JP3062551U - 非水系二次電池の封止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池を利用するに当たって正極と負極の短絡
を防止する構造の提供。 【解決手段】 発電要素が、少なくとも１層以上の気体
機密性且つ電気伝導性のあるフィルムと、少なくとも１
層以上の熱融着性フィルムが積層された外装体によって
包含され、発電要素に接続している正極リードと負極リ
ードが外装体からはみ出ている非水系二次電池におい
て、正極リード、負極リードがはみ出ている部分の外装
体が２回以上折り返されている折り返し部分を有する事
を特徴とする非水系二次電池の構造。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、非水系二次電池の封止構造に関し、該電池を利用するに当たって正 極と負極の短絡を防止する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、非水系二次電池は、その発電要素を金属缶に詰め、蓋をレーザー溶接や 、カシメによって金属缶と一体化させ、封止する構造がとられてきた。この場合 、金属缶そのものが一方の電極の役割をし、蓋などに取り付けられた蓋や金属缶 とは電気的に絶縁された突起状の端子が他方の電極の役割をなす構造が取られて きた。

【０００３】 この場合、ガラスハーメチックや絶縁樹脂や樹脂製ガスケットによって正極と 負極は電気的に絶縁され、短絡は発生しなかった。 近年、携帯機器の小型化、軽量化、薄型化ニーズにより、こういった金属缶を 使った非水系二次電池に代わって、発電要素が、少なくとも１層以上の気体機密 性且つ電気伝導性のあるフィルムと、少なくとも１層以上の熱融着性フィルムが 積層された、いわゆる金属ラミネートフィルム外装体によって熱融着封止された 非水系二次電池が開発されている。

【０００４】 この場合、前記発電要素と外部機器との電気的接続をするためのリードは、幅 ３ないし５０ｍｍ程度の銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、ステンレス箔、メッキ処 理した鉄箔などの金属箔が用いられ、封止の際に外装体からはみ出る形で封止す ることにより、包含された発電要素と、外部機器との電気的接続を実現する構造 となっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来構造のリードの場合、一般的な厚みは、０．０１ｍｍないし０． ５ｍｍとなっており、リード自身に剛直さが無く簡単に曲がったり撓ったりする ものである。 従って、上述した様に少なくとも１層以上の気体機密性且つ電気伝導性のある フィルムと、少なくとも１層以上の熱融着性フィルムが積層された、いわゆる金 属ラミネートフィルム外装体によって熱融着封止された場合、該外装体のエッジ には、気体機密性且つ電気伝導性のあるフィルムエッジが少なくとも１層以上現 れることになり、撓ったり曲がったりしたリードが、このエッジを介して接触し 、気体機密性且つ電気伝導性のあるフィルムにより正極と負極が電気的に短絡す る懸念があった。

【０００６】 本考案の目的は、剛性のないリードを用いた場合でも、外装体を介した正極と 負極の短絡を防止できる非水系二次電池の構造を提供するものである。

【０００７】

【問題を解決する手段】

すなわち、発電要素が、少なくとも１層以上の気体機密性且つ電気伝導性のあ るフィルムと、少なくとも１層以上の熱融着性フィルムが積層された外装体によ って包含され、発電要素に接続している正極リードと負極リードが外装体からは み出ている非水系二次電池において、正極リード、負極リードがはみ出ている部 分で外装体が２回以上折り返されている折り返し部分を有する事を特徴とする非 水系二次電池の構造を取ることにより外装体を介した正極と負極の短絡を防止で きるものである。

【０００８】 更に好ましくは、該折り返し部分を解放した時の長さが、正極リードと負極リ ードのいずれか短い方よりも長いことを特徴とすることにより、万が一該折り返 し部分が解放された場合でも外装体を介した正極と負極の短絡を防止できるもの である。 もし、一回だけの折り返しであれば、該折り返し部分を解放した時に、該外装 体のエッジには、気体機密性且つ電気伝導性のあるフィルムエッジが少なくとも １層以上現れることになり、本考案の目的を達成することが困難である。

【０００９】 更に、熱融着封止された非水系二次電池では、一般にその熱融着幅が２ｍｍな いし１０ｍｍ程度のため一回の折り返しで本考案の効果を満たすためには、リー ドの長さがせいぜい５ｍｍしかとれないこととなり、機器へ組み込み実装する場 合にリードの長さが足りず、不都合が発生してしまい実用的でない。 本考案においてリードは外装体の同一の辺からはみ出ていてもかまわないし、 例えば外装体の対向する一組の辺の双方から一極ずつはみ出していてもかまわな い。さらには隣接する２辺からそれぞれリードがはみ出していてもかまわない。

【００１０】 ただし、外装体の封止形態によってはみ出すことが可能な外装体の辺は制限さ れる。 例えば、２枚の長方形の外装体を重ね合わせて周囲の４辺を一定の幅で熱融着 封止した場合には四辺のどれからもリードをはみ出させることが可能である。 また、１枚の長方形の外装体の対向する一組の辺のほぼ中間で１回折り曲げ、 折り曲げてできる辺以外の外装体が重なり合った３辺を一定の幅で熱融着封止す る場合には、熱融着封止した３辺からリードをはみ出させることが可能である。

【００１１】 一方、１枚の長方形の外装体において対向する一組の辺に平行な位置で２カ所 同じ側に折り曲げ、折り曲げた端が一定の幅で重なりあった部分と折り曲げた位 置と垂直な関係となる対向した一組の辺の重なりあった部分を一定の幅で熱融着 封止した場合には、折り曲げた位置と垂直な関係となる対向した一組の辺からリ ードをはみ出させることが可能である。 以上のようにいずれの封止形態をとる場合においてもリードの出ることになる 外装体の辺はその後の組立に効率的になるように選ばれる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

以下、図面に示す本考案の実施例について説明する。 尚、本考案において用いる外装体は少なくとも１層以上の気体機密性且つ電気 伝導性のあるフィルムと、少なくとも１層以上の熱融着性フィルムが積層された ラミネートフィルムであり、発電要素の包含、熱融着封止、外装体の折り返し工 程を経ることで非水系二次電池となす。その際、発電要素に接続された正極と負 極のリードのみが外装体からはみ出る構造をとる。

【００１３】 図１には２枚の長方形の外装体を発電要素を包含するよう重ね合わせた後、４ 辺を熱融着封止でシールした非水系二次電池の平面図をあらわしており、正極リ ードと負極リードは外装体の同じ辺からはみ出ており、リードがはみ出ている外 装体は熱融着封止された後に２回折り返されている折り返し部分を有している。 図２は１枚の長方形の外装体を発電要素を包含するように対向する一組の辺の のほぼ中間で１回折り曲げた後、折り曲げてできる辺以外の外装体が重なり合っ た３辺を熱融着封止した非水系二次電池の平面図をあらわし、正極リードと負極 リードは外装体の同じ辺からはみ出ており、リードがはみ出ている外装体は熱融 着封止された後に２回折り返されている折り返し部分を有していることがあらわ されている非水系二次電池の平面図である。

【００１４】 図３は１枚の長方形の外装体を発電要素を包含するように対向する一組の辺に 平行な位置で２カ所折り曲げた後、図のように熱融着封止して、ピローシールも しくは封筒貼りのシールと呼ばれるタイプの封止方法を用いて製造した非水系二 次電池の平面図をあらわしており、正極リードと負極リードは外装体の同じ辺か らはみ出ており、リードがはみ出ている外装体は熱融着封止された後に２回折り 返されている折り返し部分を有している非水系二次電池の平面図である。

【００１５】 図４は図３を裏側から見たときの平面図である。 図５は図１のＡ−Ａ’の断面のＡ側の一部を示した図でリードがはみ出た辺の 外装体が２回折り返されていることがあらわされている。図２、図３についても Ａ−Ａ’の断面のＡ側の一部は図５と同様の断面構造を見ることができた。 図６は図５の非水系二次電池において折り返された外装体を一部解放した時の 断面図である。この図においてリードは外装体を構成する熱融着フィルムとのみ 接し、気体気密性且つ電気伝導性のあるフィルムとは接しないことがあらわされ ている。

【００１６】 図７は、図１と折り返しが無い以外は同様にして作製した非水系二次電池の平 面図をあらわしている。 図８は図７のＡ−Ａ’の断面のＡ側の一部を示した図である。リードが変形す ることによりリードと気体気密性且つ電気伝導性のあるフィルムとが接してしま う可能性が生じることがわかる。

【００１７】 図９は１枚の長方形の外装体を発電要素を包含するように対向する一組の辺の のほぼ中間で１回折り曲げた後、折り曲げてできる辺以外の外装体が重なり合っ た３辺を熱融着封止した非水系二次電池の平面図をあらわし、正極リードと負極 リードは外装体の同じ辺からはみ出ており、リードがはみ出ている外装体は熱融 着封止された後に１回折り返されている折り返し部分を有していることがあらわ されている非水系二次電池の平面図である。

【００１８】 図１０は図９のＡ−Ａ’の断面のＡ側の一部を示した図でリードがはみ出た辺 の外装体が１回折り返されていることがあらわされている。 図１１は図１０の非水系二次電池において折り返された外装体を一部解放した 時の断面図である。この場合も図８に示した場合と同様に、リードが変形するこ とによりリードと気体気密性且つ電気伝導性のあるフィルムとが接してしまう可 能性のあることがわかる。

【００１９】 尚、図８、図１１においては外装体の気体気密性且つ電気伝導性のあるフィル ムを熱融着フィルムより長くあらわすことで、従来の問題点であるリードと気体 気密性且つ電気伝導性のあるフィルムが接してしまう現象を明示した。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、発電要素が、少なくとも１層以上の気体機密性且つ電気 伝導性のあるフィルムと、少なくとも１層以上の熱融着性フィルムが積層された 外装体によって、熱融着封止された非水系二次電池において、前記発電要素と外 部機器との電気的接続をするための正極リードと負極リードがはみ出ている前記 外装体部分が、２回以上折り返されていることを特徴とする非水系二次電池の構 造を取ることにより外装体を介した正極と負極の短絡を防止できるものである。

【００２１】 更に好ましくは、該折り返し部分を解放した時の長さが、正極リードと負極リ ードのいずれか短い方よりも長いことを特徴とすることにより、万が一該折り返 し部分が解放された場合でも外装体を介した正極と負極の短絡を防止できるもの である。

【図面の簡単な説明】

【図１】四辺が熱融着封止され二回の折り返しを持つ非
水系二次電池の平面図。

【図２】三辺が熱融着封止され二回の折り返しを持つ非
水系二次電池の平面図。

【図３】ピローシールされ二回の折り返しを持つ非水系
二次電池の平面図。

【図４】図３の裏側から見た平面図。

【図５】図１におけるＡ−Ａ’断面のＡ側の断面の一
部。

【図６】図５の折り返された外装体を一部解放した図。

【図７】四辺が熱融着封止され折り返しを持たない非水
系二次電池の平面図。

【図８】図７におけるＡ−Ａ’断面のＡ側の断面の一
部。

【図９】三辺が熱融着封止され一回の折り返しを持つ非
水系二次電池の平面図。

【図１０】図９におけるＡ−Ａ’断面のＡ側の断面の一
部。

【図１１】図１０の折り返された外装体を一部解放した
図。

【符号の説明】

１ 正極リード ２ 負極リード ３ 熱融着封止部 ４ 電池外装体 ５ 発電要素収納部 ６ ２回折り返されている外装体部分 ７ １回折り返されている外装体部分 ８ 発電要素 ９ 気体機密性且つ電気伝導性のあるフィルム １０ 熱融着性フィルム

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素が、少なくとも１層以上の気体
   機密性且つ電気伝導性のあるフィルムと、少なくとも１
   層以上の熱融着性フィルムが積層された外装体によって
   包含され、発電要素に接続している正極リードと負極リ
   ードが外装体からはみ出ている非水系二次電池におい
   て、正極リード、負極リードがはみ出ている部分の外装
   体が２回以上折り返されている折り返し部分を有する事
   を特徴とする非水系二次電池の構造。
2. 【請求項２】 折り返し部分を解放した時の長さが、正
   極リードと負極リードのいずれか短い方よりも長いこと
   を特徴とする請求項１記載の非水系二次電池の構造。