JP3070033U - カ―ド型二次電池のケ―シング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の両面プラスチックラミネート金属箔の
周縁をヒートシールによって接着してなるカード型二次
電池ケーシングの密閉性を確実にする。 【解決方法】 電池要素を一対の長四角形両面プラスチ
ックラミネート金属箔で挟み、周縁をヒートシールによ
り密閉してなるカード型二次電池において、対向する長
辺の周縁ヒートシール部分の接着層の厚みを電池要素へ
隣接する内側部分においてその外側部分より厚くし、該
外側部分を内側部分との境界に沿って対向辺において同
じ方向に少なくとも９０°折り曲げる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】 本考案は、フィルムバッテリーもしくはペーパーバッテリーと呼ばれるタイプ の二次電池のケーシング（外装）構造に関する。

【０００２】 このような二次電池は従来の湿式電池の出力エネルギー量を変えずに体積と重 量を大幅に減少することが可能なため、小型で高出力の二次電池としてその研究 および開発が盛んに行われている。

【０００３】 小型化のためには、電池要素（正極、負極、セパレーター）の小型化は勿論で あるが、電池要素を囲んで収容するケーシングのためのフィルムまたはシートの 選定や接着を含むそのケーシングへの成形加工にも工夫が必要である。

【０００４】 両面を熱可塑プラスチックフィルムでラミネートした金属箔（以下単に「金属 箔ラミネート」という。）はガスバリヤー性にすぐれ、ヒートシールによって接 着できることから電池ケーシングをつくるためのフィルム材料のすぐれた候補で ある。特に負極活物質としてリチウムが使用される電池にとっては、フィルムを 透過した空気中の水蒸気がリチウムと化学反応し、電池の性能および寿命に悪影 響するのでケーシング全体の密閉性が極めて重要である。

【０００５】 ところが金属箔ラミネートの使用により平面部分における電池の密閉性は良好 であるが、２枚の金属箔を重ねて加熱下加圧して形成される周縁のヒートシール 部は折り曲げにより剥離や金属箔のクラックによりその部分におけるケーシング の密閉性が破れ易い。

【０００６】 本考案は、金属箔ラミネートを使用した二次電池ケーシングにおいて、折り曲 げによって破れない密閉構造を提供する。

【０００７】

【課題の解決手段】 上記課題を解決するため、本考案は一対の長四角形金属箔ラミネートを中央に フィルム状電池要素を収容するくぼみを形成するようにあらかじめ成形し、周縁 をヒートシールにより接着することにより電池ケーシングをつくる。好ましくは 金属箔ラミネートの一方は平坦であり、他方が周縁を残して中央に電池要素の厚 みに相当する深さのくぼみを持っている。一対の金属箔ラミネートは接着した後 周縁において一方が他方からはみ出さないように平面形状において実質上一致し なければならない。

【０００８】 本考案においては、電極端子を担持していないケーシングの対向辺（一般に長 辺）は接着後同じ方向へ少なくとも９０°折り曲げられる。金属箔ラミネートの 一方が平坦で、他方がくぼみを持っている場合、この方向はくぼみの方向である 。このように折り曲げることにより折り曲げ前に比べて電池体積が減少し、容積 効率が高まる。また折り曲げた部分は補強リブとして作用し、電池の曲げ強度を 高める。

【０００９】 このように折り曲げ時、カーブの外側へ面するラミネートの金属箔は、カーブ 内側へ面するラミネートの金属箔よりも大きく延伸されるので破れたりクラック を発生することがある。この破れはそこから電池内部への湿気の侵入を許容し、 電池の性能および寿命に悪影響を及ぼす。そこで本考案は、接着された後折り曲 げられる対向辺において、一対の金属箔ラミネートを合体する接着層の厚みを電 池要素へ隣接する内側部分において外側部分より厚くし、内側部分と外側部分の 境界に沿って外側部分のみを折り曲げることによって折り曲げ部分からの湿気の 侵入を防止する。これはどちらかの金属箔ラミネートの前記内側部分へ、該内側 部分に相当する幅の熱可塑性プラスチックリボンを当て、ヒートシールすること によって達成することができる。

【００１０】

【実施例】

これから本考案の具体例を示す添付図面を参照して本考案を詳しく説明する。 図１に示すように、電池ケーシングは一対の金属箔ラミネート１，２を周縁部で ヒートシールにより接着してつくられる。金属箔ラミネートの一方１は平坦な長 四角形であり、他方のラミネート２は周縁３を除く中央部に電池要素（図示せず ）を収容するくぼみ４があらかじめ成形されている。

【００１１】 くぼみ４を囲む側壁５，６は短辺側６よりも長辺側５においてその傾斜角度が 大きくなっている。

【００１２】 図２に示すように、くぼみのない金属箔ラミネート１のヒートシール側に対向 する長辺の端縁８と平行に間隔を開けて接着リボン７が当てられる。このリボン は金属箔にラミネートされているフィルムと熱融合する材料でつくられ、他方の 金属箔ラミネート２へヒートシール前はスポット溶接、接着等により所定位置へ 仮止めしておくのがよい。

【００１３】 次にくぼみ４内に電池要素を収容し、正極端子９および負極端子１０（図５） を短辺の周縁３から突出させた状態で一対の金属箔ラミネート１，２をすべての 周縁３においてヒートシールして電池を密閉する。この時短辺において金属箔ラ ミネート１，２の間に挟まれて電池外部へ突出する端子９，１０のシール性を完 全に保つため、端子の挟持される部分にまたがってその両面にリボン７と同様な 一対の接着リボン１１を配置する。

【００１４】 図３はヒートシール直接の長辺における接着された周縁の拡大断面図である。 この周縁は収容された電池要素へ隣接する内側部分Ａの接着層の厚みは、融合し た接着リボン７の存在により外側部分Ｂより厚くなっており、この部分の金属箔 １２，１３は外側部分Ｂを図４のように折り曲げても破れることがなく、電池内 部を密閉し続ける。外側部分Ｂを図４のようにくぼみの側壁５に対し平行に折り 曲げることにより電池の幅従って容積を小さくし、また側壁５と平行に曲げられ た外側部分Ｂは補強リブとして作用し、電池の曲げ強度を向上させる。

【００１５】 図５は完成した電池の斜視図である。見られるように、全体として電池はカー ド状で、余分な出張りがなくスマートな外観を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一体に接合する前の状態にある一対の金属箔
ラミネートの斜視図。

【図２】 ヒートシール部へ接着リボンを適用した金属
箔ラミネートの斜視図。

【図３】 ヒートシールにより接着直後のケーシング長
辺周縁の拡大断面図。

【図４】 外側部を折り曲げた状態にある図３の長辺周
縁の拡大断面図。

【図５】 完成した電池の斜視図。

【符号の説明】

１，２：金属箔ラミネート ３：周縁 ４：くぼみ ５，６：くぼみ側壁 ７：接着リボン ９，１０：電極端子 １２，１３：金属箔

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】正極とセパレーターと負極を含んでいる電
   池要素を一対の長四角形両面プラスチックフィルムラミ
   ネート金属箔で挟み、周縁をヒートシールにより密閉し
   てなるカード型二次電池において、対向する長辺の周縁
   ヒートシール部分の接着層の厚みが電池要素へ隣接する
   内側部分においてその外側部分よりも厚く、かつ該外側
   部分が内側部分との境界に沿って対向辺において同じ方
   向に少なくとも９０°折り曲げられていることを特徴と
   する前記二次電池。
2. 【請求項２】前記一対の両面プラスチックフィルムラミ
   ネート金属箔の一方はヒートシールされる周縁を除いた
   中央部に電池要素を収容する長四角形のくぼみを持って
   おり、これをくぼみを持たない他方の金属箔ラミネート
   と周縁においてヒートシールした後、接着した周縁の前
   記外側部分がくぼみの方向に少なくとも９０°折り曲げ
   られている請求項１の二次電池。
3. 【請求項３】前記長四角形のくぼみを囲む側壁は、長辺
   側において短辺側よりも傾斜角度が大である請求項１ま
   たは２の二次電池。