JP6560877B2 - ラミネート形電池及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電極体をラミネートフィルム外装体で覆ったラミネート形電池に関する。
従来より、電極体をラミネートフィルム外装体で覆ったラミネート形電池が知られている。このようなラミネート形電池は、電極体をラミネートフィルム外装体によって覆った状態で、該ラミネートフィルム外装体の外周側が溶着された構成を有する。
上述のようなラミネート形電池では、例えば特許文献1に開示されるように、電極体に接続された板状のタブの表面に樹脂が被着されている。このタブは、電極体がラミネートフィルム外装体によって覆われた状態で、一部が該ラミネートフィルム外装体の外方に延出するように、電極体に接続されている。そのため、ラミネートフィルム外装体の外周側は、電極体及びその表面に形成された樹脂を挟み込んだ状態で溶着される。したがって、タブがラミネートフィルム外装体によって挟まれている部分(以下、タブシール部という)では、タブ、樹脂及びラミネートフィルム外装体が積層された積層構造を有する。
なお、上述のような構造を有するラミネート形電池では、ラミネートフィルム外装体同士を外周側で溶着する際に、ラミネートフィルム外装体を押圧するための押圧型を用いる。この押圧型は、ラミネートフィルム外装体同士をより確実に密着させることができるように、押圧する部分に応じて異なる形状を有する。
例えば、上述のような積層構造を有するタブシール部では、図7に示すように、樹脂部145及びタブ(接続部材41)によってラミネートフィルム外装体120の表面に2段の段差が形成される。そのため、それらの段差に合わせて各部材をより確実に押圧できるように、押圧型160は深さが2段で変化する凹部160aを有する。
特開2009−32612号公報
ところで、上述のように、特許文献1に開示されるような接続部材、樹脂部及びラミネートフィルム外装体の積層構造からなるタブシール部では、接続部材及び樹脂部によってラミネートフィルム外装体の表面に2段の段差が形成されるため、押圧型によって押圧しても、段差の隅部分に隙間が生じる場合がある。このような隙間は、ラミネートフィルム外装体同士を溶着する際に、該ラミネートフィルム外装体の内面に形成された樹脂層が溶けて埋められる。これにより、タブシール部での気密性を確保することができる。
しかしながら、接続部材及び樹脂部の厚みが大きい場合や、近い位置に複数の段差が形成されている場合などには、ラミネートフィルム外装体を溶着する際に溶融した樹脂だけでは、段差の隅部分に十分な樹脂が供給されない可能性がある。そうすると、タブシール部でのシール性が低下する可能性がある。
本発明の目的は、電極体をラミネートフィルム外装体で覆うラミネート形電池において、タブシール部でのシール性をより確実に確保できるような構成を実現することにある。
本発明の一実施形態に係るラミネート形電池は、電極体と、前記電極体を覆った状態で外周側が溶着されるラミネートフィルム外装体と、一端側が前記電極体に接続され、他端側が前記ラミネートフィルム外装体から外方に向かって延出するように、前記ラミネートフィルム外装体に対して配置される接続端子と、前記ラミネートフィルム外装体の溶着部分と前記接続端子との間に設けられる樹脂部とを備える。前記ラミネートフィルム外装体の溶着部分は、一方向に延びて、少なくとも一部で前記接続端子及び前記樹脂部を挟み込んだ状態で溶着される第1溶着部と、該第1溶着部に対して交差する方向に延びる第2溶着部とを含む。前記樹脂部は、平面視で、端部が前記第1溶着部と前記第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるように設けられている(第1の構成)。
上述の構成により、第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分まで樹脂部が形成されていない従来の構成に比べて、接続端子によって形成される段差と樹脂部によって形成される段差とが離れた位置に形成される。これにより、ラミネートフィルム外装体を溶着する際に、ラミネートフィルム外装体を樹脂部等に対してより密着させることができる。すなわち、2つの段差が離れた位置に形成されるため、ラミネートフィルム外装体が段差の隅部分まで入り込みやすくなり、ラミネートフィルム外装体の密着性が向上する。したがって、タブシール部でのシール性を向上することができる。しかも、ラミネートフィルム外装体を押圧する押圧型に深さが2段で変わる凹部を形成する必要がなくなるため、押圧型を簡単な構成にすることができる。
また、樹脂部の端部が、ラミネートフィルム外装体の溶着部分のうち第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるため、ラミネートフィルム外装体を溶着する際に、樹脂部の端部によって形成される段差の隅部分に溶融した樹脂が回りこみやすい。すなわち、第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分には、ラミネートフィルム外装体の他の部分に比べてより多くの樹脂が存在するため、それらの樹脂が前記段差の隅部分に回りこむことにより、該段差の隙間を樹脂によって埋めることができる。したがって、樹脂部の端部のシール性を向上することができる。
前記第1の構成において、前記樹脂部は、平面視で、前記第1溶着部と前記第2溶着部とが交差する部分を覆うように設けられている(第2の構成)。これにより、樹脂部によって形成される段差の隅部分を、ラミネートフィルム外装体の第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置する樹脂によってより確実に埋めることができる。したがって、タブシール部でのシール性をより向上することができる。
前記第1または第2の構成において、前記樹脂部は、前記接続端子に対して、交差する方向に延びるとともに前記接続端子の幅方向一側に突出する部分の突出長さが他側に突出する部分の突出長さよりも大きくなり、且つ、前記幅方向一側に突出する部分の端部が、前記第1溶着部と前記第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるように、設けられている(第3の構成)。
これにより、接続端子上に設けられた樹脂部の端部を、ラミネートフィルム外装体の第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置付けることがきる。したがって、上述の第1の構成を実現することができる。
前記第1から第3の構成のうちいずれか一つの構成において、前記接続端子は、前記電極体の正極及び負極にそれぞれ接続される正極接続端子及び負極接続端子を含む。前記第2溶着部は、前記第1溶着部の両端部に対してそれぞれ交差する方向に延びるように、一対、設けられている。前記樹脂部は、前記正極接続端子から前記第1溶着部の一方の端部と前記第2溶着部の一方とが交差する部分まで延びる正極側樹脂部と、前記負極接続端子から前記第1溶着部の他方の端部と前記第2溶着部の他方とが交差する部分まで延びる負極側樹脂部とを含む(第4の構成)。
このように、正極接続端子及び負極接続端子にそれぞれ設けられた正極側樹脂部及び負極側樹脂部を、各端部がラミネートフィルム外装体の第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるように形成することで、正極接続端子及び負極接続端子のそれぞれの近傍で、複数の段差が近い位置に形成されるのを防止することができる。これにより、正極接続端子及び負極接続端子のそれぞれの近傍で、ラミネートフィルム外装体を正極側樹脂部及び負極側樹脂部等に対して密着させることができる。しかも、正極側樹脂部及び負極側樹脂部によってそれぞれ形成される段差の隅部分に樹脂が回りこみやすくなる。したがって、ラミネート形電池のシール性をより向上することができる。
前記第4の構成において、前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、平面視で、前記ラミネートフィルム外装体に対し、該ラミネートフィルム外装体の幅方向に並んで配置されている。前記正極側樹脂部及び前記負極側樹脂部は、平面視で、前記ラミネートフィルム外装体に対し、該ラミネートフィルム外装体の幅方向に対称に配置されている(第5の構成)。
このように、正極接続端子及び負極接続端子にそれぞれ設けられる正極側樹脂部及び負極側樹脂部を、平面視で、ラミネートフィルム外装体の幅方向に対称に配置することにより、正極接続端子及び負極接続端子のそれぞれの近傍で同程度のシール性を確保することができる。
本発明の一実施形態に係るラミネート形電池の製造方法は、少なくとも一面側に樹脂層を有するラミネートフィルム外装体によって電極体を覆うとともに、前記電極体に一端側が接続された接続端子の他端側が前記ラミネートフィルム外装体の外方に延出した状態で、前記ラミネートフィルム外装体の外周側を溶着することにより形成されるラミネート形電池の製造方法である。ラミネート形電池の製造方法は、前記接続端子を前記ラミネートフィルム外装体に対して配置した状態で、平面視で、端部が前記ラミネートフィルム外装体の溶着部分のうち第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるように、前記接続端子上に所定の長さを有する樹脂部を形成する樹脂部形成工程と、前記ラミネートフィルム外装体同士の間に前記接続端子及び前記樹脂部を挟み込んだ状態で、押圧型によって押圧しつつ、前記ラミネートフィルム外装体の樹脂層を溶融させることにより、前記ラミネートフィルム外装体の外周側を互いに溶着する溶着工程とを有する。前記押圧型には、前記接続端子の厚みに対応した深さを有する凹部が形成されている。前記溶着工程では、前記押圧型の凹部により、前記接続端子によって前記ラミネートフィルム外装体の表面上に形成された段差部を押圧する(第1の方法)。
このような製造方法により、タブシール部でのシール性が向上されたラミネート形電池が得られる。すなわち、接続端子に設けられた樹脂部は、該接続端子がラミネートフィルム外装体上に配置された状態で、端部がラミネートフィルム外装体の第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるため、接続端子によって形成される段差の位置と樹脂部によって形成される段差の位置とを離間させることができる。これにより、ラミネートフィルム外装体を樹脂部等に対して密着させることができる。しかも、ラミネートフィルム外装体を溶着する際に樹脂部の端部で樹脂が回りこみやすくなる。したがって、ラミネート形電池のタブシール部でのシール性を向上することができる。
また、上述のような構成を有する樹脂部を用いることにより、ラミネートフィルム外装体を溶着する際に用いる押圧型において、接続端子近傍を押圧する部分の形状を簡単な形状にすることができる。すなわち、上述のような構成を有する樹脂部を用いることによって、接続端子近傍に形成される段差は、接続端子による段差のみになるため、従来のように押圧型に深さが2段で変化する凹部を形成する必要がなくなる。よって、押圧型を簡単な形状にすることができる。
前記第1の方法において、ラミネート形電池の製造方法は、外周側が溶着された前記ラミネートフィルム外装体の外周縁部を切断することにより、前記ラミネートフィルム外装体を所定の形状に整形する整形工程をさらに有する。前記樹脂部形成工程では、前記樹脂部を、前記ラミネートフィルム外装体に対して配置した状態で、平面視で、端部が前記第1溶着部と前記第2溶着部とが交差する部分よりもラミネートフィルム外装体の外方まで延びるような長さに形成する。前記整形工程では、前記ラミネートフィルム外装体の外周縁部とともに、前記樹脂部の端部も切断する(第2の方法)。
これにより、ラミネートフィルム外装体に対する樹脂部の端部の位置合わせが不要になるとともに、該樹脂部を接続端子上に設ける場合にも該樹脂部の長さを調整する必要がなくなる。よって、ラミネート形電池を容易に製造することができる。
本発明の一実施形態に係るラミネート形電池によれば、ラミネートフィルム外装体の溶着部分と前記接続端子との間に設けられる樹脂部は、平面視で、端部が前記第1溶着部と前記第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるように設けられている。これにより、タブシール部でのシール性をより確実に確保できるようなラミネート形電池が得られる。
図1は、実施形態に係るラミネート形電池の概略構成を示す斜視図である。 図2は、図1におけるII−II線断面図である。 図3は、ラミネート形電池の平面図である。 図4は、ラミネートフィルム外装体上に、正極接続端子及び負極接続端子が接続された電極体を配置した状態を示す図である。 図5は、ラミネートフィルム外装体を溶着する様子を、図4におけるV−V線断面で見た図である。 図6は、従来の構成に係るラミネート形電池の図4相当図である。 図7は、従来の構成に係るラミネート形電池の図5相当図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
(全体構成)
図1は、本発明の一実施形態であるラミネート形電池1の外観を示す図である。図2は、ラミネート形電池1の概略構成を示す断面図である。このラミネート形電池1は、発電体として機能する電極体10がラミネートフィルム外装体20によって覆われた平面視で矩形状の二次電池である。ラミネート形電池1は、例えば薄型のウェアラブル機器の電池として用いられる。
図1及び図2に示すように、ラミネート形電池1は、電極体10と、電極体10を覆うラミネートフィルム外装体20とを備える。また、ラミネート形電池1は、電極体10の正極11及び負極12にそれぞれ接続される正極接続端子41及び負極接続端子42(接続端子)を備える。なお、ラミネート形電池1の内部には、非水電解液も封入されている。
ラミネートフィルム外装体20は、アルミニウム製の金属箔の一面側がナイロンで覆われ、且つ、他面側がポリプロピレンで覆われた材料からなる。すなわち、ラミネートフィルム外装体20は、アルミニウムをナイロン及びポリプロピレンでラミネートした材料からなる。これにより、ラミネートフィルム外装体20は、ラミネートフィルム外装体20同士を重ね合わせた状態で加熱しながら圧力を加えることによって、溶着される。なお、金属箔は、アルミニウムに限らず、ステンレス等の他の金属材料によって形成されていてもよい。
また、ラミネートフィルム外装体20は、略長方形状に形成されている。一対のラミネートフィルム外装体20によって電極体10を挟んだ状態で、該ラミネートフィルム外装体20の外周側同士を溶着することにより、図1及び図2に示すような膨出部1a及びシール部1bが形成される。すなわち、ラミネートフィルム外装体20が電極体10を覆うことにより膨出部1aが形成され、該膨出部1aの周囲でラミネートフィルム外装体20同士を接着することにより該膨出部1aを囲むようにシール部1bが形成される。
なお、本実施形態では、一対のラミネートフィルム外装体20の外周側同士を溶着しているが、この限りではなく、一枚のラミネートフィルム外装体を、電極体10を挟み込むように折り返して溶着してもよい。ラミネートフィルム外装体を折り返す方向については、電極体10に対する正極接続端子41及び負極接続端子42の延伸方向であってもよいし、幅方向であってもよい。
図3に、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25を図示する。なお、この図3は、ラミネート形電池1の平面図である。
図3に示すように、溶着部分25は、ラミネートフィルム外装体20を平面で見て、電極体10を囲むように形成される。すなわち、溶着部分25は、ラミネートフィルム外装体20を平面で見て、矩形状に形成される。溶着部分25は、ラミネートフィルム外装体20の幅方向に延びる第1溶着部26と、ラミネートフィルム外装体20の長手方向に延びる第2溶着部27とを含む。すなわち、溶着部分25は、ラミネートフィルム外装体20の長手方向の対向する位置に形成される一対の第1溶着部26と、ラミネートフィルム外装体20の幅方向の対向する位置に形成される一対の第2溶着部27とを有する。これにより、第2溶着部27は、第1溶着部26の両端部に対して交差する方向に延びている。
なお、一対の第1溶着部26のうち、一方の溶着部26において、正極接続端子41及び負極接続端子42がラミネートフィルム外装体20に固定されている。このようにラミネートフィルム外装体20によって正極接続端子41及び負極接続端子42が固定されている部分を、以下の説明ではタブシール部という。
電極体10は、図2に示すように、それぞれシート状に形成された正極11及び負極12を、両者の間にシート状のセパレータ13が位置するように重ね合わせることにより形成された積層体である。なお、本実施形態では、電極体10は、シート状の正極11、負極12及びセパレータ13が積層された積層体であるが、この限りではなく、正極11、負極12及びセパレータ13を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶすことにより扁平状に形成された巻回体であってもよい。
なお、図2には、電極体10の一例として、正極11及び負極12が合わせて5層積層された積層体が図示されているが、この限りではなく、電極体10は4層以下の積層体であってもよいし、6層以上の積層体であってもよい。
正極11は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面または片面に設けたものである。詳しくは、正極11は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、LiCoOなどのリチウムコバルト酸化物やLiMnなどのリチウムマンガン酸化物、LiNiOなどのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、1種類の物質のみを用いてもよいし、2種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。
負極12は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極12は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料(黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など)を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。
また、電極体10の正極11には、正極活物質層が形成されておらず正極集電体が露出した集電体露出領域(図示省略)に正極接続端子41が接続されている。一方、負極12には、負極活物質層が形成されておらず負極集電体が露出した集電体露出領域(図示省略)に負極接続端子42が接続されている。正極接続端子41及び負極接続端子42は、図1に示すように、それぞれ一部がラミネートフィルム外装体20の外側に位置している。これにより、他の接続部品を介して外部に接続端子を引き出す構成に比べて、インピーダンスを小さくすることができる。
正極接続端子41は、一方向に延びるアルミニウム等の金属箔によって構成されている。正極接続端子41は、一方の端部が正極11に接続されていて、他方の端部がラミネートフィルム外装体20の外方に延出している。すなわち、正極接続端子41は、長手方向の中央部分がラミネートフィルム外装体20によって挟み込まれている。
負極接続端子42は、一方向に延びる銅等の金属箔によって構成されている。負極接続端子42は、一方の端部が負極12に接続されていて、他方の端部がラミネートフィルム外装体20の外方に延出している。すなわち、負極接続端子42も、長手方向の中央部分がラミネートフィルム外装体20によって挟み込まれている。
図1から図3に示すように、正極接続端子41及び負極接続端子42の表面上には、それぞれ、ラミネートフィルム外装体20によって挟み込まれる部分に、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46(樹脂部)形成されている。すなわち、ラミネートフィルム外装体20と正極接続端子41との間に正極側樹脂部45が位置するとともに、ラミネートフィルム外装体20と負極接続端子42との間に負極側樹脂部46が位置する。
これにより、ラミネートフィルム外装体20と、該ラミネートフィルム外装体20によって挟み込まれた正極接続端子41及び負極接続端子42とのそれぞれの接着強度を向上することができるとともに、正極接続端子41及び負極接続端子42とラミネートフィルム外装体20とをより確実に電気的に絶縁することができる。
正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、例えばポリプロピレン(PP)などの樹脂材料からなる平面視で長方形状のシートによって構成されている。このシートを、正極接続端子41及び負極接続端子42に対してそれぞれ直交する方向に延び且つ正極接続端子41及び負極接続端子42をそれぞれ挟み込むように配置した状態で、正極接続端子41及び負極接続端子42の各表面上に被着させることにより、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46がそれぞれ形成される。正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、図3及び図4に示すように、正極接続端子41及び負極接続端子42に対して、幅方向両側に突出するように設けられる。本実施形態では、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、正極接続端子41及び負極接続端子42に対し、幅方向一方側の突出部分45a,46aの長さが、幅方向他方側の突出部分45b,46bの長さよりも大きくなるように、設けられている。
正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、前記幅方向一方側の突出部分45a,46aの端部が、ラミネートフィルム外装体20を平面で見て、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25のうち、第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに位置付けられるように、ラミネートフィルム外装体20に対して配置される。本実施形態では、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、前記幅方向一方側の突出部分45a,46aの端部が、前記交差する部分25aを覆うように、ラミネートフィルム外装体20に対して配置される。正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、第1溶着部26に沿って配置される。
本実施形態では、正極接続端子41及び負極接続端子42にそれぞれ設けられた正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、ラミネートフィルム外装体20を平面で見て、ラミネートフィルム外装体20の幅方向に対称に配置されている。
なお、従来の構成におけるラミネートフィルム外装体20の溶着部分25と正極側樹脂部145及び負極側樹脂部146との位置関係を図6に示す。従来の構成においてラミネートフィルム外装体20を溶着する様子を、図6のVII−VII線断面で見た図を図7に示す。
図6に示すように、従来の構成は、正極接続端子41及び負極接続端子42に対して、交差する方向に延びるように正極側樹脂部145及び負極側樹脂部146が設けられている点で、本実施形態と同様の構成である。しかしながら、従来の構成では、正極側樹脂部145及び負極側樹脂部146は、ラミネートフィルム外装体20を平面で見て、第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aには位置付けられていない。そのため、図7に示すように、ラミネートフィルム外装体20を溶着した際に、該ラミネートフィルム外装体20の表面には、正極接続端子41及び負極接続端子42によって形成される段差と、樹脂部145によって形成される段差とは、近い位置に形成される。
このように近い位置に2段の段差が形成されると、押圧型160によってラミネートフィルム外装体20を密着させようとしても、段差部分で隙間が生じる可能性が高い。しかも、ラミネートフィルム外装体20を溶着する際に、段差の隅部分に形成された空間内に入り込む樹脂の量を十分に確保することができず、タブシール部でのシール性が低下する可能性もある。
これに対し、本実施形態のように、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46を、それぞれ、端部が第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに位置付けられるように、ラミネートフィルム外装体20に対して配置することにより、正極接続端子41及び負極接続端子42によってラミネートフィルム外装体20の表面に形成される段差と、正極側樹脂部45a及び負極側樹脂部45bによってラミネートフィルム外装体20の表面に形成される段差とを、従来に比べて離れた位置に形成することができる。これにより、ラミネートフィルム外装体20を正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46に対して密着させることができる。しかも、ラミネートフィルム外装体20において第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分では、ラミネートフィルム外装体20を溶着する際に溶融する樹脂の量が他の部分に比べて多いため、その部分に正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46の端部を配置することで、該端部によって形成された段差に対して溶融した樹脂を十分に供給することができる。
したがって、本実施形態の構成では、樹脂部の長手方向(ラミネートフィルム外装体20の幅方向)の長さが短く、2つの段差の位置が近い従来の構成に比べて、タブシール部で、ラミネートフィルム外装体20をより確実に密着させることができる。よって、タブシール部でのシール性を向上することができる。
(ラミネート形電池の製造方法)
次に、上述のような構成を有するラミネート形電池1の製造方法について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、ラミネートフィルム外装体20上に、電極体10、正極接続端子41及び負極接続端子42を配置した状態を示す図である。図5は、本実施形態の構成においてラミネートフィルム外装体20を溶着する様子を、図4のV−V線断面で見た図である。
まず、それぞれシート状に形成された正極11、負極12及びセパレータ13を重ね合わせて、電極体10を形成する。正極接続端子41及び負極接続端子42の両面にそれぞれ樹脂のシートを貼り合わせることにより、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46を形成する。このとき、正極接続端子41に対して、それぞれ交差する方向に延び且つ正極接続端子41の幅方向一方側の突出部分45aの長さが幅方向他方側の突出部分45bの長さよりも大きくなるように、正極側樹脂部45を形成する。負極接続端子42にも、同様に、負極側樹脂部46を形成する。このように正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46が形成された正極接続端子41及び負極接続端子42を、正極11及び負極12にそれぞれ接続する。
電極体10を、図4に示すようにラミネートフィルム外装体20上に配置する。すなわち、正極接続端子41及び負極接続端子42にそれぞれ形成された正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46の幅方向一方側の突出部分45a,46aが、ラミネートフィルム外装体20が溶着される部分のうち第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに重なるように、電極体10をラミネートフィルム外装体20に対して配置する。
このように電極体10をラミネートフィルム外装体20上に配置した状態で、別のラミネートフィルム外装体20を重ね合わせて、2枚のラミネートフィルム外装体20の外周側を溶着する。詳しくは、2枚のラミネートフィルム外装体20を重ね合わせた状態で、電極体10の長手方向の一辺以外の3辺に対応する部分を、押圧型60によって押圧しつつ、図示しないヒーターによって加熱することにより溶着する。このとき、正極接続端子41及び負極接続端子42にそれぞれ設けられた正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46の幅方向一方側の突出部分45a,46aの端部が、それぞれ、第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに位置付けられるように、ラミネートフィルム外装体20同士を溶着する。
なお、本実施形態では、一対のラミネートフィルム外装体20の外周側同士を溶着しているが、この限りではなく、一枚のラミネートフィルム外装体を、電極体10を挟み込むように折り返して溶着してもよい。ラミネートフィルム外装体を折り返す方向については、電極体10に対する正極接続端子41及び負極接続端子42の延伸方向であってもよいし、幅方向であってもよい。
上述のように、正極側樹脂部45及び負極側樹脂46を、それぞれ、ラミネートフィルム外装体20の第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに位置付けることにより、正極接続端子41の周辺部分は、図5に示すような断面構成を有する。すなわち、従来の構成(図6及び図7)では、正極接続端子41及び正極側樹脂部145によって、ラミネートフィルム外装体20の表面の互いに近い位置に2段の段差が形成されているが、本実施形態の構成では、図5に示すように、正極接続端子41の近傍には、ラミネートフィルム外装体20の表面に1段の段差が形成される。本実施形態の構成では、樹脂部45の端部が、正極接続端子41から離れているため、正極接続端子41によって形成される段差と、樹脂部45によって形成される段差(図示省略)とが、従来の構成に比べて離間した位置に形成されるからである。
このように、ラミネートフィルム外装体20の表面に形成される2つの段差の位置を離すことにより、押圧型60によって、ラミネートフィルム外装体20をより確実に密着させることができる。しかも、2つの段差が互いに近い位置に形成される従来の構成に比べ、本実施形態の構成では、ラミネートフィルム外装体20を溶着する際に、段差の隅部分に溶融した樹脂が移動しやすいため、タブシール部でのシール性を向上することができる。
また、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46のそれぞれの一方の端部を第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに位置付けることにより、ラミネートフィルム外装体20を溶着する際に、該一方の端部に溶融した樹脂を十分に供給することができるため、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46によってそれぞれ形成された段差部分のシール性をより向上することができる。
なお、上述の説明では、主に正極接続端子41の周辺の構成について説明したが、負極接続端子42側の構成も正極接続端子41と同様の構成である。そのため、上述のような効果は、負極接続端子42の周辺の構成からも得られる。
上述のように一対のラミネートフィルム外装体20の3辺を溶着した後、溶着していない部分からラミネートフィルム外装体20同士の間に非水電解液を注入し、ラミネートフィルム外装体20同士で溶着していない部分を溶着する。ラミネートフィルム外装体20において溶着部分25よりも外周側の部分は、余分な部分なので、切断する。これにより、図1に示すようなラミネート形電池1が得られる。
なお、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、幅方向一方側の突出部分45a,46aの端部が、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25よりも外方側に突出するように配置されてもよい。この場合、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25よりも外方側に位置する正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、ラミネートフィルム外装体20が溶着された後に、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25よりも外周側の部分と一緒に切断される。
上述のような構成にすることで、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46を寸法精度良く形成する必要がなくなるとともに、該正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46をラミネートフィルム外装体20に対して精度良く配置する必要がなくなる。よって、ラミネート形電池1を容易に製造することができる。
ここで、正極接続端子41及び負極接続端子42の両面にそれぞれ樹脂のシートを貼り合わせることにより、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46を形成する工程が樹脂部形成工程に、電極体10を図4に示すようにラミネートフィルム外装体20上に配置した状態で、別のラミネートフィルム外装体20を重ね合わせて溶着する工程が溶着工程に、それぞれ対応する。
また、ラミネートフィルム外装体20を溶着した後、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25よりも外周縁部を切断してラミネート形電池を所定の形状に整える工程が整形工程に対応する。
(実施形態の効果)
本実施形態では、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46の各端部が、ラミネートフィルム外装体20における第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分に位置付けられるため、ラミネートフィルム外装体20の表面に正極接続端子41及び負極接続端子42によってそれぞれ形成される段差の位置と、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46によってそれぞれ形成される段差の位置とを、従来の構成に比べて離すことができる。したがって、ラミネートフィルム外装体20を押圧型60によってより確実に密着させることができるとともに、ラミネートフィルム外装体20を溶着する際の段差の隅部分に対する樹脂の回りこみが容易になる。よって、ラミネート形電池1におけるタブシール部でのシール性を向上することができる。
しかも、本実施形態では、正極接続端子41及び負極接続端子42にそれぞれ形成される正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46の端部が、ラミネートフィルム外装体20の第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに位置付けられる。これにより、ラミネートフィルム外装体20を溶着する際に、樹脂部45の端部の周辺に、ラミネートフィルム外装体20の溶融した樹脂が十分に存在する。したがって、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46によって形成された段差に対して、十分な樹脂が入り込むため、該段差でのシール性を向上することができる。
さらに、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46の各端部が、ラミネートフィルム外装体20における第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分を覆うため、上述の作用効果がより確実に得られる。
また、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、正極接続端子41及び負極接続端子42に対して、幅方向一方側の突出部分45a,46aが、幅方向他方側の突出部分45b,46bよりも長い。このように、長く形成された幅方向一方側の突出部分45a,46aは、その先端部分がラミネートフィルム外装体20の第1溶着部26と第2溶着部27とが交差する部分25aに容易に位置付けられる。
さらに、正極接続端子41及び負極接続端子42にそれぞれ設けられた正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46を、ラミネートフィルム外装体20を平面で見て、ラミネートフィルム外装体20の幅方向に対称に配置することにより、正極接続端子41及び負極接続端子42のそれぞれの近傍で同程度のシール性を確保することができる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
前記実施形態では、正極接続部材41及び負極接続部材42に、それぞれ、本実施形態の構成を有する正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46が設けられている。しかしながら、正極接続部材41及び負極接続部材42のいずれか一方のみに、本実施形態の構成を有する樹脂部を設けてもよい。
前記実施形態では、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、正極接続部材41及び負極接続部材42の表面に被着されている。しかしながら、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46は、それぞれ、正極側樹脂部45及び負極側樹脂部46とラミネートフィルム外装体20との間に配置される構成であれば、正極接続部材41及び負極接続部材42に被着されていなくてもよい。
前記実施形態では、正極側接続端子41及び負極側接続端子42は、ラミネートフィルム外装体20に対して一方向に延びるように配置されている。しかしながら、正極側接続端子41と負極側接続端子42とを、ラミネートフィルム外装体20に対して異なる方向に延びるように配置してもよい。
この場合、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25のうち、正極接続端子41が固定されている部分が第1溶着部26であり、第1溶着部26に対して交差する方向に延びる部分が第2溶着部27である。また、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25のうち、負極接続端子42が固定されている部分が第1溶着部26であり、第1溶着部26に対して交差する方向に延びる部分が第2溶着部27である。すなわち、各接続端子を基準にして、ラミネートフィルム外装体20の溶着部分25のうちいずれの部分が第1溶着部26及び第2溶着部27に対応するかを決めればよい。
前記実施形態では、ラミネート形電池は、平面視で矩形状に形成されている。しかしながら、ラミネート形電池は、多角形状など、他の形状であってもよい。
前記実施形態では、ラミネート形電池1はリチウムイオン電池である。しかしながら、ラミネート形電池1はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
本発明は、電極体をラミネートフィルム外装体によって覆うラミネート形電池に利用可能である。
1 ラミネート形電池
10 電極体
11 正極
12 負極
20 ラミネートフィルム外装体
25 溶着部分
26 第1溶着部
27 第2溶着部
30 接着テープ
41 正極接続端子(接続端子)
42 負極接続端子(接続端子)
45 正極側樹脂部(樹脂部)
45a 幅方向一方側の突出部分
45b 幅方向他方側の突出部分
46 負極側樹脂部(樹脂部)
46a 幅方向一方側の突出部分
46b 幅方向他方側の突出部分

Claims (1)

  1. 少なくとも一面側に樹脂層を有するラミネートフィルム外装体によって電極体を覆うとともに、前記電極体に一端側が接続された接続端子の他端側が前記ラミネートフィルム外装体の外方に突出した状態で、前記ラミネートフィルム外装体の外周側を溶着することにより形成されるラミネート形電池の製造方法であって、
    前記接続端子を前記ラミネートフィルム外装体に対して配置した状態で、平面視で、端部が前記ラミネートフィルム外装体の溶着部分のうち第1溶着部と第2溶着部とが交差する部分に位置付けられるように、前記接続端子上に所定の長さを有する樹脂部を形成する樹脂部形成工程と、
    前記ラミネートフィルム外装体同士の間に前記接続端子及び前記樹脂部を挟み込んだ状態で、押圧型によって押圧しつつ、前記ラミネートフィルム外装体の樹脂層を溶融させることにより、前記ラミネートフィルム外装体の外周側を互いに溶着する溶着工程と
    外周側が溶着された前記ラミネートフィルム外装体の外周縁部を切断することにより、前記ラミネートフィルム外装体を所定の形状に整形する整形工程と、
    を有し、
    前記押圧型には、前記接続端子の厚みに対応した深さを有する凹部が形成されていて、
    前記溶着工程では、前記押圧型の凹部により、前記接続端子によって前記ラミネートフィルム外装体の表面上に形成された一段の段差を押圧し、
    前記樹脂部形成工程では、前記樹脂部を、前記ラミネートフィルム外装体に対して配置した状態で、平面視で、端部が前記第1溶着部と前記第2溶着部とが交差する部分よりもラミネートフィルム外装体の外方まで延びるような長さに形成し、
    前記整形工程では、前記ラミネートフィルム外装体の外周縁部とともに、前記樹脂部の端部も切断する、ラミネート形電池の製造方法。
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