JP4686823B2 - 密閉形電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密閉形電池に係り、特に密閉形電池用パッケージと端子との間に良好なシール性が得られるとともに、容積効率の悪化を回避できる密閉形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示す密閉形電池40は、ゲル状の電解質層を介して正極および負極が積層された発電要素41と、正極および負極にそれぞれ連結された正極端子42および負極端子43と、電解質層の外部漏洩や外気の内部侵入を防ぐために、正極端子42の開放端部および負極端子43の開放端部が外部露出するように発電要素41を収容封止する密閉形電池用パッケージ44とを有している。
【０００３】
密閉形電池用パッケージ44は、アルミニウム箔製の金属箔芯材と、金属箔芯材の表面に沿うポリエチレンテレフタレート（PET）等のポリエステル樹脂やナイロン等のポリアミド樹脂、あるいはポリイミド樹脂製の保護層と、金属箔芯材の裏面に沿うポリプロピレン（PP）あるいはポリエチレン（PE）等のポリオレフィン系樹脂製の金属接着性を有する融着性樹脂層とを積層させた金属樹脂複合フィルム45が多用される。
【０００４】
この密閉形電池用パッケージ44は、あらかじめ発電要素41の形状に対応した窪みを金属樹脂複合フィルム45に形成しておき、金属樹脂複合フィルム45を二つ折りにした後、発電要素41を厚さ方向に挟むとともに金属樹脂複合フィルム45の折目が正極端子42および負極端子43の対辺に沿うように配置し、次いで金属樹脂複合フィルム45の３辺を加熱しながら厚さ方向に加圧することにより融着性樹脂層同士を融着させて封口することが多い。
すなわち、発電要素41は、当該発電要素41を収容する収容部48の長辺側面に形成された周部融着代47Ａ，47Ｃと、収容部48の短辺側面に形成された端子融着代47Ｂとにより収容封止される。
【０００５】
そして、このような密閉形電池40において、電解質層の外部漏洩や外気の内部侵入を防ぐために周部融着代47Ａ，47Ｃおよび端子融着代47Ｂをできるだけ幅広とし、かつ、占有体積をできるだけ小さくするために、発電要素41を収容する収容部48の長辺側面に沿って周部融着代47Ａ，47Ｃを折り曲げる構造が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、金属樹脂複合フィルム45は、正極端子42および負極端子43に対する接着力が比較的強い材質が融着性樹脂層として採用されているが、融着性樹脂層同士の接着力に比較して、正極端子42および負極端子43に対する融着性樹脂層の接着力が弱い傾向にある。
このため、金属樹脂複合フィルム45は、正極端子42の表面および負極端子43の表面と、融着性樹脂層の界面との間から電解質層の外部漏洩や外気の内部侵入が生じる虞れがある。
この問題に対して、端子融着代47Ｂを幅広に形成することが考えられるが、密閉形電池40の容積効率が悪くなるという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は密閉形電池用パッケージと端子との間に良好なシール性が得られるとともに、容積効率の悪化を回避できる密閉形電池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載したように、電解質層を介して正極および負極が積層された発電要素と、前記正極および前記負極にそれぞれ連結された一対の端子と、前記各端子の開放端部が外部露出するように前記発電要素を収容部に収容可能な密閉形電池用パッケージとを有し、前記各端子を介して前記密閉形電池用パッケージの内面同士を互いに融着させる端子融着代により前記発電要素が収容封止された密閉形電池であって、前記各端子の幅方向端面が露出しないように、前記端子融着代の長手方向両端部の余剰分および前記各端子間の余剰分が切除されていると共に、前記各端子は、前記収容部の側面に沿って前記端子融着代と共に折り曲げられ、さらに、前記各端子の開放端部が前記収容部の前記側面と直交する平面に沿って配置されるように折り曲げられていることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された密閉形電池においては、端子融着代が収容部の側面に沿って折り曲げられているとともに、各端子の開放端部が収容部の平面に沿って配置されているため、従来に比較して端子融着代を幅広に形成しても容積効率が悪化する虞れが少ないことになる。
すなわち、この密閉形電池においては、従来に比較して密閉形電池用パッケージと端子との間に良好なシール性が得られることになり、これにより前述した目的が達成される。
【００１０】
さらに、端子融着代の余剰分が切除されているため、密閉形電池用パッケージと端子との間に良好なシール性が得られるとともに、容積効率を最大限向上できることになる。
【００１１】
また、請求項２に記載したように、前記各端子にそれぞれ別途接続端子が取り付けられているものとすることにより、各端子の開放端部が収容部の平面に沿って配置されていても、使用機器の電池接続部に対して各端子を確実、かつ、容易に電気的に接続できることになる。あるいは、請求項３に記載したように、前記各端子は、それぞれ前記平面に沿って配置された後、さらに厚み方向に折り曲げられているものとすることにより、これによっても使用機器の電池接続部に対して各端子を確実、かつ、容易に電気的に接続できることになる。
【００１２】
また、請求項４に記載したように、前記各端子を介装することなく前記収容部の周部に形成され、かつ、前記収容部の側面に沿って折り曲げられた周部融着代を有し、前記周部融着代の長手方向端部に切欠部が設けられているものとすることができる。このような密閉形電池においては、周部融着代の長手方向端部に切欠部が設けられているため、端子融着代および周部融着代が隣り合っていても、互いの長手方向端部同士が干渉しないことになる。すなわち、この密閉形電池においては、互いに隣り合う端子融着代および周部融着代間に皺等が生じることがなく、これにより容積効率の悪化を防止できることになる。
【００１３】
さらに、これに加えて、請求項５に記載したように、前記周部融着代が前記収容部における複数の側面に沿ってそれぞれ折り曲げられ、前記各周部融着代の長手方向両端部に切欠部が設けられているものとすれば、各周部融着代が互いに隣り合っていても容積効率を最大限向上できることになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態において、既に図４において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の第１実施形態である密閉形電池10は、発電要素41と、発電要素41の正極および負極にそれぞれ連結された正極端子42および負極端子43と、電解質層の外部漏洩や外気の内部侵入を防ぐために、正極端子42の開放端部および負極端子43の開放端部が外部露出するように発電要素41を収容封止する密閉形電池用パッケージ14とを有している。
【００１６】
密閉形電池用パッケージ14は、アルミニウム箔製の金属箔芯材と、金属箔芯材の表面に沿うポリエチレンテレフタレート（PET）等のポリエステル樹脂やナイロン等のポリアミド樹脂、あるいはポリイミド樹脂製の保護層と、金属箔芯材の裏面に沿うポリプロピレン（PP）あるいはポリエチレン（PE）等のポリオレフィン系樹脂製の金属接着性を有する融着性樹脂層とを積層させた金属樹脂複合フィルム15により構成されている。
【００１７】
この密閉形電池用パッケージ14は、あらかじめ発電要素41の形状に対応した窪みを金属樹脂複合フィルム15に形成しておき、金属樹脂複合フィルム15を二つ折りにした後、発電要素41を厚さ方向に挟むとともに金属樹脂複合フィルム15の折目が正極端子42および負極端子43の対辺に沿うように配置し、次いで金属樹脂複合フィルム15の３辺を加熱しながら厚さ方向に加圧することにより融着性樹脂層同士を融着させて封口する。
【００１８】
すなわち、発電要素41は、当該発電要素41を収容する収容部18の長辺側面に形成された周部融着代17Ａ，17Ｃと、収容部18の短辺側面に形成された端子融着代17Ｂとにより収容封止される。これらの周部融着代47Ａ，47Ｃおよび端子融着代47Ｂは、電解質層の外部漏洩や外気の内部侵入を防ぐためにできるだけ幅広とされ、かつ、密閉形電池10の占有体積をできるだけ小さくするために、発電要素41を収容する収容部18の長辺側面に沿って周部融着代17Ａ，17Ｃが折り曲げられている。
【００１９】
そして、このような密閉形電池10は、本発明に基づいて、正極端子42および負極端子43の幅方向端面が露出しないように、端子融着代17Ｂの長手方向両端部の余剰分17Ｄ，17Ｄおよび正極端子42および負極端子43間の余剰分17Ｅが切除されているとともに、正極端子42の開放端部および負極端子43の開放端部が収容部18の平面に沿うように、端子融着代17Ｂが収容部18の短辺側面に沿って折り曲げられ、かつ、正極端子42および負極端子43にそれぞれ接続端子19，19が取り付けられている。
【００２０】
接続端子19，19は、それぞれ正極端子42および負極端子43と同一材質とされ、それぞれ正極端子42および負極端子43と同一の幅寸法，厚さ寸法を有している。そして、これらの接続端子19，19は、それぞれ収容部18から離れる方向に向かって配向されている。
また、この密閉形電池10は、周部融着代17Ａ，17Ｃの長手方向端部に略三角形に切除した切欠部17Ｆ，17Ｆが設けられている。
【００２１】
以上のような密閉形電池10によれば、端子融着代17Ｂが収容部18の短辺側面に沿って折り曲げられているとともに、正極端子42の開放端部および負極端子43の開放端部が収容部18の平面に沿って配置されているため、従来に比較して端子融着代17Ｂを幅広に形成しても容積効率が悪化する虞れが少ない。
すなわち、この密閉形電池10によれば、従来に比較して密閉形電池用パッケージ14と正極端子42および負極端子43との間に良好なシール性が得られる。
【００２２】
特に、この密閉形電池10によれば、正極端子42および負極端子43の幅方向端面が露出しないように、端子融着代17Ｂの余剰分17Ｄ，17Ｄ，17Ｅが切除されているため、密閉形電池用パッケージ14と正極端子42および負極端子43との間に良好なシール性が得られるとともに、容積効率を最大限向上できる。
【００２３】
また、前述した密閉形電池10によれば、正極端子42および負極端子43にそれぞれ別途接続端子19，19が取り付けられているため、正極端子42の開放端部および負極端子43の開放端部が収容部18の平面に沿って配置されていても、使用機器の電池接続部に対して正極端子42および負極端子43を確実、かつ、容易に電気的に接続できる。
【００２４】
さらに、このような密閉形電池10によれば、周部融着代17Ａ，17Ｂの長手方向端部に切欠部17Ｆ，17Ｆが設けられているため、隣り合う端子融着代17Ｂの長手方向端部に周部融着代17Ａ，17Ｂが干渉しない。
従って、この密閉形電池10によれば、端子融着代17Ｂおよび周部融着代17Ａ，17Ｃ間に皺等が生じず、容積効率の悪化を防止できる。
【００２５】
図２には、本発明に係る第２実施形態の密閉形電池20が示されている。なお、以下に説明する第２実施形態において、既に図１において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００２６】
この密閉形電池20は、一対の金属樹脂複合フィルム25，25のうちの一方に形成した窪みに発電要素41を収容し、次いで各金属樹脂複合フィルム25，25の４辺を加熱しながら厚さ方向に加圧することにより融着性樹脂層同士を融着させて所定幅寸法を有する略帯状の周部融着代27Ａ，27Ｃ，27Ｇおよび端子融着代47Ｂにより発電要素41を収容封止している。
そして、この密閉形電池20は、周部融着代27Ａ，27Ｃ，27Ｇの長手方向両端部に切欠部27Ｆが設けられている。
【００２７】
このような密閉形電池20によれば、基本的に前述した第１実施形態と同様に構成されているため、従来に比較して密閉形電池用パッケージ24と正極端子42および負極端子43との間に良好なシール性が得られるとともに、容積効率を最大限向上でき、かつ、使用機器の電池接続部に対して正極端子42および負極端子43を確実、かつ、容易に電気的に接続できる。
【００２８】
そして、この密閉形電池20によれば、周部融着代27Ａ，27Ｃ，27Ｇが収容部における短辺側面および一対の長辺側面に沿ってそれぞれ折り曲げられ、かつ、周部融着代27Ａ，27Ｃ，27Ｇの長手方向両端部に切欠部27Ｆが設けられているため、各周部融着代27Ａ，27Ｃ，27Ｇが互いに隣り合っていても容積効率を最大限向上できる。
【００２９】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態において、正極端子および負極端子にそれぞれ別途接続端子が取り付けられていたが、図３に示す密閉形電池30Ａ，30Ｂも本発明に含まれる。
【００３０】
すなわち、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す密閉形電池30Ａは、あらかじめ正極端子（図示せず）および負極端子43Ａが長く形成されていて、これらの正極端子および負極端子43Ａを収容部38の平面に沿って配置した後、それぞれ厚み方向に折り返されている。
一方、図３（Ｃ）に示す密閉形電池30Ｂは、あらかじめ長く形成された正極端子42Ａおよび負極端子43Ａを収容部38の平面に沿って配置した後、正極端子42Ａの開放端部および負極端子43Ａの開放端部が互いに離れる方向を向くように折り返されている。
【００３１】
これらのような密閉形電池30Ａ，30Ｂによれば、正極端子42Ａおよび負極端子43Ａがそれぞれ厚み方向に折り曲げられているため、これによっても使用機器の電池接続部に対して正極端子42Ａおよび負極端子43Ａを確実、かつ、容易に電気的に接続できる。
そして、これらの密閉形電池30Ａ，30Ｂによれば、厚み方向に折り曲げられた正極端子42Ａおよび負極端子43Ａが使用機器の電池接続部に対して弾性的に接触するため、振動，衝撃等が加わっても電気的な接続状態を良好に維持できる。
【００３２】
その他、前述した各実施形態において例示した発電要素，端子，収容部，密閉形電池用パッケージ，端子融着代，余剰分，接続端子，周部融着代，切欠部等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、請求項１に記載したように、端子融着代が収容部の側面に沿って折り曲げられているとともに、各端子の開放端部が収容部の平面に沿って配置されているため、従来に比較して端子融着代を幅広に形成しても容積効率が悪化する虞れが少なく、これにより従来に比較して密閉形電池用パッケージと端子との間に良好なシール性が得られる。さらに、端子融着代の余剰分が切除されているため、密閉形電池用パッケージと端子との間に良好なシール性が得られるとともに、容積効率を最大限向上できる。
【００３４】
さらに、本発明によれば、請求項２に記載したように、各端子にそれぞれ別途接続端子が取り付けられているため、各端子の開放端部が収容部の平面に沿って配置されていても、使用機器の電池接続部に対して各端子を確実、かつ、容易に電気的に接続できる。一方、本発明によれば、請求項３に記載したように、各端子がそれぞれ厚み方向に折り曲げられているため、これによっても使用機器の電池接続部に対して各端子を確実、かつ、容易に電気的に接続できる。
【００３５】
次に、本発明によれば、請求項４に記載したように、周部融着代の長手方向端部に切欠部が設けられているため、互いに隣り合う端子融着代および周部融着代間に皺等が生じることがなく、これにより容積効率の悪化を防止できる。また、本発明によれば、請求項５に記載したように、周部融着代が収容部における複数の側面に沿ってそれぞれ折り曲げられ、各周部融着代の長手方向両端部に切欠部が設けられているため、各周部融着代が互いに隣り合っていても容積効率を最大限向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態を示す全体斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す要部斜視図である。
【図４】従来の密閉形電池を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
10，20，30Ａ，30Ｂ 密閉形電池
14，24，34 密閉形電池用パッケージ
17Ａ，17Ｃ，27Ａ，27Ｃ，27Ｇ 周部融着代
17Ｂ，27Ｂ，37Ｂ 端子融着代
17Ｄ，17Ｅ，27Ｄ，27Ｅ 余剰分
17Ｆ，27Ｆ 切欠部
18，28，38 収容部
19 接続端子
41 発電要素
42，42Ａ 正極端子（端子）
43，43Ａ 負極端子（端子）

Claims (5)

1. 電解質層を介して正極および負極が積層された発電要素と、前記正極および前記負極にそれぞれ連結された一対の端子と、前記各端子の開放端部が外部露出するように前記発電要素を収容部に収容可能な密閉形電池用パッケージとを有し、前記各端子を介して前記密閉形電池用パッケージの内面同士を互いに融着させる端子融着代により前記発電要素が収容封止された密閉形電池であって、前記各端子の幅方向端面が露出しないように、前記端子融着代の長手方向両端部の余剰分および前記各端子間の余剰分が切除されていると共に、前記各端子は、前記収容部の側面に沿って前記端子融着代と共に折り曲げられ、さらに、前記各端子の開放端部が前記収容部の前記側面と直交する平面に沿って配置されるように折り曲げられていることを特徴とする密閉形電池。
2. 前記各端子にそれぞれ別途接続端子が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載した密閉形電池。
3. 前記各端子は、それぞれ前記平面に沿って配置された後、さらに厚み方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載した密閉形電池。
4. 前記各端子を介装することなく前記収容部の周部に形成され、かつ、前記収容部の側面に沿って折り曲げられた周部融着代を有し、前記周部融着代の長手方向端部に切欠部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載した密閉形電池。
5. 前記周部融着代が前記収容部における複数の側面に沿ってそれぞれ折り曲げられ、前記各周部融着代の長手方向両端部に切欠部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載した密閉形電池。

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