JP5550838B2

JP5550838B2 - ポリマー電池

Info

Publication number: JP5550838B2
Application number: JP2009019546A
Authority: JP
Inventors: 朋枝原田; 友哉岩堀
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP2010177088A

Description

本発明は、ポリマー電池に関し、特に、アルミニウム系材料からなる正極性のタブにニッケル系材料からなるリード板を接続する際の接続方法に関する。

近年、携帯電話、ポケットＰＣ、ポータブルオーディオ、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの小型電子機器の普及に伴い、薄型・軽量で高容量の電池に対する要求が急速に高まっている。特に、リチウムポリマー電解質とラミネート外装体を備えたリチウムイオンポリマー二次電池（ポリマー電池、ラミネート電池とも称する。以下、「ポリマー電池」と称する。）は、柔軟で非常に薄く形成でき、大容量でありながら極めて薄型で軽量化することが可能である。このため、上記のような小型電子機器に最適な電源として広く使用されている。

ポリマー電池は、一般的には、セパレータを介して帯状の正負両極板を積層し、これを巻回して押し潰してなる巻回体に、所定のポリマー電解液を含浸して発電要素としている。前記巻回体には、各極板の芯体に対して、タブ（集電端子、電極タブとも称する。）が取り付けられる。当該タブは外部に露出され、正極端子或いは負極端子となるように配置される。正極のタブはアルミニウムまたはアルミニウム合金、負極のタブはニッケルまたはニッケル合金でそれぞれ構成される。各タブを外部へ露出させた状態で、発電要素の周囲はラミネート外装体で封止される。

ラミネート外装体の内部は、電極体および電解液が外部へ漏れ出さないように、特にタブ付近の辺において熱圧着処理により確実に封止される。
ポリマー電池では、図１０に例示する形状のリード板４Ｘが各々のタブの表面に重ねられ、超音波溶着法によって平面的に接合されて電気的な接続が図られる。各リード板は、ニッケルまたはニッケル合金等で構成されており、素電池を保護する目的で配設される。各リード板には充放電時に異常発熱が生じた際に通電を遮断するための保護回路基板が接続される。
図中、４１Ｘはタブと接続される平板部であり、４０Ｘは保護回路基板と接続される延出部である。平板部４１Ｘはタブと接続された後、Ｘ−Ｘ‘線で素電池側に折り返される。

特開２００５−１８３２４２号公報

ところで従来のポリマー電池では、特に正極のタブとリード板とを超音波溶着法によって上記のように平面的に接合する場合、その接合を行うための条件出しが困難な問題がある。
たとえば超音波溶着の強度が強いと、その振動や摩擦、圧力等によってタブが切れてしまうおそれがある。また、逆に超音波溶着の強度が弱いと、接合部の外れが発生する場合もある。
このように、超音波溶着を実施するためには適切な条件出しを行わないとタブとリード板を正しく溶着できない。このため、設備条件の設定が困難な問題がある。
また、信頼性の高いポリマー電池を製造する上で、従来よりもタブとリード板とを、一層確実に溶接させることも望まれている。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、比較的簡便な方法により、従来よりも確実に正極性のタブとリード板とを電気的に接続でき、高い信頼性の発揮が期待できるポリマー電池とその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、電極体がラミネート外装体で内部封止された素電池を有し、当該素電池から延出された一対の電極タブの少なくとも一方にリード板を介して回路基板が電気的に接続されてなるポリマー電池であって、前記リード板は、平板部と、当該平板部側に重なるように折り曲げられた折り返し部とを有し、前記平板部と折り返し部の少なくとも一方が他方に対向する表面に突部が形成され、前記電極タブは、前記平板部と前記折り返し部との間に挟み込まれており、少なくとも前記突部の頂部において前記リード板と溶接又は溶着して電気的に接続され、前記素電池は矩形状の主面を有し、前記主面において、その周縁の一辺に沿う帯状領域が、その他の素電池の領域よりも肉薄に形成され、前記一対の電極タブは当該帯状領域から外部に延出されており、前記リード板において、前記平板部は基部から延出すると共に、前記基部からは平板部と並行するように延出部が形成されており、該延出部と前記回路基板とが電気的に接続され、前記電極タブのうち、リード板と接続された部分が、前記帯状領域に向かって折り返されている構成とした。
ここで、前記接続は、スポット溶接又は超音波溶着で行われた構成とすることもできる。
この場合、前記スポット溶接としては、ダイレクトスポット溶接法を採用することができる。
また本発明は、前記素電池は矩形状の主面を有し、前記主面において、その周縁の一辺に沿う帯状領域が、その他の素電池の領域よりも肉薄に形成され、前記一対の電極タブは当該帯状領域から外部に延出されており、前記リード板において、前記平板部は基部から延出すると共に、前記基部からは平板部と並行するように延出部が形成されており、該延出部と前記回路基板とが電気的に接続され、前記電極タブのうち、リード板と接続された部分が、前記帯状領域に向かって折り返されている構成とすることもできる。
ここで前記一対の電極タブのうち、いずれかをアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成するとともに、前記リード板をニッケルまたはニッケル合金で構成することもできる。
また本発明は、電極体をラミネート外装体で内部封止してなる素電池を用い、当該素電池から延出された一対の電極タブの少なくとも一方を、リード板を介して回路基板と電気的に接続する接続工程を経るポリマー電池の製造方法であって、前記接続工程で用いる前記リード板は、平板部と、当該平板部側に折り曲げられた折り返し部を有し、平板部と折り返し部の少なくともいずれかには、外部に突出する突部が形成され、当該接続工程では、前記平板部と前記折り返し部との間に前記タブを挟み込むとともに、少なくとも突部の頂部で、前記電極タブと前記リード板とを溶接又は溶着して電気的に接続し、前記接続工程で用いる前記素電池は矩形状主面を有し、前記主面周囲の一辺に沿った帯状領域が、その他の素電池の領域よりも肉薄に形成され、前記電極タブは当該帯状領域から外部に延出されており、前記リード板において、前記平板部は基部から延出すると共に、前記基部からは平板部と並行するように延出部が形成されており、該延出部と前記回路基板とが電気的に接続され、前記接続工程後において、前記電極タブのうち、リード板と接続された部分を、前記帯状領域に向かって折り返すものとした。
ここで前記接続は、スポット溶接法又は超音波溶接法で実施することができる。
また前記スポット接続法は、ダイレクトスポット溶接法を採用することができる。
この場合、前記ダイレクトスポット溶接法は、先端に平坦面を有する一対の電極棒を用い、当該一対の電極棒の各平坦面との間にタブとリード板とを挟んで溶接することが望ましい。
また、前記接続工程で用いる前記素電池は矩形状主面を有し、前記主面周囲の一辺に沿った帯状領域が、その他の素電池の領域よりも肉薄に形成され、前記電極タブは当該帯状領域から外部に延出されており、前記リード板において、前記平板部は基部から延出すると共に、前記基部からは平板部と並行するように延出部が形成されており、該延出部と前記回路基板とが電気的に接続され、前記接続工程後において、前記電極タブのうち、リード板と接続された部分を、前記帯状領域に向かって折り返すようにすることもできる。また、接続工程で用いる素電池の前記電極タブはアルミニウムで構成され、前記リード板はニッケルまたはニッケル合金で構成されているものとすることもできる。

本願発明者らが鋭意検討した結果、抵抗溶接法の一種であるダイレクトスポット溶接法を用いれば、超音波溶着法を用いた場合に比べて確実にタブとリード板とを接合できることを見出した。
また、ダイレクトスポット溶接法は、一対の電極棒間で生じる高温のジュール熱を利用するため、その溶接時に使用する電極棒への供給電力が多少変動しても、金属部材同士をその接触部分において溶融させてタブとリード板とを溶接することができる。したがって、溶接強度のばらつきを防いで良好にタブとリード板とを溶接することができる。
よって、本発明のポリマー電池の製造方法においてダイレクトスポット溶接法を実施する際には、超音波溶着法ほどシビアな条件出しは要求されない。このため、設備調整の容易化を図ることができ、比較的簡便に本発明を実現できるメリットがある。
また、高温で溶接を行うことにより、リード板とタブの互いの部材が各々の接触部分で良好に溶融して混ざり、固化して溶接領域が形成されるので、たとえリード板がニッケル系材料で構成され、正極性のタブがアルミニウム系材料で構成されるような異種金属同士の組み合わせでも、従来に比べて高い強度で接合できる。
さらに、リード板の表面に突部を設け、この突部の頂部でタブとリード板とをダイレクトスポット溶接法により溶接することで、抵抗溶接の際に印加する電流の密度を前記頂部周辺において高められ、良好な溶接強度が得られる。
また、このような突部を利用すれば、電極棒への供給電力をそれほど高めなくても十分な溶接を行うことができるので、その分、電極棒に係る通電時の負担を軽減でき、その摩耗を抑制して電極棒の寿命を延ばす効果も奏される。
なお、ダイレクトスポット溶接の際には、先端に平坦面を有する一対の電極棒を用い、各々の平坦面の間にタブとリード板を挟むようにして溶接すると、一対の電極棒による押圧力がタブとリード板の接合面に均一に掛かるので、溶接強度のバラつきを防いで安定した溶接強度を持つ良好な接合部を形成でき、溶接強度のアップをさらに期待できる。

実施の形態１に係るポリマー電池１の構成を示す展開図である。ポリマー電池１の外観構成を示す斜視図である。製造過程におけるポリマー電池１の構成を示す斜視図である。製造過程におけるポリマー電池１の構成を示す側面図と正面図である。製造過程におけるポリマー電池１の上面の部分拡大図である。素電池の構成を示す正面図と上面図である。製造過程におけるポリマー電池１の構成を示す正面図である。リード板の構成を示す図である。リード板とアルミタブとの溶接工程を示す模式図である。従来のポリマー電池におけるリード板の構成を示す図である。

本発明を実施するための形態について、一例を用いて説明する。
なお、以下の実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かりやすく説明するための例示にすぎず、本発明は、その本質的な特徴部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
図１は、本実施の形態１に係る角形リチウムイオンポリマー電池１（以下、単に「ポリマー電池１」と称する。）の構成を示す図である。図１中、リード板は一部折り曲げ加工を行った後の形状を示す。図２は、ポリマー電池１の外観構成を示す斜視図である。図３は、製造過程におけるポリマー電池１の構成を示す斜視図であり、当図中、リード板は折り曲げ加工前の構成を示している。

ポリマー電池１の全体的な構成は、図１のように素電池２を主体とし、素電池２の上辺（紙面手前側）から突出するように延出された一対の正極性のタブ２３Ａと負極性のタブ２３Ｂが、それぞれリード板４Ａ、４Ｂを介し、保護回路基板５に接続されてなる。保護回路基板５にはこれを被覆するように、その主面の上下方向から２枚の絶縁板３、６が配される。絶縁板６の上面には、これを被覆して固定するように、固定テープ７が配設される（図２を参照）。

素電池２は、帯状の正極板、セパレータ、負極板を積層しこれを側面から押しつぶして矩形主面を有する薄型の電極体（不図示）を形成し、当該電極体に所定の組成からなるゲル状の非水電解液（ポリマー電解質）を含浸させ、ラミネートフィルムからなる外装体で被覆し、内部封止して構成される。ポリマー電池１の外観は、図２に示すように、全体として薄型の直方体として形成される。

ここで言う「直方体形状」とは、実際には電極体の側面が若干カーブしているため厳密な直方体ではないが、本発明ではこのような形状も「直方体」と称する。
セパレータは、厚み０．０３ｍｍの多孔質ポリエチレンが利用できる。
正極板は、一例として帯状のアルミ箔にからなる芯体に所定の活物質（たとえばコバルト酸リチウムＬｉＣｏＯ_２）を塗布してなる。

負極板は、一例として帯状の銅箔からなる芯体に活物質として黒鉛（グラファイト）粉末を塗布してなる。
ポリマー電解質としては、例えばポリエチレングリコールジアクリレートとＥＣ／ＤＥＣ混合物（質量比３０：７０）を１：１０の割合で混合し、これにＬｉＰＦ_６を１ｍｏｌ／ｌ程度添加して、加熱重合し、ゲル化させたものが挙げられる。
なお前記電極体の構成は上記した他、短冊状の正極板、セパレータ、負極板を積層して構成することもできる。
上記した正極板には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の帯状のタブ２３Ａが接続される。負極板には、ニッケルまたはニッケル合金製の帯状のタブ２３Ｂが接続される。これらの一対のタブ２３Ａ、２３Ｂは、いずれも図１及び図３のように、素電池２の外部に露出させた状態で並設される。
なお図１では、タブ２３Ａ、２３Ｂの各々が、素電池２の上面にある帯状領域（テラス部２１）側に折り曲げられた様子を示している。
外装体をなすラミネートフィルムは、一例として、ポリプロピレン／アルミ／ポリプロピレンの３層構造のラミネートフィルム（厚み約１００μｍ）からなる。当該ラミネートフィルムは、前記電極体の底部で折り返され、当該底部以外の電極体周辺に対応する位置で熱圧着されて内部封止が図られる。
ここで図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、このような内部封止が図られた素電池２の構成を示す、上面図と正面図である。
前記した熱圧着により、素電池２では図６に示すように、矩形状の平板部２０ａ、２０ｄの周囲において、その左右にサイド封止部２０ｂ、２０ｃが形成され、上部に平坦なトップ封止部（テラス部２１）が形成され、全体として３方封止型構造（カップ式ラミネート）の外装体が形成される。
なお図１に示すように、ラミネートフィルムと重なるタブ２３Ａ、２３Ｂの部分には、前記熱圧着に先立ち、熱溶着性樹脂材料からなるフィルム（タブ樹脂２２Ａ、２２Ｂ）が挿通される。タブ樹脂２２Ａ、２２Ｂは、前記熱圧着時に軟化してタブ２３Ａ、２３Ｂの表面とラミネートフィルムの内面との間隙に入り込むことで、確実にポリマー電池１の内部封止を図るための作用をなす。
素電池２のサイズ例としては、短辺（Ｘ方向長）４２ｍｍ×長辺（ｙ方向長）６２ｍｍ×厚み（ｚ方向長）４．５ｍｍとすることができる。テラス部２１の幅（ｙ方向長）としては４ｍｍが例示できる。

保護回路基板５は、素電池２の充放電時に過充電や過放電が起こらないように充放電電流を管理し、異常電流発生時や素電池の異常温度上昇時に電流を遮断する等の目的で配設される。図１では、基板本体５０の表面に、素電池２における異常温度発生時に通電を遮断するＰＴＣ５０を含む各種電気素子が実装された構成を示している。また図１中、５５、５６はそれぞれリード板４Ａ、４Ｂが接続される接続部を示す。
絶縁板３は、テラス部２１上に配設され、タブ２３Ａ、２３Ｂとリード板を平板部２０ｄ側の外部から絶縁して保護するとともに、素電池２の補強ために設けられる。絶縁板３は樹脂材料からなり、テラス部２１よりも幅広の帯状の平板部３０と、その周囲に立設されたリブ３１とで構成される。
絶縁板６は絶縁板３と同様の樹脂材料で構成され、保護回路基板５を平板部２０ａ側の外部（紙面上面側）から絶縁して保護し、絶縁板３と同様に素電池２を補強するために設けられる。形状は保護回路基板５を包むように皿状に形成されている。
固定テープ７は、片面に粘着剤が配された絶縁性シートで構成され、保護回路基板５の周面を覆う絶縁板３、６を素電池２側に固定するために用いられる。図２は固定テープ７を配設したポリマー電池１の構成を示す。なお、図１では固定テープ７の形状が直方体状に示されているが、これはポリマー電池１へ配設した後の形状を示し、前記配設前はシート状である。
素電池２において、各々のタブ２３Ａ、２３Ｂには、図３に示すようにリード板４Ａ、４Ｂが電気的に接続される。
次に示す図４は、リード板が接続された素電池２の構成を示す図である。図中、（ａ）、（ｃ）はそれぞれ右側面図、左側面図を示す。また、（ｂ）、（ｄ）はそれぞれ正面図と背面図を示す。図５は、リード板とタブとの接合関係を示す素電池２の上面図である。さらに図８は、リード板の形状を示す図であって、（ａ）は上部からの側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。なお、図８ではリード板４Ａを示しているが、リード板４Ｂも同じ構成を有する。
リード板４Ａは、所定の形状に形成されたニッケル製の板体からなる。具体的にリード板４Ａは図８（ｂ）に示すように、互いに直角に配された矩形状主面を持つ延出部４０及び基部４３を有する。さらに、基部４３からは平板部４１と、当該平板部４１と同様のサイズおよび輪郭の折り返し部４２とが、同順に延出されている。一方、基部４３からは平板部４１と並行するように延出部４０が形成されている。この延出部４０は保護回路基板５とはんだ付け等により接続される部分である。
平板部４１及び折り返し部４２との間には、図８（ｂ）に示すように折り返し線Ｙ−Ｙ‘が存在する。折り返し部４２は、この折り返し線Ｙ−Ｙ‘に沿って、図５の（ａ）およびその領域Ａの拡大図である（ｂ）に示すように、平板部４１側に重なるように折り返される。この折り返しの際に折り返し部４２と対向する平板部４１の表面には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数（ここでは３個）の突部４１０が一定間隔をおいて配設されている。
突部４１０は、たとえばリード板４Ａをなす板体をエンボス加工して形成することができるが、当該板体の表面に対して別途、突部状の部材を配設して構成することもできる。
突部４１０の形状は、ここでは半円状としているが、頂部を有する形状であればいずれでもよい。たとえば三角錐状や、横倒しにした三角柱状であってもよい。
また、その他、図示しないが、公知のバーリング加工法によって前記板体に穴を開け、この際に当該穴の周囲に形成される隆起部を突部として利用することもできる。
ポリマー電池１の製造時には、平板部４１と折り返し部４２の間にタブ２３Ａが挟まれる。この配置を行った上で、図９（ａ）のように、ダイレクトスポット溶接法等のスポット溶接に基づき、タブ２３Ａが平板部４１及び折り返し部４２の両方に対して溶接される。ここで図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、リード板４Ａの平板部４１をタブ２３Ａに重ね、折り返し部４２をタブ２３及び平板部４１に重なるように折り返す工程を表す、素電池２の上面図及び正面図である。

このようにポリマー電池１は、リード板４Ａ、４Ｂがタブ２３Ａ、２３Ｂに対し、その平板部４１に形成された突起部４１０においてダイレクトスポット溶接法により溶接され、電気的な接続が図られている。これにより特にタブ２３Ａとリード板４Ａとの溶接部分において、従来よりも良好な溶接強度が得られている点に主たる特徴を有する。
すなわち一般に従来では、リード板とタブを超音波溶着等により接続していたが、超音波溶着は異種材料間での接合が難しく、強度ばらつきが生じやすいほか、その接合強度自体も低いのが実情である。また、超音波溶着は条件の設定出しがシビアであり、その負荷強度を強く設定するとタブが切れるおそれもある。
この問題は、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金製の正極性のタブと、ニッケルまたはニッケル合金製のリード板とを接合するように、異種金属同士の接合を行う場合に重要となる。
これに対して本発明では、従来と異なり、リード板４Ａ、４Ｂとタブ２３Ａ、２３Ｂとをそれぞれ抵抗溶接法の一種である所定のダイレクトスポット溶接法を用い、リード板とタブとを高温で溶融させて溶接するものとしている。この高温での溶接を行うことにより、リード板４Ａ、４Ｂとタブ２３Ａ、２３Ｂが互いの接触部分において良好に溶融し、混ざりあうので、たとえリード板４Ａとタブ２３Ａとが異種金属同士（ここではアルミ系材料とニッケル系材料）で構成されていても、高い溶接強度で溶接することができる。
なおリード板４Ｂとタブ２３Ｂは、ともに同じニッケル系材料で構成されており、従来でも比較的良好に溶接することができるが、本発明を適用することによって、従来よりも一層優れた強度で、安定した高い信頼性を持つ溶接を、比較的容易に実施することができる利点がある。
図８に示すリード板４Ａでは、前記溶接は主として、リード板４Ａの平板部４１上に形成された突部４１０の頂部と、これに接触するタブ２３Ａの領域で行われる。
ここで図９（ａ）は、本発明において最適なダイレクトスポット溶接法の実施の様子を示す模式図である。当図に示す例では、先端に平坦面を有する一対の電極棒Ａ１、Ａ２を用い、先端の各平坦面を対向配置させて、その間にタブ２３Ａとリード板４Ａとを挟み込むようにする（いわゆるプロジェクション付ダイレクトスポット溶接法）。図９（ｂ）は、このような溶接法に供する電極棒Ａ２の先端（平坦面）付近の構成を示す図である。電極棒の全体的な形状は、当図に示す四角柱以外の形状であってもよいが、一対の電極棒で対向する先端部において、平坦面を有する構成が好適である。
このダイレクトスポット溶接法の実施の際には、電極棒Ａ１、Ａ２に供給される電力が溶接対象の領域に集中し、非常な高温が発生するため、抵抗電極への供給電力がそれほど大きくなくても確実な溶接が行える。
また、図９（ｂ）に示す電極棒Ａ１、Ａ２を利用すると、各々の電極棒Ａ１、Ａ２の先端に平坦面が形成されているため、各先端面の間で溶接対象のタブとリード板とを平面的に均一に押圧し、ムラのない溶接を実施することができ、溶接強度のバラつきを抑制して安定した溶接強度が得られる。
本発明ではこのような相乗効果によって、従来よりも溶接強度のアップを図ることができる。

また、ダイレクトスポット溶接法はいわゆる抵抗溶接法の一種であり、多少、抵抗電極への供給電力の設定がずれてもタブ２３Ａ、２３Ｂが容易に切れるおそれがない。このため溶接を実施するための条件設定の幅が広く、設備調整の容易化が図れるので、従来の超音波溶着法よりも容易に溶接を実施できるという製造上の大きな利点もある。
なお、本発明で実施するダイレクトスポット法は、図９のダイレクトスポット溶接法に限定されない。このほか、一対の電極棒を横方向に設置して電力を供給する、シリーズスポット溶接法（インダイレクトスポット溶接法とも称する）を採用することもできる。
また、リード板に設ける突部を用いずに、リード板とタブを平面的に密着させてダイレクトスポットで溶接する場合、溶接に用いる電極棒の摩耗が激しいことが分かっている。一方、本発明のようにリード板に突部を設け、当該突部でタブ側と溶接する、いわゆるプロジェクション付ダイレクトスポット溶接を行うと、タブと接する突部の先端付近に電流が集中して流れ、高いエネルギー密度を維持して効率よく溶接できる。このため、電極棒全体に流れる電流を少なくしても十分な溶接が実施できるので、電極棒の摩耗を防止できる。したがって、リード板に突部を設けると、電極棒Ａ１、Ａ２を長寿命化できる観点において好適である。また、このように突部の頂部付近だけでタブを溶接しても、実質的に溶接強度が不足することはない。
なお、本発明では、タブとリード板の電気的な接続方法として、上記したダイレクトスポット溶接等のスポット溶接の他、超音波溶着を採用することもできる。この場合、設備調整の容易化の効果は、スポット溶接を採用する場合ほどは望めないが、従来よりも良好な強度でタブとリード板とを接合することが可能である。
具体的には、市販されている超音波溶着装置を用い、Ｗｅｌｄｅｎｅｒｇｙを約１９Ｊ、Ｗｅｌｄｔｉｍｅを３００ｍｓにそれぞれ設定する。そして、振動強度を例えば約２００００回／秒に設定し、タブとリード板とを互いに接触させた状態で振動させる。この設定により、タブとリード板はその接触部分において発熱・溶解するので、これを冷却すれば、両者を電気的に接続することができる。この超音波溶着法では、スポット溶接のように大電流を溶接対象に流す必要がなく、比較的低コストで実施できる。また、部材同士は互いの接触部分において振動により溶解して接合されるため、その溶解部分を極力小さく抑えることができ、外観上も優れた接合を図ることができるメリットがある。
＜その他の事項＞
本発明のポリマー電池は、当然ながら上記実施の形態に限定するものではなく、他の構成を用いることができる。例えば正極活物質についてはコバルト酸リチウムの他、マンガン酸リチウムを使用してもよい。また、電解液にはゲル状の他に、液状のものを用いてもよい。さらに、本発明のポリマー電池はリチウムイオン電池に限定されず、これ以外の電池であってもよい。

また図８では、リード板の平板部において、その表面に突部を３つ等間隔に並べた構成を示すが、本発明では突部の個数及び配設位置をこれに限定されない。たとえば、Ｙ−Ｙ‘線を境界として、互いに折り返して対向する平板部と折り返し部の各表面の少なくとも一方に突部を設ければよい。また、平板部及び折り返し部の両方の周面に突部を形成する場合は、平板部及び折り返し部のそれぞれの突部の頂部同士を対向させる他、前記頂部同士をずらして形成することもできる。

本発明の電池は、例えば小型電子機器用の電源等に利用されるリチウムイオン二次電池等のポリマー電池に利用できる。

Ａ１、Ａ２電極棒
１ポリマー電池（リチウムイオンポリマー二次電池）
２素電池
３、６絶縁板
４Ａ、４Ｂ、４Ｘリード板
５保護回路基板
７固定テープ
２０ａ平板部
２０ｂ、２０ｃサイド封止部
２０ｄ裏面部
２１テラス部
２２Ａ、２２Ｂタブ樹脂
２３Ａ、２３Ｂタブ
４０延出部
４１平板部
４２折り返し部
４３基部
４１０突起部

Claims

電極体がラミネート外装体で内部封止された素電池を有し、当該素電池から延出された一対の電極タブの少なくとも一方にリード板を介して回路基板が電気的に接続されてなるポリマー電池であって、
前記リード板は、平板部と、当該平板部側に重なるように折り曲げられた折り返し部とを有し、
前記平板部と折り返し部の少なくとも一方が他方に対向する表面に突部が形成され、
前記電極タブは、前記平板部と前記折り返し部との間に挟み込まれており、少なくとも前記突部の頂部において前記リード板と溶接又は溶着して電気的に接続され、
前記素電池は矩形状の主面を有し、前記主面において、その周縁の一辺に沿う帯状領域が、その他の素電池の領域よりも肉薄に形成され、
前記一対の電極タブは当該帯状領域から外部に延出されており、
前記リード板において、前記平板部は基部から延出すると共に、前記基部からは平板部と並行するように延出部が形成されており、該延出部と前記回路基板とが電気的に接続され、
前記電極タブのうち、リード板と接続された部分が、前記帯状領域に向かって折り返されている
ことを特徴とするポリマー電池。
前記接続は、スポット溶接又は超音波溶着でなされている
ことを特徴とする請求項１に記載のポリマー電池。
前記スポット溶接は、ダイレクトスポット溶接である
ことを特徴とする請求項２に記載のポリマー電池。
前記一対の電極タブのうち、いずれかがアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成され、前記リード板はニッケルまたはニッケル合金で構成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のポリマー電池。
電極体をラミネート外装体で内部封止してなる素電池を用い、当該素電池から延出された一対の電極タブの少なくとも一方を、リード板を介して回路基板と電気的に接続する接続工程を経るポリマー電池の製造方法であって、
前記接続工程で用いる前記リード板は、平板部と、当該平板部側に折り曲げられた折り返し部を有し、平板部と折り返し部の少なくともいずれかには、外部に突出する突部が形成され、
当該接続工程では、前記平板部と前記折り返し部との間に前記タブを挟み込むとともに、少なくとも突部の頂部で、前記電極タブと前記リード板とを溶接又は溶着して電気的に接続し、
前記接続工程で用いる前記素電池は矩形状主面を有し、前記主面周囲の一辺に沿った帯状領域が、その他の素電池の領域よりも肉薄に形成され、
前記電極タブは当該帯状領域から外部に延出されており、
前記リード板において、前記平板部は基部から延出すると共に、前記基部からは平板部と並行するように延出部が形成されており、該延出部と前記回路基板とが電気的に接続され、
前記接続工程後において、
前記電極タブのうち、リード板と接続された部分を、前記帯状領域に向かって折り返す
ことを特徴とするポリマー電池の製造方法。
前記接続は、スポット溶接法又は超音波溶接法で実施する
ことを特徴とする請求項５に記載のポリマー電池の製造方法。
前記スポット接続法は、ダイレクトスポット溶接法である
ことを特徴とする請求項６に記載のポリマー電池の製造方法。
前記ダイレクトスポット溶接法は、先端に平坦面を有する一対の電極棒を用い、当該一対の電極棒の各平坦面との間にタブとリード板とを挟んで溶接する
ことを特徴とする請求項７に記載のポリマー電池の製造方法。
接続工程で用いる素電池の前記電極タブはアルミニウムで構成され、
前記リード板はニッケルまたはニッケル合金で構成されている
ことを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載のポリマー電池の製造方法。