JP6484800B2 - フレキシブル電池 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル電池に関するものである。

スマートフォンや腕時計型端末など、コンパクトな形状を有する携帯電子機器、携帯電子端末では、その動力源として、薄型形状のパウチ型電池が用いられている。

この薄型形状のパウチ型電池は、金属箔や樹脂層から成る厚み０．１ｍｍ程度の２枚のラミネートフィルム外装体の間に、シート状の正極、負極およびセパレータからなる電極群を包み込み、液体、ゲルまたは固体の電解質が注入された構成になっている。このような携帯機器は使用環境が過酷であるため、このラミネートフィルム外装体は、外力による衝撃などで変形損傷した場合や、ラミネートフィルム外装体自身の寿命や温度変化による劣化などで、中の電解質が漏れ出さないように丈夫な材質が選定されている。

一方で携帯電子機器においては、身に付けるために、例えば、手首の形状に合わせて予め湾曲させているものや、携帯性を向上させるために変形させているものがあり、その形状に合わせて内蔵の薄型電池も湾曲させる必要がある。

また、携帯している最中や使用時に何らかの外力が加わり、携帯電子機器や薄型電池が湾曲する可能性もある。このような薄型電池の湾曲に対応するために、電池の更なる薄型化やフレキシブル化が要望されている。

薄型電池の品質信頼性を向上させるためには、強度が高いラミネートフィルム外装体が必要であるが、フレキシブル性の向上のためには柔らかい材料が必要である。また、薄型化のためは、更に薄いラミネートフィルム外装体が必要であるが、厚みが薄くなると伸縮性が悪くなり、フレキシブル化が難しくなる。品質信頼性の向上や薄型化に対して、フレキシブル化は、相反する条件となっている。

従来の薄型パウチ型電池では、丈夫で伸縮性の乏しいラミネートフィルム外装体全体に波状部を形成することで、外装体全体のフレキシブル性（柔軟性）を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図１４は、特許文献１に記載された従来のフレキシブル性を有する薄型パウチ電池を示す図である。

図１４において、上側に配置されるラミネートフィルム外装体２０１と下側に配置されるラミネートフィルム外装体２０２の間に、正極と負極の電極や電解質が密閉されている。このラミネートフィルム外装体２０１、２０２の表面には、一方向に直進的に伸び、互いに平行に配列された波形状２０３が形成されており、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２のフレキシブル性を向上させている。

図１５にこの薄型パウチ電池の概略加工工程図を示す。

図１５（Ａ）に示すように、薄型パウチ電池のラミネートフィルム外装体に、直進的に連続している波形状を平行で等間隔になるように形成する。次に曲げ位置２０６を基準に、図１５（Ｂ）に示すように折り返しを行い、その中に正極、負極、セパレータや電解質などから構成される電極群２０７を挿入する。その後、折り返し部分以外の３辺を接合し、薄型パウチ電池、図１４が得られる。

図１６にこの薄型パウチ電池に外力を加え、湾曲させた状態図を示す。

図１６（Ａ）に示すように、ラミネートフィルム外装体２０１，２０２の表面に形成された波形状２０３に対して、垂直な方向２０８より外力を加えると、図１６（Ｂ）に示すように湾曲した状態となる。このとき、上側のラミネートフィルム外装体２０１と下側のラミネートフィルム外装体２０２における湾曲の半径が違うので、湾曲したときの周長（展開長）の差が発生する。

つまり、湾曲前のラミネートフィルム外装体の長さよりも、湾曲後の長さ（周長）が長くなり、
湾曲前のラミネートフィルム外装体の長さ ＜ 湾曲後のラミネートフィルム外装体の長さ（周長）、の関係となる。

この湾曲前後での周長の差は、ラミネートフィルム外装体表面へのシワやクラック（割れ）となって表れる。このシワは湾曲の状態によって大きさや形が変わり、発生場所その時々で変わってくるのでとても厄介である。また、クラック（割れ）は電解質の漏れなど、品質に重大な影響を与える。

図１７に、このシワの発生メカニズムの説明図を示す。

図１７（Ａ）に示すように、上側のラミネートフィルム外装体２０１と下側のラミネートフィルム外装体２０２の間に、電極群を挟みこむと、その電極群の厚み分の突起膨らみ部２０９が形成される。このときの突起部膨らみ２０９の天面の長さをＬ１とする。

次に、図１７（Ｂ）に示すように、このラミネートフィルム外装体２０１，２０２を湾曲させると、内径側にあたる下側のラミネートフィルム外装体２０２を基準に変形する。突起膨らみ２０９の天面の半径Ｒ２は、下側のラミネートフィルム外装体２０２における半径Ｒ１よりも大きいため、湾曲後の突起膨らみ２０９の天面の周長Ｌ２は湾曲前の長さＬ１よりも大きくなる（Ｌ２＞Ｌ１）。

つまり、湾曲するには上側のラミネートフィルム外装体２０１が伸びる必要がある。しかしながら、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２は伸びにくいため、下側のラミネートフィルム外装体２０２が縮む方向で変形する。Ｌ１とＬ２の長さの差の分（Ｌ２−Ｌ１）、下側のラミネートフィルム外装体２０２が縮み、それがシワやクラック（割れ）となって、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２の表面に現れてくる。

一方、図１８にラミネートフィルム外装体２０１、２０２の表面に波形状が形成されている、従来の方法における湾曲状態を示す。

図１８（Ｂ）に示すように、湾曲後における突起膨らみ２０９の天面の周長をＬ４とすると、図１８（Ａ）に示すように、湾曲前の突起部膨らみ２０９の天面の周長Ｌ３をＬ４以上にするために（Ｌ３≧Ｌ４）、波形状２１０を設定する。図１８（Ｂ）に示すように湾曲させると、上側のラミネートフィルム外装体２０１に伸びる力が作用するが、突起膨らみ２０９の天面の波２１０が伸びることによりその伸び量（図１７におけるＬ２−Ｌ１）を吸収し、その結果、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２の表面にシワやクラック（割れ）が発生することを抑制できる。

特開２０００−１７３５５９号公報

上記従来の構成においては、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２の表面に形成された波形状２０３は、波の山の稜線（山の頂点）や波の谷の稜線（谷の底面）はある方向に沿って一直線上で、また、それぞれの波の山の稜線や波の谷の稜線が平行で等間隔に配置されている。そのため、図１６に示すように、波の稜線に垂直方向からの外力に対しては、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２が湾曲しても、波が伸ばされることによりシワやクラック（割れ）は発生しない。

しかしながら、図１９（Ａ）に示すように、波の稜線に対して平行な方向からの外力が作用し、図１９（Ｂ）のような状態でラミネートフィルム外装体が湾曲した場合、波が伸びることが出来ないので、シワやクラック（割れ）が発生するという課題を有している。図２０に示すように、波形状が形成されたラミネートフィルム外装体は、波の稜線に対して垂直方向には伸びるが、平行方向には伸びないためである。また波の稜線に対して垂直以外の方向、つまり斜め方向にもラミネートフィルム外装体は伸びないので、この方向から外力が作用し湾曲してもシワやクラック（割れ）が発生してしまう。

図２１に外力により上側に湾曲した状態の概略図を示す。図１６（Ａ）に示すような外力が作用し、図１６（Ｂ）のように下側に湾曲する場合の説明をしてきたが、図２１（Ｂ）のように上側に湾曲する場合もある。

図２１（Ａの）状態から図２１（Ｂ）に示すように上側に湾曲した場合、下側のラミネートフィルム外装体２０２を基準にして、突起部膨らみの天面の波２１０が縮む方向に作用する。この縮み量に対しては、波形状のピッチが狭くなることである程度は吸収できるが、その縮み量が大きくなるとそれ以上縮むことができなくなり、シワやクラックが発生してしまう。

図１７に示す突起膨らみ２０９の天面の高さが高くなると（中に挿入する電極群の厚みが厚くなると）、その分Ｌ２とＬ１の差（Ｌ２−Ｌ１）が大きくなり、その差を吸収するため、突起膨らみの天面の波２１０の展開周長Ｌ３（図１８（Ａ））を確保する必要がある。しかしながら、そのためには、さらに波形状のピッチを細かくしたり、波高さを高くしたりしなければならず、波形状の加工が困難になる。

図２２にラミネートフィルム外装体を湾曲させた状態図を示す。突起膨らみ部の側面２１１は、垂直に立った状態で湾曲されるので、図２３に示すように強烈な伸縮の力を受ける。突起膨らみ部側面の天面側２１２は伸びる力、突起膨らみ部側面の下面側２１３は圧縮の力を受ける。ラミネートフィルム外装体は伸びの力に追従できず、その結果、突起膨らみ部の側面２１１にクラック（割れ）が発生してしまう。

従来の方法では、図１５（Ａ）に示すように、湾曲される前にラミネートフィルム外装体の全体にわたって波形状２０３を形成するが、図１５（Ｂ）に示すように、電極群２０７を挿入した後に周囲を封止接合するので、図１４に示す突起膨らみ部側面の波形状２０４が潰されてしまい、突起膨らみ部側面２０４への波形状の効果は無い。

図２４に、従来の方法におけるラミネートフィルム外装体に、電極を収容する突起膨らみ部を事前加工せずに４辺を封止接合させた場合の状態図を示す。平面状の上側のラミネートフィルム外装体２０１と平面状の下側のラミネートフィルム外装体２０２の間に、電極群２０７を挟みこんで４辺を封止接合すると、ラミネートフィルム外装体に発生する電極群収容部の段差の影響により、四隅の部分にシワ２１４が発生する。このシワにより接合封止信頼性が低下する。

また、図１４において、ラミネートフィルム外装体２０１、２０２の周縁部２０５において、上側のラミネートフィルム外装体２０１と下側のラミネートフィルム外装体２０２を、接着剤や熱圧着にて封止接合封止させるが、波形状どうしの接合となるので、密着性が悪く、電解質の漏液の原因となる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、どの方向から上側方向や下側方向に湾曲させても、ラミネートフィルム外装体にシワやクラックが発生しない、薄型パウチ電池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、本発明の薄型パウチ電池は、電極群が挿入される部分の電極群の形状に合わせて、ラミネートフィルム外装体に突起膨らみ部を予め形成し、その後、ラミネートフィルム外装体がどの方向にも伸びるように、ラミネートフィルム外装体に凹や凸形状を形成する。このような状態にてこの薄型パウチ電池に外力を加え、あらゆる方向に変形、湾曲を行う。

本構成によって、フレキシブル性を兼ね備えた薄型パウチ電池（フレキシブル電池）を得ることができる。

以上のように、本発明の電極群が挿入される部分に電極群の形状に合わせて、ラミネートフィルム外装体に突起膨らみ部を形成し、その後ラミネートフィルム外装体がどの方向にも伸びるように、ラミネートフィルム外装体に凹や凸形状を形成した薄型パウチ電池によれば、外力をかけて変形、湾曲させた場合においても、ラミネートフィルム外装体にシワやクラックが発生しない。そのため、電解質の漏液などの問題を解消し、品質信頼性を向上させることができる。

薄型パウチ電池を左右方向、前後方向に湾曲させた状態図 本発明の実施の形態１における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの天面に形成された凹凸波形状における山の稜線または谷の稜線が、階段状となっている薄型パウチ電池の図 本発明の薄型パウチ電池の製造工程図を示す図 本発明の実施の形態２における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの天面に形成された凹凸波形状における山の稜線または谷の稜線が、デコボコ状となっている薄型パウチ電池の図 本発明の実施の形態３における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの天面に形成された凹凸波形状における山の稜線または谷の稜線が、突起膨らみの側面とある角度を成している薄型パウチ電池の図 本発明の実施の形態４における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの天面に形成された凹凸波形状における山の稜線または谷の稜線が、同心円状となっている薄型パウチ電池の図 本発明の実施の形態５における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの天面に凸形状が形成された薄型パウチ電池の図 本発明の実施の形態６における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの側面を斜めにした薄型パウチ電池の断面図 本発明の実施の形態７における、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの側面に波形状を形成した薄型パウチ電池の図 本発明の突起膨らみ部側面を湾曲させたときの部分状態図 上側のラミネートフィルム外装体に突起膨らみを設置したパウチ電池を、上側もしくは下側に湾曲させた状態図 本発明の上側と下側両方のラミネートフィルム外装体に突起膨らみを設置したパウチ電池を、上側もしくは下側に湾曲させた状態図 本発明の実施の形態を複数組み合わせた薄型パウチ電池の図 特許文献１に記載された従来のフレキシブル性を有する薄型パウチ電池を示す図 特許文献１に記載された従来のフレキシブル性を有する薄型パウチ電池の加工工程図 従来のフレキシブル性を有する薄型パウチ電池に対して外力を加え、湾曲させたときの状態図 ラミネートフィルム外装体に波形状が形成されていない場合における、シワ発生メカニズムの説明図 ラミネートフィルム外装体に波形状が形成されている従来の方法における湾曲状態図 ラミネートフィルム外装体に、波の稜線に対して平行な方向からの外力が作用した場合の状態図 ラミネートフィルム外装体を、波の稜線に対して垂直方向および平行方向に伸ばした状態図 ラミネートフィルム外装体を上側に湾曲させた状態図 ラミネートフィルム外装体を湾曲させた状態図 突起膨らみ部側面を湾曲させたときの部分状態図 ラミネートフィルム外装体に、電極群を収容する突起膨らみ部を事前加工せずに４辺を接合させた場合の状態図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に薄型パウチ電池が左右方向または前後方向に湾曲した状態図を示す。湾曲した場合、下側のラミネートフィルム外装体１０２と、上側のラミネートフィルム外装体１０１における電極を収容するための突起膨らみ１０３の天面部に、湾曲後の展開周長の差が発生するため、ラミネートフィルム外装体の表面にシワやクラック（割れ）が発生する。

このシワやクラックを防止するため、つまり、上側のラミネートフィルム外装体１０１と下側のラミネートフィルム外装体１０２の展開周長の差を無くすためには、上側のラミネートフィルム外装体１０１の突起膨らみ１０３の天面部が、前後左右方向に伸びる必要がある。上側のラミネートフィルム外装体１０１の突起膨らみ１０３の天面部が伸びるために、従来は、図１４に示すように、ラミネートフィルム外装体に、凹凸の波形状２０３を波の山の稜線または谷の稜線が連続的に真っ直ぐ続いた状態で設置していた。

しかしながら、この波形状では、波の稜線に対して垂直方向からの外力に対しては、波が伸びることによりシワやクラック無しで湾曲できるが、それ以外の方向への湾曲に対しては、波が伸びることが出来ずシワやクラックが発生してしまう。

そのため本発明では、ラミネートフィルム外装体があらゆる方向に伸びることで、あらゆる方向へ湾曲させてもシワやクラックが発生しないように、ラミネートフィルム外装体に凹凸の波形状を形成し、その波の山の稜線または谷の稜線が屈曲しながら連続的につながっている、または点在していることを特徴としている。

また、従来はラミネートフィルム外装体に電極群を収容する突起膨らみを形成しない状態で電極群を挟み込んで封止接合するため、四隅にシワが発生していた。

そのため本発明では、ラミネートフィルム外装体に電極群を収容する突起膨らみを事前に形成し、その後電極群を挟み込んで接合封止することを特徴としている。

（実施の形態１）
図２に、ラミネートフィルム外装体に形成された凹凸波形状の山の稜線または谷の稜線が屈曲している実施の形態１を示す。ラミネートフィルム外装体に形成された波形状の山の稜線または谷の稜線１０５が、突起膨らみ１０３の左右方向の側面１０６に平行で、ある長さで連続し、その後角度を変え、前後方向の側面１０７に平行に、ある長さ連続している。

波形状の山の稜線または谷の稜線１０５が、突起膨らみ１０３の左右方向側面１０６と前後側面１０７に交互に平行で、階段状に連続している状態である。このように波形状の山の稜線または谷の稜線１０５が、突起膨らみ１０３の左右側面１０６と前後側面１０７に平行な状態が存在し、上側ラミネートフィルム外装体の突起膨らみ１０３の天面部が前後左右方向に伸びるため、この薄型パウチ電池を左右方向や前後方向に湾曲させてもシワやクラックが発生しない。

図３に、この薄型パウチ電池の製造工程図を示す。まず上側のラミネートフィルム外装体１０１に、電極群１０８が収容できるように、電極群１０８の大きさに合わせて突起膨らみ１０３を形成する。次に突起膨らみ１０３の天面に凹凸波形状１０５を形成する。その後上側のラミネートフィルム外装体１０１と下側のラミネートフィルム外装体１０２の間に電極群１０８を挟みこみ、４辺を封止接合する。

この製造工程によれば、４辺を接合封止する前に電極群を収容する突起膨らみ１０３を形成するので、封止接合したとき４隅に発生するにシワを防止することができる。なお、この図３における実施の形態においては、突起膨らみ１０３を形成した後、波形状１０５を形成しているが、突起膨らみ１０３と波形状を同時に形成してもよい。この製造工程は以下の全ての実施の形態に適用される。

（実施の形態２）
図４に、ラミネートフィルム外装体に形成された凹凸波形状の山の稜線または谷の稜線が屈曲している実施の形態２を示す。

ラミネートフィルム外装体に形成された波形状の山の稜線または谷の稜線１０９が、突起膨らみ部１０３の左右方向の側面１０６および前後方向の側面１０７に平行であるのは実施の形態１と同じであるが、この実施の形態２では、山の稜線および谷の稜線がデコボコ状に連続している。そのため、上側ラミネートフィルム外装体の突起膨らみ部１０３の天面部が前後左右方向に伸び、この薄型パウチ電池を左右方向や前後方向に湾曲させてもシワやクラックが発生しない。

（実施の形態３）
図５に、ラミネートフィルム外装体に形成された凹凸波形状の山の稜線または谷の稜線が屈曲している実施の形態３を示す。

ラミネートフィルム外装体に形成された波形状の山の稜線または谷の稜線１１０が、屈曲しながら連続しているのは実施の形態１や実施の形態２と同じであるが、この実施の形態３では、山の稜線および谷の稜線が、突起膨らみ部の側面１０６、１０７とある角度をなしながら連続して屈曲している。そのため、上側ラミネートフィルム外装体の突起膨らみ部１０３の天面部が前後左右だけではなく、斜め方向に対しても伸び、この薄型パウチ電池を左右前後方向や斜め方向に湾曲させてもシワやクラックが発生しない。

（実施の形態４）
図６に、ラミネートフィルム外装体に形成された凹凸波形状の山の稜線または谷の稜線が円形状に連続している実施の形態４を示す。

ラミネートフィルム外装体に形成された複数の波形状の山の稜線または谷の稜線が、同心の円形状（同心円状の山の稜線または谷の稜線１１１）になっており、その円形状がラミネートフィルム外装体に点在している。波形状の山の稜線または谷の稜線が円形状になっているため、上側ラミネートフィルム外装体の突起膨らみ１０３の天面部があらゆる方向に伸び、この薄型パウチ電池をあらゆる方向に湾曲させてもシワやクラックが発生しない。この実施例では円形状にて稜線が連続しているが、３角形状や四角形状などの多角形にて連続していてもよい。

（実施の形態５）
図７に、ラミネートフィルム外装体に凸形状が形成されている実施の形態５を示す。ラミネートフィルム外装体に凸形状１１２が形成され、それが複数点在している。

この場合においても、上側ラミネートフィルム外装体の突起膨らみ１０３の天面部があらゆる方向に伸び、この薄型パウチ電池をあらゆる方向に湾曲させてもシワやクラックが発生しない。この実施例では凸形状を形成しているが、凹形状や凹凸形状を点在させてもよい。

（実施の形態６）
図８に、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの側面を斜めにした実施の形態６を示す。

薄型パウチ電池を湾曲させた際、図８（Ａ）における上側のラミネートフィルム外装体１０１の電極群１０８が挿入される突起膨らみの側面１０４は、図２３に示すように大きな引っ張り応力を受けるため、シワやクラックが発生してしまう。

そこで図８（Ｂ）に示すように、上側のラミネートフィルム外装体１０１の突起膨らみの側面１１３を斜めにすることで、この引っ張り応力を緩和させることができる。図８（Ａ）における突起膨らみの側面１０４の高さと、図８（Ｂ）における突起膨らみの側面１１３の高さは同じであるが、斜面にすることで、突起膨らみ１０３の天面までの長さを長くすることが出来るからである。その長さの目安としては、高さの１．１倍以上が適当であるため、突起膨らみの側面１１３の斜面角度Ｄは６０度以下が望ましい。この様に突起膨らみの側面１１３を斜めにすることで、湾曲時に突起膨らみの側面に発生するシワやクラックを緩和させることができる。

（実施の形態７）
実施の形態６に対してさらなる効果の向上のため、図９にラミネートフィルム外装体の突起膨らみの側面に波形状を形成した実施の形態７を示す。

図２３に示すように、ラミネートフィルム外装体の突起膨らみの側面は、大きな引っ張り応力を受けるため、シワやクラックが発生してしまう。

そこで図１０に示すように、突起膨らみの側面に予め波形状を形成することにより、その波が伸び、シワやクラックの発生を防止することができる。そこで図９に示すように、ラミネートフィルム外装体１０１の突起膨らみ１０３の天面に形成されている波形状と同様に、突起膨らみの側面１１４にも波形状を形成する。

このとき、突起膨らみの側面１１４の波形状は、突起膨らみ１０３を加工した後に形成する。図１４や図１５に示すように、従来方法によるラミネートフィルム外装体に波形状を形成し、電極群を挿入する方法の場合、突起膨らみ部の側面に形成されている波は、電極群が挿入されることにより潰されてしまう。しかし、本発明による方法によれば、図３に示すように、突起膨らみ部が形成された後に、突起膨らみ部の側面に波形状を形成するため、側面の波形状は潰されることは無い。

（実施の形態８）
図１１に、上側のラミネートフィルム外装体に突起膨らみ部を設定し、その状態で上側に湾曲させた状態、または下側に湾曲させた状態図を示す。また、図１２に、上側のラミネートフィルム外装体と下側のラミネートフィルム外装体の両側に突起膨らみ部を設定し、その状態で上側に湾曲させた状態、または下側に湾曲させた実施の形態８を示す。

図１１（Ａ）に示すように、上側のラミネートフィルム外装体１０１だけに突起膨らみ部１０３を設置した後、図１１（Ｂ）に示すように、上側に湾曲させると、突起膨らみ１０３の天面に形成された波形状は伸び応力が作用し、波が伸ばされることで、このパウチ電池はシワ無く湾曲される。

一方、図１１（Ｃ）に示すように、下側に湾曲させると、突起膨らみの天面に形成された波形状は圧縮応力が作用し、波が縮むことで、このパウチ電池はシワ無く湾曲される。しかしながら、突起膨らみ１０３の高さＨが高くなると、上側に湾曲させた場合の波の伸ばされる度合い、下側に湾曲させた場合の波の縮み度合いが大きくなり、波の伸縮が追従できず、シワが発生してしまう。

そこで本発明においては、図１２（Ａ）に示すように、上側のラミネートフィルム外装体１０１に突起膨らみ部１１５を設置し、かつ下側のラミネートフィルム外装体１０２にも突起膨らみ部１１６を設置するようにした。上側と下側のラミネートフィルム外装体に突起膨らみを設定するので、突起膨らみの高さは、図１１（Ａ）に示す高さＨに対して、それぞれ半分のＨ／２の高さにすることが可能となる。

その状態にて図１２（Ｂ）に示すように下側に湾曲させると、上側のラミネートフィルム外装体１０１の突起膨らみ部１１５に形成された波は伸ばされ、下側のラミネートフィルム外装体１０２の突起膨らみ部１１６に形成された波は圧縮される。

一方、図１２（Ｃ）に示すように、上側に湾曲させるとその逆で、上側のラミネートフィルム外装体１０１の突起膨らみ部１１５に形成された波は圧縮され、下側のラミネートフィルム外装体１０２の突起膨らみ部１１６に形成された波は伸ばされる。

図１１に示す、片側にのみ突起膨らみ１０３を設置すると、突起膨らみ１０３の天面は、下側への湾曲の場合は伸びのみ、上側の湾曲の場合は縮みのみとなるが、その度合いは大きい。しかし、図１２（Ａ）に示すように、両側に突起膨らみを設置すると、下側への湾曲および上側の湾曲ともに、片側の突起膨らみの天面は伸び、他方の突起膨らみの天面は縮むものの、その伸び縮みの度合いは小さくなる。そのため、突起膨らみの高さが高い場合、図１２（Ａ）に示すように、両側に突起膨らみを設定することで、湾曲時のシワの発生に対してとても有効である。

上記実施の形態にて、変形湾曲時におけるシワやクラックに対しての具体的対策を個別に記述してきたが、それぞれの方法を複数組み合わせることで、さらなる効果を得ることができる。

一例として、図１３に、上側のラミネートフィルム外装体１０１と下側のラミネートフィルム外装体１０２に、それぞれ突起膨らみ部１１５、１１６を設定し、その突起膨らみ部１１５、１１６の天面に、どの方向にも伸縮できるように同心円状の凹凸波形状（同心円状の山の稜線または谷の稜線１１１）を形成し、また、突起膨らみの側面１１３をなだらかな斜面にして、なおかつ波形状を設置した場合の状態図を示す。薄型パウチ電池の使用状況や要求仕様に合わせて、最適なラミネートフィルム外装体の形状を選択する必要がある。

本発明のフレキシブル電池は、外力が作用し湾曲や変形してしまう、コンパクトな携帯電子機器、携帯電子端末などの動力源として使用される、薄型パウチ電池に適用可能である。

１０１，１０２，２０１，２０２ ラミネートフィルム外装体
１１１ 同心円状の山の稜線または谷の稜線
１０４，１１３，１１４ 突起膨らみの側面
１０３，１１５，１１６，２０９ 突起膨らみ部

Claims (5)

1. シート状の電極、セパレータ、および電解質を含む電極群を挟み込むラミネートフィルム外装体において、
   一方のラミネートフィルム外装体、若しくは、前記電極群を挟み込み対向する他方のラミネートフィルム外装体はどの方向にも伸び縮みし、
   前記ラミネートフィルム外装体は、その断面は波形状であり、かつ、当該波の山の頂点の稜線および谷の稜線は湾曲しながら連続していること、
   を特徴とするフレキシブル電池。
2. 前記ラミネートフィルム外装体において、電極群を収容するために設置された突起膨らみの側面部が、６０度以下の斜面形状に設定されている、請求項１記載のフレキシブル電池。
3. 前記ラミネートフィルム外装体において、前記電極群を収容するために設置された突起膨らみの側面部に、凹凸形状や波形状が形成されてなる、請求項２記載のフレキシブル電池。
4. 前記ラミネートフィルム外装体において、前記電極群を収容するために設置された突起膨らみを形成した後もしくは同時に、請求項１〜３に記載のいずれかの形状が加工される、
   フレキシブル電池。
5. 上記ラミネートフィルム外装体において、前記電極群を収容するための突起膨らみ形状が、片側のラミネートフィルム外装体とそれに対向する反対側のラミネートフィルム外装体
   の両方に設定されている、請求項１〜４の何れか一項に記載のフレキシブル電池。

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