内側に隣接する第3領域122cと、を備える。第1領域122aおよび第2領域122bは封止部を形成する。つまり、第1領域122aおよび第2領域122bにより、外装体は密閉されている。   The exterior body 120 includes an inner region 121 facing the electrode group 110 and an outer peripheral region 122 other than the inner region 121 when viewed in the normal direction of one main surface of the electrode group 110. The outer peripheral area 122 includes a first area 122a located at the outermost periphery of the exterior body 120, a second area 122b adjacent to the inside of the first area 122a, and a third area 122c adjacent to the inside of the second area 122b. Equipped with The first region 122a and the second region 122b form a sealing portion. That is, the exterior body is sealed by the first area 122a and the second area 122b.

第1領域122aにおける電池の厚みH1と第2領域122bにおける電池の厚みH2とは、H1<H2の関係を満たす。これにより、第2領域122bを、電子機器との固定に利用することができるため、電池の固定性が向上する。厚みH2に対する厚みH1の割合(H1/H2)は、1未満であれば特に限定されない。H1/H2は、例えば、0.1以上、1未満であってもよく、0.2以上、0.8以下であってもよい。厚みH1およびH2は、各領域における主面間の最短距離であり、任意の3箇所の平均距離である。   The battery thickness H1 in the first region 122a and the battery thickness H2 in the second region 122b satisfy the relationship of H1 <H2. As a result, the second region 122 b can be used for fixing to the electronic device, so the fixability of the battery is improved. The ratio (H1 / H2) of the thickness H1 to the thickness H2 is not particularly limited as long as it is less than 1. H1 / H2 may be, for example, 0.1 or more and less than 1, or 0.2 or more and 0.8 or less. The thicknesses H1 and H2 are the shortest distance between the main surfaces in each region, and are the average distances of any three places.

第3領域122cは、薄型電池の厚みH3が、H3<H2の関係を満たす薄部122caを備える。内側領域121と第2領域122bとの間にある第3領域122cの薄部122caは、通常、電子機器の固定面に固定され難い。よって、電池が屈曲されたときに生じる曲げ負荷は、第3領域122cの特に薄部122caに集まり、吸収される。これにより、外装体120および電極群110の損傷が抑制される。厚みH2に対する厚みH3の割合(H3/H2)は、1未満であれば特に限定されない。H3/H2は、例えば、0.1以上、1未満であってもよく、0.2以上、0.8以下であってもよい。厚みH3は、薄部122caにおける主面間の最短距離であり、任意の3箇所の平均距離である。薄部122ca以外の第3領域122cにおける薄型電池の厚みは、内側領域121における薄型電池100の厚み(H4)以下であり得る。   The third region 122c includes a thin portion 122ca in which the thin battery thickness H3 satisfies the relationship H3 <H2. The thin portion 122 ca of the third region 122 c between the inner region 121 and the second region 122 b is usually difficult to be fixed to the fixing surface of the electronic device. Thus, the bending load generated when the battery is bent is collected and absorbed in the particularly thin portion 122 ca of the third region 122 c. Thereby, damage to the exterior body 120 and the electrode group 110 is suppressed. The ratio of thickness H3 to thickness H2 (H3 / H2) is not particularly limited as long as it is less than 1. H3 / H2 may be, for example, 0.1 or more and less than 1, or 0.2 or more and 0.8 or less. The thickness H3 is the shortest distance between the main surfaces of the thin portion 122ca, and is the average distance of any three places. The thickness of the thin battery in the third region 122 c other than the thin portion 122 ca may be equal to or less than the thickness (H 4) of the thin battery 100 in the inner region 121.

厚みH1と厚みH3とは、H1<H3の関係を満たす。この場合、上記のように第3領域122cへの残留負荷が小さいため、電池100が屈曲された場合でも、曲げ負荷のかかり易い第3領域122cの損傷が抑制され易くなる。厚みH3に対する厚みH1の割合(H1/H3)は、1未満であれば特に限定されない。H1/H3は、例えば、0.1以上、1未満であってもよく、0.2以上、0.8以下であってもよい。   The thickness H1 and the thickness H3 satisfy the relationship of H1 <H3. In this case, since the residual load on the third region 122c is small as described above, even when the battery 100 is bent, damage to the third region 122c that is easily subjected to a bending load is easily suppressed. The ratio (H1 / H3) of the thickness H1 to the thickness H3 is not particularly limited as long as it is less than 1. H1 / H3 may be, for example, 0.1 or more and less than 1, or 0.2 or more and 0.8 or less.

第3領域122cは、封止部の一部であってもよいし、封止部を形成していなくてもよい。曲げ負荷が吸収され易くなる点で、第3領域122cの薄部122caの少なくとも一部は封止部を形成しないことが好ましい。特に、薄部122ca全体は、封止部を形成しないことが好ましい。   The third region 122c may be a part of the sealing portion, or may not form the sealing portion. It is preferable that at least a part of the thin portion 122 ca of the third region 122 c does not form a sealing portion in that bending load is easily absorbed. In particular, it is preferable that the entire thin portion 122 ca does not form a sealing portion.

第2領域122bにおける厚みH2と、内側領域121における薄型電池100の厚みH4とは、H2/H4>0.5の関係を満たしていてもよい。これにより、内側領域121とともに第2領域122bにおいて、電池が電子機器の固定面にさらに固定され易くなる。H2/H4は、例えば、0.5より大きく、1.6未満であってもよく、0.6以上、1.4以下であってもよい。厚みH4は、内側領域121における主面間の最短距離であり、任意の3箇所の平均距離である。   The thickness H2 in the second region 122b and the thickness H4 of the thin battery 100 in the inner region 121 may satisfy the relationship of H2 / H4> 0.5. As a result, the battery is further easily fixed to the fixing surface of the electronic device in the second region 122 b together with the inner region 121. H2 / H4 may be, for example, more than 0.5 and less than 1.6, and may be 0.6 or more and 1.4 or less. The thickness H4 is the shortest distance between the main surfaces in the inner region 121, and is the average distance between any three points.

電池100の厚みH4は、特に限定されない。柔軟性を考慮すると、厚みH4は、3mm以下、さらには2mm以下、特には1.5mm以下であってもよい。厚みH4の下限は、例えば50μmであってもよい。   The thickness H4 of the battery 100 is not particularly limited. In consideration of the flexibility, the thickness H4 may be 3 mm or less, further 2 mm or less, particularly 1.5 mm or less. The lower limit of the thickness H4 may be, for example, 50 μm.

第1領域122aの幅W1と、第2領域122bの幅W2とは、W2/W1>0.2の関係を満たしてもよい。これにより、電池100は、電子機器の固定面にさらに固定され易くなる。W2/W1は、例えば、0.25以上であってもよく、0.3以上であってもよい。W2/W1は、例えば、1.5以下であってもよく、1.0以下であってもよい。   The width W1 of the first area 122a and the width W2 of the second area 122b may satisfy the relationship of W2 / W1> 0.2. Thereby, the battery 100 can be more easily fixed to the fixing surface of the electronic device. W2 / W1 may be, for example, 0.25 or more, or 0.3 or more. W2 / W1 may be, for example, 1.5 or less, and may be 1.0 or less.

第2領域122bの幅W2と、第3領域122cの幅W3とは、0.1<W2/W3<3の関係を満たしてもよい。これにより、第2領域122bが電池100を固定する効果と、第3領域122cが曲げ負荷を吸収する効果とが両立され易くなる。W2/W3は、例えば、0.2以上、2.0以下であってもよく、0.3以上、1.0以下であってもよい。第3領域122cの薄部122caの幅は特に限定されない。   The width W2 of the second region 122b and the width W3 of the third region 122c may satisfy the relationship of 0.1 <W2 / W3 <3. As a result, the effect that the second region 122 b fixes the battery 100 and the effect that the third region 122 c absorbs a bending load can easily be compatible. W2 / W3 may be, for example, 0.2 or more and 2.0 or less, and may be 0.3 or more and 1.0 or less. The width of the thin portion 122 ca of the third region 122 c is not particularly limited.

各領域および薄部の幅は、外装体120を、外装体120の外縁と垂直に交わり、かつ、外装体120の厚み方向(以下、X方向と称す。)に切断した断面により求められる。外装体120の外縁が直線である場合、X方向とは、外装体120の外縁と垂直に交わり、かつ、外装体120を厚み方向に切断する方向である。外装体120の外縁が曲線を含む場合、X方向とは、当該曲線の接線と垂直に交わり、かつ、外装体120を厚み方向に切断する方向である。   The width of each region and the thin portion is obtained by a cross section of the package 120 perpendicularly intersecting the outer edge of the package 120 and cut in the thickness direction of the package 120 (hereinafter referred to as the X direction). When the outer edge of the outer package 120 is a straight line, the X direction is a direction perpendicular to the outer edge of the outer package 120 and cutting the outer package 120 in the thickness direction. When the outer edge of the exterior body 120 includes a curve, the X direction is a direction perpendicular to the tangent of the curve and cutting the exterior body 120 in the thickness direction.

各領域の境界は、例えば、以下のように決定できる。
まず、電池100をX方向に2分して得られる切断片の一方を、水平面を有する架台に載置する。このとき、切断片の内側領域121の一方の主面全体を水平面に接触させる一方で、外周領域122が屈曲しないように支持しておく。内側領域121と水平面との間にスペーサを挟んで、内側領域121の一方の主面全体と水平面とを、スペーサを介して接触させてもよい。この状態で、断面の写真を撮影する。この断面写真について、架台の水平面に対向している方とは反対側の主面に対する接線を、外装体120の外縁から内側領域に向かって引いていき、その水平面に対する傾きをグラフにプロットする。
The boundary of each area can be determined, for example, as follows.
First, one of the cut pieces obtained by dividing the battery 100 into two in the X direction is placed on a gantry having a horizontal surface. At this time, while bringing the whole of one main surface of the inner region 121 of the cut piece into contact with the horizontal surface, the outer peripheral region 122 is supported so as not to bend. With the spacer interposed between the inner region 121 and the horizontal surface, the whole of one main surface of the inner region 121 may be in contact with the horizontal surface via the spacer. In this state, take a picture of the cross section. For this cross-sectional photograph, a tangent to the main surface of the frame opposite to the one facing the horizontal surface is drawn from the outer edge of the exterior body 120 toward the inner region, and the inclination relative to the horizontal surface is plotted on a graph.

このグラフにおいて、接線が傾き始める最初の第1のポイントが、第1領域122aと第2領域122bとの境界である。第1のポイントを越えると、傾きは増加していき、その後、徐々に緩やかになる。さらに進むと、今度は傾きが反転する。接線の反転した傾きは、徐々に緩やかになる。その後、接線の傾きは、わずかに再び反転するか、あるいはほぼゼロになる。この傾きの変わるポイント(第2のポイント)が、第2領域122bと第3領域122cとの境界である。第3領域122cと内側領域121との境界は、電極群110の端部を通り、上記水平面に垂直な方向に伸びる直線と、外装体120との交点である。   In this graph, the first point at which the tangent line starts to slope is the boundary between the first area 122a and the second area 122b. Beyond the first point, the slope increases and then gradually becomes gradual. As you go further, the slope is reversed this time. The inverted slope of the tangent becomes gradually gradual. The slope of the tangent then reverses slightly again, or becomes nearly zero. The point (second point) at which the slope changes is the boundary between the second area 122 b and the third area 122 c. The boundary between the third region 122c and the inner region 121 is an intersection point of a straight line extending in a direction perpendicular to the horizontal plane passing through the end of the electrode group 110 and the exterior body 120.

第2のポイントを越えて、わずかに傾いている(あるいは水平な)接線は、ある領域を越えると、徐々に大きく傾き始める。電極群110を挟み込むためである。第2のポイントから、この接線が大きく傾き始めるまでの領域が、第3領域122cの薄部122caである。   Beyond the second point, the slightly inclined (or horizontal) tangent line begins to tilt gradually and gradually beyond a certain area. This is for sandwiching the electrode group 110. The area from the second point to when this tangent line starts to tilt greatly is the thin portion 122 ca of the third area 122 c.

第3領域122cの厚みの中心面は、第2領域122bの厚みの中心面寄りに位置することが好ましい。これにより、電子機器とこれに固定された電池とは、電池100を外側にして第3領域122cを突出させる方向(図3における上方)にも、電池100を内側にして第3領域122cを突出させる方向(図3における下方)にも屈曲され易くなる。よって、電池100の損傷抑制効果はさらに向上する。   It is preferable that the central plane of the thickness of the third region 122c be located closer to the central plane of the thickness of the second region 122b. Thereby, the electronic device and the battery fixed to this project the third region 122c with the battery 100 inside, even in the direction in which the third region 122c protrudes with the battery 100 outside (upper in FIG. 3) It becomes easy to be bent also in the direction (lower part in FIG. 3) to be made. Thus, the damage suppressing effect of the battery 100 is further improved.

第3領域122cの厚みの中心面は、例えば図3において、第3領域122cの一方の主面と一致する直線あるいは当該主面に最も外側で接する水平な直線(第1直線c)と、第3領域122cの他方の主面と一致する直線あるいは当該主面に最も外側で接する水平な直線(第2直線c)と、の中央にある直線(中央線c。いずれも図示せず。)によって示される。第2領域122bの厚みの中心面(中央線b)も同様にして、第1直線bと第2直線bとを定めることによって決定できる。第2領域122bの中心面寄りに位置するとは、第3領域122cの厚みの中心面(中央線c)が、第1直線b(あるいは第2直線b)よりも中央線bの近くにあることをいう。   For example, in FIG. 3, the central plane of the thickness of the third region 122c is a straight line coinciding with one main surface of the third region 122c or a horizontal straight line (first straight line c) that contacts the main surface on the outermost side; A straight line coinciding with the other main surface of the third region 122c or a horizontal straight line (second straight line c) that is outermost on the main surface and a straight line (central line c, none of which is shown) at the center Indicated. The center plane (center line b) of the thickness of the second region 122b can be determined similarly by defining the first straight line b and the second straight line b. Being positioned closer to the central surface of the second region 122b means that the central surface (central line c) of the thickness of the third region 122c is closer to the central line b than the first straight line b (or the second straight line b). Say

外装体120は、上記関係を満たす第1領域122a、第2領域122bおよび第3領域122cを備えていればよく、外周領域122のすべてにおいて、上記関係を満たすことまでは要しない。図示例のように、外装体120が矩形である場合、外周領域122を構成する4辺のうち、例えば1辺が上記関係を満たしていればよい。特に、最も長い辺が、上記関係を満たす第1領域122a、第2領域122bおよび第3領域122cを備えることが好ましい。さらには、外周領域122の4辺全てが、上記関係を満たすことが好ましい。電池の固定性および耐屈曲性が、特に高まるためである。   The exterior body 120 only needs to have the first region 122a, the second region 122b, and the third region 122c that satisfy the above relationship, and it is not necessary to satisfy the above relationship in all of the outer peripheral region 122. When the exterior body 120 is rectangular as in the illustrated example, for example, one side of the four sides forming the outer peripheral region 122 may satisfy the above-described relationship. In particular, it is preferable that the longest side includes the first region 122a, the second region 122b, and the third region 122c that satisfy the above relationship. Furthermore, it is preferable that all the four sides of the outer peripheral area 122 satisfy the above relationship. This is because the fixation and the bending resistance of the battery are particularly enhanced.

次に、電極群を構成する電極、リード、セパレータ、非水電解質、外装体の材料などについて、リチウムイオン電池を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。説明する。   Next, the materials of the electrodes, leads, separators, non-aqueous electrolytes, outer package materials, etc. constituting the electrode group will be described by taking a lithium ion battery as an example, but it is not limited thereto. explain.

(負極)
負極は、負極集電体シートと負極活物質層とを有する。負極集電体シートには、金属フィルム、金属箔などが用いられる。負極集電体シートの材料は、銅、ニッケル、チタンおよびこれらの合金ならびにステンレス鋼からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。負極集電体シートの厚みは、例えば5〜30μmである。
(Negative electrode)
The negative electrode has a negative electrode current collector sheet and a negative electrode active material layer. A metal film, metal foil or the like is used for the negative electrode current collector sheet. The material of the negative electrode current collector sheet is preferably at least one selected from the group consisting of copper, nickel, titanium and alloys thereof and stainless steel. The thickness of the negative electrode current collector sheet is, for example, 5 to 30 μm.

負極活物質層は、負極活物質を含み、必要に応じて結着剤と導電剤を含む。負極活物質層は、気相法(例えば蒸着)で形成される堆積膜でもよい。負極活物質としては、リチウム金属、リチウムと電気化学的に反応する金属もしくは合金、炭素材料(例えば黒鉛)、ケイ素合金、ケイ素酸化物などが挙げられる。負極活物質層の厚みは、例えば1〜300μmである。   The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material, and optionally contains a binder and a conductive agent. The negative electrode active material layer may be a deposited film formed by a vapor phase method (for example, vapor deposition). Examples of the negative electrode active material include lithium metal, a metal or alloy that electrochemically reacts with lithium, a carbon material (eg, graphite), a silicon alloy, a silicon oxide, and the like. The thickness of the negative electrode active material layer is, for example, 1 to 300 μm.

(正極)
正極は、正極集電体シートと正極活物質層とを有する。正極集電体シートには、金属フィルム、金属箔などが用いられる。正極集電体シートの材料は、例えば、銀、ニッケル、パラジウム、金、白金、アルミニウムおよびこれらの合金ならびにステンレス鋼からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。正極集電体シートの厚さは、例えば1〜30μmである。
(Positive electrode)
The positive electrode has a positive electrode current collector sheet and a positive electrode active material layer. A metal film, metal foil, etc. are used for a positive electrode collector sheet. The material of the positive electrode current collector sheet is preferably at least one selected from the group consisting of, for example, silver, nickel, palladium, gold, platinum, aluminum and alloys thereof and stainless steel. The thickness of the positive electrode current collector sheet is, for example, 1 to 30 μm.

正極活物質層は、正極活物質および結着剤を含み、必要に応じて導電剤を含む。正極活物質は、特に限定されないが、薄型電池が二次電池である場合には、LiCoO、LiNiOのようなリチウム含有複合酸化物を、薄型電池が一次電池である場合には、二酸化マンガン、フッ化カーボン(フッ化黒鉛)、リチウム含有複合酸化物などを用いることができる。正極活物質層の厚みは、例えば1〜300μmである。 The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material and a binder, and optionally contains a conductive agent. The positive electrode active material is not particularly limited, but when the thin battery is a secondary battery, a lithium-containing composite oxide such as LiCoO 2 or LiNiO 2 is used. When the thin battery is a primary battery, manganese dioxide is used. Carbon fluoride (graphite fluoride), lithium-containing composite oxide, and the like can be used. The thickness of the positive electrode active material layer is, for example, 1 to 300 μm.

活物質層に含ませる導電剤には、グラファイト、カーボンブラックなどが用いられる。導電剤の量は、活物質100質量部あたり、例えば0〜20質量部である。活物質層に含ませる結着剤には、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ゴム粒子などが用いられる。結着剤の量は、活物質100質量部あたり、例えば0.5〜15質量部である。   Graphite, carbon black or the like is used as the conductive agent to be contained in the active material layer. The amount of the conductive agent is, for example, 0 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the active material. As a binder to be contained in the active material layer, fluorocarbon resin, acrylic resin, rubber particles and the like are used. The amount of the binder is, for example, 0.5 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the active material.

(リード)
負極リードおよび正極リードは、負極集電体シートまたは正極集電体シートにそれぞれ溶接などにより接続される。負極リードとしては、銅リード、銅合金リード、ニッケルリードなどが好ましく用いられる。正極リードとしては、ニッケルリード、アルミニウムリードなどが好ましく用いられる。
(Lead)
The negative electrode lead and the positive electrode lead are respectively connected to the negative electrode current collector sheet or the positive electrode current collector sheet by welding or the like. As a negative electrode lead, a copper lead, a copper alloy lead, a nickel lead or the like is preferably used. As the positive electrode lead, a nickel lead, an aluminum lead or the like is preferably used.

(セパレータ)
セパレータとしては、樹脂製の微多孔膜や不織布が好ましく用いられる。セパレータの材料(樹脂)としては、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリアミド、ポリアミドイミドなどが好ましい。セパレータの厚さは、例えば8〜30μmである。
(Separator)
As the separator, a resin microporous membrane or non-woven fabric is preferably used. As a material (resin) of a separator, polyolefin (polyethylene, a polypropylene etc.), polyamide, a polyamide imide etc. are preferable. The thickness of the separator is, for example, 8 to 30 μm.

(非水電解質)
薄型電池がリチウムイオン電池である場合、非水電解質としては、リチウム塩と、リチウム塩を溶解させる非水溶媒との混合物が好ましい。リチウム塩としては、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、イミド塩類などが挙げられる。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネートなどの鎖状炭酸エステル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどの環状カルボン酸エステルなどが挙げられる。
(Non-aqueous electrolyte)
When the thin battery is a lithium ion battery, a mixture of a lithium salt and a non-aqueous solvent in which the lithium salt is dissolved is preferable as the non-aqueous electrolyte. Examples of lithium salts include LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , and imido salts. As the non-aqueous solvent, cyclic carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate and butylene carbonate, linear carbonates such as diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate, cyclic carboxylic acid esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone Etc.

(外装体)
外装体は、例えば、水蒸気に対するバリア層およびその両面にそれぞれ形成された樹脂層を具備するラミネートフィルムで形成されている。
バリア層に用いられる材料は、特に限定されないが、金属層、セラミックス層などを用いることが好適である。例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル、鉄、白金、金、銀などの金属材料や、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムなどのセラミックス材料が好ましい。バリア層の厚さは、例えば、0.01〜50μmである。
(Exterior body)
The exterior body is formed of, for example, a laminate film having a barrier layer against water vapor and a resin layer formed on both sides thereof.
The material used for the barrier layer is not particularly limited, but it is preferable to use a metal layer, a ceramic layer or the like. For example, metal materials such as aluminum, titanium, nickel, iron, platinum, gold, and silver, and ceramic materials such as silicon oxide, magnesium oxide, and aluminum oxide are preferable. The thickness of the barrier layer is, for example, 0.01 to 50 μm.

外装体の内面側に配置される樹脂層の材料は、熱溶着の容易さ、耐電解質性および耐薬品性の観点から、ポリエチレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィン、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のようなポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)などであることが好ましい。内面側の樹脂層の厚さは、例えば10〜100μmである。   The material of the resin layer disposed on the inner surface side of the outer package is a polyester such as polyethylene and polypropylene such as polyethylene and polypropylene, a polyester such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate from the viewpoints of heat welding easiness, electrolytic resistance and chemical resistance. And polyamide, polyurethane, polyethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and the like. The thickness of the resin layer on the inner surface side is, for example, 10 to 100 μm.

外装体の外面側に配置される樹脂層は、強度、耐衝撃性および耐薬品性の観点から、6,6−ナイロンのようなポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステルなどが好ましい。外面側の樹脂層の厚さは、例えば5〜100μmである。   The resin layer disposed on the outer surface side of the outer package is preferably a polyamide such as 6,6-nylon, a polyolefin, a polyester or the like from the viewpoints of strength, impact resistance and chemical resistance. The thickness of the resin layer on the outer surface side is, for example, 5 to 100 μm.

電池100は、例えば、以下のようにして製造される。
まず、各電極リード130が接続された電極群110を準備する(第1工程)。
別途、一部が開口した袋状の外装体120を準備する(第2工程)。
次いで、外装体120の開口から各電極リード130の端部が導出されるように、電極群110を外装体120に収容し、減圧下で電極群110に非水電解質を含浸させる(第3工程)。
最後に、外装体120の開口部分を、各リードが介在した状態で封止する(第4工程)。
The battery 100 is manufactured, for example, as follows.
First, the electrode group 110 to which each electrode lead 130 is connected is prepared (first step).
Separately, a bag-like exterior body 120 partially opened is prepared (second step).
Next, the electrode group 110 is accommodated in the outer package 120 so that the end of each electrode lead 130 is drawn out from the opening of the outer package 120, and the non-aqueous electrolyte is impregnated into the electrode group 110 under reduced pressure (third step) ).
Finally, the opening of the package 120 is sealed with the leads interposed (fourth step).

第2工程には、1枚の外装体の素材を折り返した状態、あるいは、2枚の外装体の素材を積層した状態で、外周領域の一部を除いて、熱と圧力とを加えることにより、シールする工程(第1シール工程)が含まれる。また、第4工程には、外装体120の開口している外周領域の一部に、熱と圧力とを加えてシールする工程(第2シール工程)が含まれる。   In the second step, heat and pressure are applied excluding a part of the outer peripheral region in a state in which the material of one package is folded or in a state in which the materials of two packages are laminated. , Sealing step (first sealing step) is included. Further, the fourth step includes a step (second sealing step) of applying heat and pressure to a part of the open outer peripheral region of the exterior body 120 for sealing.

この第1シール工程および第2シール工程の少なくとも一方の工程において、1つの段部を有する一対のシール用金型を用いて外周領域122をシールする。段部の形状は特に限定されず、所望の外周領域122の形状に応じて適宜設定すればよい。   In at least one of the first sealing step and the second sealing step, the outer peripheral region 122 is sealed using a pair of sealing molds having one step. The shape of the step portion is not particularly limited, and may be appropriately set according to the desired shape of the outer peripheral region 122.

シール工程の際、金型同士を対向させたときに金型の間隔がより小さい領域を、外装体120の外縁に対応させ、金型の間隔が大きい領域を外装体120のより内側に対応させる。外装体120の素材が、上記のようなラミネートフィルムである場合、外装体120の外縁に対応する位置に配置されている内面側および/または外面側の樹脂層は、熱および圧力により、外装体120の内側の領域へと流動する。これにより、薄い第1領域122aが形成されるとともに、より厚い第2領域122bが形成される。つまり、この場合、第2領域122bは、流動してきた樹脂により形成される厚い樹脂層を備える。一方、外装体120のさらに内側の領域(上記の厚い樹脂層が形成される領域よりもさらに内側の領域)には、圧力を負荷しない。これにより、第2領域122bよりも内側にある領域(第3領域122c)は、シールされ難くなるとともに、第2領域122bよりも薄く、第1領域122aよりも厚くなる。例えば、第3領域122cは、外装体120の素材2枚分の厚みと同等の厚みを備える。   In the sealing step, the area where the mold spacing is smaller when the molds face each other corresponds to the outer edge of the exterior body 120, and the area where the mold spacing is larger corresponds to the inner side of the exterior body 120. . When the material of the exterior body 120 is a laminate film as described above, the resin layer on the inner surface side and / or the outer surface side disposed at a position corresponding to the outer edge of the exterior body 120 is the exterior body by heat and pressure. It flows to the area inside 120. Thereby, a thin first region 122a is formed, and a thicker second region 122b is formed. That is, in this case, the second region 122 b includes a thick resin layer formed of the flowing resin. On the other hand, no pressure is applied to the area further inside of the package 120 (the area further inside than the area where the thick resin layer is formed). As a result, the area (third area 122c) located inside the second area 122b is difficult to seal, and is thinner than the second area 122b and thicker than the first area 122a. For example, the third region 122 c has a thickness equal to the thickness of two sheets of the exterior body 120.

外装体120の素材が、上記のような樹脂層を備えない、あるいは、薄い樹脂層を備える場合、上記樹脂層の材料を含む別体のシール部材を外装体120の外縁付近に配置した後、シールしてもよい。これにより、上記と同様に、薄い第1領域122a、より厚い第2領域122b、および、比較的薄い第3領域122cが形成される。   When the material of the exterior body 120 does not have the above resin layer or has a thin resin layer, after a separate seal member including the material of the resin layer is disposed near the outer edge of the exterior body 120, It may be sealed. As a result, the thin first region 122a, the thicker second region 122b, and the relatively thin third region 122c are formed as described above.

段部を有する金型で両側から外装体120の外縁を挟み込む方法によれば、厚みの異なる複数の領域を同時に形成できるため、生産性が高い。なお、電池100は、予め外装体の一部をカップ状に成型しておくカップ成型により製造されてもよい。生産性が高く、電池100の厚さ方向において、第3領域122cの厚みの中心面を、第2領域122bの厚みの中心面寄りに位置させることが容易である点で、段部を有する金型で両側から外装体120の外縁を挟み込む方法は、より適している。   According to the method of sandwiching the outer edge of the exterior body 120 from both sides with a mold having a step, since a plurality of regions having different thicknesses can be simultaneously formed, productivity is high. Battery 100 may be manufactured by cup molding in which a part of the exterior body is molded in a cup shape in advance. Gold having a stepped portion in that productivity is high and it is easy to position the central surface of the thickness of the third region 122c near the central surface of the thickness of the second region 122b in the thickness direction of the battery 100 The method of sandwiching the outer edge of the exterior body 120 from both sides with a mold is more suitable.

各シール工程における加熱温度および圧力は特に限定されず、外装体120の素材に応じて適宜設定すればよい。例えば、各シール工程における加熱温度は、120〜200℃であってもよく、圧力は、0.1〜10MPaであってもよい。   The heating temperature and pressure in each sealing step are not particularly limited, and may be appropriately set according to the material of the exterior body 120. For example, the heating temperature in each sealing step may be 120 to 200 ° C., and the pressure may be 0.1 to 10 MPa.

本実施形態に係る薄型電池は、例えば、薄型電池からの電力供給により駆動される可撓性を有する電子機器に固定され、一体化されて用いられる。薄型電池と一体化される電子機器としては、例えば、生体貼付型装置もしくはウェアラブル(wearable)携帯端末、携帯電話機、音声録音再生装置、腕時計、動画および静止画撮影機、液晶ディスプレイ、電卓、ICカード、温度センサ、補聴器、感圧ブザーなどが挙げられる。生体貼付型装置としては、生体情報測定装置、イオントフォレシス経皮投薬装置などが挙げられる。   The thin battery according to the present embodiment is fixed to, for example, a flexible electronic device driven by power supply from the thin battery, and is used by being integrated. As an electronic device integrated with a thin battery, for example, a biomedical device or wearable portable terminal, a mobile phone, a voice recording and reproducing device, a wrist watch, a moving image and still image shooting device, a liquid crystal display, a calculator, an IC card , Temperature sensors, hearing aids, pressure sensitive buzzers, etc. Examples of the bioadhesive device include a biological information measurement device, an iontophoretic transdermal drug delivery device, and the like.

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
《実施例1》
以下の手順で、一対の負極と、これらに挟まれた正極とを有する薄型電池を作製した。
(1)負極の作製
負極集電体シートとして、厚さ8μmの電解銅箔を準備した。電解銅箔の一方の表面に、負極合剤スラリーを塗布し、乾燥後、圧延して、負極活物質層を形成し、負極シートを得た。負極合剤スラリーは、負極活物質である黒鉛100質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVdF)8質量部と、適量のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)とを混合して調製した。負極活物質層の厚み(片面あたり)は54μmであった。負極シートから5mm×5mmの負極タブを有する47.5mm×18mmサイズの負極を切り出し、負極タブから活物質層を剥がして銅箔を露出させた。その後、一方の負極の負極タブの先端部分に銅製の負極リードを超音波溶接した。
Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1
The thin battery which has a pair of negative electrodes and the positive electrode pinched | interposed into these was produced with the following procedures.
(1) Preparation of Negative Electrode An electrolytic copper foil having a thickness of 8 μm was prepared as a negative electrode current collector sheet. The negative electrode mixture slurry was applied to one surface of the electrodeposited copper foil, dried, and rolled to form a negative electrode active material layer, whereby a negative electrode sheet was obtained. The negative electrode mixture slurry is prepared by mixing 100 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 8 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Prepared. The thickness (per one surface) of the negative electrode active material layer was 54 μm. A 47.5 mm × 18 mm negative electrode having a 5 mm × 5 mm negative electrode tab was cut out from the negative electrode sheet, and the active material layer was peeled off from the negative electrode tab to expose the copper foil. Thereafter, a copper negative electrode lead was ultrasonically welded to the tip portion of the negative electrode tab of one negative electrode.

(2)正極の作製
正極集電体シートとして、厚さ15μmのアルミニウム箔を準備した。アルミニウム箔の両方の表面に、正極合剤スラリーを塗布し、乾燥後、圧延して、正極活物質層を形成し、正極シートを得た。正極合剤スラリーは、正極活物質であるコバルト酸リチウム100質量部と、導電剤であるアセチレンブラック1.2質量部と、結着剤であるPVdF1.2質量部と、適量のNMPとを混合して調製した。正極活物質層の厚み(片面あたり)は37μmであった。正極シートから5mm×5mmのタブを有する45mm×16mmサイズの正極を切り出し、正極タブから活物質層を剥がしてアルミニウム箔を露出させた。その後、正極タブの先端部分にアルミニウム製の正極リードを超音波溶接した。
(2) Production of Positive Electrode An aluminum foil having a thickness of 15 μm was prepared as a positive electrode current collector sheet. The positive electrode mixture slurry was applied to both surfaces of the aluminum foil, dried, and rolled to form a positive electrode active material layer, whereby a positive electrode sheet was obtained. The positive electrode mixture slurry is prepared by mixing 100 parts by mass of lithium cobaltate as a positive electrode active material, 1.2 parts by mass of acetylene black as a conductive agent, 1.2 parts by mass of PVdF as a binder, and an appropriate amount of NMP. Prepared. The thickness (per one side) of the positive electrode active material layer was 37 μm. A 45 mm × 16 mm positive electrode having a 5 mm × 5 mm tab was cut out from the positive electrode sheet, and the active material layer was peeled off from the positive electrode tab to expose the aluminum foil. Thereafter, the positive electrode lead made of aluminum was ultrasonically welded to the front end portion of the positive electrode tab.

(3)非水電解質の調製
エチレンカーボネート(EC)およびジエチルカーボネート(DEC)を主成分とする混合溶媒に、LiPF6を溶解させて、非水電解質を調製した。
(3) Preparation of Nonaqueous Electrolyte LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent containing ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) as main components to prepare a non-aqueous electrolyte.

(4)電極群の作成
負極活物質層と正極活物質層とが互いに向かい合うように、一対の負極の間にセパレータを介して正極を配置し、電極群を形成した。セパレータには、49mm×18mmサイズの微多孔性ポリエチレンフィルム(厚さ15μm)を用いた。
(4) Preparation of Electrode Group A positive electrode was disposed between a pair of negative electrodes via a separator so that the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer face each other, to form an electrode group. For the separator, a 49 mm × 18 mm size microporous polyethylene film (15 μm in thickness) was used.

(5)外装体の作製と電池の組み立て
外装体の素材として、2層のポリエチレン層(厚み各30μm)の間にアルミニウム箔のバリア層が介在するラミネートフィルム材(厚さ73μm)を用いた。このラミネートフィルム材を29mm×120mmの矩形に切り出し、長手方向の中央で二つ折りにした。
(5) Preparation of Outer Body and Assembly of Battery A laminate film material (73 μm in thickness) in which a barrier layer of aluminum foil intervenes between two polyethylene layers (30 μm in thickness) was used as a material of the outer body. The laminate film material was cut into a 29 mm × 120 mm rectangle and folded in half at the center in the longitudinal direction.

次に、折り曲げられたラミネートフィルム材で電極群を挟み込み、折り目の反対側から電極群の各リードを導出させた。続いて、折り目の反対側の辺を除く3辺を、段部を有するシール用金型でプレスして、電極群を収容した状態の封筒状の外装体を成形するとともに、当該3辺に第1領域、第2領域および第3領域を形成した。   Next, the electrode group was sandwiched by the folded laminate film material, and each lead of the electrode group was led out from the opposite side of the fold. Subsequently, the three sides except the side opposite to the fold are pressed with a sealing die having a step to form an envelope-like exterior body in a state of accommodating the electrode group, and One area, a second area and a third area were formed.

封筒状の外装体120の開口から非水電解質を注液し、−650mmHgの減圧下で、上記と同型のシール用金型で開口部分をプレスして封止した。その後、薄型電池を45℃環境下でエージングし、電極群全体に非水電解質を含浸させた。最後に0.25MPaの圧力で30秒間、電池を25℃でプレスし、厚さ0.4mmの電池A1を作製した。外装体の残りの一辺にも、第1領域、第2領域および第3領域が形成されていた。   A non-aqueous electrolyte was injected from the opening of the envelope-like outer package 120, and the opening was pressed and sealed with a sealing mold of the same type as described above under a reduced pressure of -650 mmHg. Thereafter, the thin battery was aged at 45 ° C. to impregnate the whole electrode assembly with the non-aqueous electrolyte. Finally, the battery was pressed at 25 ° C. for 30 seconds under a pressure of 0.25 MPa to produce a battery A1 having a thickness of 0.4 mm. The first region, the second region, and the third region were also formed on the other side of the exterior body.

[評価]
(薄型電池の固定性)
伸縮可能な一対の固定部材を水平に対向配置し、各固定部材に放電状態の電池A1を張り付けて固定した。そして、25℃の環境下で、電池の曲率半径がR30mmになるように固定部材の両端距離を縮めた後、再び、固定部材の両端を元に戻し、電池をフラットな状態に戻した。この屈曲操作を、薄型電池が固定部材から剥離するまで繰り返した。薄型電池が剥離したときの屈曲回数を表1に示す。
[Evaluation]
(Fixation of thin battery)
A pair of expandable fixing members are horizontally disposed to face each other, and the battery A1 in a discharged state is attached and fixed to each fixing member. Then, after reducing the distance between both ends of the fixing member so that the curvature radius of the battery is R30 mm under an environment of 25 ° C., both ends of the fixing member were returned again, and the battery was returned to a flat state. This bending operation was repeated until the thin battery peeled from the fixing member. Table 1 shows the number of bending when the thin battery is peeled off.

(薄型電池の損傷)
薄型電池が固定部材から剥離した後、外装体に亀裂が生じているか否かを目視で確認した。結果を併せて表1に示す。
(Damage of thin battery)
After the thin battery was peeled off from the fixing member, it was visually confirmed whether or not the outer package has a crack. The results are shown in Table 1 together.

《実施例2〜5、比較例1》
第1領域、第2領域および第3領域の厚みおよび幅を表1に示すようにしたこと以外、実施例1と同様に、電池A2〜A5およびB1を作製し、評価した。結果を表1に示す。なお、実施例2では、正極活物質層の厚み(片面あたり)を67μm、負極活物質層の厚み(片面あたり)を97μmにした。
<< Examples 2-5, comparative example 1 >>
Batteries A2 to A5 and B1 were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thicknesses and widths of the first region, the second region, and the third region were as shown in Table 1. The results are shown in Table 1. In Example 2, the thickness (per one side) of the positive electrode active material layer was 67 μm, and the thickness (per one side) of the negative electrode active material layer was 97 μm.

《比較例2》
段部を有しない金型を用いたこと以外、実施例1と同様に、電池B2を作製し、評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2
A battery B2 was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a mold having no step was used. The results are shown in Table 1.

Figure 2019110016
Figure 2019110016

表1に示すように、電池A1〜A5では、剥離するまでの屈曲回数が多く、かつ、外装体の損傷は生じなかったのに対し、電池B1およびB2では、屈曲回数が少なく、さらに外装体の損傷も発生していた。   As shown in Table 1, in the batteries A1 to A5, the number of bendings until peeling was large and damage to the outer package did not occur, whereas in the batteries B1 and B2, the number of bendings was small, and the outer package Damage was also occurring.

本発明の薄型電池は、例えば、生体貼付型装置もしくはウェアラブル携帯端末のような小型の電子機器への使用に適している。   The thin battery of the present invention is suitable, for example, for use in a small electronic device such as a biomedical device or a wearable portable terminal.

100:薄型電池
110:電極群
120:外装体
121:内側領域
122:外周領域
122a:第1領域
122b:第2領域
122c:第3領域
122ca:薄部
130:電極リード
210:電極群
220:外装体
221:内側領域
222:外周領域
100: Thin battery 110: Electrode group 120: Case 121: inner region 122: outer region 122a: first region 122b: second region 122c: third region
122ca: Thin portion 130: Electrode lead 210: Electrode group 220: Case 221: Inner region 222: Outer peripheral region

Claims (7)

電極群と、
前記電極群に含浸された非水電解質と、
前記電極群および前記非水電解質を密閉収納する外装体と、を含む薄型電池であって、
前記外装体は、前記電極群の一方の主面の法線方向からみたとき、前記電極群に対向する内側領域と、前記内側領域以外の外周領域と、を備えており、
前記外周領域は、
前記外装体の最外周に位置する第1領域と、
前記第1領域の内側に隣接する第2領域と、
前記第2領域の内側に隣接する第3領域と、を備え、
前記第1領域および前記第2領域は、封止部を形成しており、
前記第1領域における前記薄型電池の厚みH1と、前記第2領域における前記薄型電池の厚みH2とは、H1<H2の関係を満たし、
前記第3領域は、薄部を有し、
前記薄部における前記薄型電池の厚みH3と前記H2とは、H3<H2の関係を満たし、
前記厚みH1と、前記厚みH3とは、H1<H3の関係を満たす、薄型電池。
An electrode group,
A non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group;
It is a thin battery containing the said electrode group and the exterior body which carries out airtight accommodation of the said non-aqueous electrolyte, Comprising:
The exterior body includes an inner region facing the electrode group and an outer peripheral region other than the inner region when viewed in the normal direction of one main surface of the electrode group.
The outer circumferential area is
A first region located at the outermost periphery of the exterior body,
A second area adjacent to the inside of the first area;
And a third area adjacent to the inside of the second area,
The first region and the second region form a sealing portion,
The thickness H1 of the thin battery in the first region and the thickness H2 of the thin battery in the second region satisfy the relationship of H1 <H2;
The third region has a thin portion,
The thickness H3 of the thin battery and the H2 in the thin portion satisfy the relationship of H3 <H2,
The thin battery, wherein the thickness H1 and the thickness H3 satisfy the relationship of H1 <H3.
前記厚みH2と、前記内側領域における前記薄型電池の厚みH4とは、H2/H4>0.5の関係を満たす、請求項1に記載の薄型電池。   The thin battery according to claim 1, wherein the thickness H2 and the thickness H4 of the thin battery in the inner region satisfy the relationship of H2 / H4> 0.5. 前記第1領域の幅W1と、前記第2領域の幅W2とは、W2/W1>0.2の関係を満たす、請求項1または2に記載の薄型電池。   The thin battery according to claim 1 or 2, wherein the width W1 of the first region and the width W2 of the second region satisfy the relationship of W2 / W1> 0.2. 前記第2領域の幅W2と、前記第3領域の幅W3とは、0.1<W2/W3<3の関係を満たす、請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄型電池。   The thin battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the width W2 of the second region and the width W3 of the third region satisfy the relationship of 0.1 <W2 / W3 <3. 前記第3領域の前記薄部の少なくとも一部は、前記封止部を形成しない、請求項1〜4のいずれか一項に記載の薄型電池。   The thin battery according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the thin portion of the third region does not form the sealing portion. 前記第3領域の厚み方向における中心の面は、前記第2領域の厚み方向における中心の面寄りに位置する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の薄型電池。   The thin battery according to any one of claims 1 to 5, wherein a surface of a center in the thickness direction of the third region is positioned near a surface of a center in the thickness direction of the second region. 前記内側領域における前記薄型電池の厚みH4は、2mm以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の薄型電池。

The thin battery according to any one of claims 1 to 6, wherein a thickness H4 of the thin battery in the inner region is 2 mm or less.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002050337A (en) * 2000-08-01 2002-02-15 Mitsubishi Electric Corp Battery and portable apparatus
WO2013133039A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 Resin-metal composite seal container and method for producing same
WO2017145212A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Thin battery
WO2017158986A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Necエナジーデバイス株式会社 Battery cell

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002050337A (en) * 2000-08-01 2002-02-15 Mitsubishi Electric Corp Battery and portable apparatus
WO2013133039A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 Resin-metal composite seal container and method for producing same
WO2017145212A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Thin battery
WO2017158986A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Necエナジーデバイス株式会社 Battery cell

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113488726A (en) * 2021-07-14 2021-10-08 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device, battery pack, electric device and packaging device
CN113488726B (en) * 2021-07-14 2024-06-04 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device, battery pack, power consumption device and packaging device

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