JP2022131562A - 電池構成物、電池、製造方法、プログラム、及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常時は電流を通し、過電流が流れた場合には導電パスが切断される構造を有する導電部材を提供する。【解決手段】第１金属層１２０と、第２金属層１３０と、第１金属層１２０及び第２金属層１３０の間に配置された樹脂層１１０であって、第１金属層１２０に接する面から第２金属層１３０に接する面まで貫通し、内壁に導電性材料が配置された孔１４０を有する樹脂層１１０とを備える導電部材１００である。【選択図】図１

Description

本発明は、導電部材、電池部材、電池、製造方法、プログラム、及び製造装置に関する。

金属メッキ樹脂フィルムが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１８－１８１８２３号公報

本発明の一実施態様によれば、導電部材が提供される。導電部材は、第１金属層と、第２金属層を備えてよい。導電部材は、第１金属層及び第２金属層の間に配置された樹脂層を備えてよい。樹脂層は、第１金属層に接する面から第２金属層に接する面まで貫通していてよい。樹脂層は、内壁に導電性材料が配置された孔が形成されていてよい。

上記導電性材料は、上記孔の上記内壁にメッキされた金属であってよい。上記第１金属層と上記第２金属層とは、上記孔の上記内壁の上記導電性部材のみによって電気的に接続されていてよい。上記導電部材に過電流が流れた場合に、上記樹脂層が溶解し、上記第１金属層と上記第２金属層とが電気的に切断されてよい。

本発明の一実施態様によれば、電池部材が提供される。電池部材は、上記導電部材と、上記導電部材に電気的に接続されたリードと、上記導電部材に接続された合剤とを備えてよい。上記第１金属層及び上記第２金属層の金属は、銅であってよく、上記合剤は、負極合剤であってよく、上記導電部材は、負極集電体であってよい。上記第１金属層及び上記第２金属層の金属は、アルミニウムであってよく、上記合剤は、正極合剤であってよく、上記導電部材は、正極集電体であってよい。

本発明の一実施態様によれば、上記電池部材を有する電池が提供される。

本発明の一実施態様によれば、導電部材の製造方法が提供される。製造方法は、上面から下面に貫通する孔を有する樹脂層を準備する準備工程を備えてよい。製造方法は、樹脂層の上面、下面、及び孔に金属をメッキするメッキ工程を備えてよい。

本発明の一実施態様によれば、電池部材の製造方法が提供される。製造方法は、上面から下面に貫通する孔を有する樹脂層を準備する準備工程を備えてよい。製造方法は、樹脂層の上面、下面、及び孔に金属をメッキした導電部材を生成する導電部材生成工程を備えてよい。製造方法は、導電部材に合剤及びリードを接続する接続工程を備えてよい。

本発明の一実施態様によれば、コンピュータに、上記製造方法を実行させるためのプログラムが提供される。

本発明の一実施態様によれば、製造装置が提供される。製造装置は、上面から下面に貫通する孔を有する樹脂層を準備する準備部を備えてよい。製造装置は、樹脂層の上面、下面、及び孔に金属をメッキした導電部材を生成する生成部を備えてよい。製造装置は、上記導電部材に合剤及びリードを接続する接続部を備えてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

導電部材１００の一例を概略的に示す。 導電部材１００の一例を概略的に示す。 導電部材１００を用いた電池構成物１０の一例を概略的に示す。 導電部材１００を用いた電池構成物１０の一例を概略的に示す。 導電部材１００を用いた電池構成物１０の他の一例を概略的に示す。 タブ２５０とリード４００との位置関係の一例を概略的に示す。 タブ２５０とリード４００との位置関係の一例を概略的に示す。 タブ２５０とリード４００との位置関係の一例を概略的に示す。 積層体２６０へのリード４００の溶接について説明するための説明図である。 積層体２６０へのリード４００の溶接について説明するための説明図である。 積層体２６０へのリード４００の溶接について説明するための説明図である。 製造装置５００の機能構成の一例を概略的に示す。 製造装置５００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。

例えば、電池セルの内部が異物によってショートした場合、電池セルのタブ及びリードを通して、短絡した電極に過電流が流れ、発熱、発火に至ってしまう場合がある。また、例えば、装置異常やパック部品異常等で、電池セル外部からセルに過電流が流れた場合、電池セルのリードから極板にも電流が流れ込み、発熱、発火に至ってしまう場合がある。本実施形態に係る、導電性を有する導電部材１００は、通常時は電流を通し、過電流が流れた場合に、導電パスが切断される構造を有する。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１及び図２は、導電部材１００の一例を概略的に示す。図２は、図１におけるＸＸ断面図である。

導電部材１００は、金属層１２０と、金属層１３０と、金属層１２０及び金属層１３０の間に配置された樹脂層１１０とを備える。金属層１２０は第１金属層の一例であってよい。金属層１３０は、第２金属層の一例であってよい。

樹脂層１１０には、孔１４０が形成されている。孔１４０は、金属層１２０に接する面（上面１１２）から金属層１３０に接する面（下面１１４）まで貫通する。孔１４０は、内壁１１６に導電性材料が配置されている。

金属層１２０の金属と金属層１３０の金属は、同一であってよい。金属層１２０の金属と、金属層１３０の金属は、異なってもよい。

内壁１１６の導電性材料は、金属であってよい。金属層１２０の金属と金属層１３０の金属が同一である場合、内壁１１６の導電性材料は、金属層１２０及び金属層１３０の金属と同一であってよい。内壁１１６の導電性材料は、金属層１２０及び金属層１３０の金属と異なってもよい。

金属層１２０の金属と金属層１３０の金属が異なる場合、内壁１１６の導電性材料は、金属層１２０の金属又は金属層１３０の金属と同一であってよい。内壁１１６の導電性材料は、金属層１２０の金属及び金属層１３０の金属の両方と異なってもよい。

内壁１１６の導電性材料は、導電性接着剤であってもよい。内壁１１６の導電性材料は、導電性を有する他の任意の材料であってもよい。

金属層１２０、金属層１３０、及び内壁１１６の導電性材料は、例えば、樹脂層１１０の上面１１２、下面１１４、及び内壁１１６にメッキされた金属である。

金属層１２０と金属層１３０とは、内壁１１６の導電性材料のみによって電気的に接続されていてよい。金属層１２０に流れ込んだ電流は、内壁１１６の導電性材料が導電パスとなって、金属層１３０に伝わる。また、金属層１３０に流れ込んだ電流は、内壁１１６の導電性材料が導電パスとなって、金属層１２０に伝わる。

導電部材１００に過電流が流れた場合、樹脂層１１０が溶解する。樹脂層１１０が溶解することによって、内壁１１６の導電性材料が崩れ、金属層１２０と金属層１３０とが電気的に切断される。

導電部材１００は、いわゆるＣＩＤ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ）として用いられてよい。導電部材１００は、いわゆる電流遮断機構として用いられてよい。導電部材１００は、いわゆるフューズ機構として用いられてよい。

導電部材１００を電気部品等に用いることによって、電気部品等において、何らかの原因で過電流が発生した場合に、導電部材１００の樹脂層１１０が溶解することによって、電流パスが切断され、電気部品等の損傷を低減したり、防止したりすることに貢献できる。

また、導電部材１００を電池の集電体に用いることによって、電池において、何らかの原因で過電流が発生した場合に、導電部材１００の樹脂層１１０が溶解することによって、電流パスが切断され、電池の損傷を低減したり、防止したりすることに貢献できる。

本実施形態に係る樹脂層１１０の樹脂として、金属層１２０及び金属層１３０の金属よりも導電性は低いが、金属層１２０及び金属層１３０の金属よりも密度の低い樹脂が採用される。また、樹脂層１１０の樹脂として、導電部材１００に過電流が流れたことによる発熱によって溶解する樹脂が採用される。樹脂層１１０の樹脂の例として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、及びＰＩ（ポリイミド）等が挙げられるが、これらに限られない。

例えば、電池の用途によって、電流は低くてもよいが重量を軽くしたい場合がある。例えば、太陽電池パネル及び電池を搭載して成層圏を飛行し、地上に無線通信サービスを提供するＨＡＰＳ（Ｈｉｇｈ Ａｌｔｉｔｕｄｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｓｔａｔｉｏｎ）では、飛行速度の変化が少ないことから電池の出力電流は低くもよいが、ＨＡＰＳ全体の重量が軽いことが求められる。このように、電流は低くてもよいが重量を軽くすることが要求される用途は他にも存在する。

例えば、リチウムイオン電池の場合、負極集電体として銅箔が用いられる場合が多いが、銅箔の厚みを薄くすることによってこのような要求に答えることができる。しかし、銅箔の厚みを薄くするには、技術的な限界があり、また、銅箔の厚みをあまり薄くしてしまうと強度を保つことができず、破損の可能性が高まってしまう。本実施形態に係る導電部材１００を負極集電体として用いた場合、導電部材１００は中間が樹脂層であることから、金属のみからなる負極集電体と比較して、電気抵抗は大きくなるが、密度を低くすることができる。また、負極集電体の強度も維持することができる。そしてさらに、過電流が発生した場合に、導電部材１００の樹脂層が溶解して、導電パスを切断することができる。

なお、本実施形態では、孔１４０の形状が円形である場合を例示しているが、これに限らない。孔１４０の形状は、三角形や四角形であってよく、これら以外の任意の形状であってもよい。

樹脂層１１０には、複数の孔１４０が形成されてよい。複数の孔１４０は、整列して配置されてよい。複数の孔１４０は、整列していなくてもよい。複数の孔１４０は、一部が整列し、一部が整列していなくてもよい。

孔１４０の大きさ、数、孔１４０同士の間隔は、導電部材１００が用いられる対象によって適宜決められてよい。例えば、導電部材１００を電池の集電体として用いる場合に、孔１４０の半径は、１０～１０００μｍであってよく、孔１４０の中心間の距離は、孔１４０の半径×２．１～導電部材１００の半径×３．０等であってよい。

図３及び図４は、導電部材１００を用いた電池構成物１０の一例を概略的に示す。ここでは、導電部材１００を、負極集電体２００及び正極集電体３００として用いた場合を例示する。なお、導電部材１００は、負極集電体２００及び正極集電体３００のうち、負極集電体２００のみに用いられてよく、正極集電体３００のみに用いられてもよい。

電池構成物１０は、セパレータ４０を挟んで交互に積層された複数の負極２０及び正極３０を有する。負極２０は、負極合剤２２及び負極集電体２００を有する。正極３０は、正極合剤３２及び正極集電体３００を有する。

負極集電体２００は、樹脂層２１０、金属層２２０、及び金属層２３０を有する。本例において、金属層２２０の金属と金属層２３０の金属は同じである。図３及び図４に示す例において、負極集電体２００のタブ２５０に、複数の孔２４０が形成されている。本例において、複数の孔２４０の内壁には、金属層２２０及び金属層２３０の金属と同じ金属がメッキされている。

正極集電体３００は、樹脂層３１０、金属層３２０、及び金属層３３０を有する。本例において、金属層３２０の金属と金属層３３０の金属は同じである。図３及び図４に示す例において、正極集電体３００のタブ３５０に、複数の孔３４０が形成されている。本例において、複数の孔３４０の内壁には、金属層３２０及び金属層３３０の金属と同じ金属がメッキされている。

電池構成物１０は、任意の種類の電池の構成物であってよい。電池構成物１０は、例えば、リチウムイオン電池の構成物である。例えば、負極集電体２００が積層された積層体２６０と、正極集電体３００が積層された積層体３６０とのそれぞれにリードが溶接されて、電池構成物１０の全体が筐体等に入れられ、電界液が満たされることによって、リチウムイオン電池が形成される。電池構成物１０がリチウムイオン電池の構成物である場合、負極集電体２００の金属層２２０及び金属層２３０の金属は銅であり、正極集電体３００の金属層３２０及び金属層３３０の金属はアルミニウムであり、樹脂層２１０及び樹脂層３１０の樹脂はＰＥＴであり得る。金属層２２０、金属層２３０、金属層３２０、及び金属層３３０の金属は、他の金属であってもよい。また、樹脂層２１０及び樹脂層３１０の樹脂は、他の樹脂であってもよい。電池構成物１０は、リチウム空気電池の構成物であってもよい。電池構成物１０は、他の種類の電池の構成物であってもよい。

図３及び図４では、タブ２５０及びタブ３５０が同一方向に配置されている場合を例示しているが、これに限らない。タブ２５０と孔３４０は、異なる方向に配置されていてもよい。例えば、タブ２５０とタブ２５０は、反対方向に配置される。

図５は、電池構成物１０の他の一例を概略的に示す。電池構成物１０は、図５に示すように、積層されたラミネート電池５０を有する。ラミネート電池５０は、負極２０及び正極３０を内包する。例えば、電池構成物１０がリチウムイオン電池の構成物である場合、積層体２６０と、積層体３６０とのそれぞれにリードが溶接されて、電池構成物１０の全体が筐体等に入れられることによって、リチウムイオン電池が形成される。

図５では、タブ２５０及びタブ３５０が同一方向に配置されている場合を例示しているが、これに限らない。タブ２５０とタブ３５０は、異なる方向に配置されていてもよい。例えば、タブ２５０とタブ３５０は、反対方向に配置されてもよい。

図６は、タブ２５０とリード４００との位置関係の一例を概略的に示す。図６は、電池構成物１０のうち、一番上側の負極２０を上側から見た状態を概念的に示す。

タブ２５０は、孔２４０を有さない孔無部２５２と、孔２４０を有する孔有部２５４とを含んでよい。負極集電体２００の金属層２２０及び金属層２３０には、孔有部２５４の複数の孔２４０の内壁の導電性部材によって導電パスが形成される。リード４００は、図６に示すように、孔無部２５２に接続されてよい。複数の負極集電体２００が、孔有部２５４によって、リード４００と電気的に接続される。

図７は、タブ２５０とリード４００との位置関係の一例を概略的に示す。ここでは、図６と異なる点を主に説明する。図７に示す例において、リード４００は、孔無部２５２及び孔有部２５４に接続されてよい。複数の負極集電体２００が、孔有部２５４によって、リード４００と電気的に接続される。

図８は、タブ２５０とリード４００との位置関係の一例を概略的に示す。ここでは、図６と異なる点を主に説明する。図８に示す例において、タブ２５０は、孔有部２５４のみを含む。すなわち、図８に示す例では、タブ２５０の全体に孔２４０が形成されている。リード４００は、孔有部２５４に接続されてよい。複数の負極集電体２００が、孔有部２５４によって、リード４００と電気的に接続される。

図９は、積層体２６０へのリード４００の溶接について説明するための説明図である。ここでは、積層体２６０が３つのタブ２５０を含む場合を例示している。３つのタブ２５０のそれぞれには、複数の孔２４０が形成されているが、図示を省略する。

図９に示す例において、負極集電体２００には、穴２７０が形成されている。穴２７０は、例えば、負極集電体２００の中心に形成される。穴２７０の位置や数は、これに限らず、任意の位置であってよく、任意の数であってもよい。リード４００と固定部４１０とが、負極集電体２００の穴２７０を通して溶接されることによって、複数の負極集電体２００が固定され得る。

図１０は、積層体２６０へのリード４００の溶接について説明するための説明図である。ここでは、図９と異なる点を主に説明する。図１０に示す例において、負極集電体２００には、両サイドに１か所ずつ切欠２８０が形成されている。切欠２８０の位置は、これに限らず、任意の位置であってよい。リード４００と固定部４１０とが、負極集電体２００の切欠２８０を通して溶接されることによって、複数の負極集電体２００が固定され得る。

図１１は、積層体２６０へのリード４００の溶接について説明するための説明図である。ここでは、図１０と異なる点を主に説明する。図１１に示す例において、負極集電体２００には、両サイドに２か所ずつ切欠２８０が形成されている。切欠２８０の位置は、これに限らず、任意の位置であってよい。リード４００と固定部４１０とが、負極集電体２００の切欠２８０を通して溶接されることによって、複数の負極集電体２００が固定され得る。

図６から図１１では、対象が負極２０である場合を例に挙げて説明したが、対象が正極３０である場合も同様であってよい。

図１２は、製造システム５００の機能構成の一例を概略的に示す。製造システム５００は、１つの装置によって構成されてよく、また、複数の装置によって構成されてもよい。製造システム５００が１つの装置によって構成される場合、製造システム５００は製造装置の一例であってよい。

製造システム５００は、準備部５０２、導電部材生成部５０４、導電部材取出部５０６、接続部５０８、及び電池生成部５１０を備える。製造システム５００は、電池を製造する製造方法を実行してよい。

なお、製造システム５００がこれらの全てを備えることは必須とは限らない。例えば、製造システム５００は、電池生成部５１０を備えなくてもよい。製造システム５００は、電池部材を製造する製造方法を実行してよい。

また、例えば、製造システム５００は、接続部５０８及び電池生成部５１０を備えなくてもよい。製造システム５００は、導電部材を製造する製造方法を実行してよい。

準備部５０２は、上面１１２から下面１１４に貫通する孔１４０を有する樹脂層１１０を準備する。準備部５０２は、例えば、孔１４０が形成されていない樹脂層１１０を取得して、孔１４０を形成する。また、準備部５０２は、例えば、孔１４０が形成されている樹脂層１１０を取得する。

準備部５０２は、導電部材１００の用途に応じた樹脂層１１０を準備してよい。準備部５０２は、例えば、導電部材１００の用途に応じた厚みの樹脂層１１０を準備する。５０２は、例えば、導電部材１００の用途に応じた数、大きさ、及び配置間隔の複数の孔１４０を有する樹脂層１１０を準備する。

導電部材生成部５０４は、導電部材１００を生成する。導電部材生成部５０４は、準備部５０２が準備した樹脂層１１０の上面１１２、下面１１４、及び孔１４０に金属をメッキする。導電部材生成部５０４は、例えば、樹脂層１１０をメッキ液に挿入することによって、樹脂層１１０の上面１１２、下面１１４、及び孔１４０に金属をメッキする。導電部材生成部５０４は、他の手法によって、樹脂層１１０の上面１１２、下面１１４、及び孔１４０に金属をメッキしてもよい。樹脂層１１０の導電部材生成部５０４は、準備部５０２が準備した樹脂層１１０の上面１１２、下面１１４、及び孔１４０に金属をメッキした導電部材１００を生成してよい。導電部材取出部５０６は、導電部材生成部５０４によって生成された導電部材１００を取り出す。

導電部材生成部５０４は、例えば、負極集電体２００を生成する。導電部材生成部５０４は、複数の負極集電体２００を生成してよい。

導電部材生成部５０４は、例えば、正極集電体３００を生成する。製造システム５００は、複数の正極集電体３００を生成してよい。

接続部５０８は、導電部材生成部５０４によって生成された導電部材１００に合剤及びリードを接続する。接続部５０８は、例えば、導電部材生成部５０４によって生成された複数の負極集電体２００のそれぞれに負極合剤２２を接続して、複数の負極２０を生成する。また、接続部５０８は、例えば、導電部材生成部５０４によって生成された複数の正極集電体３００のそれぞれに正極合剤３２を接続して、複数の正極３０を生成する。接続部５０８は、例えば、複数の負極２０と、複数の正極３０とのそれぞれを、セパレータ４０を挟みつつ、交互に配置することにより、電池構成物１０を生成する。

接続部５０８は、例えば、複数の負極２０のそれぞれのタブ２５０を上下方向に圧縮する。そして、接続部５０８は、例えば、複数のタブ２５０の上下にリード４００及び固定部４１０を配置して、リード４００を溶接する。接続部５０８は、例えば、図９～図１１のいずれかに示す方法によって、一番上のタブ２５０にリード４００を溶接する。

接続部５０８は、例えば、複数の正極３０のそれぞれのタブ３５０を上下方向に圧縮する。そして、接続部５０８は、例えば、複数のタブ３５０の上下にリード４００及び固定部４１０を配置して、リード４００を溶接する。接続部５０８は、例えば、図９～図１１のいずれかに示す方法によって、一番上のタブ３５０にリード４００を溶接する。

電池生成部５１０は、接続部５０８によってリード４００が積層体２６０及び積層体３６０のそれぞれに接続された電池構成物１０を用いて、電池を生成する。電池生成部５１０は、例えば、電池構成物１０を筐体に入れ、電解液の注入等の電池の種類に応じた作業を行うことによって、電池を生成する。

ここで、製造システム５００が電池を製造する場合における、各構成の寸法等の具体例を説明する。負極集電体２００のトータルの厚みは２～２０μｍであってよい。樹脂層２１０の厚みは０．０５～３μｍであってよい。強度の観点から、樹脂層２１０の厚みは２μｍ以上であることが望ましい。過剰な強度、重量増がトレードオフになるので、樹脂層２１０の厚みは最大１４μｍであることが望ましい。負極集電体２００の用途が、ＨＡＰＳのように電池の出力電流は低くもよい低レート使用である場合、抵抗の観点から、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは０．０５μｍ以上であることが望ましい。負極集電体２００の用途が低レート使用である場合、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは２μｍで十分といえる。よって、負極集電体２００の用途が低レート使用である場合、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは、０．０５μｍ～２μｍであることが望ましい。負極集電体２００の用途が低レート使用でない場合であっても、抵抗の観点からは、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは４μｍで十分といえる。過剰なメッキの厚みは、重量増とコスト増とで不要といえる。

正極集電体３００のトータルの厚みは２～２０μｍであってよい。樹脂層３１０の厚みは０．０５～３μｍであってよい。強度の観点から、樹脂層３１０の厚みは２μｍ以上であることが望ましい。過剰な強度、重量増がトレードオフになるので、樹脂層３１０の厚みは最大１４μｍであることが望ましい。正極集電体３００の用途が低レート使用である場合、抵抗の観点から、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは０．０５μｍ以上であることが望ましい。正極集電体３００の用途が低レート使用である場合、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは３μｍで十分といえる。よって、正極集電体３００の用途が低レート使用である場合、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは、０．０５μｍ～３μｍであることが望ましい。正極集電体３００の用途が低レート使用でない場合、抵抗の観点からは、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは６μｍで十分といえる。過剰なメッキの厚みは、重量増とコスト増とで不要といえる。

なお、ここでは、負極集電体２００及び正極集電体３００の両方が、中間に樹脂層を含む場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、負極集電体２００及び正極集電体３００のうち、負極集電体２００のみが中間に樹脂層を含み、正極集電体３００は金属のみによって構成されていてもよい。また、負極集電体２００及び正極集電体３００のうち、正極集電体３００のみが中間に樹脂層を含み、負極集電体２００は金属のみによって構成されていてもよい。

図１３は、製造システム５００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。ＤＶＤドライブは、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ及びＤＶＤ－ＲＡＭドライブ等であってよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤドライブは、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 電池構成物、２０ 負極、２２ 負極合剤、３０ 正極、３２ 正極合剤、４０ セパレータ、５０ ラミネート電池、１００ 導電部材、１１０ 樹脂層、１１２ 上面、１１４ 下面、１１６ 内壁、１２０ 金属層、１３０ 金属層、１４０ 孔、２００ 負極集電体、２１０ 樹脂層、２２０ 金属層、２３０ 金属層、２４０ 孔、２５０ タブ、２５２ 孔無部、２５４ 孔有部、２６０ 積層体、２７０ 穴、２８０ 切欠、３００ 正極集電体、３１０ 樹脂層、３２０ 金属層、３３０ 金属層、３４０ 孔、３５０ タブ、３６０ 積層体、４００ リード、４１０ 固定部、５００ 製造システム、５０２ 準備部、５０４ 導電部材生成部、５０６ 導電部材取出部、５０８ 接続部、５１０ 電池生成部、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

孔１４０の大きさ、数、孔１４０同士の間隔は、導電部材１００が用いられる対象によって適宜決められてよい。例えば、導電部材１００を電池の集電体として用いる場合に、孔１４０の半径は、１０～１０００μｍであってよく、孔１４０の中心間の距離は、孔１４０の半径×２．１～半径×３．０等であってよい。

ここで、製造システム５００が電池を製造する場合における、各構成の寸法等の具体例を説明する。負極集電体２００のトータルの厚みは２～２０μｍであってよい。樹脂層２１０の厚みは２～１４μｍであってよい。強度の観点から、樹脂層２１０の厚みは２μｍ以上であることが望ましい。過剰な強度、重量増がトレードオフになるので、樹脂層２１０の厚みは最大１４μｍであることが望ましい。負極集電体２００の用途が、ＨＡＰＳのように電池の出力電流は低くもよい低レート使用である場合、抵抗の観点から、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは０．０５μｍ以上であることが望ましい。負極集電体２００の用途が低レート使用である場合、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは２μｍで十分といえる。よって、負極集電体２００の用途が低レート使用である場合、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは、０．０５μｍ～２μｍであることが望ましい。負極集電体２００の用途が低レート使用でない場合であっても、抵抗の観点からは、金属層２２０及び金属層２３０のそれぞれの厚みは４μｍで十分といえる。過剰なメッキの厚みは、重量増とコスト増とで不要といえる。

正極集電体３００のトータルの厚みは２～２０μｍであってよい。樹脂層３１０の厚みは２～１４μｍであってよい。強度の観点から、樹脂層３１０の厚みは２μｍ以上であることが望ましい。過剰な強度、重量増がトレードオフになるので、樹脂層３１０の厚みは最大１４μｍであることが望ましい。正極集電体３００の用途が低レート使用である場合、抵抗の観点から、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは０．０５μｍ以上であることが望ましい。正極集電体３００の用途が低レート使用である場合、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは３μｍで十分といえる。よって、正極集電体３００の用途が低レート使用である場合、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは、０．０５μｍ～３μｍであることが望ましい。正極集電体３００の用途が低レート使用でない場合、抵抗の観点からは、金属層３２０及び金属層３３０のそれぞれの厚みは６μｍで十分といえる。過剰なメッキの厚みは、重量増とコスト増とで不要といえる。

Claims (13)

1. 第１金属層と、
   第２金属層と、
   前記第１金属層及び前記第２金属層の間に配置された樹脂層であって、前記第１金属層に接する面から前記第２金属層に接する面まで貫通し、内壁に導電性材料が配置された孔が形成された樹脂層と
   を備える導電部材。
2. 前記導電性材料は、前記孔の前記内壁にメッキされた金属である、請求項１に記載の導電部材。
3. 前記第１金属層と前記第２金属層とは、前記孔の前記内壁の前記導電性材料のみによって電気的に接続されている、請求項１又は２に記載の導電部材。
4. 前記導電部材に過電流が流れた場合に、前記樹脂層が溶解し、前記第１金属層と前記第２金属層とが電気的に切断される、請求項３に記載の導電部材。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の導電部材と、
   前記導電部材に電気的に接続されたリードと、
   前記導電部材に接続された合剤と
   を備える、電池部材。
6. 前記第１金属層及び前記第２金属層の金属は、銅であり、
   前記合剤は、負極合剤であり、
   前記導電部材は、負極集電体である、請求項５に記載の電池部材。
7. 前記第１金属層及び前記第２金属層の金属は、アルミニウムであり、
   前記合剤は、正極合剤であり、
   前記導電部材は、正極集電体である、請求項５に記載の電池部材。
8. 請求項５から７のいずれか一項に記載の電池部材を有する電池。
9. 導電部材の製造方法であって、
   上面から下面に貫通する孔を有する樹脂層を準備する準備工程と、
   前記樹脂層の前記上面、前記下面、及び前記孔に金属をメッキするメッキ工程と
   を備える製造方法。
10. 電池部材の製造方法であって、
    上面から下面に貫通する孔を有する樹脂層を準備する準備工程と、
    前記樹脂層の前記上面、前記下面、及び前記孔に金属をメッキした導電部材を生成する導電部材生成工程と、
    前記導電部材に合剤及びリードを接続する接続工程と
    を備える製造方法。
11. コンピュータに、請求項９又は１０に記載の製造方法を実行させるためのプログラム。
12. 上面から下面に貫通する孔を有する樹脂層を準備する準備部と、
    前記樹脂層の前記上面、前記下面、及び前記孔に金属をメッキした導電部材を生成する生成部と
    を備える製造装置。
13. 前記導電部材に合剤及びリードを接続する接続部
    を備える、請求項１２に記載の製造装置。

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