JP5730096B2 - Thin film electrochemical device - Google Patents

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Description

本発明は、正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる電極積層体を有し、電極積層体が電解液とともに金属ラミネートフィルムからなる容器内に収容されて密封封止されている薄膜型電気化学素子に関するものである。   The present invention has an electrode laminate in which a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and the electrode laminate is housed and sealed in a container made of a metal laminate film together with an electrolyte. The present invention relates to an electrochemical element.

近年、情報の多様化に伴い、電子ペーパ、ICタグ、多機能カード、電子キーなどのさまざまな超薄型電子機器が実用化されており、それら電子機器には電源としてラミネートタイプの電池が組み込まれている。このラミネートタイプの電池に求められる特徴としては、軽薄長寿命に加えて、曲げに対する強度特性も求められている。   In recent years, with the diversification of information, various ultra-thin electronic devices such as electronic paper, IC tags, multi-function cards, and electronic keys have been put to practical use. It is. As characteristics required for this laminate type battery, in addition to light and long life, strength characteristics against bending are also required.

特許文献1には、扁平な形状の巻回電極体を金属ラミネートフィルムの容器内に収納した薄型電池が開示されている。特許文献1では、金属ラミネートフィルムとして、絶縁樹脂層、アルミニウム箔及び溶融樹脂層を張り合わせてなるアルミニウム・ラミネートフィルムが用いられている。そして、2枚のラミネートフィルムを重ね合わせ、その外周縁に沿って熱溶着することで密封封止して矩形袋状の容器が形成されている。   Patent Document 1 discloses a thin battery in which a flat wound electrode body is housed in a metal laminate film container. In Patent Document 1, an aluminum laminate film formed by laminating an insulating resin layer, an aluminum foil, and a molten resin layer is used as a metal laminate film. Then, the two laminated films are overlapped and thermally sealed along the outer peripheral edge thereof to be hermetically sealed to form a rectangular bag-shaped container.

特許文献1の薄型電池では、扁平な形状の巻回電極体を容器内に収容しているため、電池を薄く形成するのには限界があるといった問題がある。これに対して、シート状の電極(正極及び負極)を積層した積層タイプの電池が実用化されている。この積層タイプの電池では、特許文献1のような巻回タイプの電池と比較して、薄膜化が可能となる。図9には、積層タイプのリチウム一次電池70の従来例を示している。このリチウム一次電池70において、金属ラミネートフィルム製の容器71が使用されており、正極及び負極に繋がるリード端子72,73が容器71の密封封止部74から容器外部に引き出されている。   The thin battery of Patent Document 1 has a problem that there is a limit to forming a thin battery because the flat wound electrode body is accommodated in the container. On the other hand, a laminated battery in which sheet-like electrodes (positive electrode and negative electrode) are laminated has been put into practical use. In this stacked type battery, it is possible to reduce the thickness of the battery as compared with the wound type battery as in Patent Document 1. FIG. 9 shows a conventional example of a laminated type lithium primary battery 70. In this lithium primary battery 70, a container 71 made of a metal laminate film is used, and lead terminals 72 and 73 connected to the positive electrode and the negative electrode are drawn out from the hermetically sealed portion 74 of the container 71 to the outside of the container.

特開2003−151512号公報JP 2003-151512 A

ところで、図9のような薄膜型のリチウム一次電池70では、リード端子72,73が薄く形成されているため、そのリード端子72,73の強度を十分に確保することができない。このため、図10に示されるように、リチウム一次電池10のリード端子72,73が簡単に折れ曲がってしまう。また、容器71の端部では、金属ラミネートフィルム(金属層)の断面が露出している。従って、リード端子72,73の折れ曲がりによって、各リード端子72,73が金属ラミネートフィルムの金属層に接触し、その金属層を介して各リード端子72,73が短絡してしまうといった問題が生じる。   By the way, in the thin film type lithium primary battery 70 as shown in FIG. 9, since the lead terminals 72 and 73 are formed thin, the strength of the lead terminals 72 and 73 cannot be sufficiently ensured. For this reason, as shown in FIG. 10, the lead terminals 72 and 73 of the lithium primary battery 10 are easily bent. Moreover, the cross section of the metal laminate film (metal layer) is exposed at the end of the container 71. Therefore, the lead terminals 72 and 73 are bent and the lead terminals 72 and 73 come into contact with the metal layer of the metal laminate film, and the lead terminals 72 and 73 are short-circuited through the metal layer.

この対策として、図11に示されるように、リード端子72,73を補強するためのサポートタブ75を新たに設けるリチウム一次電池76を検討している。具体的には、サポートタブ75は、表裏の金属ラミネートフィルムのうち一方のラミネートフィルムをタブ状に延設することで形成されている。またこの一次電池76では、ラミネートフィルムの表面に形成されている低融点樹脂の接着層を利用して、各リード端子72,73がサポートタブ75の表面に接着固定される。このようにすると、リード端子72,73の強度を高めることができる。   As a countermeasure against this, as shown in FIG. 11, a lithium primary battery 76 in which a support tab 75 for reinforcing the lead terminals 72 and 73 is newly provided is examined. Specifically, the support tab 75 is formed by extending one of the front and back metal laminate films into a tab shape. In the primary battery 76, the lead terminals 72 and 73 are bonded and fixed to the surface of the support tab 75 using a low melting point resin adhesive layer formed on the surface of the laminate film. In this way, the strength of the lead terminals 72 and 73 can be increased.

しかしながら、一次電池76のリード端子72,73に外部配線や外部端子等を接続する際に、はんだ接続などで熱が加わると、サポートタブ75の接着層が溶融してしまう。この場合、リード端子72,73の接着強度が弱くなる。また、溶融した接着層がリード端子72,73とラミネートフィルムとの界面から流れ出てしまうと、絶縁性が低下してリード端子72,73とラミネートフィルムとが短絡するといった問題も生じてしまう。   However, when heat is applied by soldering or the like when connecting external wiring or external terminals to the lead terminals 72 and 73 of the primary battery 76, the adhesive layer of the support tab 75 is melted. In this case, the adhesive strength between the lead terminals 72 and 73 is weakened. Further, if the melted adhesive layer flows out from the interface between the lead terminals 72 and 73 and the laminate film, there is a problem that the insulation is lowered and the lead terminals 72 and 73 and the laminate film are short-circuited.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属ラミネートフィルム製の容器の封止性を確保するとともに、リード端子を確実に補強することができる薄膜型電気化学素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is to provide a thin film electrochemical device capable of ensuring the sealing performance of a container made of a metal laminate film and reliably reinforcing lead terminals. It is to provide.

上記課題を解決するための手段[1]〜[]を以下に列挙する。 Means [1] to [ 3 ] for solving the above problems are listed below.

[1]正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる電極積層体を有し、前記電極積層体が電解液とともに金属ラミネートフィルム製の容器内に収容され、前記金属ラミネートフィルムを外周縁に沿って熱溶着することで密封封止部が形成されている薄膜型電気化学素子であって、前記正極及び前記負極にそれぞれ繋がるリード端子を前記密封封止部から容器外部に引き出す構造を有するとともに、前記リード端子を補強するための補強用樹脂板を前記金属ラミネートフィルムの間に介在させる積層構造を有し、前記補強用樹脂板は、前記金属ラミネートフィルム同士を熱溶着させる低融点樹脂層よりも融点が高い高融点樹脂層を含んで構成され、前記補強用樹脂板の表面に前記低融点樹脂層を介して前記リード端子が固定され、前記補強用樹脂板のタブ部は、前記リード端子の背面を完全に覆うように前記リード端子の端部よりも外側に延設され、前記補強用樹脂板の前記タブ部の表面に前記低融点樹脂層を介して前記リード端子の背面が熱溶着されて固定されるとともに、前記リード端子の表面側が露出する一方、前記リード端子の背面側が前記低融点樹脂層に埋まっていることを特徴とする薄膜型電気化学素子。 [1] It has an electrode laminate in which a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and the electrode laminate is housed in a container made of a metal laminate film together with an electrolytic solution, and the metal laminate film is used as an outer periphery. A thin-film electrochemical element in which a hermetically sealed portion is formed by heat welding along, and has a structure for pulling out lead terminals respectively connected to the positive electrode and the negative electrode from the hermetically sealed portion to the outside of the container And a laminated structure in which a reinforcing resin plate for reinforcing the lead terminal is interposed between the metal laminate films, and the reinforcing resin plate is formed from a low melting point resin layer that heat-welds the metal laminate films together. also the melting point is configured to include a high refractory resin layer, wherein the lead terminals via the low melting point resin layer is fixed to the surface of the reinforcement resin plate, the accessory Tab of use resin plate, said extending outside the end portion of the lead terminal so as to completely cover the back of the lead terminals, the low melting point resin layer on the surface of the tab portion of the reinforcing resin sheet A thin film type in which the back side of the lead terminal is fixed by being thermally welded via the surface, and the surface side of the lead terminal is exposed, while the back side of the lead terminal is embedded in the low melting point resin layer Electrochemical element.

従って、手段1に記載の発明によると、電気化学素子のリード端子を外部装置等に接続する際に、低融点樹脂層の融点以上の温度から高融点樹脂層の融点未満の温度範囲で熱を加えた加工を行うことができる。この加工を行う場合、低融点樹脂層が溶融しても高融点樹脂層は溶融せずにリード端子と金属ラミネートフィルムとの間に介在するため、リード端子と金属ラミネートフィルムとの短絡を防止することができる。また、金属ラミネートフィルムの密封封止部においても、高融点樹脂層が介在するため、リード端子と低融点樹脂層との密着性を十分に高めることができる。このようにすると、密封封止部においてリード端子と低融点樹脂層との隙間がなくなり、容器内への水分の混入を確実に防ぐことができる。また、補強用樹脂板によってリード端子の強度を十分に確保することができる。この結果、電気化学素子の特性劣化を回避することができ、長期保存特性を改善することができる
また、補強用樹脂板のタブ部はリード端子の背面を完全に覆うようにリード端子の端部よりも外側に延設されているため、補強用樹脂板によってリード端子を確実に補強することができ、リード端子の折れ曲がりによる短絡を回避することができる。
Therefore, according to the invention described in the means 1, when connecting the lead terminal of the electrochemical element to an external device or the like, heat is applied in a temperature range from the temperature higher than the melting point of the low melting point resin layer to the melting point of the high melting point resin layer. Additional processing can be performed. When this processing is performed, even if the low melting point resin layer is melted, the high melting point resin layer is not melted and is interposed between the lead terminal and the metal laminate film, thereby preventing a short circuit between the lead terminal and the metal laminate film. be able to. Moreover, since the high melting point resin layer is also interposed in the hermetically sealed portion of the metal laminate film, the adhesion between the lead terminal and the low melting point resin layer can be sufficiently enhanced. In this case, there is no gap between the lead terminal and the low melting point resin layer in the hermetically sealed portion, and it is possible to reliably prevent moisture from entering the container. Further, the strength of the lead terminal can be sufficiently ensured by the reinforcing resin plate. As a result, deterioration of the characteristics of the electrochemical element can be avoided, and long-term storage characteristics can be improved .
In addition, since the tab portion of the reinforcing resin plate extends outward from the end portion of the lead terminal so as to completely cover the back surface of the lead terminal, the lead terminal can be reliably reinforced by the reinforcing resin plate. It is possible to avoid a short circuit due to bending of the lead terminal.

[2]手段1において、前記金属ラミネートフィルムは、前記容器の最表層となる外側樹脂層と、アルミニウム箔からなる金属層と、前記低融点樹脂層とからなり、前記補強用樹脂板は、2層の前記低融点樹脂層と、前記低融点樹脂層の間に介在される前記高融点樹脂層とからなることを特徴とする薄膜型電気化学素子。   [2] In the means 1, the metal laminate film is composed of an outer resin layer as an outermost layer of the container, a metal layer made of aluminum foil, and the low melting point resin layer. A thin film type electrochemical element comprising the low melting point resin layer of the layer and the high melting point resin layer interposed between the low melting point resin layers.

手段2に記載の発明によると、密封封止部において金属ラミネートフィルムの間に補強用樹脂板を介在させた状態で加熱加圧すると、補強用樹脂板の表面にある低融点樹脂層が金属ラミネートフィルムの低融点樹脂層とともに溶融する。その低融点樹脂層を介して補強用樹脂板と金属ラミネートフィルムとが熱溶着される。このとき、補強用樹脂板の高融点樹脂層は溶融しないため、その高融点樹脂層により金属ラミネートフィルムやリード端子との密着性を確実に高めることができる。また、補強用樹脂板の低融点樹脂層を介してリード端子を熱溶着させることで、補強用樹脂板にリード端子を固定することができる。この結果、リード端子の強度を十分に確保することができる。   According to the invention described in the means 2, when the heat-pressing is performed in a state where the reinforcing resin plate is interposed between the metal laminate films in the hermetically sealed portion, the low melting point resin layer on the surface of the reinforcing resin plate becomes the metal laminate. Melts with the low melting point resin layer of the film. The reinforcing resin plate and the metal laminate film are thermally welded through the low melting point resin layer. At this time, since the high-melting point resin layer of the reinforcing resin plate does not melt, the high-melting point resin layer can reliably improve the adhesion to the metal laminate film and the lead terminal. Moreover, the lead terminal can be fixed to the reinforcing resin plate by thermally welding the lead terminal through the low melting point resin layer of the reinforcing resin plate. As a result, it is possible to sufficiently secure the strength of the lead terminal.

[3]手段1または2において、前記補強用樹脂板を構成する高融点樹脂層は、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン及びポリイミドから選択される少なくとも1つを用いて形成されていることを特徴とする記載の薄膜型電気化学素子。   [3] In means 1 or 2, the high melting point resin layer constituting the reinforcing resin plate is made of polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether sulfone and polyimide. The thin film electrochemical device according to claim, wherein the thin film electrochemical device is formed using at least one selected.

手段3のような高融点樹脂層を用いることで、リード端子と金属ラミネートフィルムとの短絡を確実に防止することができる。特に、高融点樹脂層として、ポリエチレンナフタレートなどのような吸湿性が低い樹脂材料を用いることがより好ましい。この吸湿性が低い樹脂を用いると、容器内への水分の混入を確実に防ぐことができ、電気化学素子の長期保存特性を向上させることができる。また、高融点樹脂層の融点は、低融点樹脂層の融点よりも100℃以上高いことが好ましい。このようにすると、高融点樹脂層の耐熱性を十分に確保することができる。   By using the high melting point resin layer as in the means 3, it is possible to reliably prevent a short circuit between the lead terminal and the metal laminate film. In particular, it is more preferable to use a resin material having low hygroscopicity such as polyethylene naphthalate as the high melting point resin layer. If this low hygroscopic resin is used, the mixing of moisture into the container can be surely prevented, and the long-term storage characteristics of the electrochemical device can be improved. Further, the melting point of the high melting point resin layer is preferably higher by 100 ° C. than the melting point of the low melting point resin layer. If it does in this way, heat resistance of a high melting point resin layer can fully be secured.

以上詳述したように、手段1乃至のいずれかに記載の発明によると、金属ラミネートフィルム製の容器の封止性を確保するとともに、リード端子を確実に補強することができる薄膜型電気化学素子を提供することにある。 As described in detail above, according to the invention according to any one of means 1 to 3 , the thin film type electrochemical device capable of ensuring the sealing property of the container made of the metal laminate film and reliably reinforcing the lead terminal. It is to provide an element.

一実施の形態のリチウム一次電池を示す平面図。The top view which shows the lithium primary battery of one Embodiment. 図1におけるリチウム一次電池のA−A線での断面図。Sectional drawing in the AA of the lithium primary battery in FIG. 図1におけるリチウム一次電池のB−B線での断面図。Sectional drawing in the BB line of the lithium primary battery in FIG. 図1におけるリチウム一次電池のC−C線での断面図。Sectional drawing in the CC line of the lithium primary battery in FIG. サポートタブにおける2次加工を示す説明図。Explanatory drawing which shows the secondary process in a support tab. リチウム一次電池の高温高湿試験結果を示すグラフ。The graph which shows the high temperature, high humidity test result of a lithium primary battery. タブ強度の測定方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the measuring method of tab intensity | strength. タブ強度の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of tab strength. 従来のリチウム一次電池を示す平面図。The top view which shows the conventional lithium primary battery. 従来のリチウム一次電池を示す平面図。The top view which shows the conventional lithium primary battery. 従来のリチウム一次電池を示す平面図。The top view which shows the conventional lithium primary battery.

以下、本発明を薄膜型電気化学素子としてのリチウム一次電池に具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は本実施の形態におけるリチウム一次電池10を示す平面図であり、図2は図1におけるリチウム一次電池10のA−A線での断面図である。図3は図1におけるリチウム一次電池10のB−B線での断面図であり、図4は、図1におけるリチウム一次電池10のC−C線での断面図である。なお、本実施の形態のリチウム一次電池10は、0.45mm以下の厚さを有する薄型ラミネートタイプの電池である。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a lithium primary battery as a thin film electrochemical device will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a lithium primary battery 10 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the lithium primary battery 10 in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of the lithium primary battery 10 in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line CC of the lithium primary battery 10 in FIG. Note that the lithium primary battery 10 of the present embodiment is a thin laminate type battery having a thickness of 0.45 mm or less.

図1及び図2に示されるように、リチウム一次電池10は、正極集電体23に支持された正極21と負極集電体33に支持された負極31とがセパレータ41を介して積層されてなる電極積層体11を備えている。リチウム一次電池10において、電極積層体11は、非水電解液とともに容器51内に密封封止されている。非水電解液としては、ブチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどに溶質としてトリフルオロメタンスルホン酸リチウム、リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド等を溶解させた電解液を用いている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the lithium primary battery 10 includes a positive electrode 21 supported by a positive electrode current collector 23 and a negative electrode 31 supported by a negative electrode current collector 33 stacked via a separator 41. An electrode laminate 11 is provided. In the lithium primary battery 10, the electrode laminate 11 is hermetically sealed in the container 51 together with the nonaqueous electrolytic solution. As the nonaqueous electrolytic solution, an electrolytic solution in which lithium trifluoromethanesulfonate, lithium bistrifluoromethanesulfonimide or the like is dissolved as a solute in butyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate or the like is used.

セパレータ41は、電解液や電極活物質等に対して耐久性があり、連通気孔を有する非導電性の多孔体等からなる。本実施の形態では、セパレータ41として、ポリプロピレンからなる不織布が用いられる。セパレータ41の厚さは、キャパシタの内部抵抗を小さくするために薄いほうが好ましいが、電解液の保持量、流通性、強度等を勘案して適宜設定することができる。   The separator 41 is made of a non-conductive porous body having durability against an electrolytic solution, an electrode active material, and the like and having continuous air holes. In the present embodiment, a nonwoven fabric made of polypropylene is used as the separator 41. The thickness of the separator 41 is preferably thin in order to reduce the internal resistance of the capacitor, but can be appropriately set in consideration of the amount of electrolyte retained, the flowability, the strength, and the like.

正極21は、二酸化マンガン(MnO)からなる正極活物質と、アセチレンブラックまたはグラファイトなどの炭素系導電剤と、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)からなる結着剤とを含んで構成されている。正極集電体23は、正極21を支持しつつ集電を行うための金属箔であり、厚みが20μmのステンレス箔からなる。正極集電体23の片面(図2では上面)にニッケルめっき(図示略)が施されており、そのニッケルめっき上に正極21が形成されている。正極集電体23は平面視矩形状に形成され、その四辺のうちの一辺に正極用リード端子25が溶接されている。この正極用リード端子25は、容器51の密封封止部52を介して容器外部に引き出されている。 The positive electrode 21 includes a positive electrode active material made of manganese dioxide (MnO 2 ), a carbon-based conductive agent such as acetylene black or graphite, and a binder made of polyvinylidene fluoride (PVdF). The positive electrode current collector 23 is a metal foil for collecting current while supporting the positive electrode 21 and is made of a stainless steel foil having a thickness of 20 μm. Nickel plating (not shown) is applied to one surface (upper surface in FIG. 2) of the positive electrode current collector 23, and the positive electrode 21 is formed on the nickel plating. The positive electrode current collector 23 is formed in a rectangular shape in plan view, and a positive electrode lead terminal 25 is welded to one of the four sides. The lead terminal for positive electrode 25 is drawn out of the container through the hermetic sealing portion 52 of the container 51.

負極31は、負極活物質としてのリチウム箔からなり、負極集電体33の片面に圧着されている。なお、負極31としては、リチウム箔の代わりにリチウム合金箔(例えば、アルミニウム−リチウム合金箔等)を用いてもよい。負極集電体33は、負極31を支持しつつ集電を行うための金属箔であって、例えば、厚みが20μmのニッケル箔からなる。負極集電体33は平面視矩形状に形成され、その四辺のうちの一辺に負極用リード端子35が溶接されている。この負極用リード端子35も、正極用リード端子25と同様に容器51の密封封止部52を介して容器外部に引き出されている。   The negative electrode 31 is made of a lithium foil as a negative electrode active material, and is bonded to one surface of the negative electrode current collector 33. As the negative electrode 31, a lithium alloy foil (for example, an aluminum-lithium alloy foil) may be used instead of the lithium foil. The negative electrode current collector 33 is a metal foil for collecting current while supporting the negative electrode 31, and is made of, for example, a nickel foil having a thickness of 20 μm. The negative electrode current collector 33 is formed in a rectangular shape in plan view, and a negative electrode lead terminal 35 is welded to one of the four sides. Similarly to the positive electrode lead terminal 25, the negative electrode lead terminal 35 is also drawn out of the container through the hermetically sealing portion 52 of the container 51.

リチウム一次電池10の容器51は、アルミニウム箔を樹脂フィルムにラミネートしてなるアルミニウム・ラミネートフィルム(金属ラミネートフィルム)53を2枚用いて矩形袋状に加工した金属ラミネートフィルム製の容器である。   A container 51 of the lithium primary battery 10 is a container made of a metal laminate film obtained by processing two aluminum laminate films (metal laminate films) 53 obtained by laminating an aluminum foil on a resin film into a rectangular bag shape.

容器51では、外周縁に沿ってラミネートフィルム53を帯状に熱溶着することで密封封止部52が形成されており、密封封止部52により容器51が密封封止されている。熱溶着による封止は、表裏のラミネートフィルム53に正極用リード端子25及び負極用リード端子35を挟み込んだ状態で行われる。   In the container 51, a hermetically sealed portion 52 is formed by thermally welding a laminate film 53 in a strip shape along the outer peripheral edge, and the container 51 is hermetically sealed by the hermetically sealed portion 52. Sealing by thermal welding is performed in a state where the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 are sandwiched between the front and back laminate films 53.

また、容器51には、リード端子25,35を補強するためのサポートタブ58が設けられている。本実施の形態において、サポートタブ58は、表裏のラミネートフィルム53のうちの裏側のラミネートフィルム53をタブ状に延設するとともに、そのタブ状の部位をタブフィルム59(補強用樹脂板)で覆うことで形成されている。サポートタブ58は、リード端子25,35の背面を完全に覆うようにリード端子25,35の端部よりも外側に延設されている。   The container 51 is provided with a support tab 58 for reinforcing the lead terminals 25 and 35. In the present embodiment, the support tab 58 extends the backside laminate film 53 of the front and back laminate films 53 in a tab shape, and covers the tab-shaped portion with a tab film 59 (reinforcing resin plate). It is formed by that. The support tab 58 extends outward from the ends of the lead terminals 25 and 35 so as to completely cover the back surfaces of the lead terminals 25 and 35.

図3及び図4に示されるように、本実施の形態のアルミニウム・ラミネートフィルム53は、ナイロン樹脂かならなる絶縁樹脂層55(外側樹脂層)とアルミニウム箔からなる金属層56と酸変性ポリプロピレン樹脂(PPa)からなる溶融樹脂層57(低融点樹脂層)とを順に積層した3層構造のラミネートフィルムである。なお、アルミニウム箔以外の他の金属箔からなる金属ラミネートフィルム材を用いて、容器51を形成してもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the aluminum laminate film 53 of the present embodiment includes an insulating resin layer 55 (outer resin layer) made of nylon resin, a metal layer 56 made of aluminum foil, and an acid-modified polypropylene resin. It is a laminate film having a three-layer structure in which a molten resin layer 57 (low melting point resin layer) made of (PPa) is sequentially laminated. In addition, you may form the container 51 using the metal laminate film material which consists of metal foil other than aluminum foil.

本実施の形態では、容器51において、リード端子25,35を引き出している辺以外の三辺の密封封止部52は、表裏のラミネートフィルム53の溶融樹脂層57を熱溶着させることで形成されている。また、図3に示されるように、リード端子25,35側の密封封止部52は、表裏のラミネートフィルム53の間に2枚のタブフィルム59を介在させるとともに、それらタブフィルム59の間にリード端子25,35を挟み込み、ラミネートフィルム53の溶融樹脂層57及びタブフィルム59を熱溶着させることで形成されている。   In the present embodiment, in the container 51, the sealing and sealing portions 52 on three sides other than the side from which the lead terminals 25 and 35 are drawn are formed by thermally welding the molten resin layers 57 of the front and back laminate films 53. ing. Further, as shown in FIG. 3, the sealing and sealing portion 52 on the lead terminals 25, 35 side has two tab films 59 interposed between the front and back laminate films 53, and between the tab films 59. It is formed by sandwiching the lead terminals 25 and 35 and thermally welding the molten resin layer 57 and the tab film 59 of the laminate film 53.

タブフィルム59は、2層の溶融樹脂層57(低融点樹脂層)の間に耐熱樹脂層61(高融点樹脂層)を介在させた3層構造のフィルムである。タブフィルム59における溶融樹脂層57は、ラミネートフィルム53の溶融樹脂層57と同じ樹脂材料である酸変性ポリプロピレン樹脂(PPa)を用いて形成される。また、耐熱樹脂層61は、溶融樹脂層57よりも融点が高い樹脂材料であるポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)を用いて形成されている。なお、本実施の形態において、溶融樹脂層57の融点は145℃であり、耐熱樹脂層61の融点は268℃である。   The tab film 59 is a film having a three-layer structure in which a heat-resistant resin layer 61 (high melting point resin layer) is interposed between two molten resin layers 57 (low melting point resin layer). The molten resin layer 57 in the tab film 59 is formed using an acid-modified polypropylene resin (PPa) that is the same resin material as the molten resin layer 57 of the laminate film 53. The heat-resistant resin layer 61 is formed using polyethylene naphthalate resin (PEN) which is a resin material having a melting point higher than that of the molten resin layer 57. In the present embodiment, the melting point of the molten resin layer 57 is 145 ° C., and the melting point of the heat-resistant resin layer 61 is 268 ° C.

容器51においてリード端子25,35側の密封封止部52では、ラミネートフィルム53の溶融樹脂層57とタブフィルム59の溶融樹脂層57とが熱溶着されるとともに、リード端子25,35を挟み込んでいる2枚のタブフィルム59の溶融樹脂層57が熱溶着されている。これにより、容器51の密封封止が行われている。   In the sealing and sealing part 52 on the side of the lead terminals 25 and 35 in the container 51, the molten resin layer 57 of the laminate film 53 and the molten resin layer 57 of the tab film 59 are thermally welded, and the lead terminals 25 and 35 are sandwiched. The molten resin layers 57 of the two tab films 59 are thermally welded. Thereby, the container 51 is hermetically sealed.

また、各リード端子25,35を挟み込んでいる一方のタブフィルム59の幅は、密封封止部52の封止長さとほぼ等しく、他方のタブフィルム59の幅は、密封封止部52の封止長さよりも長くなっている。この長く形成されたタブフィルム59が密封封止部52から容器外側に延設されてサポートタブ58の表面を被覆している(図1及び図4参照)。そして、サポートタブ58において、リード端子25,35の表面がタブフィルム59の溶融樹脂層57により熱溶着され固定されている。このように、サポートタブ58は、リード端子25,35を支持する部位であり、ラミネートフィルム53の表面側(図4では下側)から順に絶縁樹脂層55、金属層56、溶融樹脂層57、耐熱樹脂層61及び溶融樹脂層57を積層した構造となっている。   Further, the width of one tab film 59 sandwiching the lead terminals 25 and 35 is substantially equal to the sealing length of the hermetic sealing portion 52, and the width of the other tab film 59 is equal to the sealing width of the hermetic sealing portion 52. It is longer than the stop length. This long tab film 59 is extended from the hermetic sealing portion 52 to the outside of the container to cover the surface of the support tab 58 (see FIGS. 1 and 4). In the support tab 58, the surfaces of the lead terminals 25 and 35 are thermally welded and fixed by the molten resin layer 57 of the tab film 59. As described above, the support tab 58 is a part that supports the lead terminals 25 and 35, and the insulating resin layer 55, the metal layer 56, the molten resin layer 57, and the like from the surface side (lower side in FIG. 4) of the laminate film 53. The heat resistant resin layer 61 and the molten resin layer 57 are laminated.

次に、リチウム一次電池10の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the lithium primary battery 10 will be described.

正極21の作製は下記の手順で行う。先ず、シート状のステンレス箔を準備し、片面に部分ニッケルめっきを施す。さらに、ステンレス箔を所定サイズに切断することで、厚さが20μの矩形状の正極集電体23を作製する。   The positive electrode 21 is produced by the following procedure. First, a sheet-like stainless steel foil is prepared, and partial nickel plating is performed on one surface. Furthermore, a rectangular positive electrode current collector 23 having a thickness of 20 μm is produced by cutting the stainless steel foil into a predetermined size.

また、二酸化マンガン(MnO)からなる正極活物質と、アセチレンブラックまたはグラファイトなどの炭素系導電剤と、ポリビニリデンフルオライド(PVdF)からなる結着剤とを所定の質量比となるように混合する。その混合物に有機溶剤となるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)などを加え、溶解させることで正極活物質スラリーを準備する。そして、正極集電体23のニッケルめっき上に、正極活物質スラリーを100μm程度の厚みとなるよう塗布した後、真空中にて100℃の温度で乾燥して正極21を作製する。 Further, a positive electrode active material made of manganese dioxide (MnO 2 ), a carbon-based conductive agent such as acetylene black or graphite, and a binder made of polyvinylidene fluoride (PVdF) are mixed so as to have a predetermined mass ratio. To do. A positive electrode active material slurry is prepared by adding and dissolving N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or the like as an organic solvent to the mixture. And after apply | coating a positive electrode active material slurry so that it may become a thickness of about 100 micrometers on the nickel plating of the positive electrode electrical power collector 23, it dries at the temperature of 100 degreeC in the vacuum, and produces the positive electrode 21.

負極31の作製は以下の手順で行う。先ず、シート状のニッケル箔を準備し、ニッケル箔を所定サイズに切断することで、厚さが20μの矩形状の負極集電体33を作製する。また、所定サイズに切断したリチウム箔を負極集電体33に重ね合わせ、所定の圧力で圧着することで、負極集電体33の片面に負極31を形成する。   The negative electrode 31 is produced according to the following procedure. First, a sheet-like nickel foil is prepared, and the nickel foil is cut into a predetermined size to produce a rectangular negative electrode current collector 33 having a thickness of 20 μm. Moreover, the negative electrode 31 is formed on one surface of the negative electrode current collector 33 by superimposing the lithium foil cut into a predetermined size on the negative electrode current collector 33 and pressing the lithium foil with a predetermined pressure.

この後、正極集電体23に正極用リード端子25を超音波溶接し、かつ、負極集電体33に負極用リード端子35を超音波溶接する。さらに、正極集電体23に支持された正極21と負極集電体33に支持された負極31とをセパレータ41を介して積層することで電極積層体11を形成する。また、プロピレンカーボーネートに溶質としてLiN(SOCFと表記されるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホン)イミドを溶解させて非水電解液を作製する。 Thereafter, the positive electrode lead terminal 25 is ultrasonically welded to the positive electrode current collector 23, and the negative electrode lead terminal 35 is ultrasonically welded to the negative electrode current collector 33. Further, the electrode laminate 11 is formed by laminating the positive electrode 21 supported by the positive electrode current collector 23 and the negative electrode 31 supported by the negative electrode current collector 33 via the separator 41. Moreover, lithium bis (trifluoromethane sulfone) imide represented by LiN (SO 2 CF 3 ) 2 as a solute is dissolved in propylene carbonate to prepare a non-aqueous electrolyte.

次に、ラミネートフィルム53の熱溶着工程を行う。この熱溶着工程では、先ず、2枚のラミネートフィルム53を用意し、それらの溶融樹脂層57を対向させて内側に向け、2枚のラミネートフィルム53を重ね合わせる。そして、加熱加圧用治具(図示略)によりラミネートフィルム53の外周縁に170℃の熱を加えて加圧することにより、ラミネートフィルム53を熱溶着により密封封止する。なおここでは、先ず、ラミネートフィルム53の外周縁において、各リード端子25,35の引き出し側となる辺以外の他の三辺について密封封止し、一辺を開口させた袋状の容器51を形成する。   Next, a heat welding process of the laminate film 53 is performed. In this heat welding step, first, two laminated films 53 are prepared, and the two laminated films 53 are overlapped with the molten resin layers 57 facing each other and facing inward. Then, the laminate film 53 is hermetically sealed by heat welding by applying heat at 170 ° C. to the outer peripheral edge of the laminate film 53 with a heating and pressurizing jig (not shown). Here, first, at the outer peripheral edge of the laminate film 53, the other three sides other than the side on the lead-out side of each lead terminal 25, 35 are hermetically sealed to form a bag-like container 51 having one side opened. To do.

そして、電極積層体11を容器51の開口側から容器51内に収容する。さらに、容器51の開口を注入口として非水電解液を容器51内に注入する。その後、容器51において、開口部分のラミネートフィルム53の内側に2枚のタブフィルム59を配置し、それらタブフィルム59で正極用リード端子25及び負極用リード端子35を挟み込んだ状態でその開口部分を熱溶着により密封封止する。ここでも、加熱加圧用治具(図示略)により、ラミネートフィルム53の開口部分に170℃の熱を加えて加圧する。この結果、リード端子25,35を挟み込んでいるタブフィルム59が溶融樹脂層57を介して熱溶着されるとともに、ラミネートフィルム53とタブフィルム59とが溶融樹脂層57を介して熱溶着される。このようにラミネートフィルム53を加工(一次加工)することで容器51が密封封止される。   Then, the electrode laminate 11 is accommodated in the container 51 from the opening side of the container 51. Further, the non-aqueous electrolyte is injected into the container 51 using the opening of the container 51 as an inlet. Thereafter, in the container 51, two tab films 59 are arranged inside the laminate film 53 of the opening portion, and the opening portion is sandwiched between the positive lead terminal 25 and the negative lead terminal 35 with the tab film 59. Sealed and sealed by heat welding. Also here, heat is applied to the opening portion of the laminate film 53 by applying heat at 170 ° C. by a heating and pressing jig (not shown). As a result, the tab film 59 sandwiching the lead terminals 25 and 35 is thermally welded via the molten resin layer 57, and the laminate film 53 and the tab film 59 are thermally welded via the molten resin layer 57. By processing (primary processing) the laminate film 53 in this way, the container 51 is hermetically sealed.

その後、サポートタブ58の部分を熱溶着するための2次加工を行う。この2次加工時には、図5に示されるように、サポートタブ58において、正極用リード端子25及び負極用リード端子35が配置されているタブフィルム59側から加熱加圧用治具64を押し付け、加熱加圧する。この結果、サポートタブ58のタブフィルム59とラミネートフィルム53とが溶融樹脂層57により熱溶着されるとともに、各リード端子25,35が溶融樹脂層57によりサポートタブ58の表面に熱溶着され固定される。以上の工程を経てリチウム一次電池10を製造する。   Thereafter, secondary processing for heat welding the portion of the support tab 58 is performed. At the time of the secondary processing, as shown in FIG. 5, the heating and pressing jig 64 is pressed from the side of the tab film 59 on which the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 are arranged on the support tab 58. Pressurize. As a result, the tab film 59 and the laminate film 53 of the support tab 58 are thermally welded by the molten resin layer 57, and the lead terminals 25 and 35 are thermally welded and fixed to the surface of the support tab 58 by the molten resin layer 57. The The lithium primary battery 10 is manufactured through the above steps.

本発明者らは、上記のように製造したリチウム一次電池10(実施例)について、高温高湿の条件下(具体的には、温度が60℃、湿度が90%の条件下)で保存試験を行い、その保存期間(日数)に対するリチウム一次電池10の内部抵抗の変化を確認した。また、比較例として、サポートタブ58におけるタブフィルム59を省略したリチウム一次電池(従来例)を製造し、その従来例のリチウム一次電池についても、高温高湿試験における内部抵抗の変化を確認した。それら実施例及び従来例のリチウム一次電池10の試験結果を図6に示している。   The present inventors conducted a storage test on the lithium primary battery 10 (Example) manufactured as described above under high temperature and high humidity conditions (specifically, a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%). The change of the internal resistance of the lithium primary battery 10 with respect to the storage period (days) was confirmed. In addition, as a comparative example, a lithium primary battery (conventional example) in which the tab film 59 in the support tab 58 was omitted was manufactured, and the change in internal resistance in the high temperature and high humidity test was also confirmed for the lithium primary battery of the conventional example. FIG. 6 shows the test results of the lithium primary batteries 10 of these examples and conventional examples.

図6に示されるように、従来例のリチウム一次電池では、30日程度の期間で容器51内に水分が混入し、内部抵抗が急激に上昇した。このように、電池の内部抵抗が大きくなると、電池容量が取り出せなくなり、電池として機能しなくなる。また、容器51の膨れも発生する。これに対して、実施例のリチウム一次電池10では、容器51への水分混入を防止することができ、内部抵抗の上昇が低く抑えられている。このため、実施例のリチウム一次電池10では、長期間にわたって電池容量を取り出すことができる。   As shown in FIG. 6, in the lithium primary battery of the conventional example, moisture was mixed in the container 51 in a period of about 30 days, and the internal resistance rapidly increased. Thus, when the internal resistance of the battery increases, the battery capacity cannot be taken out and the battery does not function. Further, the container 51 also swells. On the other hand, in the lithium primary battery 10 of the embodiment, moisture can be prevented from being mixed into the container 51, and an increase in internal resistance is suppressed to a low level. For this reason, in the lithium primary battery 10 of an Example, battery capacity can be taken out over a long period of time.

また、本発明者らは、上記のように製造したリチウム一次電池10について、タブ強度を測定した。なおここでは、図7に示すように、正極用リード端子25及び負極用リード端子35を上方に向けた状態でリチウム一次電池10を固定し、正極用リード端子25及び負極用リード端子35(サポートタブ58)の上方からプッシュプルゲージ65を押し付けることで、サポートタブ58の圧壊強度を測定した。その結果を図8に示している。図8に示されるように、サポートタブ58(リード端子25,35)の折れ曲がりが発生するタブの圧壊強度は、15N〜16N(1.5kgf〜1.6kgf)であった。因みに、サポートタブ58を省略した従来のリチウム一次電池70(図9参照)やサポートタブ58におけるタブフィルム59を省略した従来のリチウム一次電池76(図11参照)においても、タブの圧壊強度を測定した。それらの従来のリチウム一次電池70,76におけるタブの圧壊強度は、3N〜4N(0.3kgf〜0.4kgf)であった。このように、本実施の形態のリチウム一次電池10では、リード端子25,35の強度を従来の4倍から5倍程度に高めることができた。   In addition, the inventors measured the tab strength of the lithium primary battery 10 manufactured as described above. Here, as shown in FIG. 7, the lithium primary battery 10 is fixed with the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 facing upward, and the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 (support The crushing strength of the support tab 58 was measured by pressing the push-pull gauge 65 from above the tab 58). The result is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the crushing strength of the tab where the bending of the support tab 58 (lead terminals 25 and 35) occurs was 15N to 16N (1.5 kgf to 1.6 kgf). Incidentally, the crushing strength of the tab is also measured in the conventional lithium primary battery 70 (see FIG. 9) in which the support tab 58 is omitted and in the conventional lithium primary battery 76 (see FIG. 11) in which the tab film 59 in the support tab 58 is omitted. did. The crushing strength of the tabs in these conventional lithium primary batteries 70 and 76 was 3N to 4N (0.3 kgf to 0.4 kgf). Thus, in the lithium primary battery 10 of the present embodiment, the strength of the lead terminals 25 and 35 could be increased from about 4 times to about 5 times that of the conventional case.

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施の形態のリチウム一次電池10において、リード端子25,35を補強するためのサポートタブ58には、溶融樹脂層57よりも融点が高い耐熱樹脂層61を含んで構成されたタブフィルム59が設けられている。このようにすると、リチウム一次電池10のリード端子25,35を外部装置等に接続する際に、溶融樹脂層57の融点である145℃以上から耐熱樹脂層61の融点である268℃未満の温度範囲において熱を加えた加工を行うことができる。この加工を行う場合、溶融樹脂層57が溶融しても耐熱樹脂層61は溶融せずにリード端子25,35とラミネートフィルム53との間に介在する。このため、リード端子25,35とラミネートフィルム53との短絡を防止することができる。   (1) In the lithium primary battery 10 according to the present embodiment, the support tab 58 for reinforcing the lead terminals 25 and 35 includes a heat-resistant resin layer 61 having a melting point higher than that of the molten resin layer 57. A film 59 is provided. In this way, when connecting the lead terminals 25 and 35 of the lithium primary battery 10 to an external device or the like, the temperature is from 145 ° C. or higher which is the melting point of the molten resin layer 57 to less than 268 ° C. which is the melting point of the heat-resistant resin layer 61. Processing with heat can be performed in the range. When this processing is performed, even if the molten resin layer 57 is melted, the heat resistant resin layer 61 is not melted and is interposed between the lead terminals 25 and 35 and the laminate film 53. For this reason, a short circuit between the lead terminals 25 and 35 and the laminate film 53 can be prevented.

(2)本実施の形態のリチウム一次電池10では、リード端子25,35側の密封封止部52において、表裏のラミネートフィルム53の間にタブフィルム59を介在させた状態でタブフィルム59とラミネートフィルム53とが熱溶着されている。この熱溶着を行う際には、タブフィルム59の耐熱樹脂層61は溶融しないため、その耐熱樹脂層61によって溶融樹脂層57とリード端子25,35との密着性を十分に高めることができる。従って、密封封止部52において、リード端子25,35と溶融樹脂層57との間を隙間なく密着させることができ、容器51内への水分の混入を確実に防ぐことができる。また、タブフィルム59の溶融樹脂層57によってリード端子25,35を熱溶着させることができ、サポートタブ58にリード端子25,35を確実に固定することができる。これにより、リード端子25,35の強度を十分に確保することができる。この結果、リチウム一次電池10の特性劣化を回避することができ、長期保存特性を改善することができる。   (2) In the lithium primary battery 10 of the present embodiment, the tab film 59 and the laminate are laminated in a state where the tab film 59 is interposed between the front and back laminate films 53 in the sealing and sealing portion 52 on the lead terminals 25 and 35 side. The film 53 is heat-welded. When this heat welding is performed, the heat-resistant resin layer 61 of the tab film 59 is not melted, so that the adhesion between the molten resin layer 57 and the lead terminals 25 and 35 can be sufficiently enhanced by the heat-resistant resin layer 61. Therefore, in the sealing / sealing portion 52, the lead terminals 25, 35 and the molten resin layer 57 can be brought into close contact with each other without any gap, and moisture can be reliably prevented from entering the container 51. In addition, the lead terminals 25 and 35 can be thermally welded by the molten resin layer 57 of the tab film 59, and the lead terminals 25 and 35 can be securely fixed to the support tab 58. Thereby, the strength of the lead terminals 25 and 35 can be sufficiently secured. As a result, characteristic deterioration of the lithium primary battery 10 can be avoided, and long-term storage characteristics can be improved.

(3)本実施の形態のリチウム一次電池10では、タブフィルム59を構成する耐熱樹脂層61として、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)を用いている。このポリエチレンナフタレート樹脂は吸湿性が低い樹脂である。このため、タブフィルム59を密封封止部52に介在させることにより、容器51内への水分の混入を確実に防ぐことができ、リチウム一次電池10の長期保存特性を向上させることができる。   (3) In the lithium primary battery 10 of the present embodiment, polyethylene naphthalate resin (PEN) is used as the heat resistant resin layer 61 constituting the tab film 59. This polyethylene naphthalate resin is a resin having low hygroscopicity. For this reason, by interposing the tab film 59 in the hermetic sealing portion 52, it is possible to reliably prevent moisture from being mixed into the container 51, and to improve the long-term storage characteristics of the lithium primary battery 10.

(4)本実施の形態のリチウム一次電池10では、サポートタブ58がリード端子25,35の背面を完全に覆うようにリード端子25,35の端部よりも外側に延設されている。このようにすると、サポートタブ58によってリード端子25,35を確実に補強することができ、リード端子25,35の折れ曲がりによる短絡を回避することができる。   (4) In the lithium primary battery 10 of the present embodiment, the support tab 58 extends outward from the ends of the lead terminals 25 and 35 so as to completely cover the back surfaces of the lead terminals 25 and 35. If it does in this way, the lead terminals 25 and 35 can be reliably reinforced by the support tab 58, and the short circuit by bending of the lead terminals 25 and 35 can be avoided.

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。   In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記実施の形態において、補強用樹脂板として機能するタブフィルム59の耐熱樹脂層61(高融点樹脂層)として、ポリエチレンフタレート(PEN)を用いたが、これに限定されるものではない。具体的には、耐熱樹脂層61の形成材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルサルフォン(PES)及びポリイミド(PI)などの樹脂材料を用いてもよい。   In the above embodiment, polyethylene phthalate (PEN) is used as the heat resistant resin layer 61 (high melting point resin layer) of the tab film 59 that functions as a reinforcing resin plate, but is not limited thereto. Specifically, as a material for forming the heat-resistant resin layer 61, polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyether sulfone (PES) and A resin material such as polyimide (PI) may be used.

・上記実施の形態では、密封封止部52において、正極用リード端子25及び負極用リード端子35を挟み込むようそれらリード端子25,35の表面側及び裏面側にタブフィルム59をそれぞれ設けていた。この場合、正極用リード端子25及び負極用リード端子35の間は、溶融樹脂層57で埋められた構造となっているが、その部分にも耐熱樹脂層61を設けてもよい。具体的には、タブフィルム59をクランク状に屈曲させて正極用リード端子25及び負極用リード端子35の間に介在するよう配置する。このようにすると、各リード端子25,35間における絶縁性を高めることができる。なおこの場合、密封封止部52において、3枚のタブフィルム59が介在することとなる。また、密封封止部52において4枚以上のタブフィルム59を介在させてもよいが、その場合には密封封止部52が厚くなってしまう。このため、絶縁性が確保される場合は、上記実施の形態のように2枚のタブフィルム59を介在させて、密封封止部52を薄く形成することが好ましい。   In the above embodiment, the tab film 59 is provided on the front surface side and the back surface side of the lead terminals 25 and 35 so as to sandwich the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 in the hermetic sealing portion 52. In this case, the space between the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 is filled with the molten resin layer 57, but the heat resistant resin layer 61 may be provided also in that portion. Specifically, the tab film 59 is bent in a crank shape and disposed so as to be interposed between the positive lead terminal 25 and the negative lead terminal 35. If it does in this way, the insulation between each lead terminal 25 and 35 can be improved. In this case, three tab films 59 are interposed in the sealing / sealing portion 52. Further, four or more tab films 59 may be interposed in the sealing / sealing portion 52, but in that case, the sealing / sealing portion 52 becomes thick. For this reason, when insulation is ensured, it is preferable to form the sealing / sealing portion 52 thin with two tab films 59 interposed, as in the above embodiment.

・上記実施の形態のリチウム一次電池10において、一対の正極21及び負極31を積層した電極積層体11を容器51に収容するものであったが、複数対の正極21及び負極31を積層した電極積層体を容器51に収納してもよい。   In the lithium primary battery 10 of the above embodiment, the electrode stack 11 in which the pair of the positive electrode 21 and the negative electrode 31 is stacked is accommodated in the container 51, but the electrode in which a plurality of pairs of the positive electrode 21 and the negative electrode 31 are stacked You may store a laminated body in the container 51. FIG.

・上記実施の形態のリチウム一次電池10では、正極用リード端子25及び負極用リード端子35が同一方向から引き出されていたが、これに限定するものではなく、正極用リード端子25及び負極用リード端子35が互いに反対方向に引き出される構成としてもよい。   In the lithium primary battery 10 of the above embodiment, the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal 35 are drawn out from the same direction, but the present invention is not limited to this, and the positive electrode lead terminal 25 and the negative electrode lead terminal It is good also as a structure by which the terminal 35 is pulled out in the mutually opposite direction.

・上記実施の形態では、リチウム一次電池10に具体化するものであったが、金属ラミネートフィルム製の容器51に収納される電気化学素子であれば、リチウム一次電池以外の電池やキャパシタなどに本発明を具体化してもよい。   In the above embodiment, the embodiment is embodied in the lithium primary battery 10, but the electrochemical element stored in the container 51 made of a metal laminate film may be used for a battery or a capacitor other than the lithium primary battery. The invention may be embodied.

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiments described above are listed below.

(1)手段1乃至4のいずれか1項において、前記薄膜型電気化学素子は薄膜型リチウム一次電池であることを特徴とする薄膜型電気化学素子。   (1) The thin film electrochemical element according to any one of means 1 to 4, wherein the thin film electrochemical element is a thin film lithium primary battery.

(2)手段2において、前記補強用樹脂板を構成する高融点樹脂層は、ポリエチレンナフタレートを用いて形成されていることを特徴とする薄膜型電気化学素子。   (2) The thin-film electrochemical element according to means 2, wherein the high melting point resin layer constituting the reinforcing resin plate is formed using polyethylene naphthalate.

(3)手段2において、前記補強用樹脂板を構成する前記高融点樹脂層の融点は、前記低融点樹脂層の融点よりも100℃以上高いことを特徴とする薄膜型電気化学素子。   (3) The thin film electrochemical element according to (2), wherein the melting point of the high melting point resin layer constituting the reinforcing resin plate is 100 ° C. higher than the melting point of the low melting point resin layer.

(4)手段2において、前記リード端子を支持する部位は、表面側から順に前記外側樹脂層、前記金属層、前記低融点樹脂層、前記高融点樹脂層及び前記低融点樹脂層を積層した構造となっていることを特徴とする薄膜型電気化学素子。   (4) In the means 2, the portion supporting the lead terminal has a structure in which the outer resin layer, the metal layer, the low melting point resin layer, the high melting point resin layer, and the low melting point resin layer are laminated in order from the surface side. A thin-film electrochemical element characterized by

10…薄膜型電気化学素子としてのリチウム一次電池
11…電極積層体
21…正極
25…リード端子としての正極用リード端子
31…負極
35…リード端子としての負極用リード端子
41…セパレータ
51…容器
52…密封封止部
53…金属ラミネートフィルムとしてのアルミニウム・ラミネートフィルム
55…外側樹脂層としての絶縁樹脂層
56…金属層
57…低融点樹脂層としての溶融樹脂層
59…補強用樹脂板としてのタブフィルム
61…高融点樹脂層としての耐熱樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lithium primary battery as a thin film type electrochemical element 11 ... Electrode laminated body 21 ... Positive electrode 25 ... Lead terminal for positive electrode as a lead terminal 31 ... Negative electrode 35 ... Lead terminal for negative electrode as a lead terminal 41 ... Separator 51 ... Container 52 ... Sealing and sealing part 53 ... Aluminum laminate film as metal laminate film 55 ... Insulating resin layer as outer resin layer 56 ... Metal layer 57 ... Molten resin layer as low melting point resin layer 59 ... Tab as reinforcing resin plate Film 61 ... heat resistant resin layer as high melting point resin layer

Claims (3)

正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる電極積層体を有し、前記電極積層体が電解液とともに金属ラミネートフィルム製の容器内に収容され、前記金属ラミネートフィルムを外周縁に沿って熱溶着することで密封封止部が形成されている薄膜型電気化学素子であって、
前記正極及び前記負極にそれぞれ繋がるリード端子を前記密封封止部から容器外部に引き出す構造を有するとともに、前記リード端子を補強するための補強用樹脂板を前記金属ラミネートフィルムの間に介在させる積層構造を有し、
前記補強用樹脂板は、前記金属ラミネートフィルム同士を熱溶着させる低融点樹脂層よりも融点が高い高融点樹脂層を含んで構成され、
前記補強用樹脂板の表面に前記低融点樹脂層を介して前記リード端子が固定され
前記補強用樹脂板のタブ部は、前記リード端子の背面を完全に覆うように前記リード端子の端部よりも外側に延設され、
前記補強用樹脂板の前記タブ部の表面に前記低融点樹脂層を介して前記リード端子の背面が熱溶着されて固定されるとともに、前記リード端子の表面側が露出する一方、前記リード端子の背面側が前記低融点樹脂層に埋まっている
ことを特徴とする薄膜型電気化学素子。
An electrode laminate comprising a positive electrode and a negative electrode laminated via a separator, the electrode laminate being housed in a metal laminate film container together with an electrolyte, and heating the metal laminate film along an outer peripheral edge A thin-film electrochemical element in which a hermetically sealed portion is formed by welding,
A laminated structure in which a lead terminal connected to each of the positive electrode and the negative electrode is pulled out from the hermetically sealed portion to the outside of the container, and a reinforcing resin plate for reinforcing the lead terminal is interposed between the metal laminate films Have
The reinforcing resin plate is configured to include a high melting point resin layer having a melting point higher than that of the low melting point resin layer for thermally welding the metal laminate films,
The lead terminal is fixed to the surface of the reinforcing resin plate via the low melting point resin layer ,
The tab portion of the reinforcing resin plate is extended outside the end portion of the lead terminal so as to completely cover the back surface of the lead terminal,
The back surface of the lead terminal is fixed by heat welding to the surface of the tab portion of the reinforcing resin plate via the low melting point resin layer, and the back surface of the lead terminal is exposed while the surface side of the lead terminal is exposed. A thin-film electrochemical element characterized in that the side is buried in the low-melting point resin layer .
前記金属ラミネートフィルムは、前記容器の最表層となる外側樹脂層と、アルミニウム箔からなる金属層と、前記低融点樹脂層とからなり、
前記補強用樹脂板は、2層の前記低融点樹脂層と、前記低融点樹脂層の間に介在される前記高融点樹脂層とからなることを特徴とする請求項1に記載の薄膜型電気化学素子。
The metal laminate film is composed of an outer resin layer which is the outermost layer of the container, a metal layer made of aluminum foil, and the low melting point resin layer,
2. The thin film type electric device according to claim 1, wherein the reinforcing resin plate includes two layers of the low melting point resin layer and the high melting point resin layer interposed between the low melting point resin layers. Chemical element.
前記補強用樹脂板を構成する高融点樹脂層は、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン及びポリイミドから選択される少なくとも1つを用いて形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜型電気化学素子。   The high melting point resin layer constituting the reinforcing resin plate is made of at least one selected from polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether sulfone and polyimide. The thin film electrochemical device according to claim 1 or 2, wherein the thin film electrochemical device is formed.
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