JPH06231739A - 無機材料堆積層を有する可撓性高分子フィルムを用いた電池パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
無機材料堆積層を有する可撓性高分子フィルムを用いた電池パッケージ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 電池に取付けられかつ電池を封入するポリエ
ステルのような可撓性高分子ベースフィルムと、前記電
池をカプセル状に封じ込めシールすべく前記ベースフィ
ルム上に堆積された窒化ケイ素、窒化アルミニウム及び
酸化アルミニウムのような可撓性無機材料層とを有する
薄型電池用の電池パッケージ、及び電池を被覆、封入す
るように可撓性高分子ベースフィルムを熱活性型接着剤
などを用いて電池に取付ける工程、及びその後の前記ベ
ースフィルムの外面及び端部上に無機材料の可撓性層を
堆積させて前記電池をカプセル状に封じ込め気密にシー
ルする工程を有する薄型電池用電池パッケージの製造方
法。 【効果】 ガス不透過性、非電導性、軽量で柔軟かつ厚
みの薄いパッケージであり、製造コストが安く、曲面又
は不規則な形状を有する電池にも対応できる。
ステルのような可撓性高分子ベースフィルムと、前記電
池をカプセル状に封じ込めシールすべく前記ベースフィ
ルム上に堆積された窒化ケイ素、窒化アルミニウム及び
酸化アルミニウムのような可撓性無機材料層とを有する
薄型電池用の電池パッケージ、及び電池を被覆、封入す
るように可撓性高分子ベースフィルムを熱活性型接着剤
などを用いて電池に取付ける工程、及びその後の前記ベ
ースフィルムの外面及び端部上に無機材料の可撓性層を
堆積させて前記電池をカプセル状に封じ込め気密にシー
ルする工程を有する薄型電池用電池パッケージの製造方
法。 【効果】 ガス不透過性、非電導性、軽量で柔軟かつ厚
みの薄いパッケージであり、製造コストが安く、曲面又
は不規則な形状を有する電池にも対応できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に言えば電池、
より特定して言えば、可撓性(flexible)高分子フィルム
を窒化ケイ素のような無機材料の堆積層でシールして形
成した可撓性電池パッケージ及びその製造方法に関す
る。
より特定して言えば、可撓性(flexible)高分子フィルム
を窒化ケイ素のような無機材料の堆積層でシールして形
成した可撓性電池パッケージ及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】半導体技術の進歩により高集積度の回路の
製造が可能となり、この結果、電子産業に革命がもたら
され、様々な電子装置（例えばコンピュータ、計算機、
時計）の製造において微小電子部品が広く使用されるよ
うになっている。こうした小型電子装置においては、小
型の電力供給源としての適性を有する電池が要求され
る。かかる新世代の電池は、在来の電池と比較して、単
位体積当たりより大きなエネルギーを生み出し、より優
れた放電特性 (discharge characteristics)を有するも
のでなければならない。
製造が可能となり、この結果、電子産業に革命がもたら
され、様々な電子装置（例えばコンピュータ、計算機、
時計）の製造において微小電子部品が広く使用されるよ
うになっている。こうした小型電子装置においては、小
型の電力供給源としての適性を有する電池が要求され
る。かかる新世代の電池は、在来の電池と比較して、単
位体積当たりより大きなエネルギーを生み出し、より優
れた放電特性 (discharge characteristics)を有するも
のでなければならない。
【０００３】微小電子部品や携帯用電子装置の電力源と
して、水系、非水系及び固体の電解質をベースとする小
型電池が製造されている。例えば、薄型固体電池は、多
くの場合、固体リチウムから形成されるアノード（負
極）と固体電解質製のカソード（正極）で構成されてい
る。リチウムは通常、薄い箔のかたちで用いられる。ア
ノードの形成のために他の種類の金属（例えばニッケ
ル）の箔も利用される。この種の電池は、長い貯蔵寿命
を有し、広い温度範囲に亘って効率的に機能する。
して、水系、非水系及び固体の電解質をベースとする小
型電池が製造されている。例えば、薄型固体電池は、多
くの場合、固体リチウムから形成されるアノード（負
極）と固体電解質製のカソード（正極）で構成されてい
る。リチウムは通常、薄い箔のかたちで用いられる。ア
ノードの形成のために他の種類の金属（例えばニッケ
ル）の箔も利用される。この種の電池は、長い貯蔵寿命
を有し、広い温度範囲に亘って効率的に機能する。
【０００４】薄型電池の製造においては、電池の活性成
分をシールするためのパッケージの構造が設計上考慮さ
れるべき重要なポイントである。薄型電池は、通常、制
御された環境下で組み立てられた後、何らかのケース構
造体によってシールされる。かかるケースは、普通、金
属を溶接した封入材(enclosure) で形成される。ケース
は箔製パウチすなわち箔製小袋(foil pouch)とすること
もできる。
分をシールするためのパッケージの構造が設計上考慮さ
れるべき重要なポイントである。薄型電池は、通常、制
御された環境下で組み立てられた後、何らかのケース構
造体によってシールされる。かかるケースは、普通、金
属を溶接した封入材(enclosure) で形成される。ケース
は箔製パウチすなわち箔製小袋(foil pouch)とすること
もできる。
【０００５】一般に、ケースは、電池の動作環境に存在
する水分や酸素のような腐食性物質が侵入しないよう電
池の活性成分を気密にシールする必要がある。水分の透
過性が高く湿潤な環境では、薄型電池に通常使用されて
いるほとんどの金属箔、とりわけリチウム箔は、数時間
あるいは数日間以上はもたないからである。このため、
電池用の金属ケースは、通常、ガラスー金属あるいはセ
ラミック−金属のシールを用いて形成されている。箔製
パウチケースは、普通、シールされた金属／ポリマー積
層体を用いて組立てられる。
する水分や酸素のような腐食性物質が侵入しないよう電
池の活性成分を気密にシールする必要がある。水分の透
過性が高く湿潤な環境では、薄型電池に通常使用されて
いるほとんどの金属箔、とりわけリチウム箔は、数時間
あるいは数日間以上はもたないからである。このため、
電池用の金属ケースは、通常、ガラスー金属あるいはセ
ラミック−金属のシールを用いて形成されている。箔製
パウチケースは、普通、シールされた金属／ポリマー積
層体を用いて組立てられる。
【０００６】このような電池パッケージの構造は、材料
が高価であり、パッケージ製造上複雑な要求が課される
ために、価格が比較的高い。また、金属又は金属／ポリ
マー積層体でつくられた電池ケースは、重い上に電気伝
導度が高い。金属重量分が多く、導電性が高い電池で
は、ラジオ周波数の送受信装置に用いた場合に干渉が生
じる場合がある。しかも、金属製のパッケージでは、曲
面又は不規則な面形状とすることができない。さらに、
こうした金属製電池パッケージでは、場合によっては
（すなわち、高温及び腐食性環境で）、透過性や化学的
抵抗性について要求される条件を満足しない場合があ
る。このように、薄型電池パッケージ構造においては、
従来技術の電池パッケージ構造の上記限界を克服する必
要がある。
が高価であり、パッケージ製造上複雑な要求が課される
ために、価格が比較的高い。また、金属又は金属／ポリ
マー積層体でつくられた電池ケースは、重い上に電気伝
導度が高い。金属重量分が多く、導電性が高い電池で
は、ラジオ周波数の送受信装置に用いた場合に干渉が生
じる場合がある。しかも、金属製のパッケージでは、曲
面又は不規則な面形状とすることができない。さらに、
こうした金属製電池パッケージでは、場合によっては
（すなわち、高温及び腐食性環境で）、透過性や化学的
抵抗性について要求される条件を満足しない場合があ
る。このように、薄型電池パッケージ構造においては、
従来技術の電池パッケージ構造の上記限界を克服する必
要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、安価であり製造も容易であるが電池内部部分を高レ
ベルで保護する、薄型電池用の電池パッケージを提供す
ることにある。また、本発明の別の目的は、軽量かつ可
撓性であり非導電性で不透過性の高い材料で形成され
た、薄型電池用の電池パッケージを提供することにあ
る。さらに、本発明は、曲面形状を有し得る薄型電池用
の電池パッケージを提供することを目的とする。本発明
のさらに別の目的は、可撓性のベースフィルムで電池を
被覆し、ベースフィルム上に窒化ケイ素、窒化アルミニ
ウム又は酸化アルミニウムのような無機材料からなる可
撓性層を堆積して組立体をカプセル化してシールする電
池パッケージの新規製造方法を提供することにある。
は、安価であり製造も容易であるが電池内部部分を高レ
ベルで保護する、薄型電池用の電池パッケージを提供す
ることにある。また、本発明の別の目的は、軽量かつ可
撓性であり非導電性で不透過性の高い材料で形成され
た、薄型電池用の電池パッケージを提供することにあ
る。さらに、本発明は、曲面形状を有し得る薄型電池用
の電池パッケージを提供することを目的とする。本発明
のさらに別の目的は、可撓性のベースフィルムで電池を
被覆し、ベースフィルム上に窒化ケイ素、窒化アルミニ
ウム又は酸化アルミニウムのような無機材料からなる可
撓性層を堆積して組立体をカプセル化してシールする電
池パッケージの新規製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題解決のための手段】本発明は、電池に取付けられ
かつ電池を封入した可撓性高分子ベースフィルムとその
電池をカプセル状に封じ込めシールすべく前記ベースフ
ィルム上に堆積された可撓性無機材料層とを有する薄型
電池用の電池パッケージ、及びその製造方法を提供す
る。
かつ電池を封入した可撓性高分子ベースフィルムとその
電池をカプセル状に封じ込めシールすべく前記ベースフ
ィルム上に堆積された可撓性無機材料層とを有する薄型
電池用の電池パッケージ、及びその製造方法を提供す
る。
【０００９】本発明の電池パッケージは、電池を覆う可
撓性ベースフィルムとこの構造をカプセル状に封じ込め
シールする、窒化ケイ素、窒化アルミニウム又は酸化ア
ルミニウムのような可撓性無機材料層を備えている。ベ
ースフィルムは好ましくは可撓性の軽量高分子材料、例
えばポリエステルで形成される。
撓性ベースフィルムとこの構造をカプセル状に封じ込め
シールする、窒化ケイ素、窒化アルミニウム又は酸化ア
ルミニウムのような可撓性無機材料層を備えている。ベ
ースフィルムは好ましくは可撓性の軽量高分子材料、例
えばポリエステルで形成される。
【００１０】電池パッケージを組立てるためには、１枚
以上のベースフィルムをもって電池及びリード線を封入
する構造体を形成してもよい。ベースフィルムを電池に
取付けるために熱活性型の接着剤を利用してもよい。電
池にベースフィルムを取付た後、この構造体の端部及び
外表面を覆うように無機材料（すなわち、窒化ケイ素、
窒化アルミニウム又は酸化アルミニウム）層を堆積させ
る。この堆積工程は、低温（すなわち、１５０℃未満）
の化学蒸着法（ＣＶＤ法）により行なわれる。この可撓
性層無機材料は、パッケージをカプセル状に封じ込めて
これを気密にシールする。あるいは、複合構造体を形成
するに先立ちベース材上に無機材料層を堆積させ、しか
る後、電池を封じ込めシールするように成形してもよ
い。
以上のベースフィルムをもって電池及びリード線を封入
する構造体を形成してもよい。ベースフィルムを電池に
取付けるために熱活性型の接着剤を利用してもよい。電
池にベースフィルムを取付た後、この構造体の端部及び
外表面を覆うように無機材料（すなわち、窒化ケイ素、
窒化アルミニウム又は酸化アルミニウム）層を堆積させ
る。この堆積工程は、低温（すなわち、１５０℃未満）
の化学蒸着法（ＣＶＤ法）により行なわれる。この可撓
性層無機材料は、パッケージをカプセル状に封じ込めて
これを気密にシールする。あるいは、複合構造体を形成
するに先立ちベース材上に無機材料層を堆積させ、しか
る後、電池を封じ込めシールするように成形してもよ
い。
【００１１】こうした可撓性複合パッケージ（ベースフ
ィルム／無機材料）は、ガス（すなわち、酸素、窒素、
水素、二酸化炭素等）を通さず、水蒸気を通さない。し
かも、こうした可撓性パッケージは不規則な面あるいは
曲面に対応した形状とすることができる。さらに、こう
した複合体パッケージは軽量で低コストであり、断面厚
みを極めて薄く形成することができる。
ィルム／無機材料）は、ガス（すなわち、酸素、窒素、
水素、二酸化炭素等）を通さず、水蒸気を通さない。し
かも、こうした可撓性パッケージは不規則な面あるいは
曲面に対応した形状とすることができる。さらに、こう
した複合体パッケージは軽量で低コストであり、断面厚
みを極めて薄く形成することができる。
【００１２】
【発明の具体的開示】以下、図面を参照して本発明を好
ましい具体例により詳細に説明する。これにより、上記
以外の本発明の目的、効果、特長がより明らかになるで
あろう。しかしながら、以下の好ましい具体例は本発明
の技術思想を説明するためのものであって、特許請求の
範囲内の他の態様の具体例も当然本発明に含まれるもの
である。
ましい具体例により詳細に説明する。これにより、上記
以外の本発明の目的、効果、特長がより明らかになるで
あろう。しかしながら、以下の好ましい具体例は本発明
の技術思想を説明するためのものであって、特許請求の
範囲内の他の態様の具体例も当然本発明に含まれるもの
である。
【００１３】まず、図１乃至図３に、本発明による構成
の薄型電池用電池パッケージの１例を示す。図１は薄型
電池用電池パッケージの一部破砕平面図であり、図２は
図１の端面図であり、図３は図１の３−３断面図であ
る。薄型電池用電池パッケージは全体として符号１０で
示されている。電池パッケージ１０は、薄型電池１２を
カプセル状に封じ込めシールするよう構成されている。
図１に示されるように、薄型電池１２は概ね矩形の形状
をしており、１対のリード線１４と１６とを有してい
る。また、図３に示すように、電池１２は、リード線１
６に接続したリチウムアノード１８とリード線１４（リ
ード線１６に隠れて見えない。）に接続した固体カソー
ド２０とを備えている。
の薄型電池用電池パッケージの１例を示す。図１は薄型
電池用電池パッケージの一部破砕平面図であり、図２は
図１の端面図であり、図３は図１の３−３断面図であ
る。薄型電池用電池パッケージは全体として符号１０で
示されている。電池パッケージ１０は、薄型電池１２を
カプセル状に封じ込めシールするよう構成されている。
図１に示されるように、薄型電池１２は概ね矩形の形状
をしており、１対のリード線１４と１６とを有してい
る。また、図３に示すように、電池１２は、リード線１
６に接続したリチウムアノード１８とリード線１４（リ
ード線１６に隠れて見えない。）に接続した固体カソー
ド２０とを備えている。
【００１４】半導体や表示技術分野で使用される薄型電
池においては、アノードを形成するためにリチウムが使
用されることが多い。これはリチウムが好適な熱力学的
電極電位を有しており、比容量(specific capacity) が
非常に大きいからである。また、リチウムアノード電池
は、電子式腕時計、心臓ペースメーカー、補聴器、並び
に軍事及び航空用装置で使用されるような小型電子機器
電源に必要な条件を満足するものとして使用されてい
る。
池においては、アノードを形成するためにリチウムが使
用されることが多い。これはリチウムが好適な熱力学的
電極電位を有しており、比容量(specific capacity) が
非常に大きいからである。また、リチウムアノード電池
は、電子式腕時計、心臓ペースメーカー、補聴器、並び
に軍事及び航空用装置で使用されるような小型電子機器
電源に必要な条件を満足するものとして使用されてい
る。
【００１５】リチウムは、電気的に陽性であるため、速
やかに水を還元する。また、湿った空気にさらされた場
合、リチウムの表面は速やかに空気中の酸素及び窒素と
反応する。このため、リチウムアノード電池は、通常は
乾燥した室内で製造され、その後、使用時の酸化や腐食
を防ぐため、気密にシールする必要がある。気密封入に
よって、リチウムの酸化及び腐食の割合が低い水準に維
持できれば、１２のような薄型電池は長い貯蔵寿命を示
すことになる。
やかに水を還元する。また、湿った空気にさらされた場
合、リチウムの表面は速やかに空気中の酸素及び窒素と
反応する。このため、リチウムアノード電池は、通常は
乾燥した室内で製造され、その後、使用時の酸化や腐食
を防ぐため、気密にシールする必要がある。気密封入に
よって、リチウムの酸化及び腐食の割合が低い水準に維
持できれば、１２のような薄型電池は長い貯蔵寿命を示
すことになる。
【００１６】薄型電池１２のカソード２０は、銅又は銀
のオキソ塩(oxosalt) 、ポリカーボンフルオリド(polyc
arbon fluoride) 、又はスルフィドのような固体電解質
材料で形成してもよい。リチウムアノード１８とカソー
ド２０は、典型的には，適当な電解質を含浸した分離材
及びバリア層（図示していない）を用いて互いに電気的
に接触するように組み立てられる。リチウムアノード１
８とカソード２０に含まれる電解質との反応は、電池反
応、すなわち薄型電池１２の放電機構となる。
のオキソ塩(oxosalt) 、ポリカーボンフルオリド(polyc
arbon fluoride) 、又はスルフィドのような固体電解質
材料で形成してもよい。リチウムアノード１８とカソー
ド２０は、典型的には，適当な電解質を含浸した分離材
及びバリア層（図示していない）を用いて互いに電気的
に接触するように組み立てられる。リチウムアノード１
８とカソード２０に含まれる電解質との反応は、電池反
応、すなわち薄型電池１２の放電機構となる。
【００１７】図３においては、薄型電池１２をカプセル
状に封じ込めシールするための電池パッケージ１０が、
可撓性の高分子ベースフィルム２２を備えており、該フ
ィルムは、薄型電池１２と可撓性の無機材料層２４を包
み込む構造体のかたちに形成されている。ここで、無機
材料は、窒化ケイ素や窒化アルミニウムあるいは酸化ア
ルミニウムのようなものであり、ベースフィルム２２の
表面や端に堆積して組立体をカプセル状に封じ込めてい
る。ベースフィルム２２は、熱活性型接着材料２６を用
いて薄型電池１２に物理的に取付けられている。
状に封じ込めシールするための電池パッケージ１０が、
可撓性の高分子ベースフィルム２２を備えており、該フ
ィルムは、薄型電池１２と可撓性の無機材料層２４を包
み込む構造体のかたちに形成されている。ここで、無機
材料は、窒化ケイ素や窒化アルミニウムあるいは酸化ア
ルミニウムのようなものであり、ベースフィルム２２の
表面や端に堆積して組立体をカプセル状に封じ込めてい
る。ベースフィルム２２は、熱活性型接着材料２６を用
いて薄型電池１２に物理的に取付けられている。
【００１８】本発明にしたがって電池パッケージ１０を
つくる方法は、可撓性のベースフィルム２２を薄型電池
１２に取付けて薄型電池１２（すなわちアノード１８と
カソード２０）を封入する工程、及びその後の無機材料
２４をベースフィルム２２の表面及び端部に堆積させて
気密にシールされた組立体を形成する工程を含む。
つくる方法は、可撓性のベースフィルム２２を薄型電池
１２に取付けて薄型電池１２（すなわちアノード１８と
カソード２０）を封入する工程、及びその後の無機材料
２４をベースフィルム２２の表面及び端部に堆積させて
気密にシールされた組立体を形成する工程を含む。
【００１９】ベースフィルム２２は、好ましくは、１枚
以上の可撓性高分子シートから形成される。例えば、高
分子材料の２枚のシートを電池１２を覆うサンドイッチ
型構造体を形成するするように重ね合わせる。次いで、
ベースフィルムの表面及び封入構造体の継ぎ目、すなわ
ち端部上に無機材料２４の可撓性層を堆積させることに
より封入構造体のシールを行なうことができる。かくし
て、電池パッケージ１０を素早くかつ安価に組立てるこ
とが可能となる。しかも、無機材料２４の可撓性層は、
電池１２と電池１２から延びるリード線１４と１６の出
端部(egress)を全体として封入しシールする。別の態様
として、電池全体を電池パッケージによりカプセル状に
封じ込めてリード線を持たない(leadless)組立体を形成
してもよい。
以上の可撓性高分子シートから形成される。例えば、高
分子材料の２枚のシートを電池１２を覆うサンドイッチ
型構造体を形成するするように重ね合わせる。次いで、
ベースフィルムの表面及び封入構造体の継ぎ目、すなわ
ち端部上に無機材料２４の可撓性層を堆積させることに
より封入構造体のシールを行なうことができる。かくし
て、電池パッケージ１０を素早くかつ安価に組立てるこ
とが可能となる。しかも、無機材料２４の可撓性層は、
電池１２と電池１２から延びるリード線１４と１６の出
端部(egress)を全体として封入しシールする。別の態様
として、電池全体を電池パッケージによりカプセル状に
封じ込めてリード線を持たない(leadless)組立体を形成
してもよい。
【００２０】無機材料層２４は、適当な堆積方法、例え
ば低温（すなわち、１５０℃未満）、低圧の化学蒸着法
（ＬＰＣＶＤ）法を用いてベースフィルム２２上に堆積
させる。無機材料２４の可撓性層を堆積させるために
は、プラズマＣＶＤのようなグロー分解(glow decompos
ition)法もまた使用することができる。適当なターゲッ
ト化合物と反応性ガスを使用する適当なスパッタリング
技術を用いて無機材料層２４の堆積を行ってもよい。
ば低温（すなわち、１５０℃未満）、低圧の化学蒸着法
（ＬＰＣＶＤ）法を用いてベースフィルム２２上に堆積
させる。無機材料２４の可撓性層を堆積させるために
は、プラズマＣＶＤのようなグロー分解(glow decompos
ition)法もまた使用することができる。適当なターゲッ
ト化合物と反応性ガスを使用する適当なスパッタリング
技術を用いて無機材料層２４の堆積を行ってもよい。
【００２１】窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）は、無機材料層
２４を形成するのに適した材料である。窒化ケイ素（Ｓ
ｉ３Ｎ４）は、半導体製造やトランジスターその他の固
体素子の製造において絶縁材あるいは不動態層(passiva
ting layer) としてしばしば利用される。窒化ケイ素は
低い熱伝導性と高温抵抗及び様々な腐食性媒体に対して
の高い抵抗性を特徴とする。窒化ケイ素はまた、ガスや
水蒸気の不透過性が高い。窒化ケイ素についてＣＶＤ蒸
着を低温法で行うことに関しては、Kubacki に対する米
国特許第4,262,631 号に開示されており、本発明におい
てもこれを参考にすることができる。
２４を形成するのに適した材料である。窒化ケイ素（Ｓ
ｉ３Ｎ４）は、半導体製造やトランジスターその他の固
体素子の製造において絶縁材あるいは不動態層(passiva
ting layer) としてしばしば利用される。窒化ケイ素は
低い熱伝導性と高温抵抗及び様々な腐食性媒体に対して
の高い抵抗性を特徴とする。窒化ケイ素はまた、ガスや
水蒸気の不透過性が高い。窒化ケイ素についてＣＶＤ蒸
着を低温法で行うことに関しては、Kubacki に対する米
国特許第4,262,631 号に開示されており、本発明におい
てもこれを参考にすることができる。
【００２２】ベースフィルム２２は、ポリカーボネー
ト、ガラス繊維強化ポリエステル又は熱硬化性成形用組
成物ような可撓性のポリエステル樹脂で形成してもよ
い。こうした可撓性高分子フィルムは丈夫で衝撃及び温
度抵抗性があり、電気的に絶縁性である。しかし、一般
的に、こうしたフィルムはガス（酸素、窒素、水素、二
酸化炭素等）や水蒸気の透過率が高い。このために、ま
た、組立体をシールするために、ベースフィルム２２を
無機材料２４の可撓性層で被覆する。
ト、ガラス繊維強化ポリエステル又は熱硬化性成形用組
成物ような可撓性のポリエステル樹脂で形成してもよ
い。こうした可撓性高分子フィルムは丈夫で衝撃及び温
度抵抗性があり、電気的に絶縁性である。しかし、一般
的に、こうしたフィルムはガス（酸素、窒素、水素、二
酸化炭素等）や水蒸気の透過率が高い。このために、ま
た、組立体をシールするために、ベースフィルム２２を
無機材料２４の可撓性層で被覆する。
【００２３】図４においては、本発明に従い形成された
電池パッケージの別の態様が示されている。これは全体
として符号２８で示される。この別態様の電池パッケー
ジ２８は上述の電池パッケージ１０と同様に形成され
る。しかし、この電池パッケージ２８では、窒化ケイ
素、窒化アルミニウムあるいは酸化アルミニウムのよう
な無機材料の可撓性層３２が、電池パッケージ２８の組
立てに先立って可撓性ベースフィルム３０上に堆積され
る。無機材料層３２は、図示例では電池パッケージの内
面に位置するように設けられている。前述の通り、ベー
スフィルム３０を電池１２に取付けるには熱活性化接着
剤３４を用いることができる。
電池パッケージの別の態様が示されている。これは全体
として符号２８で示される。この別態様の電池パッケー
ジ２８は上述の電池パッケージ１０と同様に形成され
る。しかし、この電池パッケージ２８では、窒化ケイ
素、窒化アルミニウムあるいは酸化アルミニウムのよう
な無機材料の可撓性層３２が、電池パッケージ２８の組
立てに先立って可撓性ベースフィルム３０上に堆積され
る。無機材料層３２は、図示例では電池パッケージの内
面に位置するように設けられている。前述の通り、ベー
スフィルム３０を電池１２に取付けるには熱活性化接着
剤３４を用いることができる。
【００２４】
【発明の効果】このように、本発明に従えば、薄型電池
用の電池パッケージ１０（あるいは２８）が電池封入構
造体のかたちに成形した低コストの可撓性ベースフィル
ムを用いて組立てることができる。かくして組立てられ
た封入構造体は、次いで、窒化ケイ素、窒化アルミニウ
ムあるいは酸化アルミニウムのような無機材料層を堆積
させた可撓性層により素早くかつ安価に気密シールする
ことができる。こうしたベースフィルム／シール層複合
構造体は、ガス及び水蒸気に対して優れた保護手段とな
り、その保護の程度は金属を用いた気密封入法と同程
度、場合によってはそれ以上である。本発明による電池
パッケージのこの他の利点としては、軽量化、可撓化、
厚みの減少、製造コストの低減化、取付け面への対応性
（電池を曲面に取り付けることができる）及び化学的抵
抗性等を挙げることができる。無機材料の可撓性層はま
た、非伝導性であり、金属封入体や金属箔を積層したパ
ウチによる電池パッケージに比較して少ない金属量です
む。
用の電池パッケージ１０（あるいは２８）が電池封入構
造体のかたちに成形した低コストの可撓性ベースフィル
ムを用いて組立てることができる。かくして組立てられ
た封入構造体は、次いで、窒化ケイ素、窒化アルミニウ
ムあるいは酸化アルミニウムのような無機材料層を堆積
させた可撓性層により素早くかつ安価に気密シールする
ことができる。こうしたベースフィルム／シール層複合
構造体は、ガス及び水蒸気に対して優れた保護手段とな
り、その保護の程度は金属を用いた気密封入法と同程
度、場合によってはそれ以上である。本発明による電池
パッケージのこの他の利点としては、軽量化、可撓化、
厚みの減少、製造コストの低減化、取付け面への対応性
（電池を曲面に取り付けることができる）及び化学的抵
抗性等を挙げることができる。無機材料の可撓性層はま
た、非伝導性であり、金属封入体や金属箔を積層したパ
ウチによる電池パッケージに比較して少ない金属量です
む。
【図１】本発明による薄型電池用電池パッケージの１例
について、その一部を破砕した断面で示した平面図であ
る。
について、その一部を破砕した断面で示した平面図であ
る。
【図２】図１のパッケージの端面図である。
【図３】図１のパッケージを線３−３に沿って切った断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の別の実施例の薄型電池用電池パッケー
ジにおける図３に対応した断面図である。
ジにおける図３に対応した断面図である。
１０…電池パッケージ １２…薄型電池 １４、１６…リード線 １８…リチウムアノード ２０…固体カソード ２２…ベースフィルム ２４…無機材料層 ２６…接着剤 ２８…電池パッケージ ３０…ベースフィルム ３２…無機材料層 ３４…接着剤
Claims (20)
- 【請求項１】 電池に取付けられかつ電池を封入する可
撓性高分子ベースフィルムと、前記電池をカプセル状に
封じ込めシールすべく前記ベースフィルム上に堆積され
た可撓性無機材料層とを有する薄型電池用の電池パッケ
ージ。 - 【請求項２】 前記可撓性無機材料層は、前記ベースフ
ィルムが電池に取付けられた後にベースフィルム上に堆
積されたものである請求項１に記載の電池パッケージ。 - 【請求項３】 前記可撓性無機材料層は、前記ベースフ
ィルムが電池に取付けられる前にベースフィルム上に堆
積されたものである請求項１に記載の電池パッケージ。 - 【請求項４】 前記可撓性高分子ベースフィルムが接着
剤を用いて電池に取り付けられている請求項１に記載の
電池パッケージ。 - 【請求項５】 前記無機材料が窒化ケイ素、窒化アルミ
ニウム及び酸化アルミニウムからなる群より選択される
請求項１に記載の電池パッケージ。 - 【請求項６】 前記可撓性無機材料層が、低温の化学蒸
着（ＣＶＤ）法により堆積されたものである請求項１に
記載の電池パッケージ。 - 【請求項７】 電池に取付けられかつ電池を封入する可
撓性高分子ベースフィルムと、前記電池と電池のリード
線出端部をカプセル状に封じ込めシールすべくベースフ
ィルムの外面及び端部上に堆積された窒化ケイ素、窒化
アルミニウム及び酸化アルミニウムからなる群より選択
される無機材料の可撓性層とを有する１対のリード線を
備えた薄型電池用の電池パッケージ。 - 【請求項８】 前記ベースフィルムが、サンドイッチ構
造を形成するように重ね合わされた２枚のポリエステル
材料で形成されたものである請求項７に記載の電池パッ
ケージ。 - 【請求項９】 前記ベースフィルムが、熱活性型接着剤
によって電池に取付けられたものである請求項８に記載
の電池パッケージ。 - 【請求項１０】 前記無機材料層は、前記ベースフィル
ムが電池に取付けられる前にフィルム上に堆積されたも
のである請求項１に記載の電池パッケージ。 - 【請求項１１】 前記無機材料層は、前記ベースフィル
ムが電池に取付けられた後にフィルム上に堆積されたも
のである請求項１に記載の電池パッケージ。 - 【請求項１２】 前記無機材料が、低温の化学蒸着（Ｃ
ＶＤ）法により堆積されたものである請求項９に記載の
電池パッケージ。 - 【請求項１３】 電池が曲面を有しており、電池パッケ
ージがその曲面に応じた形状を有するものである請求項
９に記載の電池パッケージ。 - 【請求項１４】 電池を被覆、封入するように可撓性高
分子ベースフィルムを電池に取付ける工程、及びその後
工程として前記ベースフィルムの外面及び端部上に無機
材料の可撓性層を堆積させて前記電池をカプセル状に封
じ込め気密にシールする工程を有する薄型電池用電池パ
ッケージの製造方法。 - 【請求項１５】 熱活性型接着剤を用いてベースフィル
ムを電池に取付ける請求項１４に記載の電池パッケージ
製造方法。 - 【請求項１６】 無機材料が窒化ケイ素、窒化アルミニ
ウム及び酸化アルミニウムからなる群より選択される請
求項１５に記載の電池パッケージ製造方法。 - 【請求項１７】 ベースフィルムがポリエステル材料で
形成される請求項１６に記載の電池パッケージ製造方
法。 - 【請求項１８】 無機材料層が電池から延びるリード線
の出端部をカプセル状に封じ込める請求項１５に記載の
電池パッケージ製造方法。 - 【請求項１９】 無機材料層が低温の化学蒸着（ＣＶ
Ｄ）法により堆積される請求項１８に記載の電池パッケ
ージ。 - 【請求項２０】 電池パッケージがリード線を有さず電
池全体をカプセル状に封じ込める請求項１７に記載の電
池パッケージ製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US008,529 | 1993-01-25 | ||
| US08/008,529 US5326652A (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Battery package and method using flexible polymer films having a deposited layer of an inorganic material |
| US08/008,529 | 1993-01-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231739A true JPH06231739A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3121195B2 JP3121195B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=21732109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06013952A Expired - Lifetime JP3121195B2 (ja) | 1993-01-25 | 1994-01-12 | 無機材料堆積層を有する可撓性高分子フィルムを用いた電池パッケージ及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5326652A (ja) |
| JP (1) | JP3121195B2 (ja) |
| DE (1) | DE4402099C2 (ja) |
Cited By (4)
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| KR100863898B1 (ko) * | 2002-08-19 | 2008-10-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 |
| JP2013048510A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Panasonic Corp | 電池デバイスおよびその操作方法 |
| JP2017103221A (ja) * | 2015-11-19 | 2017-06-08 | 大日本印刷株式会社 | 電池用包装材料及び電池 |
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