JP6537198B2 - 電池容器、及びフィルム包装電池 - Google Patents

Description

本発明は電池容器、及びフィルム包装電池に関する。

従来、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタ等の電池素子（電解質を含む全ての充電・発電要素）を収容する電池容器として、優れた耐水蒸気透過性を有する金属製容器が多用されている。しかし、金属容器は重く、嵩張り、包装工程も複雑で生産性に欠ける。特に、容器本体と蓋体との溶接は多くの工数を必要とし、量産性の観点からも問題がある。また、電気自動車用のリチウム電池等は、車載する数が多いので、容器は軽くコンパクトであることが望まれている。
これらの要望に対して、基材層、アルミニウムなどの金属箔、シーラント層から構成される積層体を袋状にしたパウチタイプ、又は前記積層体をプレス成型して凹部を形成し、該凹部にリチウムイオン電池本体を収納するエンボスタイプ（「絞り加工タイプ」ともいう。）等のフィルム包装電池が開発されている（例えば特許文献１〜２）。
絞り加工タイプの電池容器は、多少厚い電池素子でも収容でき、電池素子の充填包装が容易であること、容積効率（電池容器の全体積に対する容積の比）が高く、軽量化しやすく、コストが低い、といったメリットがある。

特開２００２−２１６７１３号公報 特開２０１０−２６２９３２号公報

しかしながら、絞り加工タイプの電池容器は、特許文献１，２に記載されるように、スリップ剤や流動パラフィン層等を用いると、金型と包材の表面の滑りがよくなるので、深く絞り加工できる。しかし、絞り性を上げても、金属箔を三次元形状に絞るので、絞り深さには限界があり、絞り成型容器の深さとしては１０ｍｍ程度が上限であった。そのため、大容量の厚い電池素子を収容することができないという課題があった。
また、隅部が特に強く引き伸ばされるので、金属箔が薄くなったり、金属箔に多数のピンホールが発生したりする。金属箔の薄い部分やピンホールから水分が浸入すると、電解液と反応し、フッ酸等が生成する。このため、電極部材の溶着部等が劣化し、電解液が漏洩するといった問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、絞り加工タイプの電池容器と同様に、軽量で、容積効率が高く、大容量の厚い電池素子も容易に収容可能とするために電池素子の充填包装が容易で、任意の厚さに設計可能な電池容器、それを用いたフィルム包装電池及び製造効率の高い電池容器の製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、以下の電池容器を提供する。
（１）金属箔の一方の面に溶着層を有し、前記金属箔の他方の面に保護層を有する積層フィルムから形成された容器本体と、蓋材とを有する電池容器であって、前記溶着層を前記容器本体の内面側にしてなり、前記容器本体の周壁は、前記容器本体の底部から折り線で折られて立ち上がる４つの壁面が、天面が前記蓋材との溶着面となる樹脂成型体に溶着されて連結してなり、前記４つの壁面のうち、少なくとも対向する一対の前記壁面のそれぞれの前記溶着層に、前記樹脂成型体の表面が溶着されてなることを特徴とする電池容器。
（２）前記樹脂成型体は、板体であり、前記板体の一方の側面が、前記蓋材との溶着面となることを特徴とする（１）の電池容器。
（３）前記板体の両端に、前記壁面が溶着される端壁補強板を有することを特徴とする（２）の電池容器。
（４）前記樹脂成型体が枠体であり、前記枠体の天面が、前記蓋材との溶着面となり、前記枠体の外周表面と、前記４つの壁面とが溶着されてなることを特徴とする（１）の電池容器。

本発明は、以下の電池容器の製造方法を提供する。
（５）金属箔と溶着層とを有する積層フィルムから形成された容器本体と、蓋材とを有する電池容器の製造方法であって、前記溶着層を上側として配置された長尺の前記積層フィルムの両側辺の溶着層に、分断されて複数の樹脂成型体となる長尺の樹脂板を溶着する樹脂板溶着工程と、長尺の前記積層フィルムの両側辺において、前記樹脂板が複数の前記樹脂成型体として残り、かつ隣接する前記樹脂成型体同士の間において、隣接する前記樹脂成型体同士の対向する二つの面に溶着される長さより長い前記積層フィルムが残るように、前記樹脂板と前記積層フィルムを切欠いて前記樹脂成型体を切り出す板体切り出し工程と、前記樹脂成型体が残された前記積層フィルムを、両辺の前記樹脂成型体が対向するように直線からなる折り線で折り曲げて立ち上げ、前記樹脂成型体の下端に接する前記積層フィルムを前記樹脂成型体に溶着して、側壁を形成する側壁形成工程と、前記積層フィルムの切欠きが存在する部分を、前記樹脂成型体の両端の根本から、直線からなる折り線で折り曲げて立ち上げ、前記樹脂成型体の両端に接する前記積層フィルムを前記樹脂成型体に溶着して、対向した端壁を形成する工程と、を有することを特徴とする電池容器の製造方法。
（６）金属箔と溶着層とを有する積層フィルムから形成された容器本体と、蓋材とを有する電池容器の製造方法であって、前記溶着層を上側として配置された長尺の前記積層フィルムの両側辺において、複数の前記容器本体の底部となる部分同士の間に、隣接する樹脂成型体同士の対向する二つの面に溶着される部分の長さより長い前記積層フィルムが残るように、前記樹脂成型体の主面の幅で切欠いて、前記容器本体の前記底部となる部分から前記樹脂成型体に溶着される前記積層フィルムの側縁が複数の自由端として外方に広がるように切欠きを設けるフィルム切欠き工程と、前記積層フィルムの前記容器本体の前記底部の四隅となる部分に前記樹脂成型体の外周面の角を一致させて配置し、前記樹脂成型体を前記積層フィルムの溶着層に溶着する樹脂成型体溶着工程と、前記積層フィルムの切欠きが存在する部分と自由端とを前記樹脂成型体の根本から、直線からなる折り線で折り曲げて立ち上げ、それぞれ前記樹脂成型体に重ねて溶着し、前記容器本体の周壁を形成する工程と、を有することを特徴とする電池容器の製造方法。

本発明は、以下のフィルム包装電池を提供する。
（７）（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の電池容器を用いたフィルム包装電池であって、容器本体に電池素子を収納し、蓋材で封止したことを特徴とするフィルム包装電池。

本発明の電池容器及びフィルム包装電池によれば、絞り加工タイプの電池容器と同様に、電池容器本体の底部と周壁が薄い金属箔を含む積層フィルムで構成されるので、電池容器のバリア性が高く、軽量で、容積効率が高い。しかも、絞り加工タイプの電池容器と異なり、周壁が樹脂成型体で連結されているので、保形性に優れる。また、金属箔を含む積層フィルムを折り線で折り曲げるだけで、三次元形状に絞らないので、金属箔が薄くても、金属箔に亀裂や多数のピンホールが発生したりすることがない。これにより、電池容器本体の深さを自由に設計できるので、容量の大きい厚い電池素子も容易に収納が可能である。また、今まで厚みを下げると絞り加工タイプの容器に使用できなかった絞り加工性の低い金属箔や伸びが小さいため絞り加工に適さない金属箔を用いた積層フィルムも自由に使用できる。
さらに、樹脂成型体が蓋材溶着面を有するので、フィルム包装電池の少なくとも対向する二辺は、蓋材を樹脂成型体に溶着して封止できる。これにより、蓋材の溶着部が電池容器の外方に延出しないので、電池がコンパクトになり、複数の電池を集積して用いる場合に、集積体の体積を小さくすることができる。また、複数の電池の保管時や集積時の取扱性にも優れる。
本発明の電池容器及びフィルム包装電池の製造方法によれば、長尺の積層フィルムを用いて、複数の電池容器本体を形成する。これにより、ロール、ボビン巻きやカセ巻きに巻き取られた積層フィルムや樹脂成型体が溶着された積層フィルムを、巻き戻しながら、電池容器やフィルム包装電池を連続的に製造できるので、生産効率が高い。

第１形態例の電池容器を示す図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａにおける断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂにおける断面図である。 第１形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池を示す斜視図である。 第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 図７に示す長尺の積層フィルムを説明するための平面図である。 長尺の積層フィルムを用いた第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第１形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いて製造された第１形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いて製造された第１形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池の製造工程の一部を示す斜視図である。 第２形態例の電池容器を示す図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は図１３（ａ）のＣ−Ｃにおける断面図である。 第２形態例に用いる樹脂成型体の別の一例を示す断面図である。 第２形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 第２形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第２形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第２形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いて製造された第２形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池の製造工程の一部を示す斜視図である。 第３形態例の電池容器を説明する図である。（ａ）は本形態例の電池容器を示す斜視図、（ｂ）は本形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池を示す斜視図である。 第３形態例の電池容器の製造工程の一部を示す図である。（ａ）は樹脂板を積層フィルムに溶着した様子を示す斜視図、（ｂ）は樹脂板を切断して樹脂成型体とした様子を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第３形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第３形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第３形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いて製造された第３形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池の製造工程の一部を示す斜視図である。 第４形態例の電池容器を示す図である。（ａ）は 本形態例の電池容器を示す斜視図、（ｂ）は本形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池を示す斜視図である。 第４形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第４形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いた第４形態例の電池容器の製造工程の一部を示す斜視図である。 長尺の積層フィルムを用いて製造された第４形態例の電池容器を用いたフィルム包装電池の製造工程の一部を示す斜視図である。

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形態例＞
図１に示す本形態例の電池容器１０は、電池素子５が収納されて図２に示す本形態例のフィルム包装電池２０となる。本形態例のフィルム包装電池２０は、二次電池や電気二重層キャパシタ等である。

本形態例のフィルム包装電池２０は、電池容器１０の内側に、正極板と、負極板と、セパレータと、電解液とを有する電池素子５が収納されている。なお、電池素子５は、電解質を含む全ての充電・発電に必要な要素を全て含むものである。
本形態例のフィルム包装電池２０は、正負の電極板に電気的に接続された正極リードと負極リードが電池容器１０から互いに反対の方向へ突出している。リードは、電極板に取り付けられて電気的に接続される。
セパレータとしては、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂から作られた多孔フィルム、不織布や織布など、電解液を含浸することができるシート状の部材が用いられる。

図１（ａ）〜（ｃ）に示す電池容器１０は、金属箔と溶着層とを有する積層フィルム１からなる容器本体４を有する。電池容器１０は、容器本体４の対向する一対の側面の溶着層に樹脂成型体２が溶着されている。電池容器１０は、平面視矩形に形成された底部４１と、この底部４１の端縁から立ち上がる一対の端壁４２、４２及び側壁４３、４３と、側壁４３に溶着された板状の樹脂成型体２と、端壁４２の端部から外方に延出するリード挟持部４４とを有する。
図２に示すフィルム包装電池２０は、電池容器１０に電池素子５が収納されて、蓋材３で密閉される。蓋材３は、容器本体４の開口部において、樹脂成型体２の蓋材溶着面とリード挟持部４４に溶着されている。リード挟持部４４と蓋材３にリードが挟まれている。

容器本体４の周壁は、端壁４２、４２と側壁４３、４３が直線からなる折り線で折られて四角い底部４１から立ち上がり、樹脂成型体２の端部で連結して形成されている。容器本体４は、底部４１から周壁が立ち上がる部分が屈曲部を有しない直線からなる折り線で折られた積層フィルム１で形成されているので、金属箔を三次元形状に絞る必要がない。 そのため、容器本体４の深さに制限はなく、隅部が特に強く引き伸ばされて金属箔が薄くなり、金属箔に亀裂や多数のピンホールが発生したりすることもない。

容器本体４を形成する積層フィルム１は、金属箔と最内層に熱可塑性樹脂からなる溶着層が積層された積層フィルムである。
本形態例においては、積層フィルム１は、片面のみに溶着層を有する。積層フィルム１は、溶着層が容器本体４の最内層となる。
本形態例に用いる積層フィルム１は、金属箔の溶着層とは反対の側に樹脂からなる保護層が積層されている。
保護層は、金属箔が水分や電解液により腐食したり、金属箔が他の物品と接触して損傷したりすることを防止する。保護層は、溶着層に比べて融点が高い熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂によって形成されることが好ましい。

積層フィルム１の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンナフタレートなどのポリエステルあるいは６ナイロンや６６ナイロンなどのポリアミドなどの樹脂によって形成された保護層と、ステンレススチールやアルミニウムなどの金属箔と、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンによって形成された溶着層とを積層したものを挙げることができる。
保護層は、二軸延伸されていると耐熱性と強度が高くなるので好ましく、複数層が積層されていてもよい。
各層の積層には、ドライラミネート、押出ラミネートや熱圧着ラミネート等の公知の方法を採用できる。

積層フィルム１の金属箔は、積層フィルム１に酸素や水蒸気などの気体遮断性を付与するバリア層として機能する。金属箔としては、例えば、アルミ箔、アルミ合金箔、ステンレス箔、鉄箔、銅箔や鉛箔を挙げることができる。
これらのうち、比重が小さく、展延性（延びやすさ）および熱伝導性に優れることから、アルミ箔やアルミ合金箔が好ましい。熱伝導性に優れると、電池素子が発熱した場合の放熱性が向上する。アルミ箔の厚さは、バリア性の確保や加工適性その他を考慮すると、６μｍ〜２００μｍの範囲であることが好ましい。アルミ箔の厚さが６μｍに満たないと、ピンホールの発生が多くなり、バリア性が低下することがある。

また、ステンレス箔は、アルミ箔に比べて熱伝導性に劣るが、引っ張り強度と耐食性が高い。耐食性が高い金属箔は、容器本体４における金属箔より内側の溶着層が損傷して電池容器１０内部に充填された電解液が接触しても腐食しにくく、気体遮断性を維持できる点で好ましい。ステンレス箔を用いる場合は、耐食性に優れるＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６などのオーステナイトが好ましく、特にＳＵＳ３１６が好ましい。ステンレス箔の厚さは、１０μｍ〜１５０μｍの範囲とすることが好ましい。ステンレス箔の厚さが１０μｍに満たないと、ピンホールの発生が多くなり、バリア性が低下する。また、ステンレス箔の厚さが１５０μｍを超えると、剛性が高くて加工しにくい。

積層フィルム１の溶着層に用いる樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖線状ポリエチレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、カルボン酸変性ポリエチレン等のポリエチレン（ＰＥ）系樹脂やプロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体、カルボン酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂、などのポリオレフィンを挙げることができる。

図２に示すように、本形態例においては、蓋材３として、積層フィルム１と同じ積層構成の別の部材を用いている。蓋材３は、積層フィルム１と一体になっていて、その一部が折り畳まれたものであってもよい。
蓋材３が積層フィルム１と一体になっていると、積層フィルム１が折られる容器本体４の天面の稜線が積層フィルム１で覆われるので、樹脂成型体２が薄い板状であっても、バリア性の低下が小さいので好ましい。なお、積層フィルム１が折られる容器本体４の天面の稜線に対向する稜線も積層フィルム１で覆われることが好ましい。この場合は、積層フィルム１の幅を広くし、積層フィルム１の外面にも溶着層を設けて、はみ出した蓋材３を容器本体４の側壁４３の外面に溶着して固定することが好ましい。

本形態例においては、蓋材３が積層フィルム１と同じ幅の別の部材になっている。この場合は、容器本体４の天面の稜線が蓋材３で覆われないが、樹脂成型体２の厚みにより、通常、バリア性の低下は小さい。
容器本体４の天面の稜線を蓋材３で覆う場合は、蓋材３の幅を容器本体４の幅よりも広くして、樹脂成型体２の上端面を全部覆うように溶着することが好ましい。これにより、樹脂成型体２が薄い板状であっても、バリア性の低下が小さいので好ましい。この場合は、積層フィルム１の外面にも溶着層を設けて、はみ出した蓋材３を容器本体４の側壁４３の外面に溶着して固定することが好ましい。

蓋材３の積層構成が積層フィルム１と異なる場合は、金属箔と溶着層とを有する積層フィルムであることが好ましい。但し、金属箔に近いバリア性を有する厚い樹脂板を用いる場合は、金属箔を有しなくてもよい。
蓋材３が金属箔と溶着層とを有する積層フィルムである場合は、積層フィルム１と同様な保護層が積層されたものが好ましい。

本形態例の電池容器１０は、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、容器本体４の両側の側壁４３、４３の内面に、側壁４３と同じ長さの蓋材溶着面を有する樹脂成型体２、２が互いに対向して溶着されている。樹脂成型体２の幅は、側壁４３と同じである。
本形態例においては、樹脂成型体２は、容器本体４の底部４１側の下端面と開口部側の蓋材溶着面となる上端面と長さ方向の両端に側端面を有する板状に形成されている（以下、「樹脂成型体２」を「板体２」ということがある）。

板体２は、主面が側壁４３に溶着され、長さ方向の端面である側端面が端壁４２に溶着され、下端面が底部４１に溶着されている。板体２の上端面は、蓋材３との溶着面となる。板体２は、これらの溶着面を有していれば、板状でなくともよい。例えば、板体２の中央部がくり抜かれた枠体であってもよいし、二本または三本以上の橋梁の橋脚と床盤のような橋渡し形状であってもよい。
なお、本明細書において、「主面」とは、複数の面の内、最も広い面を意味する。

樹脂成型体２を形成する樹脂としては、積層フィルム１の溶着層と溶着可能な樹脂を用いることができる。この樹脂は、積層フィルム１の溶着層の樹脂と同じものを用いることが好ましいが、積層フィルム１の溶着層と溶着できれば異なるものを用いても良い。
樹脂成型体２の厚さは、２〜５ｍｍであることが好ましい。樹脂成型体２の厚さが２ｍｍ以上であると、端壁４２や蓋材３との溶着強度に優れる。また、端壁４２と側壁４３との連結部が積層フィルム１で覆われていなくても、板体２の厚みによりバリア性の低下が小さい。樹脂成型体２の厚さが５ｍｍ以上であっても、溶着強度やバリア性のさらなる向上は望めず、電池容器１０の容積効率が低下する。

本形態例においては、図１（ａ）に示す容器本体４の端壁４２は、樹脂板で補強されておらず、実質的に積層フィルム１からなる。但し、端壁４２の両端は、板体２の側端面に溶着されている。これにより、容器本体４の端壁４２が側壁４３に近接した状態で板体２の側端に固定されて連結し、本体容器４の周壁が形成される。また、板体２の側端によりの端壁４２の保形性が強化される。
容器本体４の端壁４２と側壁４３は、近接した状態で連結されるが、連結部の稜線は、板体２の厚みによりバリア性の低下が小さい。

容器本体４のリード挟持部４４は、積層フィルム１が端壁４２の上端で水平に折り曲げられて、容器本体４の外方に延出されている。
図２に示すように、蓋材３が板体２の上端面である蓋材溶着面と容器本体４のリード挟持部４４とに溶着されて、リードを挟持すると共に、容器本体４の開口部を塞いでいる。

本発明の電池容器１０の製造方法の一例として、独立した容器本体４の例を図３〜図５を参照して説明する。
まず、図３に示すように、容器本体４の側壁４３となる積層フィルム１の両側辺の溶着層に、板体２と同じ幅と厚さの樹脂板２１を溶着する。溶着に際しては、樹脂板２１と積層フィルム１との両側縁を一致させる。
本形態例においては、樹脂板２１を積層フィルム１の側辺全体にわたって溶着しているが、板体２となる長さを確保できれば、側辺の一部に溶着してもよい。また、板体２として溶着すべき部分は、上端の蓋材溶着面と両側端面が固定されればよいので、板体２の主面の全面でもよいし、周縁のみでもよい。

樹脂板２１の溶着に際しては、超音波シールやヒートシール等の公知の方法で、積層フィルム１側から溶着することが好ましい。あるいは、積層フィルム１を金型に入れ、その両側辺の溶着層に樹脂板２１を射出成型してもよい。また、積層フィルム１を製造する際、金属箔が積層されたフィルムに溶着層と樹脂板２１を異形押出して積層してもよい。 さらには、樹脂板２１を用いることなく、板体２を射出成型で直接形成し、積層フィルム１に金型内で側壁４３、４３となる部分に溶着してもよい。この場合は、底部４１となる部分を残して積層フィルム１の４隅を切断し、端壁４２、４２およびリード挟持部４４、４４となる部分と側壁４３、４３となる部分が自由端として残るような十文字形状に形成しておくことが好ましい。なお、板体２を溶着してから、積層フィルム１の４隅を切断することもできる。
なお、本明細書において、「自由端」とは、自由に動くことができる端部を意味する。

本形態例においては、図４に示すように、積層フィルム１の四隅を樹脂板２１の主面の幅で積層フィルム１を切欠いて、樹脂板２１から板体２を切り出す。板体２の主面の寸法が容器本体４の側壁４３の寸法と一致するように樹脂板２１から切り出すことにより、樹脂板２１が板体２となる。従って、板体２の側端面は、この時の切断面によって形成される。
樹脂板２１と積層フィルム１の側辺とを切欠く方法としては、打抜き金型を用いて樹脂板２１と積層フィルム１の側辺とを一括して打ち抜く方法やレーザー光線を用いた切断等を採用できる。
打抜き金型を用いた打ち抜きは、樹脂板２１の切り出しを、簡易な装置で、短時間で行える点で好適である。

図４に示すように、樹脂板２１と積層フィルム１の側辺とを一括して切断すると、積層フィルム１には、板体２が溶着された部分と板体２が存在しない二枚の自由端とが残る。これらの自由端は、端壁４２とリード挟持部４４となる部分である。
そして、図５に示すように、積層フィルム１に溶着された板体２を積層フィルム１の上に立つように折り曲げて、積層フィルム１側から板体２の下端面と積層フィルム１を溶着して固定する。

次に、積層フィルム１の二枚の自由端を前記樹脂成型体２の根本から折り曲げて、板体２、２のそれぞれの両側端面に密着させ、積層フィルム１側から溶着する。これにより、容器本体４の端壁４２と側壁４３が近接して板体２に固定され、容器本体４の壁面が連結されて周壁が完成する。
そして、端壁４２から延出する自由端を、外側に水平に折り曲げてリード挟持部４４を形成すると、図１（ａ）、（ｂ）に示す本形態例の電池容器１０が得られる。
なお、リード挟持部４４の形成は、端壁４２の形成と同時に行なってもよい。

得られた電池容器１０に電池素子５を入れ、開口部に蓋材３を載置し、電池容器１０の板体２の上端面とリード挟持部４４との両方に蓋材３を溶着する。この様にして、蓋材３とリード挟持部４４とでリードを挟持すると共に、電池容器１０の開口部を塞ぐと、図２に示す本形態例のフィルム包装電池２０が得られる。

なお、本形態例の電池容器１０およびフィルム包装電池２０は、長尺の積層フィルム１を用いて効率よく製造することが可能である。以下、その製造方法の一例を図６〜図１２を参照して説明する。
本形態例の電池容器１０の製造方法は、樹脂板溶着工程、板体切り出し工程、側壁形成工程および壁面連結工程を有する。これらの工程は、概ね、独立した容器本体４の製造方法と同じである。以下、個々の工程について異なる点のみを説明する。

＜樹脂板溶着工程＞
図６に示すように、長尺の積層フィルム１の両側辺の溶着層に、複数の板体２となる長尺の樹脂板２１を溶着する。長尺の積層フィルム１は、リードが露出するための開口が設けられている。開口を設ける方法としては、打抜き金型を用いて打ち抜く方法やレーザー光線を用いた切断等を採用できる。
長尺の樹脂板２１の溶着方法は、独立した容器本体４の製造方法における積層フィルム１と樹脂板２１との溶着方法と同様である。

長尺の積層フィルム１の開口は、後述する壁面連結工程で得られる容器本体４の帯を、そのままフィルム包装電池２０の製造方法に適用するためのものである。容器本体４の帯から、独立した容器本体４を複数切り出してフィルム包装電池２０を製造する場合は、開口はなくともよい。
長尺の積層フィルム１に開口を設ける場合は、長尺の樹脂板２１を溶着した後でもよいが、最初に長尺の積層フィルム１に開口を設けると作業性がよいので好ましい。

＜板体切り出し工程＞
図７に示すように、独立した容器本体４の製造方法と同様に、長尺の樹脂板２１を溶着した長尺の積層フィルム１から複数の板体２を切り出す。切り出すに際し、図８に示すように、隣接する板体２間の積層フィルム１のみからなる部分が開口を有する連結部とリード挟持部４４、４４および端壁２２、２２となる部分からなるように切り出す。
従って、隣接する板体２間の積層フィルム１は、板体２の隣接する二つの切断面（側端面）に溶着される長さより、連結部と二つのリード挟持部４４の分だけ長い。

図８について説明すると、積層フィルム１の開口の端縁から外方に延びる二本の二点鎖線１ａ、１ａは、連結部を切断除去するための仮想の切断予定線である。この切断予定線１ａ、１ａは、完成した容器本体４またはフィルム包装電池２０が複数連結された帯を、二組の切断予定線１ａ、１ａに挟まれる連結部を切断除去して分断する。二組の切断予定線１ａ、１ａの幅は、連結部を切断除去できれば、開口の幅より狭くてもよい。
また、板体２の側端面同士を結ぶ二点鎖線１ｂは、容器本体４の底部４１となる部分と端壁２２となる部分の境界線である。この境界線１ｂは、積層フィルム１を板体２に溶着して、端壁２２を形成する際に、谷折りされる。
また、この境界線１ｂと切断予定線１ａ、１ａとの間にある二点鎖線１ｃは、容器本体４の端壁２２となる部分とリード挟持部４４となる部分の境界線である。この境界線１ｃは、端壁２２を形成する際に、山折りされる。
なお、図６〜図１２には、連続した二つの電池容器１０が形成される例が図示されているが、通常は、三つ以上の電池容器１０が形成される。

＜側壁形成工程＞
図９に示すように、独立した容器本体４の製造方法と同様に、切り出した複数の板体２が積層フィルム１の上に立つように積層フィルム１を折り曲げ、複数の板体２のそれぞれの下端面と積層フィルム１とを溶着して固定すると、複数の側壁４３が形成される。

＜壁面連結工程（端壁を形成する工程）＞
板体２が溶着された側壁４３同士間の積層フィルム１の端壁４２となる部分を、図８に示した二点鎖線に沿って、垂直に谷折りし、水平に山折りして、連結部と二つのリード挟持部４４となる部分を水平に持ち上げて板体２の側端面に密着させる。
そして、独立した容器本体４の製造方法と同様に、積層フィルム１を板体２の側端面に溶着して固定すると、図１０に示す複数の容器本体４が連結部で連結された電池容器１０の帯が得られる。
得られた容器本体４の帯の連結部を切断除去して分断すると、図１に示す本形態例の電池容器１０が得られる。
得られた電池容器１０の帯は、分断せずに電池容器１０として用いることもできる。

次に、電池容器１０の帯を分断せずに電池容器１０として用いるフィルム包装電池２０の製造方法について説明する。
本形態例のフィルム包装電池２０の製造方法は、本発明の電池容器１０の製造方法に電池素子収納工程と封止工程を付加したものである。以下、電池素子収納工程と封止工程について説明する。

＜電池素子収納工程＞
本形態例のフィルム包装電池２０の製造方法は、まず、図１１に示すように、電池容器１０の帯のそれぞれの電池容器１０に電池素子５を収納する。
電池素子５の収納に際しては、電池容器１０から互いに反対の方向へ突出する正極リードと負極リードのそれぞれの端部が連結部の開口内に位置するように収納する。

＜封止工程＞
本形態例においては、複数の蓋材３が連結した長尺の蓋材３を用いる。この蓋材３は、電池容器１０の帯の連結部と同様に、開口を備える連結部を有する。開口の大きさは、電池容器１０の帯の連結部と異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。なお、独立した複数の蓋材３を用いることもできる。
本形態例において用いる長尺の蓋材３の連結部は、容器本体４の帯の連結部と幅と長さが同じで、同一形状の開口が同一の間隔で形成されている。なお、通常は帯同士の長さは一致していなくてもよい。

電池素子５が収納された電池容器１０の帯の開口と長尺の蓋材３の開口とが一致するように蓋材３を重ね、蓋材３側から、それぞれの容器本体４の板体２の上端面とリード挟持部４４との両方にそれぞれの蓋材３を溶着する。この様にして、それぞれの蓋材３とそれぞれの電池容器１０のリード挟持部４４との間にリードを挟持すると共に、それぞれの電池容器１０の開口部を塞ぐと、図１２に示すフィルム包装電池２０の帯が得られる。
得られたフィルム包装電池２０の帯の連結部を切断除去すると、図２に示すフィルム包装電池２０が完成する。
また、得られたフィルム包装電池２０の帯は、そのまま完成品としてもよい。

＜第２形態例＞
図１３に示すように、本形態例の電池容器１０が第１形態例の電池容器１０と異なる点は、板体２の下端面の長さが上端面の長さに比べて短く形成されている点のみである。本形態例においては、板体２の側端面は上端面に対して鋭角に傾斜しているので、第１形態例に比べて、端壁４２の底面４１やリード挟持部４４対する屈曲角度が小さい。そのため、本形態例の電池容器１０は、積層フィルム１や蓋材３にバリア層として剛性の高いステンレス箔を用いる場合に好適である。また、容器本体４の開口部が底部４１に比べて広いので、電池素子５収納する際に作業性がよい。
以下、本形態例の電池容器１０が第１形態例の電池容器１０と異なる点のみを説明する。

本形態例の電池容器１０で用いる板体２の両側端面は、上端面に対して鋭角に傾斜して形成されている。図１３に示された板体２の主面は、台形であるが、例えば、図１４に示すように、板体２の側端面が上端面側から下端面側に行くにしたがって傾斜角が９０度に近くなるように湾曲していてもよい。あるいは逆に、図１３に示す板体２において、下端面から上端面側に行くにしたがって傾斜角が９０度に近くなるように湾曲していてもよい。
特に、図１４に示す板体２を用いた場合は、蓋材３をリード挟持部４４に溶着する際に、板体２の上端面と側端面とで形成される鋭角な先端の稜線を容易に溶融できるので、蓋材３を気密に密閉できる。

図１３に示すように、本形態例の電池容器１０は、板体２の下端面の長さが上端面の長さに比べて短い。
図１５に示すように、本形態例の電池容器１０は、板体２の下端面の長さが上端面の長さに比べて短くなるように、積層フィルム１に溶着した樹脂板２１から板体２を切り出すこと以外は、第１形態例と同様にして、作製することができる。
なお、板体２、２は、必ずしも、板体２の両側端面が鋭角に形成される必要はなく、それぞれ対向する側端面の一方が上端面に対して鋭角に傾斜し、他方が第１形態例のように垂直に形成されていてもよい。

本形態例の電池容器１０に電池素子５を収納し、第１形態例と同様に蓋材３を溶着すると、図１６に示す本形態例のフィルム包装電池２０が完成する。
なお、本形態例の電池容器１０およびフィルム包装電池２０も、長尺の積層フィルム１を用いて効率よく製造することが可能である。その製造方法の一例としては、第１形態例の板体切り出し工程において、図１７に示す下端面の長さが上端面の長さに比べて短い板体２を切り出すように変更すれば、図１８に示す複数の電池容器１０が連結部で連結された電池容器１０の帯が得られる。
得られた電池容器１０の帯の連結部を切断除去して分断すると、本形態例の電池容器１０が得られる。

本形態例においても、得られた電池容器１０の帯は、分断せずに電池容器１０として用いることもできる。
そして、電池容器１０の帯を分断せずに電池容器１０として用い、第１形態例の電池素子収納工程および封止工程と同様にして、図１９に示すフィルム包装電池２０の帯が得られる。
得られたフィルム包装電池２０の帯の連結部を切断除去すると、図１６に示すフィルム包装電池２０が完成する。
また、得られたフィルム包装電池２０の帯は、そのまま完成品としてもよい。

＜第３形態例＞
図２０に示すように、本形態例が第１形態例と異なる点は、板体２が両側端面に、電池容器１０としたときに、それぞれ内方に延びる端壁補強板２ｈ、２ｈを備える点のみである。本形態例においては、板体２の側端面が端壁補強板２ｈ、２ｈにより端壁４２が補強されるので、電池容器１０の保形性が高い。
以下、本形態例の電池容器１０が第１形態例の電池容器１０と異なる点のみを説明する。

図２０（ａ）に示すように、本形態例の電池容器１０は、板体２の両側端面に端壁補強板２ｈ、２ｈを備え、板体２の主面が容器本体４の側壁４３の溶着層に溶着されている。板体２の側端面である端壁補強板２ｈの主面は、容器本体４の端壁４２の溶着層に溶着されている。板体２の端壁補強板２ｈの下端面は、容器本体４の底面４１の溶着層に溶着されている。板体２の端壁補強板２ｈの上端面は、蓋材３の溶着層に溶着される。

本形態例の独立した電池容器１０を作製するに際して、本形態例における板体２は、第１形態例における板体２に比べて形状が複雑なので、射出成型で形成することが好ましい。射出成型した板体２の端壁補強板２ｈの主面と下端面は、第１形態例における板体２の側端面と下端面と同様にして積層フィルム１に溶着することができる。

板体２の主面を積層フィルム１の両側辺の溶着層に溶着するに際して、板体２を直接射出成型で形成し、金型内で溶着してもよい。この場合は、積層フィルム１の４隅を予め切断して、端壁４２、４２およびリード挟持部４４、４４となる部分と側壁４３、４３となる部分が自由端として残る十文字形状に形成しておくことが好ましい。なお、板体２を溶着してから、積層フィルム１の４隅を切断することもできる。

本形態例の電池容器１０は、第１形態例と同様に、容器本体４の板体２を板体２となる樹脂板２１から切り出して製造してもよい。
板体２を切り出す場合は、図２１（ａ）に示すように、第１形態例の板体２の積層フィルム１に溶着されない主面において端壁補強板２ｈが立ち上がる樹脂板２１を用いて、図２１（ｂ）に示すように、端壁補強板２ｈの外面と同一面となる位置から外方の樹脂板２１を切断除去すること以外は、第１形態例の電池容器１０と同様にして切り出すことができる。

切り出した板体２の端壁補強板２ｈの主面や下端面は、それぞれ第１形態例における板体２の側端面や下端面と同様にして積層フィルム１に溶着することができる。
図２０（ｂ）に示すように、端壁補強板２ｈの上端面は、板体２の上端面と共に蓋材３に溶着される。
第１形態例と同様に、本形態例の電池容器１０の容器本体４に電池素子５を収納し、蓋材３を溶着すると、図２０（ｂ）に示す本形態例のフィルム包装電池２０が完成する。

なお、本形態例の電池容器１０およびフィルム包装電池２０も、長尺の積層フィルム１を用いて効率よく製造することが可能である。
その製造方法の一例としては、第１形態例の樹脂板溶着工程において、図２３に示す複数の板体２となる図２２の長尺の樹脂板２１を用いて、長尺の積層フィルム１の溶着層に溶着する。図２２に示すように、この長尺の樹脂板２１は、第１形態例の樹脂板２１の積層フィルム１に溶着されない主面において、複数の端壁補強板２ｈが立ち上がっている。

そして、第１形態例における板体切り出し工程と同様にして、図２３に示す複数の板体２が溶着された長尺の積層フィルム１を作製し、図２４に示すように、壁面連結工程において、積層フィルム１の幅方向の両端を複数の板体２の端壁補強板２ｈの主面に溶着して固定すると、複数の容器本体４が連結部で連結された電池容器１０の帯が得られる。
得られた電池容器１０の帯の連結部を切断除去して分断すると、図２０（ａ）に示す本形態例の電池容器１０が得られる。

本形態例においても、得られた電池容器１０の帯は、分断せずに電池容器１０として用いることもできる。
そして、電池容器１０の帯を分断せずに電池容器１０として用い、第１形態例の電池素子収納工程および封止工程と同様にして、図２５に示すフィルム包装電池２０の帯が得られる。
得られたフィルム包装電池２０の帯の連結部を切断除去すると、図２０（ｂ）に示すフィルム包装電池２０が完成する。
また、得られたフィルム包装電池２０の帯は、そのまま完成品としてもよい。

＜第４形態例＞
図２６に示すように、本形態例の電池容器１０が第１形態例の電池容器１０と異なる点は、樹脂成型体２が四角い枠体である点のみである（以下、「樹脂成型体２」を「枠体２」ということがある）。本形態例においては、枠体２により容器本体４の周壁全体が補強されるので、容器本体４の保形性が高い。
また、本形態例の電池容器１０は、枠体２と蓋材３だけでもリードを挟持することができるので、リード挟持部４４を省略することができる。この場合、リードを電池容器１０の任意の辺に挟持させることができる。
以下、本形態例の電池容器１０が第１形態例の電池容器１０と異なる点のみを説明する。

図２６（ａ）に示すように、本形態例の電池容器１０は、枠体２の外周面が容器本体４の側壁４３、４３と端壁４２、４２の溶着層に溶着されている。枠体２の下端面は、容器本体４の底部４１に溶着されている。図２６（ｂ）に示すように、枠体２の上端面は、蓋材３に溶着される。
本形態例における枠体２は、第１形態例における板体２に比べて形状が複雑なので、射出成型で作製することが好ましい。あるいは、筒状に押出成型して長手方向を切断して作製してもよい。

本形態例の独立した容器本体４を作製する一例としては、まず、枠体２を射出成型で作製する。枠体２は、平面から見た外周が容器本体４の底部４１と一致するように作製する。
次に、図２７に示すように、積層フィルム１の４隅を切断し、積層フィルム１を十文字形状に形成する。４隅の切断は、底部４１となる部分を中心に、端壁４２、４２およびリード挟持部４４、４４となる部分と側壁４３、４３となる部分が自由端として外方に広がる十文字形状に残す。
なお、枠体２を溶着してから、積層フィルム１の４隅を切断することもできる。

作製した枠体２を十文字形状に切断した積層フィルム１の溶着層に重ねて、枠体２の下端面を容器本体４の底部４１に積層フィルム１側から溶着する。枠体２を重ねるに際し、容器本体４の底部４１となる部分の境界に枠体２の外周を一致させる。
枠体２の下端面を底部４１に溶着するに際して、枠体２を直接射出成型で形成し、その時に金型内で積層フィルム１の溶着層に溶着してもよい。

そして、積層フィルム１の自由端を枠体２の根本から折り曲げて、端壁４２、４２となる部分と側壁４３、４３となる部分を枠体２の外周面に密着させ、枠体２の外周面を積層フィルム１の溶着層に積層フィルム１側から溶着すると、図２６（ａ）に示す本形態例の電池容器１０が完成する。
枠体２を積層フィルム１の溶着層に溶着するに際して、枠体２を直接射出成型で形成し、金型内で枠体２の下端面と外周面を積層フィルム１の溶着層に溶着してもよい。
本形態例の電池容器１０に電池素子５を収納し、第１形態例と同様に蓋材３を溶着すると、図２６（ｂ）に示す本形態例のフィルム包装電池２０が完成する。

なお、本形態例の電池容器１０およびフィルム包装電池２０も、長尺の積層フィルム１を用いて効率よく製造することが可能である。以下、その製造方法の一例を図２８〜図３０を参照して説明する。
本形態例の電池容器１０の製造方法は、樹脂板溶着工程、板体切り出し工程、側壁形成工程および壁面連結工程を有する。これらの工程は、概ね、独立した容器本体４の製造方法と同じである。以下、個々の工程について異なる点のみを説明する。

＜フィルム切欠き工程＞
まず、長尺の積層フィルム１に、第１形態例と同様にリードが露出するための開口を設ける。そして、積層フィルム１のみを切り出すこと以外は、第１形態例の板体切り出し工程と同様にして、独立した電池容器１０を作製する場合と同様な十文字形状の積層フィルムが開口を有する連結部で複数連結した積層フィルム１を作製する。
この積層フィルム１は、図２８に示すように、長尺の積層フィルム１の両側辺において、複数の容器本体４の底部４１となる部分同士の間に、隣接する枠体２、２同士の対向する二つの面に溶着される部分の長さより長い積層フィルム１が残るように、枠体２の主面である外周面の幅で切欠く。その結果、複数の容器本体４の底部４１となる部分から、枠体２に溶着されて側壁４３、４３となる積層フィルム１の側縁が複数の自由端として外方に広がっている。

＜樹脂成型体溶着工程＞
複数の枠体２を射出成型し、独立した電池容器１０を作製する場合と同様に、積層フィルム１の容器本体４の底部４１の四隅となる部分に枠体２の外周面の角を一致させて配置し、枠体２を長尺の積層フィルム１の底部４１となる部分の溶着層に溶着して、図２８に示す複数の枠体２が溶着された長尺の積層フィルム１を作製する。

＜壁面連結工程（周壁を形成する工程）＞
枠体２が溶着された長尺の積層フィルム１の切欠きが存在する部分と複数の自由端とを、枠体２の根本から折り曲げて立ち上げ、それぞれ枠体２の外周面に密着させ、枠体２の外周面を積層フィルム１の溶着層に積層フィルム１側から溶着して端壁４２、４２と側壁４３、４３を形成する。
そして、第１形態例の壁面連結工程と同様に、積層フィルム１の端壁４２となる部分を、垂直に谷折りし、水平に山折りして、連結部と二つのリード挟持部４４となる部分を水平に持ち上げて板体２の側端面に溶着して固定すると、複数の電池容器１０が連結部で連結された電池容器１０の帯が得られる。
得られた電池容器１０の帯の連結部を切断除去して分断すると、図２６（ａ）に示す本形態例の電池容器１０が得られる。

本形態例においても、得られた電池容器１０の帯は、分断せずに電池容器１０として用いることもできる。
そして、電池容器１０の帯を分断せずに電池容器１０として用い、第１形態例の電池素子収納工程および封止工程と同様にして、フィルム包装電池２０の帯が得られる。
得られたフィルム包装電池２０の帯の連結部を切断除去すると、図２６（ｂ）に示すフィルム包装電池２０が完成する。
また、得られたフィルム包装電池２０の帯は、そのまま完成品としてもよい。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して説明したが、本発明は、これらの形態例に限定されることなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々の変更が可能である。
例えば、電池容器１０としたとき、板体２が両側端面に、それぞれ内方に延びる端壁補強板２ｈ、２ｈを備える第３形態例において、予め射出成型した一対の板体２の端壁補強板２ｈの先端同士を対向するように配置して用いると、中間部が欠落した四角い枠体形状になるので、枠体からなる樹脂成型体２を用いる第４形態例と同様にして、電池容器１０およびフィルム包装電池２０を長尺の積層フィルム１を用いて効率よく作製できる。
また同様に、板体２が両側端面に端壁補強板２ｈ、２ｈを有しない第１および第２形態例においても、予め射出成型した一対の板体２同士を二の字状に対向するように配置して用いることで、第４形態例の場合と同様にして、電池容器１０およびフィルム包装電池２０を長尺の積層フィルム１を用いて効率よく製造できる。

また、第４形態例の電池容器１０およびフィルム包装電池２０において、枠体２に代えて、平面視、一辺に切欠きが存在したり、一辺が欠落したりしている枠体を用いることも可能である。この場合は、切欠きが存在したり、欠落したりしている辺をリード挟持部４４側に配置することが好ましい。
また、板体２の下端面の長さが上端面の長さに比べて短く形成されている板体２を用いる第２形態例において、対向する板体２の端部同士間に樹脂板を介在させて、枠体形状としてもよい。
さらに、正負の電極が互いに反対方向に延出する態様を示したが、正負の電極が一つの辺から同じ方向に延出するようにしてもよい。

１…積層フィルム、２…樹脂成型体（板体、枠体）、２１…樹脂板、３…蓋材、４…容器本体、４１…（容器本体の）底部、４２…（容器本体の）端壁、４３…（容器本体の）側壁、４４…（容器本体の）リード挟持部、５…電池素子、１０…電池容器、２０…フィルム包装電池。

Claims (5)

1. 金属箔の一方の面に溶着層を有し、前記金属箔の他方の面に保護層を有する積層フィルムから形成された容器本体と、蓋材とを有する電池容器であって、
   前記溶着層を前記容器本体の内面側にしてなり、
   前記容器本体の周壁は、前記容器本体の底部から折り線で折られて立ち上がる４つの壁面が、天面が前記蓋材との溶着面となる樹脂成型体に溶着されて連結してなり、
   前記４つの壁面のうち、少なくとも対向する一対の前記壁面のそれぞれの前記溶着層に、前記樹脂成型体の表面が溶着されてなることを特徴とする電池容器。
2. 前記樹脂成型体は、板体であり、前記板体の一方の側面が、前記蓋材との溶着面となることを特徴とする請求項１に記載の電池容器。
3. 前記板体の両端に、前記壁面が溶着される端壁補強板を有することを特徴とする請求項２に記載の電池容器。
4. 前記樹脂成型体が枠体であり、前記枠体の天面が、前記蓋材との溶着面となり、前記枠体の外周表面と、前記４つの壁面とが溶着されてなることを特徴とする請求項１に記載の電池容器。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電池容器を用いたフィルム包装電池であって、
   容器本体に電池素子を収納し、蓋材で封止したことを特徴とするフィルム包装電池。

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