JP5290520B2 - 薄型電池、組電池、および薄型電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定の起電力を出力する発電要素がフィルムからなる外包体によって密閉封止された電池セルを含む薄型電池およびその製造方法に関する。特に、上記電池セルが樹脂材料等からなる枠体によって保持されている薄型電池およびその製造方法に関する。他にも、本発明は、上記薄型電池が２つ以上の集合して構成された組電池に関する。

従来、電子機器等の電源として、あるいは電気自動車等におけるモータ駆動用の電源として薄型電池を利用することが行われている。薄型電池としては、利用される分野に応じて様々なサイズのものがあり、また、電池の種類も一次電池や二次電池をはじめとして種々のものが知られている。

図１は、例えば特開２７３６４２／９９号公報に開示された薄型電池の構成を示している。図１Ａは薄型電池の斜視図であり、図１Ｂは図１ＡのＸ−Ｘ切断線における断面図である。

図１に示すように、薄型電池１１０は、所定の定格電圧を出力するように構成された薄型の発電要素１０５と、発電要素１０５を密封保持するための枠体を有している。発電要素１０５は、従来公知の技術により構成されており、その端部からは正極用のリード１１２ｂと負極用のリード１１４ｂとが引き出されている。また、枠体としては、上側の合成樹脂枠体１１８と下側の合成樹脂枠体１１９とが設けられている。両枠体１１８、１１９はリード１１２ｂ、１１４ｂを挟んだ状態で上下に積層されている。より詳細には、両枠体１１８、１１９はいずれもヒートシール性を備えた材料からなり、製造工程において加熱、溶着されることによって互いに接合され一体的な構成となっている。なお、枠体１１８、１１９のそれぞれには薄板状の外装体１１６、１１７が貼り付けられており、これにより発電要素１０５を密閉封止できるようになっている。

薄型電池の他の種類として、上記のような枠体１１８、１１９等を用いて発電要素を密閉封止するのではなく、フィルム外包体により発電要素を密閉封止するものも知られている。図２は、特開２０００−３０６５５６号公報に開示された薄型電池の構成を示す斜視図である。

図２に示すように、薄型電池２１０は、電池セル２２０とそれを保持する枠体２３０とを有している。電池セル２２０は、発電要素２０５を例えばラミネートフィルムを用いて密閉封止したものであり、フィルム外包体２０４の外周部からはリード２０１、２０２が引き出されている。図２の薄型電池２１０によれば、このようにフィルムを外包体として利用していることにより、発電要素をステンレススチール等の金属で被覆していた従来の構成と比較して、生産性の向上や、電池全体の小型軽量化が実現されている。また、電池セル２２０を枠体２３０で保持する構成となっていることにより、外部から不測の衝撃力が加わった場合でも、その衝撃力は枠体２３０に加わり、電池セル２２０には直接的に加わりにくくなっている。したがって、電池セル２２０が破損しにくく、薄型電池２１０全体としての信頼性も向上したものとなっている。

上述したように、発電要素がフィルム外包体によって密閉封止された電池セルを有する薄型電池においては、電池セルの外周部を囲むような枠体を用いて電池セルを保持することが好ましい。これは、外部からの衝撃に対する薄型電池の信頼性を向上させることができるためである。また、枠体が設けられていることにより、作業時の取り扱い性が向上し、複数の薄型電池を重ね合せる場合にも重ね合せやすいといった他の利点を得ることもできる。

ところで特開２０００−３０６５５６号公報には、図２の薄型電池２１０を製造する際に、例えばホットメルト材などの接着剤を用いて電池セル２２０を枠体２３０に接着させることが記載されているが、この方法では工程が煩雑である。また、接着剤を利用するこの方法では、電池セル２２０と枠体２３０との間の接着強度にばらつきが生じたり、場合によっては十分な接着強度が得られなかったりする可能性もある。

他方、特開２７３６４２／９９号公報には、図１に示したように一対の合成樹脂枠体１１８、１１９によって発電要素１０５（ここではリード１１２ｂ、１１４ｂのみを挟み込んでいる）を挟み込み、その後、加熱することで枠体同士を一体化させる方法が示されている。そこで、こうした方法を図２の電池セル２２０の枠体形成に応用すれば、特開２０００−３０６５５６号公報の構成と比較して電池セル２２０の保持がより安定化した薄型電池を製造できるとも考えられる。

しかしながら、特開２０００−３０６５５６号公報の方法では、一対の枠体で電池セルの外周部を挟み込む工程が必要である。また、一対の枠体同士を接着させるための加熱工程も必要であり、製造工程を簡素化する観点からすれば、改善の余地が残されている。更には、特開２０００−３０６５５６号公報に記載の方法は、一対の枠体を互いに溶着接合させて最終的な枠体を得るものであるため、次のような問題も考えられる。すなわち、仮に、溶融時の加熱温度にばらつきが生じれば、それに伴なって、各枠体において溶融する樹脂の量にもばらつきが生じる。したがって、このような方法では、最終的に形成される枠体の厚み精度も比較的低くなってしまう。

上述したような枠体を有する薄型電池においては、それらを薄型電池の厚さ方向に重ね合せて組電池として利用する場合も多く、各枠体の厚さ精度が低ければ、当然ながら最終的な組電池の外形形状も寸法精度の低いものとなり得る。

そこで本発明の目的は、電池セルが枠体によって保持されている薄型電池において、製造工程の簡素化が可能であり、しかも枠体の外形形状が寸法精度よく形成されている、薄型電池およびその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、２つ以上の薄型電池が重ね合わされた状態に集合した組電池において最終的な組電池の外形形状の寸法精度を向上させることができる組電池を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の薄型電池は、所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されている電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、前記枠体は、インサート成形品であって、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されている。

また、本発明の薄型電池の製造方法は、所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されている電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、前記枠体は、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されている薄型電池を製造する方法であって、前記枠体をインサート成形法によって形成する工程を含むものである。

本発明の薄型電池およびその製造方法によれば、電池セルを保持する枠体をインサート成形法によって形成するものであるため、フィルム外包体の封止部の両側の面を保持する枠体を、例えば一回の射出工程で形成することができる。したがって、一対の枠体で封止部を挟み込み、その後加熱することで一対の枠体同士を一体化させていた従来の形成方法と比較して製造工程が簡素化する。また、枠体の外形形状は金型のキャビティー形状に依存するため、一対の枠体同士を一体化させて形成される枠体と比較して、その外形形状の寸法精度も向上する。

また、このような本発明の薄型電池がその厚さ方向に重ね合わされた状態で２つ以上集合した本発明の組電池によれば、本発明の薄型電池の１つ１つの枠体の外形形状が寸法精度よく形成されているため、それらを重ね合せた際の外形形状の寸法精度も向上したものとなる。

上記本発明の薄型電池は、前記フィルム外包体の前記封止部に少なくとも１つの切欠き部が形成されており、前記枠体は前記切欠き部に係合する突起部を有している。または、前記封止部に少なくとも１つの貫通孔が形成されており、前記枠体は前記貫通孔を通って延びる接合部を有している。または、前記枠体が、前記フィルム外包体の前記封止部を折り曲げた状態で保持している。

または、前記電池セルは、前記電極用リードとして互いに極性の異なる第１および第２のリードを有し、前記第１のリードには、前記第２のリードと実質的に同一材料からなるリード片が部分的に重ね合わされており、前記枠体は、前記第１のリードと前記リード片とを重ね合せた重ね合せ部を封止している。さらに、枠体の外形形状に関し、枠体に、前記発電要素の厚さ寸法より大きな厚さ寸法に形成された厚肉部を形成することも可能である。

上述したように、本発明の薄型電池およびその製造方法によれば、インサート成形法により枠体を形成するものであるため、製造工程の簡素化が可能であり、しかも枠体の外形形状を寸法精度よく形成することができる。また、本発明の組電池によれば、上記本発明の薄型電池を重ね合せて集合させたものであるため、最終的な組電池の外形形状の寸法精度を向上させることができる。

従来の薄型電池の構成を示す斜視図である。 図１ＡのＸ−Ｘ切断線における断面図である。 従来の他の薄型電池の構成を示す斜視図である。 本発明の薄型電池の第１の実施形態を示す斜視図である。 図３の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。 図３の薄型電池の断面を示す図であり、電池セルの長手方向における断面図である。 図３の薄型電池の断面を示す図であり、電池セルの短手方向における断面図である。 図３の薄型電池における、電池セルの熱シール部と枠体との接合部周辺を拡大して示す拡大図である。 枠体の剛性を説明するための図であり、図７Ａは比較例であり一対の枠体を重ね合せた構成の断面図を示している。 第１の実施形態における枠体の断面図を示している。 本発明の第２の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。 枠体の剛性について、モデル化して説明するための斜視図であり、第１の実施形態における枠体を示している。 枠体の剛性について、モデル化して説明するための斜視図であり、第２の実施形態における枠体を示している。 本発明の第３の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。 枠体における、接合部の存在する部位の断面を示す縦断面図である。 枠体における、接合部の存在しない部位の断面を示す縦断面図である。 本発明の第４の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。 枠体における断面を示す図であり、本発明の一実施形態の薄型電池の断面図を示している。 枠体における断面を示す図であり、第１の実施形態の薄型電池の断面図を示している。 本実施形態の第５の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。 枠体における断面を示す図であり、特に異金属接合部周辺の断面を示す縦断面図である。

符号の説明

１、２ リード
１ａ リード片
４ 外包体
４ａ、４ｂ、４ｃ 封止部
６ 切欠き部
７ 貫通孔
１６ 異金属接合部
１０、１１、１２、１３、１４ 薄型電池
２０、２１、２２、２３、２４ 電池セル
３０、３１、３２、３３、３４ 枠体
３１ｃ 突起部
３２ｃ 接合部
３７ 厚肉部
３８ 薄肉部

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の薄型電池の第１の実施形態を示す斜視図である。図４は、図３の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図５は図３の薄型電池の断面を示す図であり、図５Ａが電池セルの長手方向における断面図であり、図５Ｂが電池セルの短手方向における断面図である。図６は、図３の薄型電池における、電池セルの熱シール部と枠体との接合部周辺を拡大して示す拡大図である。

図３に示すように、第１の実施形態の薄型電池１０は、電池セル２０とそれを保持する枠体３０とを有している。

電池セル２０は、図２に示したような従来公知のものと同様、所定の定格電圧を出力するように構成された発電要素（不図示）を、例えばラミネートフィルムからなる外包体４を用いて密閉封止したものである。外包体４の外周部には、熱シールすることよってフィルムの内側面同士が接合された封止部４ａ、４ｂが形成されている。封止部４ａ、４ｂはより具体的には、偏平に形成されており、外側に向かって延びている。また、例えば図６に示すように、封止部４ａ、４ｂは電池セル２０の厚さ方向のほぼ中央に位置するように形成されている。これは、外包体４において、上側のフィルムと下側のフィルムとが同一形状に形成されていることを意味する。

なお、上面側からみたときの電池セル２０の外形形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では長方形型に形成されている。図４に示すように、短辺側の封止部が符号４ａで示されており、長辺側の封止部が符号４ｂで示されている。また、いずれも発電要素に電気的に接続された正極用のリード１および負極用のリード２は、一方側の封止部４ａおよび他方側の封止部４ａのそれぞれから引き出されているが、特にこれに限定されるものではない。

枠体３０は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、電池セル２０の外周部全体を囲むような枠状に形成されている。なお、枠体３０の各部の厚さはその全体にわたって同一厚さに形成されていてもよいが、本実施形態においては図３に示すように、短辺側に厚肉部３７が形成され、長辺側に薄肉部３８が形成されている。

図６に示すように、厚肉部３７の厚さ寸法ｔ_３７は、電池セル２０の厚さ寸法ｔ２０よりも大きく形成されている。ところで、薄型電池１０は、複数個を集合させて組電池として使用されることも多く、一般には、複数の薄型電池１０をその厚さ方向に重ねて組み込まれる。このような組電池の組込形態に対し、本実施形態のように枠体３０の厚肉部３７が電池セル２０よりも厚く形成されていることは、薄型電池１０同士を重ね合せた際に電池セル２０同士が互いに接触しない点で好ましい。すなわち、電池セル２０同士を互いに接触させない構成とすることで、例えば外包体４の損傷や、外包体４内部の発電要素の損傷をより抑制できるためである。また、厚肉部３７が設けられている利点は必ずしも組電池を製造する場合に限られるものではない。すなわち、厚肉部３７の厚さ寸法が電池セル２０の厚さ寸法より大きいため、電池セル２０は外部からの衝撃に曝されにくいものとなっており、この点に着目すれば、厚肉部３７を設けた効果として、薄型電池１０を単体で扱う場合であっても電池セル２０が損傷しにくいものとなっていることは明らかである。

なお、枠体３０による電池セル２０の保持の安定性を向上させる点では、本実施形態のように電池セル２０の全周が保持されていることが好ましいが本発明はこれに限定されるものではない。また、枠体３０によって挟み込まれるフィルム外周の領域（図６の符号Ｌを付して示される領域参照）の大きさは、フィルムの材質や枠体３０の材質等を考慮して適宜設定すればよい。

次に、上記のように構成された薄型電池１０の製造方法について説明する。まず、従来公知の製造方法により図４に示したような電池セル２０を作製する。なお、従来公知の製造方法としては、例えば本出願人によって先に出願された特開２００４−１６４９０５号公報に開示された方法を適用することができる。

次いで、作製した電池セル２０に対してインサート成形を行い、枠体３０を形成する。すなわち、枠体３０に対応した形状のキャビティーが設けられた金型内にインサート品として電池セル２０を配置し、その状態で上記キャビティー内に溶融樹脂を射出することで枠体３０を形成する。インサート成形では、樹脂成形品がインサート品と一体的に形成されるため、枠体３０の射出成形が完了した時点で本実施形態の薄型電池１０の製造が完了することとなる。

このように本実施形態の薄型電池１０は、インサート成形によって枠体３０を形成するものであるため、基本的には一回の射出工程で枠体を形成することができる。したがって、図１に示したような、一対の枠体１１８、１１９で封止部を挟み込み、その後加熱することで一対の枠体同士を一体化させる従来の形成方法と比較して、製造工程が簡素化する。しかも、枠体３０の外形形状は金型内のキャビティー形状に依存するものであるため、上記従来の形成方法と比較して、高い寸法精度で枠体３０を形成することができる。

次に、インサート成形によって一体的に形成された枠体３０の剛性について図７を参照して説明する。図７Ａは比較例であり、一対の枠体１３１、１３２を重ね合せた構成の断面図を示している。図７Ｂは本実施形態における枠体３０の断面図を示している。

図７Ｂに示す枠体３０は、インサート成形によって一体的に形成されているため、その断面は連続断面となっている。このように枠体３０が連続断面となっている場合、枠体３０のたわみ量Ｌ１は、図７Ａの枠体のたわみ量Ｌ０と比較して小さくなる。すなわち、インサート成形により形成された枠体３０は、図７Ａの構成と比較して剛性が向上したものとなっている。これは、本実施形態の構成によれば同一の剛性を維持しつつ必要に応じて枠体３０を小型化できることを意味している。

以上説明したように、本実施形態の薄型電池１０によれば、インサート成形によって枠体３０を形成するものであるため、従来の製造方法と比較して製造工程を簡素化することができ、しかも高い寸法精度で枠体３０を形成することができるものとなる。また、封止部４ａのうちリード１、２が引き出された部位を枠体３０によって封止する構成とすることにより、その封止部４ａの上記部位が補強され、結果的に薄型電池１０の信頼性も向上したものとなる。

本発明は上述した第１の実施形態の他にも種々変更可能である。以下、本発明の薄型電池の他の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において第１の実施形態と同一の構造部に関する説明は省略し、また、以下参照する図面において同一機能の構造部には同一の符号を付して示すものとする。

（第２の実施形態）
本発明の薄型電池は、図８に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図８は、本発明の第２の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図９は、本発明の第２の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。

図８に示すように、電池セル２１の封止部４ａおよび封止部４ｂには、複数の切欠き部６が形成されている。切欠き部６は、枠体３０による電池セルの保持をより安定化させるためのものである。切欠き部６の形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として半円状に形成されている。このように切欠き部６を半円状とすることは、切欠き部６における応力集中が緩和され、電池セル２１を単体で取り扱う際に誤って外包体４を破損してしまう可能性が低くなる点で好ましい。

図８の電池セル２１に、第１の実施形態同様、インサート成形を利用して枠体３１を形成することで本実施形態の薄型電池１１（図９参照）が製造される。これにより枠体３１は、上記切欠き部６の形状に対応する形状の突起部３１ｃを有することとなる。なお、枠体３１の外形形状は第１の実施形態における枠体３０と同一となっている。

このように構成された薄型電池１１によれば、インサート成形を利用したことによる第１の実施形態同様の作用効果に加え、外包体４の切欠き部６と枠体３１の突起部３１ｃとが係合しているため、次のような作用効果が得られる。まず、切欠き部６と突起部３１ｃとが係合した状態となっていることにより、枠体３１による電池セル２１の保持がより安定化したものとなる。すなわち、枠体３１に対して電池セル２１の位置がずれにくいものとなっている。

また、突起部３１ｃが形成された分だけ、枠体３１の剛性は第１の実施形態における枠体３０と比較して向上したものとなっている。これについて図１０を参照して説明する。枠体３０は、本来的には上述したようにインサート成形で一体成形品として形成されたものであるが、図１０Ａに示すようにモデル化し、上部側部材３０ａと下部側部材３０ｂとが接合面Ｓ３０において互いに接合されているものとみなすと、枠体３０全体の剛性は接合面Ｓ３０の面積が大きいほど高いものとなる。本実施形態においては、枠体３１の接合面Ｓ３１の面積は、突起部３１が形成されている分だけ接合面Ｓ３０よりも大きくなっている。その結果、枠体３１全体の剛性も枠体３０と比較して向上したものとなる。ここで、枠体３１の外形形状は枠体３０と同一であるため薄型電池１１の大型化を招くこともない。

なお、本実施形態において切欠き部６の数は特に限定されるものではないが、封止部４ａ、４ｂのいずれかに少なくとも１つ形成されていればよい。電池セル２１の保持をより安定化させるには、切欠き部６を各封止部４ａ、４ｂに少なくとも１つずつ形成することが好ましい。

（第３の実施形態）
本発明の薄型電池は、図１１に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図１１は、本発明の第３の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図１２は、本発明の第３の実施形態の薄型電池を部分的に切断して示す横断面図である。図１３は、枠体における、接合部の存在する部位と存在しない部位との断面を示す縦断面図である。

図１１に示す電池セル２２は、図４に示した第１の実施形態の電池セル２０の封止部４ａ、４ｂに複数の貫通孔７を形成したものである。そして、この電池セル２２に、インサート成形を利用して枠体３２を形成することで本実施形態の薄型電池１２が製造される。これにより、枠体３２は、貫通孔７の穴形状に対応する形状の接合部３２ｃを有することとなる。なお、枠体３２の外形形状は上述した枠体３０と同一である。

このように構成された薄型電池１２によれば、インサート成形を利用したことによる第１の実施形態同様の作用効果に加え、貫通孔７と接合部３２ｃとが係合しているため、次のような作用効果が得られる。すなわち、第２の実施形態と同様、貫通孔７と接合部３２ｃとが係合していることによる電池セル２２の保持の安定化が達成される。特に、接合部３２ｃは、貫通孔７を貫通した状態に形成されるため、保持安定化の効果は第２の実施形態のものよりも大きい。また、図１０を参照して説明したのと同様、接合部３２ｃが形成された分だけ、枠体３２全体の剛性が第１の実施形態における枠体３０と比較して向上したものとなっている。

なお、本実施形態においても貫通孔７の数は特に限定されるものではなく、封止部４ａ、４ｂのいずれかに少なくとも１つ形成されていればよい。また、貫通孔７の形状および大きさも特に限定されるものではないが、貫通孔７が円形に開口していることが応力集中を緩和できる点で好ましい。

（第４の実施形態）
本発明の薄型電池は、図１４に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図１４は、本発明の第４の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図１５は、枠体における断面を示す図であり、図１５Ａは本実施形態の薄型電池の断面図を示し、図１５Ｂは比較例として第１の実施形態の薄型電池の断面図を示している。

図１４に示す電池セル２３は、図４に示した第１の実施形態の電池セル２０の封止部４ｂを折り曲げて封止部４ｃとしたものである。具体的には、封止部４ｃは、電池セル２３の長辺側の側縁を折り曲げたものであり、折り曲げ角度は特に限定されるものではないが本実施形態では電池セル２３の主面に対してほぼ９０°の角度で折り曲げられている。この電池セル２３に、インサート成形にて枠体３３を形成することで本実施形態の薄型電池１３が製造される。

このように構成された薄型電池１３によれば、インサート成形を利用したことによる第１の実施形態同様の作用効果に加え、封止部４ｃが折り曲げられていることにより、図１５Ｂに示すような封止部４ｂを折り曲げていない構成と比較して枠体３３の幅寸法（図示上下方向の寸法）を小さくすることが可能となる。これは、枠体３０の外形形状が小さくなること、ひいては薄型電池１４の小型化に寄与することを意味する。また、本実施形態のように、封止部４ｃを折り曲げた状態で電池セルを枠体３３に保持させる構成では、図１５Ｂの構成と比較して電池セル２３の保持の安定性がより向上したものとなる。以上のことから、本実施形態の薄型電池１３によれば、第１の実施形態の構成と比較して電池セル２３の保持をさらに安定化させると共に薄型電池１３の小型化も図ることができるという作用効果が得られるものである。

なお、本実施形態において封止部４ｃは電池セル２３の２つの長辺の両方に形成されていたが、一方の辺のみを折り曲げるものであってもよい。また、長辺をその全体にわたって折り曲げる構成に限らず、例えば、長辺のうちの一部のみを部分的に折り曲げるものであってもよい。

（第５の実施形態）
本発明の薄型電池は、図１６に示すような電池セルを用いるものであってもよい。図１６は、本実施形態の第５の実施形態の薄型電池に用いられる電池セルを単体の状態で示す斜視図である。図１７は、枠体における断面を示す図であり、特に異金属接合部周辺の断面を示す縦断面図である。

図１６に示す電池セル２４は、図４に示した第１の実施形態の電池セル２０の負極用にリード２に、実質的に正極用のリード１と同一材料からなる正極用のリード片１ａを接合したものである。このように一方側のリード２に予めリード片１ａを接合する利点について、図４の電池セル２０を例にあげて以下、簡単に説明する。

電池セル２０において、正極用のリード１は例えばアルミニウムであり、一方、負極用のリード２は例えば銅であるといったように、リード１、２は互いに異なる材質で構成されるのが一般的である。また、複数の電池セル２０を直列接続させて組電池を構成する場合には、複数の電池セル２０を集合させた後、一方の電池セル２０のリード１と他方の電池セル２０のリード２とが互いに接続される。

ところで、このように異金属同士であるリード１、２を互いに接続する構成では、電気的接続部において異金属同士が接触した状態となっており、例えば結露により両部材間に水が浸入すると、電蝕現象により、リード部材が腐食してしまうことが知られている。したがって、上記のように電池セル２０を直列接続させる場合、リード間の電気的接続部を樹脂材料等で気密封止する対策が必要となる。しかしながら、複数の電池セル２０を集合させた後にリード間の電気的接続部を気密封止するという工程は煩雑である。

そこで、この気密封止工程の作業性を向上させるために、図１６に示すように電池セル２４単体の状態で予めリード片１ａを接合し、リード２とリード片１ａとの間の電気的接続部に何らかの気密封止対策を施すことが好ましい。このように電池セル２４に予めリード片１ａを接合させておけば、組電池を構成する際には、リード１とリード片１ａとを互いに接続すればよいものとなる。そして、同種の金属同士の接触では上記のような電蝕の問題は生じにくいため、電気的接続部を樹脂材料で気密封止する必要もない。

上記のような利点を有する図１６の電池セル２４に、インサート成形にて枠体３４を形成することで本実施形態の薄型電池１４が製造される。枠体３４は、電池セル２４の全周を保持すると共に、図１７に示すように、リード２とリード片１ａとの重ね合せ部である異金属接合部１６を封止するように形成されている。

このように構成された薄型電池１４によれば、インサート成形を利用したことによる第１の実施形態同様の作用効果に加え、異金属接合部１６を封止するように枠体３４が形成されているため、枠体３４の形成工程と異金属接合部１６の気密封止工程とを共通化することができる。また、インサート成形にて形成された枠体３４による異金属接合部１６の封止効果は、例えば樹脂材料を異金属接合部に塗布し、硬化させるような方法のものと比較して優れており、結果的に、薄型電池１４は異金属接合部１６における腐食が発生しにくい高信頼性なものとなる。

なお、本実施形態において負極用のリード２側にリード片１ａが接合されているが、これに限らず、正極用のリード１側にリード２と同一材料からなるリード片が接合されていてもよい。また、リード２とリード片１ａとの接合は例えばレーザ溶接、超音波溶接等によって実施可能である。また、リード片１ａの材質は厳密に正極用リード１と同一である必要はなく、電蝕の問題が生じない範囲であれば異なる材質であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について幾つか例に挙げて説明したが、本発明はそれらに限られるものではなく種々変更可能である。例えば、図６を参照して説明したように電池セル２０の封止部４ａ、４ｂは電池セル２０の厚さ方向のほぼ中央に形成されたものであったが、封止部は電池セル２０の厚さ方向の上面側または下面側に形成されていてもよい。また、電池セル２０における外包体４の形態も上述したような四方シールのものに限らず、外周部のうち三辺のみを熱シールした三方シールのものであってもよい。また、電池セル２０に内包される発電要素は、リチウム二次電池をはじめとして、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル電池、リチウムポリマー電池等であってもよい。

Claims (10)

1. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されている電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、
   前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、
   前記枠体は、インサート成形品であって、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されており、
   前記フィルム外包体の前記封止部には少なくとも１つの切欠き部が形成されており、前 記枠体は前記切欠き部に係合する突起部を有している、薄型電池。
2. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要 素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されてい る電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、
   前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な 熱シール部であり、
   前記枠体は、インサート成形品であって、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成 されており、
   前記フィルム外包体の前記封止部には少なくとも１つの貫通孔が形成されており、前記枠体は前記貫通孔を通って延びる接合部を有している、薄型電池。
3. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要 素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されてい る電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、
   前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な 熱シール部であり、
   前記枠体は、インサート成形品であって、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成 されており、
   前記枠体は、前記フィルム外包体の前記封止部を折り曲げた状態で保持する、薄型電池。
4. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要 素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されてい る電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、
   前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な 熱シール部であり、
   前記枠体は、インサート成形品であって、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成 されており、
   前記電池セルは、前記電極用リードとして互いに極性の異なる第１および第２のリードを有し、前記第１のリードには、前記第２のリードと実質的に同一材料からなるリード片が部分的に重ね合わされており、
   前記枠体は、前記第１のリードと前記リード片とを重ね合せた重ね合せ部を封止している、薄型電池。
5. 前記枠体は、前記発電要素の厚さ寸法より大きな厚さ寸法に形成された厚肉部を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載の薄型電池。
6. 請求項５に記載の薄型電池がその厚さ方向に重ね合わされた状態で２つ以上集合した組電池。
   
7. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されている電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、前記フィルム外包体の前記封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、前記枠体は、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されている薄型電池を製造する方法であって、
   前記枠体をインサート成形法によって形成する工程を含み、
   前記フィルム外包体の前記封止部には少なくとも１つの切欠き部が形成されており、前 記枠体の突起部が前記切欠き部に係合される、薄型電池の製造方法。
8. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要 素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されてい る電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、前記フィルム外包体の前記 封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、前記枠体 は、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されている薄型電池を製造する方法であ って、
   前記枠体をインサート成形法によって形成する工程を含み、
   前記フィルム外包体の前記封止部には少なくとも１つの貫通孔が形成されており、前記 枠体の接合部が、前記貫通孔を通って延びるように前記貫通孔に通される、薄型電池の製 造方法。
9. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要 素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されてい る電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、前記フィルム外包体の前記 封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、前記枠体 は、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されている薄型電池を製造する方法であ って、
   前記枠体をインサート成形法によって形成する工程を含み、
   前記枠体は、前記フィルム外包体の前記封止部を折り曲げた状態で保持される、薄型電 池の製造方法。
10. 所定の起電力を出力する発電要素がフィルム外包体によって密閉封止され、前記発電要 素に電気的に接続された電極用リードが前記フィルム外包体の封止部から引き出されてい る電池セルと、前記電池セルを保持するための枠体とを有し、前記フィルム外包体の前記 封止部は、前記フィルム外包体の外周部に形成された偏平な熱シール部であり、前記枠体 は、前記封止部の両側の面を挟み込むように形成されている薄型電池を製造する方法であ って、
    前記枠体をインサート成形法によって形成する工程を含み、
    前記電池セルは、前記電極用リードとして互いに極性の異なる第１および第２のリード を有し、前記第１のリードには、前記第２のリードと実質的に同一材料からなるリード片 が部分的に重ね合わされ、前記枠体で、前記第１のリードと前記リード片とを重ね合せた 重ね合せ部が封止される、薄型電池の製造方法。

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