JP2020035521A - ラミネート型蓄電素子、ラミネート型蓄電素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外装体の封止強度が確保され、体積容量密度に優れたラミネート型蓄電素子をより安価に提供する。【解決手段】扁平袋状に成形された外装体１１内にシート状の正極２０と負極３０とが積層されてなる電極体１０が密封されたラミネート型蓄電素子１ａであって、正極と負極の積層方向を上下方向として、外装体は、上下方向で互いに対面するラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の周縁領域１２が溶着されてなり、正極と負極は、それぞれ、平板状の集電体（２１、３１）の表面に電極活物質を含む電極材料（２２、３２）が配置されてなり、集電体は、電極材料が配置される領域に対して突出する突起部（２５、３５）を有し、電極体は、全領域が前記外層体内に配置され、突起部は、周縁領域に溶着され、外装体には、突起部を外方に露出させる端子孔１５が形成されている。【選択図】図３

Description

本発明はラミネートフィルムからなる外装体内に発電素子を収納してなるラミネート型蓄電素子、およびその製造方法に関する。

近年、ワンタイムパスワード機能やディスプレイを搭載したＩＣカード、ディスプレイ付きのＩＣカード、あるいはタグやトークン（ワンタイムパスワード生成機）など、電源を内蔵しながら極めて薄型の電子機器（以下、薄型電子機器）が実用化されてきている。そして、これらの薄型電子機器の実現には電源となる蓄電素子（一次電池、二次電池、電気二重層コンデンサーなど）の小型薄型化が必須の要件であり、その小型薄型化に適した蓄電素子としてラミネート型蓄電素子がある。なお、以下の非特許文献１には、市販のラミネート型蓄電素子である、薄型二酸化マンガンリチウム一次電池の特徴や放電性能などについて記載されている。

図１に、一般的なラミネート型蓄電素子１０１を示した。図１（Ａ）は、ラミネート型蓄電素子１０１の外観図であり、図１（Ｂ）は当該ラミネート型蓄電素子１０１の内部構造の一例を示す分解斜視図である。なお、図１（Ｂ）では一部の部材や部位にハッチングを施し、他の部材や部位と区別し易いようにしている。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したラミネート型蓄電素子１０１は、非特許文献１に記載されている薄型二酸化マンガンリチウム一次電池と同様の構成を備え、図１（Ａ）に示したように平板状の外観形状を有し、ラミネートフィルムが扁平な矩形袋状に成形されてなる外装体１１内には発電要素が密封されている。また、平板状の正極端子２３および負極端子３３が、矩形の外装体１１の一辺１３から外方に向けて突出している。

ラミネート型蓄電素子１０１は、図１（Ｂ）に示したように、外装体１１内に、シート状の正極２０とシート状の負極３０がセパレーター４０を介して積層されてなる電極体１０が電解液とともに封入されている。正極２０は金属板や金属箔からなる正極集電体２１の一主面に正極活物質を含んだ正極材料２２を配置したものであり、負極３０は金属板や金属箔などからなる負極集電体３１の一主面に負極活物質を含んだ負極材料３２を配置したものである。そして電極体１０は、正極２０と負極３０を、それぞれの電極材料（２２、３２）がセパレーター４０を介して対面するように、積層、圧着したものである。

外装体１１は、互いに重ね合わせた矩形状の二枚のアルミラミネートフィルム（１１ａ−１１ｂ）において、図中網掛けのハッチングまたは点線の枠で示した周縁領域１２が熱圧着法により互いに溶着されて内部が密閉されたものである。ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）は、周知のごとく、基材となる金属箔（アルミ箔、ステンレス箔）の表裏に１層以上の樹脂層が積層された構造となっており、一般的には、外装体１１の外面となる表面には、例えば、ポリアミド樹脂などからなる保護層が積層され、外装体１１の内面となる裏面には、例えば、変性ポリプロピレンなどの熱溶着性を有する接着層が積層された構造を有している。

正極集電体２１、および負極集電体３１には、帯状の金属箔や金属板からなる端子リード５１が接続され、その端子リード５１の先端側５３が外装体１１の外方に突出して正極端子２３、および負極端子３３となっている。なお、端子リード５１の先端側を外装体１１の外方に引き出すための方式としては、例えば、図１（Ｂ）に示したように、タブリード５０を用いる方式がある。

タブリード５０は、端子リード５１の延長途上に、絶縁樹脂製のシール材（以下、タブフィルム５２）が当該端子リード５１を狭持するように接着された構造を有している。そして、端子リード５１の基端側が正極集電体２１、および負極集電体３１の一部に超音波溶着などの方法によって接続されている。

図１に示した蓄電素子１０１における正極集電体２１、および負極集電体３１は、正極材料２２、および負極材料３２が配置される矩形の領域と、その領域において端子リード５１の先端側の縁辺（２４、３４）から矩形状に突出する突起部（２５、３５）とを有している。そして、ラミネート型蓄電素子１０１は、正極２０と負極３０とが積層されている方向（以下、上下方向とも言う）から見たときに、突起部（２５、３５）も含めた電極体１０の全領域が、周縁領域１２の内方に配置されている。

外装体１１は、上下方向で互いに対面し合うラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の周縁領域１２が熱溶着されてなる。そして、外装体１１の周縁領域１２において、電極端子（２３、３３）が設けられている縁辺（端子縁辺１３とも言う）側ではタブリード５０のタブフィルム５２が、ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）とともに熱溶着される。それによって、周縁領域１２の端子縁辺１３側では、端子リード５１に溶着されているタブフィルム５２がラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の接着層に溶着されている。

なお、タブリード５０を用いず、端子リード５１をそのまま電極端子（２３、３３）として用いる方式もある。図２に、タブリード５０を用いない方式を採用したラミネート型蓄電素子１０２の一例を示した。図２は、ラミネート型蓄電素子１０２の分解斜視図であり、このラミネート型蓄電素子１０２では、端子縁辺１３側の周縁領域１２が、タブリード５０に代えて、帯状のタブフィルム１４によって溶着されている。なお、ラミネート型蓄電素子の構造などについては、以下の特許文献１にも記載されている。

特開２０１８−１０１５７０号公報

ＦＤＫ株式会社、"薄型リチウム一次電池"、[online]、[平成３０年７月２６日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fdk.co.jp/battery/lithium/lithium_thin.html＞

ラミネート型蓄電素子は、ＩＣカードなど、外寸が規格で決まっている電子機器に組み込む用途に供されることが多いため、ラミネート型蓄電素子には、体積容量密度を増大させることが求められている。しかし、ＩＣカードやＩＣタグなどの枚葉状の電子機器に組み込まれるような厚さが１ｍｍに満たない極めて薄いラミネート型蓄電素子では外装体を含め全ての構成要素を極限まで薄くしており、薄型化は限界に達していると言える。したがって、蓄電素子には、外装体内に収納する電極体の平面サイズをより大きくする必要がある。もちろん、外装体の封止強度を確保する必要もあることから、周縁領域の幅を闇雲に狭くして電極体の収納空間を拡げることはできない。さらに、ラミネート型蓄電素子では、外部の電子回路に接続するために、外装体外に電極端子が突出して形成されており、ラミネート型蓄電素子の体積容量密度を増大させるためには、容量を維持あるいは増大させながら、電極端子を含めた体積を縮小させる必要がある。

また、ラミネート型蓄電素子は、集電体に接続されているリードタブの先端側が外装体の外方に引き出されて電極端子が形成されている。そして、周縁領域において、端子縁辺に沿う領域は、一般的に、タブリードや帯状のタブフィルムが用いられて封止されている。これは、ラミネートフィルムの接着層同士を溶着させただけではリードタブとラミネートフィルムとの密着強度を十分に確保できず、外装体内の電解液が漏出したり、外装体内に空気中の水分が侵入したりすることを抑止するためである。

しかし、ラミネート型蓄電素子の多くが、大量に、かつ極めて安価、場合によっては無償でユーザーに提供されるＩＣカードなどの用途に供されていることを考えれば、ラミネート型蓄電素子には、さらなる低価格化が要求される。しかし、従来のラミネート型蓄電素子では、タブリードやタブフィルムの部材コストが掛かる。特に、タブリードは、蓄電素子とは個別に製造される工業製品として販売されている部材であり、帯状のタブフィルムを用いる場合よりも部材コストが高くなる。また、タブリードやタブフィルムを用いた集電体では、端子リードを集電体に取り付けるための工程やその取り付け工程において用いられる超音波溶接機などの設備などにも必要となる。

このように、従来のラミネート型蓄電素子では、端子リードの先端を外装体の外方に引き出すという基本的な構造自体が体積容量密度の向上と、低価格化とを困難なものにしている。

そこで、本発明は、外装体の封止強度が確保され、体積容量密度に優れたラミネート型蓄電素子をより安価に提供することを目的としている。また、そのラミネート型蓄電素子の製造方法を提供することも目的としている。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、扁平袋状に成形された外装体内にシート状の正極と負極とが積層されてなる電極体が密封されたラミネート型蓄電素子であって、
前記正極と負極の積層方向を上下方向として、
前記外装体は、上下方向で互いに対面するラミネートフィルムの周縁領域が溶着されてなり、
前記正極と前記負極は、それぞれ、平板状の集電体の表面に電極活物質を含む電極材料が配置されてなり、
前記集電体は、前記電極材料が配置される領域に対して突出する突起部を有し、
前記電極体は、全領域が前記外層体内に配置され、
前記突起部は、前記周縁領域に溶着され、
前記外装体には、前記突起部を外方に露出させる端子孔が形成されている、
ことを特徴とするラミネート型蓄電素子である。

前記突起部は、前記周縁領域の縁辺に沿う形状のタブフィルムを介して前記ラミネートフィルムに溶着され、前記タブフィルムには、前記突起部を、前記端子孔を介して露出させるための開口部が形成されていてもよい。さらに、前記タブフィルムの開口部は孔であり、上下方向から見ると、前記端子孔の内方に前記開口部が包含されているラミネート型蓄電素子とすることもできる。

前記端子孔は、外装体の内方側から外方に向けて打ち抜き加工されて形成されていれば好ましい。前記端子孔の内周端面に絶縁層が形成されているラミネート型蓄電素子であってもよい。

本発明のその他の態様は、扁平袋状に成形された外装体内にシート状の正極と負極とが積層されてなる電極体が密封されたラミネート型蓄電素子の製造方法であって、
当該製造方法は、
前記正極と負極の積層方向を上下方向として、
前記正極と前記負極のそれぞれについて、縁辺に突起部を有する平板状の集電体の表面に電極活物質を含む電極材料が配置された前記正極と前記負極とを作製する電極作製ステップと、
前記正極と前記負極とを用いて前記電極体を作製する電極体作製ステップと、
前記電極体を上下方向で互いに対面するラミネートフィルム間に配置するとともに、当該対面するラミネートフィルムの周縁領域を熱溶着させて前記外装体を封止する封止ステップと、
を含み、
前記封止ステップでは、前記周縁領域の一部に孔が形成された前記ラミネートフィルムを用いるとともに、前記突起部が前記孔の形成位置に配置されつつ、前記集電体の全領域が外装体内に収納されるように前記電極体を前記対面するラミネートフィルム間に配置する、
ことを特徴とするラミネート型蓄電素子の製造方法である。

本発明によれば、外装体の封止強度が確保され、体積容量密度に優れ、かつ安価なラミネート型蓄電素子と、そのラミネート型蓄電素子の製造方法が提供される。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。

従来のラミネート型蓄電素子の一例を示す図である。 従来のラミネート型蓄電素子のその他の例を示す図である。 本発明の実施例に係るラミネート型蓄電素子を示す図である。 上記実施例に係るラミネート型蓄電素子と従来の蓄電素子とにおける平面サイズの比較図である。 上記実施例に係るラミネート型蓄電素子の作製手順を説明するための図である。 上記実施例に係るラミネート型蓄電素子の第１の変形例を示す図である。 上記第１の変形例が備えるタブフィルムのその他の形状を示す図である。 上記実施例に係るラミネート型蓄電素子の第２の変形例を示す図である。 上記実施例に係るラミネート型蓄電素子の第３の変形例を示す図である。 上記第３の変形例に係るラミネート型蓄電素子の構造を示す図である。 本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。

＝＝＝実施例＝＝＝
図３に本発明の実施例に係るラミネート型蓄電素子（以下、蓄電素子１ａとも言う）を示した。図３（Ａ）は蓄電素子１ａの外観を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は蓄電素子１ａの分解斜視図である。なお、以下では、図１や図２に示した蓄電素子（１０１、１０２）と同様に、蓄電素子１ａにおいて、２枚のラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）や電極体１０における発電要素（２０、３０、４０）の積層方向を上下方向とする。

図３（Ａ）に示したように、実施例に係る蓄電素子１ａは、図１や図２に示した従来の蓄電素子（１０１、１０２）のように外装体１１から突出する電極端子（２３、３３）を備えていない。その代わり、ラミネートフィルム１１ａに形成された孔１５を介して内部の集電体の一部が外方に露出している。そして、その露出した集電体が電極端子（２３、２４）となっている。

具体的には、図３（Ｂ）に示したように、実施例に係る蓄電素子１ａは、図１、図２に示した従来の蓄電素子（１０１、１０２）と同様の電極体１０を備え、正極２０と負極３０の集電体（２１、３１）には、電極材料（２２、３２）が表面に配置されていない突起部（２５、３５）が形成されている。しかし、突起部（２５、３５）には端子リードが接続されていない。また、突起部（２５、３５）は、上下方向から見たときに、外装体１１の周縁領域１２と重複する位置に配置されている。そして、突起部（２５、３５）を含めた電極体１０の全平面領域が外装体１１の内方に配置されている。

このように、本実施例に係る蓄電素子１ａでは、電極端子（２３、３３）が端子縁辺１３から外装体１１外に突出しておらず、従来、電極端子（２３、３３）が占有していた面積を削減することができる。したがって、同じサイズの電極体１０であれば、電極端子（２３、３３）を含めた蓄電素子１ａの平面サイズを小さくすることができ、体積容量密度を大きくすることができる。図４に、図１に示した従来の蓄電素子１０１の平面サイズと本実施例の蓄電素子１ａの平面サイズとを比較した図を示した。なお、図４では、周縁領域１２にハッチングを施している。図４に示したように、本実施例の蓄電素子１ａでは、電極体１０の平面サイズが従来の蓄電素子１０１と同じであっても、電極端子（２３、３３）の面積を削減することができる。さらに、従来の蓄電素子１０１では、周縁領域１２の内方に突起部（２５、３５）を含めた電極体１０の全領域が配置されているが、実施例に係る蓄電素子１ａでは、突起部（２５、３５）を除く領域が周縁領域１２の内方に配置されている。そのため、実施例に係る蓄電素子１ａは、従来の蓄電素子１０１に対し、外装体１１の端子縁辺１３と直交する方向のサイズＨも小さくなっている。

なお、実施例に係る蓄電素子１ａを外部の電子回路に接続する際には、例えば、突起部（２５、３５）を外方に露出させるためにラミネートフィルム１１ａに形成された上記の孔（以下、端子孔１５とも言う）に導電性を有する接着剤や樹脂（異方導電性接着剤など）を充填し、その接着剤や樹脂に電子回路に形成された印刷配線、あるいは電子回路から引き出された導線などを接触させればよい。

＜封止性能について＞
図１や図２に示したように、従来のラミネート型蓄電素子（１０１、１０２）は、外装体１１内の電極体１０に接続される端子リード５１の先端側が電極端子（２３、３３）として端子縁辺１３から突出している。そして、従来のラミネート型蓄電素子（１０１、１０２）では、周縁領域１２において、端子縁辺１３に沿う領域が、タブリード５０に取り付けられたタブフィルム５２、あるいは帯状のタブフィルム（１４ａ、１４ｂ）を介してラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）に溶着されている。それによって、周縁領域１２を横断して配置される端子リード５１の周辺におけるラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）同士の接着強度が確保され、端子縁辺１３からの漏液を抑止している。

しかしながら、ラミネート型蓄電素子（１０１、１０２）における端子縁辺１３からの漏液は、端子リード５１が外装体１１の内方から外方に引き出されている構造が原因となっている場合がある。具体的には、端子縁辺１３からの漏液は、電解液が端子リード５１の外縁に沿って毛細管現象によって這い上がることで発生する。そのため、従来のラミネート型蓄電素子（１０１、１０２）では、端子リード５１の厚さによって、端子縁辺１３側の周縁領域１２を外装体１１の内方から外方に向かって横断するように段差が形成される。

確かに、上下方向で対面するラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）は、タブフィルム（５２、１４）により、上下方向に剥離させる力に対しては高い溶着強度を有する。しかし、端子リード５１の外縁に沿う段差によって外装体１１の内外を連絡する漏液経路が形成されるため、周縁領域１２において端子縁辺１３に沿う領域を、タブフィルム（５２、１４）を用いて溶着させただけでは漏液を完全に防止することが難しい。したがって、従来の蓄電素子（１０１、１０２）では、タブフィルム（５２、１４）を用いたとしても、外装体１１の内方を密閉する「封止性能」については期待された性能を有していない。

一方、実施例に係る蓄電素子１ａでは、突起部（２５、３５）が形成された集電体（２１、３１）の全領域が外装体１１内に配置されるため、上記の漏液経路が存在しない。したがって、実施例に係る蓄電素子１ａでは、漏液をより確実に抑止することができるという効果も奏する。

＝＝＝製造方法＝＝＝
つぎに上述した実施形態に係る蓄電素子１ａの製造方法について説明する。図５に蓄電素子の作製手順を示した。まず、図５（Ａ）に示したように、外装体１１となる二枚のラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）を用意する。そして、一方のラミネートフィルム１１ａには、周縁領域１２において突起部（２５、３５）が配置される位置に端子孔１５を形成しておく。

次に、図５（Ｂ）に示したように、組み立て済みの電極体１０を上下方向で対面する二枚のラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の間に配置する。このとき、上下方向から見たときに、ラミネートフィルム１１ａに形成された端子孔１５が、突起部（２５、３５）の形成領域に重なるようにする。さらに、図５（Ｃ）に示したように、矩形の二枚のラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の周縁領域１２において、一辺１６を除く三辺に沿う領域を熱圧着し、二枚のラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）を、その一辺１６側が開口する袋状の外装体１１に成形する。図５に示した例では、端子縁辺１３の対辺１６が開口するように熱圧着している。そして、図中白抜き矢印で示したように、外装体１１の開口から電解液を注入する。最後に、図５（Ｄ）に示したように、周縁領域１２において、開口している縁辺１６側を熱圧着して外装体１１を封止する。それによって、蓄電素子１ａが完成する。

＝＝＝変形例＝＝＝
＜封止方式＞
上記実施例に係る蓄電素子１ａでは、端子縁辺１３に沿う周縁領域１２に突起部（２５、３５）が配置されている。そのため、周縁領域１２において、突起部（２５、３５）が溶着されている領域では、ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）同士が狭い幅で溶着されていることになる。そして、この幅の狭い領域では、剥離強度が他の領域に対して低くなる可能性がある。そこで、端子縁辺１３に沿う周縁領域１２を、帯状のタブフィルムを用いて溶着させてもよい。そこで、本発明の第１の変形例として、端子縁辺１３に沿う周縁領域１２がタブフィルム（１１４、１４）を介して溶着されている蓄電素子を挙げる。

図６に、第１の変形例に係る当該蓄電素子１ｂの分解斜視図を示した。図６に示したように、上方と下方のラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の内面において、端子縁辺１３に沿う周縁領域１２に、帯状のタブフィルム（１１４、１４）が溶着されている。また、端子孔１５が形成されているラミネートフィルム１１ａに溶着されるタブフィルム１１４には、端子孔１５を介して突起部（２５、３５）を外方に露出させるための開口部１７が形成されている。

図６に示した例では、端子孔１５と同軸の円形の開口部１７が形成されている。もちろん、開口部１７の形状は円形でなくてもよい。例えば、図７に示したタブフィルム２１４のように、帯状のタブフィルム２１４の長手方向の縁辺１８を切り欠き、その切り欠かれた領域を開口部１７としてもよい。いずれにしても、タブフィルム（１１４、２１４）の開口部１７はラミネートフィルム１１ａの端子孔１５を介して突起部（２５、３５）の表面を外方に露出させることができれば、どのように形成されていてもよい。もちろん、端子孔１５に対応する位置を避けるように、複数のタブフィルムを、周縁領域１２の端子縁辺１３に沿って配置してもよい。

＜電極端子の位置＞
上記実施例や第１の変形例に係る蓄電素子（１ａ、１ｂ）では、矩形の外装体１１における一辺を端子縁辺１３とし、その端子縁辺１３に沿う周縁領域１２に正極端子２３および負極端子３３のそれぞれに対応する二つの端子孔１５が形成されていたが、端子孔１５は、外装体１１の一辺に沿って形成されていなくてもよい。図８に、本発明の第２の変形例として、電極端子（２３、３３）の形成位置が上記実施例と異なる蓄電素子１ｃを示した。なお、図８においても周縁領域１２にハッチングが施されている。図８に示したように、蓄電素子１ｃは、正極集電体２１の突起部２５と、負極集電体３１の突起部３５とが互いに反対方向に突出するように形成されている。そして、端子孔１５は、周縁領域１２において、互いに対辺の関係にある縁辺（１３ａ、１３ｂ）側に一つずつ形成されている。

＜電極体の構造＞
上記実施例、第１の変形例、および第２の変形例に係る蓄電素子（１ａ、１ｂ、１ｃ）では、正極２０と負極３０を一つずつ備えた「一層型」の電極体１０を備えていたが、正極２０に対応する突起部２５と、負極３０に対応する突起部３５とが一つずつ設けられているのであれば、電極体１０は、複数の正極２０と複数の負極３０とを備えた「多層型」であってもよい。そこで、本発明の第３の変形例として、正極２０と負極３０を二つずつ備えた蓄電素子を挙げる。図９に第３の変形例に係る蓄電素子１ｄの分解斜視図を示した。また、図１０に、蓄電素子１ｄを上下方向と端子縁辺１３の方向とを含む面で切断したときの縦断面を示した。なお、図１０は、図９におけるａ−ａ矢視断面に対応している。

図９、図１０に示したように、電極体１０は、同じ構造の一層型の二つの電極体１１０が上下対称となるように配置された構造を有しており、正極集電体２１の上下両面に正極材料２２が配置され、正極集電体２１の上下両面に配置された正極材料２２のそれぞれに
対して負極材料３２がセパレーター４０を介して対面している。したがって、一つの正極集電体２１が二つの一層型電極体１１０の正極集電体２１を兼ねている。

負極集電体（３１ａ、３１ｂ）は、二つの一層型電極体１１０のそれぞれに対応して、電極体１０の上下両端面の最外層に配置されている。また、最外層に配置された二つの負極集電体（３１ａ、３１ｂ）は、端子縁辺１３に沿う方向（以下、左右方向とも言う）の長さが、正極集電体２１の二倍以上ある一つの集電体１３１で形成されている。そして、左右方向に長い集電体１３１が長手方向で折り返されて、二つの負極集電体（３１ａ、３１ｂ）が形成されている。また、突起部３５は、上下一方の負極集電体３１ａ側にのみ形成されている。それによって、電極体１０には、二つの正極２０と二つの負極３０とを備えて二つの一層型電極体１１０が形成されているとともに、正極２０および負極３０の電極端子（２３、３３）となる突起部（２５、３５）が一つずつ形成されている。

＝＝＝その他の実施例＝＝＝
＜端子孔の内周面について＞
ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）は、基材となる金属箔の表面と裏面とに、それぞれ保護層と接着層とが形成された構造を有しており、ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）に端子孔１５を形成すると、その端子孔１５の内周端面に金属箔が露出することになる。そのため、端子孔１５の内周端面に露出した金属箔に突起部（２５、３５）が接触し、正極２０と負極３０のそれぞれの集電体（２１、３１）を介して内部短絡が発生する可能性がある。しかし、実施例に係る蓄電素子１ａでは、熱圧着により、突起部（２５、３５）がラミネートフィルム１１ａの絶縁性の接着層に溶着される際、溶融した接着層の樹脂が端子孔１５の内周端面を覆う。そのため、実施例に係る蓄電素子１ａでは、内部短絡が発生する可能性が低くなる。また、第１の変形例に係る蓄電素子１ｂでは、ラミネートフィルム１１ａと突起部（２５、３５）との間にタブフィルム１１４が介在しているため、端子孔１５の内周端面に突起部（２５、３５）が接触する可能性が低くなり、内部短絡が発生する可能性がより低くなる。さらに、タブフィルム１１４の開口部１７を、端子孔１５に対して縮径された円形の孔としつつ、開口部１７と端子孔１５とを同軸に配置すれば、熱圧着時にタブフィルム１１４側の溶融樹脂も端子孔１５の内周端面を覆うため、内部短絡を確実に防止することができる。なお、上下方向から見て、開口部１７の全領域が端子孔１５の領域内に包含されるのであれば、端子孔１５や開口部１７の平面形状は円形に限らない。もちろん、端子孔１５の内周端面に絶縁性の樹脂を塗布したり、端子孔１５の内方に絶縁性のリングを配置したりすることで、端子孔１５の内周端面に絶縁層を形成しておいてもよい。

＜端子孔について＞
端子孔１５は、ポンチによる打ち抜き加工により形成することができる。しかし、ポンチを用いて端子孔１５を形成すると、端子孔１５の周囲にバリができ、そのバリによって突起部（２５、３５）が損傷する可能性もある。また、ラミネートフィルム１１ａの基材がバリとして外装体１１の内方に突出すれば、内部短絡が発生する可能性もある。そこで、端子孔１５を打ち抜き加工により形成する際、ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の裏面から表面に向かって打ち抜くことが考えられる。それによって、端子孔１５の周囲にバリができたとしても、そのバリは外装体１１の外方に突出することになり、バリが電極体１０に接触する可能性が少なくなる。なお、打ち抜き加工の方向については、ラミネートフィルム（１１ａ、１１ｂ）の断面を顕微鏡で観察すれば、確認することができる。

本発明は、上述した実施例や変形例に限定されない。例えば、外装体１１の外形は、矩形に限らず、円形や多角形の平面形状など適宜な形状とすることができる。

上記実施例に係る蓄電素子１ａは、電極端子（２３、３３）が外装体１１の内方から外方に向けて引き出されておらず、電解液の漏出経路がなく、高い体積容量密度に加え、高い封止性能を備えていた。もちろん、実施例に係る蓄電素子１ａの構造は、リチウムポリマー二次電池や全固体電池など、流動性のある電解質を備えていない蓄電素子にも適用することができる。

いずれにしても、突起部（２５、３５）が形成された集電体（２１、３１）の表面に電極材料（２２、３２）が配置された平板状の正極２０と負極３０とを積層させてなる電極体１０を備え、その電極体１０の全領域が外装体１１内に収納されていればよい。そして、外装体１１の周縁領域１２に、突起部（２５、３５）を外方に露出させる端子孔１５が形成されていればよい。

１ａ〜１ｄ，１０１、１０２ ラミネート型蓄電素子、１０，１１０ 電極体、
１１ 外装体、１１ａ，１１ｂ ラミネートフィルム、１２ 周縁領域、
１３ 端子縁辺、１４，５２，１４１、２４１ タブフィルム、１５ 端子孔、
１７ タブフィルムの開口部、２０ 正極、２１ 正極集電体、２２ 正極材料、
２３ 正極端子、２５，３５ 突起部、３０ 負極、３１ 負極集電体、
３２ 負極材料、３３ 負極端子、４０ セパレーター、５０ タブリード、
５１ 端子リード、

Claims (6)

1. 扁平袋状に成形された外装体内にシート状の正極と負極とが積層されてなる電極体が密封されたラミネート型蓄電素子であって、
   前記正極と負極の積層方向を上下方向として、
   前記外装体は、上下方向で互いに対面するラミネートフィルムの周縁領域が溶着されてなり、
   前記正極と前記負極は、それぞれ、平板状の集電体の表面に電極活物質を含む電極材料が配置されてなり、
   前記集電体は、前記電極材料が配置される領域に対して突出する突起部を有し、
   前記電極体は、全領域が前記外層体内に配置され、
   前記突起部は、前記周縁領域に溶着され、
   前記外装体には、前記突起部を外方に露出させる端子孔が形成されている、
   ことを特徴とするラミネート型蓄電素子。
2. 請求項１に記載のラミネート型蓄電素子であって、
   前記突起部は、前記周縁領域の縁辺に沿う形状のタブフィルムを介して前記ラミネートフィルムに溶着され、
   前記タブフィルムには、前記突起部を、前記端子孔を介して露出させるための開口部が形成されている、
   ことを特徴とするラミネート型蓄電素子。
3. 請求項２に記載のラミネート型蓄電素子であって、前記タブフィルムの開口部は孔であり、上下方向から見ると、前記端子孔の内方に前記開口部が包含されていることを特徴とするラミネート型蓄電素子。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のラミネート型蓄電素子であって、前記端子孔は、外装体の内方側から外方に向けて打ち抜き加工されて形成されていることを特徴とするラミネート型蓄電素子。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のラミネート型蓄電素子であって、前記端子孔の内周端面に絶縁層が形成されていることを特徴とするラミネート型蓄電素子。
6. 扁平袋状に成形された外装体内にシート状の正極と負極とが積層されてなる電極体が密封されたラミネート型蓄電素子の製造方法であって、
   前記正極と負極の積層方向を上下方向として、
   前記正極と前記負極のそれぞれについて、縁辺に突起部を有する平板状の集電体の表面に電極活物質を含む電極材料が配置された前記正極と前記負極とを作製する電極作製ステップと、
   前記正極と前記負極とを用いて前記電極体を作製する電極体作製ステップと、
   前記電極体を上下方向で互いに対面するラミネートフィルム間に配置するとともに、当該対面するラミネートフィルムの周縁領域を熱溶着させて前記外装体を封止する封止ステップと、
   を含み、
   前記封止ステップでは、前記周縁領域の一部に孔が形成された前記ラミネートフィルムを用いるとともに、前記突起部が前記孔の形成位置に配置されつつ、前記集電体の全領域が外装体内に収納されるように前記電極体を前記対面するラミネートフィルム間に配置する、
   ことを特徴とするラミネート型蓄電素子の製造方法。

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