JPH11195404A

JPH11195404A - 薄型電池

Info

Publication number: JPH11195404A
Application number: JP9368676A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sonozaki; 勉園嵜; Hiroyuki Ono; 博行大野; Ikurou Nakane; 育朗中根; Satoshi Ubukawa; 訓生川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電池が折り曲げられた場合であっても曲げ部
にクラック等が発生するのを抑制して、電池の諸特性を
向上することができる薄型電池の提供を目的とする。【解決手段】発電要素１と、この発電要素１を収納す
るための収納空間３を備え且つ金属層１１の両面に接着
剤層１２・１４を介して樹脂層１３・１５が形成された
構造のラミネート外装体２とを備えた薄型電池におい
て、上記ラミネート外装体２の金属層１１として、アル
ミニウム合金が用いられることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素と、この
発電要素を収納するための収納空間を備え且つ金属層の
両面に樹脂層が形成されたラミネート材から成る外装体
とを備えた薄型電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等の小型化に伴って、電
池の小型化が望まれるようになってきている。この電池
の小型化を達成するために、本発明者らは、図１０及び
図１１に示すような薄型電池を提案した。具体的には、
アルミニウム層の両面に接着剤層を介して樹脂層が形成
されたラミネート材（厚み：１００μｍ程度）を袋状に
してラミネート外装体２２を構成し、このラミネート外
装体２２の収納空間２３に発電要素２１を収納するよう
な薄型電池を提案した。このような構造の電池であれ
ば、飛躍的に電池の小型化を達成できる。

【０００３】ここで、上記従来の薄型電池では、アルミ
ニウム層として焼き純しが施されていない純アルミニウ
ム（純度９９．３％以上のＨ材）が用いられていた。と
ころが、このような純アルミニウムは折り曲げ強度が小
さいため、１回程度電池が折り曲げられると、折り曲げ
られた部位でクラック或いはピンホールを生じる。特
に、溶着部２４と収納空間２３との境界で折り曲げられ
ると、当該境界は著しく曲げ強度が弱いということに起
因して、Ｄ部（図９及び図１０参照）にクラック等が生
じる。この結果、当該クラックから電池内に水分が侵入
して、電池の諸特性が低下するという課題を有してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みなされたものであって、電池が折り曲げられた場
合であっても曲げ部にクラック等が発生するのを抑制し
て、電池の諸特性を向上することができる薄型電池の提
供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、発電要素
と、この発電要素を収納するための収納空間を備え且つ
金属層の両面に接着剤層を介して樹脂層が形成された構
造のラミネート外装体とを備えた薄型電池において、上
記ラミネート外装体の金属層として、アルミニウム合金
が用いられることを特徴とする。このように、ラミネー
ト外装体の金属層としてアルミニウム合金が用いられる
と、アルミニウム合金は柔軟で折り曲げ強度が大きいの
で、数回電池が折り曲げられた程度では折り曲げられた
部位でクラック或いはピンホールを生じることがない。
したがって、電池内に水分が侵入するのを抑制すること
ができるので、電池の諸特性の低下を防止できる。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記アルミニウム合金として、鉄、
ケイ素、マンガン、マグネシウム、銅及び亜鉛から成る
金属群から選択される少なくとも１種の金属が金属アル
ミニウムに含まれたものが用いられることを特徴とす
る。上記金属群から選択された金属を用いた場合には、
上記の効果が一層発揮される。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記アルミニウム合金の総重量に対
する前記鉄の重量比が、０．６〜３．０重量％の範囲に
規制されることを特徴とする。このような範囲に規制す
るのは、鉄の添加量が０．６重量％未満では、添加量が
少な過ぎて折り曲げ強度の向上を十分に図ることができ
ず、一方、鉄の添加量が３．０重量％を超えると、添加
量が多すぎてアルミニウム合金層と樹脂層との接着強度
が小さくなるという問題が生じるという理由によるもの
である。

【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記アルミニウム合金の総重量に対
する前記ケイ素の重量比が、０．４〜１６．０重量％の
範囲に規制されることを特徴とする。このような範囲に
規制するのは、ケイ素の添加量が０．４重量％未満で
は、添加量が少な過ぎて折り曲げ強度の向上を十分に図
ることができず、一方、ケイ素の添加量が１６．０重量
％を超えると、添加量が多すぎてアルミニウム合金層と
樹脂層との接着強度が小さくなるという問題が生じると
いう理由によるものである。

【０００９】また、請求項５記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記アルミニウム合金の総重量に対
する前記マンガンの重量比が、０．１〜１．７重量％の
範囲に規制されることを特徴とする。このような範囲に
規制するのは、マンガンの添加量が０．１重量％未満で
は、添加量が少な過ぎて折り曲げ強度の向上を十分に図
ることができず、一方、マンガンの添加量が１．７重量
％を超えると、添加量が多すぎてアルミニウム合金層と
樹脂層との接着強度が小さくなるという問題が生じると
いう理由によるものである。

【００１０】また、請求項６記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記アルミニウム合金の総重量に対
する前記マグネシウムの重量比が、０．１〜７．０重量
％の範囲に規制されることを特徴とする。このような範
囲に規制するのは、マグネシウムの添加量が０．１重量
％未満では、添加量が少な過ぎて折り曲げ強度の向上を
十分に図ることができず、一方、マグネシウムの添加量
が７．０重量％を超えると、添加量が多すぎてアルミニ
ウム合金層と樹脂層との接着強度が小さくなるという問
題が生じるという理由によるものである。

【００１１】また、請求項７記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記アルミニウム合金の総重量に対
する前記銅の重量比が、０．１〜６．０重量％の範囲に
規制されることを特徴とする。このような範囲に規制す
るのは、銅の添加量が０．１重量％未満では、添加量が
少な過ぎて折り曲げ強度の向上を十分に図ることができ
ず、一方、銅の添加量が６．０重量％を超えると、添加
量が多すぎてアルミニウム合金層と樹脂層との接着強度
が小さくなるという問題が生じるという理由によるもの
である。

【００１２】また、請求項８記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記アルミニウム合金の総重量に対
する前記亜鉛の重量比が、０．２〜１２．０重量％の範
囲に規制されることを特徴とする。このような範囲に規
制するのは、亜鉛の添加量が０．２重量％未満では、添
加量が少な過ぎて折り曲げ強度の向上を十分に図ること
ができず、一方、亜鉛の添加量が１２．０重量％を超え
ると、添加量が多すぎてアルミニウム合金層と樹脂層と
の接着強度が小さくなるという問題が生じるという理由
によるものである。

【００１３】また、請求項９記載の発明は、請求項１、
２、３、４、５、６、７または８記載の発明において、
前記アルミニウム合金として、アルミニウム合金を焼き
純したＯ材が用いられることを特徴とする。このよう
に、アルミニウム合金としてＯ材を用いると、Ｏ材はよ
り柔軟性に優れるため、折り曲げられた部位でのクラッ
ク或いはピンホールの発生を一層抑制することができ
る。

【００１４】また、請求項１０記載の発明は、請求項９
記載の発明において、前記Ｏ材の焼き純し温度が２００
〜３００℃の範囲であり、焼き純し時間が１〜５時間で
あることを特徴とする。上記の温度範囲及び焼き純し時
間であれば、焼き純しが円滑に進行する。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
のうちで請求項１１記載の発明は、発電要素と、この発
電要素を収納するための収納空間を備え且つ金属層の両
面に接着剤層を介して樹脂層が形成された構造のラミネ
ート外装体とを備えた薄型電池において、上記ラミネー
ト外装体の金属層として、金属アルミニウムを焼き純し
たＯ材が用いられることを特徴とする。このように、ア
ルミニウム合金としてＯ材を用いると、Ｏ材は柔軟性に
優れるため、折り曲げられた部位でのクラック或いはピ
ンホールの発生を抑制できる。

【００１６】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の発明において、前記Ｏ材の焼き純し温度が２０
０〜３００℃の範囲であり、焼き純し時間が２〜５時間
であることを特徴とする。上記の温度範囲及び焼き純し
時間であれば、焼き純しが円滑に進行する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１〜図
３に基づいて、以下に説明する。図１は本発明の薄型電
池の正面図、図２は本発明の薄型電池の側面図であり、
これら図１及び図２に示すように、本発明の薄型電池
は、コバルト酸リチウムから成る正極と、カーボンから
成る負極と、これら両電極を離間するセパレータとから
構成される発電要素１を有している。この発電要素１は
収納空間３内に配置されており、この収納空間３はラミ
ネート外装体２の上下端を封口部４ａ・４ｂにより封口
することにより形成される。更に、収納空間３には、エ
チレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）とが体積比で３：７の割合で混合された混合
溶媒にＬｉＰＦ₆が１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶
解された電解液が注入されている。

【００１８】ここで、上記ラミネート外装体２（厚み：
１００μｍ）の具体的な構造は、図３に示すように、ア
ルミニウム合金層１１（厚み：３０μｍ）の一方の面
に、ウレタン系接着剤から成る接着剤層１２（厚み：５
μｍ）を介してポリプロピレンから成る樹脂層１３（厚
み：３０μｍ）が接着されており、またアルミニウム合
金層１１の他方の面に、変性ポリプロピレンから成る接
着剤層１４（厚み：５μｍ）を介してポリプロピレンか
ら成る樹脂層１５（厚み：３０μｍ）が接着される構造
である。また、上記アルミニウム合金層１１の組成は、
鉄が１．５重量％、金属アルミニウムが９８．５重量％
という組成であり、またアルミニウム合金層１１として
は、焼き純し温度が２００〜３００℃で、焼き純し時間
が２〜５時間のＯ材が用いられる。

【００１９】また、上記正極はアルミニウムから成る正
極集電端子５に、また上記負極はニッケルから成る負極
集電端子６に接続され、電池内部で生じた化学エネルギ
ーを電気エネルギーとして外部へ取り出し得るようにな
っている。尚、この電池の大きさは、図１に示すよう
に、幅Ｌ₁が３６ｍｍ、長さＬ₂が６５ｍｍとなるよう
に構成されており、また、封止部４ａ・４ｂの幅Ｌ₃・
Ｌ₄は５ｍｍとなるように構成されている。

【００２０】ここで、上記構造の電池を、以下のように
して作製した。先ず、樹脂層（ポリプロピレン）／接着
剤層／アルミニウム合金層／接着剤層／樹脂層（ポリプ
ロピレン）の５層構造から成る帯状のラミネート材の両
端を溶着して筒状とした後、この筒状のラミネート材の
収納空間３内に発電要素１を挿入した。この際、筒状の
ラミネート材の一方の開口部から両集電端子５・６が突
出するように発電要素１を配置した。次に、この状態
で、両集電端子５・６が突出している開口部のラミネー
ト材を溶着して、封止部４ａを形成した。この際、溶着
は高周波誘導加熱装置を用いて行った。

【００２１】次いで、この状態で、真空加熱乾燥（温
度：１０５℃）を２時間行い、ラミネート材及び発電要
素１の水分を除去した。この後、エチレンカーボネート
とジエチルカーボネートとが体積比で３：７の割合で混
合された混合溶媒に、溶質であるＬｉＰＦ₆が１Ｍ（モ
ル／リットル）の割合で溶解された電解液を注入した
後、この状態で１時間放置した。この後、発電要素１に
対応するラミネート材を金属板にて加圧しつつ、上記封
止部４ａと反対側のラミネート材端部を溶着し、封止部
４ｂを形成することにより薄型電池を作製した。尚、上
記電解液注入工程以降の工程は、アルゴン雰囲気のドラ
イボックス内で行った。

【００２２】ここで、アルミニウムに添加する金属とし
ては、Ｆｅに限定するものではなく、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍ
ｇ、Ｃｕ或いはＺｎであっても良く、またこれらを２種
類以上添加しても良い。

【００２３】また、ラミネート外装体の金属層として
は、焼き純しが施されたアルミニウム合金（Ｏ材）に限
定するものではなく、焼き純しが施されていないアルミ
ニウム合金（Ｈ材）、又は焼き純しが施された金属アル
ミニウム（Ｏ材）を用いても同様の効果を奏する。但
し、焼き純しが施されたアルミニウム合金（Ｏ材）が最
も効果的である。

【００２４】更に、ラミネート外装体の樹脂層としては
上記ポリプロピレンに限定されるものではなく、例え
ば、ポリエチレン等のポリオレフィン系高分子、ポリエ
チレンテレフタラート等のポリエステル系高分子、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン等のポリビニリ
デン系高分子、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン７
等のポリアミド系高分子等が挙げられる。

【００２５】加えて、樹脂層の厚さは、１μｍ以上５０
０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下であ
ることが望ましく、金属層の厚さは、０．１μｍ以上２
００μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下であ
ることが望ましい。これは、金属層や樹脂層の厚みが余
りに小さくなると、酸素透過性が高くなるため電池特性
が低下する等の問題が生じる一方、樹脂層の厚みが余り
に大きくなると加工性が低下する等の問題が生じ、金属
層の厚みが余りに大きくなると電池が重くなったり電池
の柔軟性に欠ける等の問題が生じるからである。これら
のことから、樹脂／金属積層体全体の厚みは、２μｍ以
上１ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下
であるのが望ましい。

【００２６】また、本発明は上記リチウムイオン電池に
限定されるものではなく、正負極間に固体電解質が存在
するポリマー電池等の電池にも適用しうる。

【００２７】

【実施例】

〔第１実施例〕〔実施例１〜１３〕アルミニウム合金におけるＦｅの添
加量を、それぞれ０．３重量％、０．６重量％、０．７
重量％、１．０重量％、２．０重量％、３．０重量％、
４．０重量％、５．０重量％、６．０重量％、７．０重
量％、８．０重量％、９．０重量％及び１０．０重量％
とする他は、上記発明の実施の形態と同様の電池を作製
した。このようにして作製した電池を、以下それぞれ、
本発明電池Ａ１〜Ａ１３と称する。

【００２８】〔実施例１４〕焼き純しが施されたアルミ
ニウム合金（Ｏ材）の代わりに、焼き純しが施された純
アルミニウム（純度９９．３％以上のＯ材）を用いる他
は、上記実施例１と同様にして電池を作製した。このよ
うにして作製した電池を、以下、本発明電池Ａ１４と称
する。

【００２９】〔比較例〕焼き純しが施されたアルミニウ
ム合金（Ｏ材）の代わりに、焼き純しが施されていない
純アルミニウム（純度９９．３％以上のＨ材）を用いる
他は、上記実施例１と同様にして電池を作製した。この
ようにして作製した電池を、以下、比較電池Ｘと称す
る。

【００３０】〔実験１〕上記本発明電池Ａ１〜Ａ１４及
び比較電池Ｘの折り曲げ試験を行い、クラックが発生す
る折り曲げ回数を調べたので、その結果を表１及び図４
に示す。尚、折り曲げ試験の条件は、数秒毎に、図２の
Ａ−Ａ線及びＢ−Ｂ線で電池を９０°程度折り曲げると
いう条件である。また、試料数は、各電池１０個であ
り、その平均値を表１及び図４に示している。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１及び図４から明らかなように、本発明
電池Ａ１〜Ａ１４では３．０回以上折り曲げないとクラ
ックが生じないのに対して、比較電池Ｘでは１．０回折
り曲げるとクラックが生じることが認められる。また、
本発明電池Ａ２〜Ａ１３では５．０回以上折り曲げない
とクラックが生じないのに対して、本発明電池Ａ１、Ａ
１４ではそれぞれ３．２回及び３．０回折り曲げるとク
ラックが生じることが認められる。

【００３３】これらのことから、焼き純しが施された鉄
−アルミニウム合金（Ｏ材）及び焼き純しが施された金
属アルミニウム（Ｏ材）は、焼き純しが施されていない
金属アルミニウム（Ｈ材）よりも、折り曲げ強度が大き
くなり、特にＦｅの添加量が０．６重量％以上で焼き純
しが施された鉄−アルミニウム合金（Ｏ材）が最も折り
曲げ強度が大きくなることがわかる。

【００３４】〔実験２〕上記本発明電池Ａ１〜Ａ１４及
び比較電池Ｘを所定期間保存した後に接着強度試験を行
い、接着強度の残存率を調べたので、その結果を上記表
１及び図４に併せて示す。尚、接着強度試験における接
着強度とは、樹脂層とアルミニウム合金層（又は金属ア
ルミニウム層）との界面における接着強度を意味し、ま
た接着強度の残存率は数１により算出した。更に、保存
条件は、６０℃で２０日間保存するという条件である。

【００３５】

【数１】

【００３６】表１及び図４から明らかなように、本発明
電池Ａ１〜Ａ６、Ａ１４及び比較電池Ｘでは接着強度の
残存率が９５．０％以上であるのに対して、本発明電池
Ａ７〜Ａ１３では接着強度の残存率が８５．０％以下で
あることが認められる。したがって、接着強度の残存率
を大きくするには、Ｆｅを多量に添加するのは好ましく
ない。上記実験１及び実験２の結果から、Ｆｅの添加量
が０．６〜３．０重量％で焼き純しが施された鉄−アル
ミニウム合金（Ｏ材）は、折り曲げ強度が大きくなり且
つ接着強度の残存率も大きくなることがわかる。

【００３７】〔第２実施例〕〔実施例１〜１３〕アルミニウム合金においてＦｅに代
えてＳｉを添加し、且つＳｉの添加量を、それぞれ０．
３重量％、０．４重量％、２．０重量％、４．０重量
％、６．０重量％、８．０重量％、１０．０重量％、１
２．０重量％、１４．０重量％、１５．０重量％、１
６．０重量％、１８．０重量％及び２０．０重量％とす
る他は、上記第１実施例の実施例１と同様の電池を作製
した。このようにして作製した電池を、以下それぞれ、
本発明電池Ｂ１〜Ｂ１３と称する。

【００３８】〔実施例１４〕実施例１４の電池として
は、前記第１実施例の実施例１４に示す本発明電池Ａ１
４を用いた。

【００３９】〔比較例〕比較例の電池としては、前記第
１実施例の比較例に示す比較電池Ｘを用いた。

【００４０】〔実験１〕上記本発明電池Ｂ１〜Ｂ１３、
Ａ１４及び比較電池Ｘの折り曲げ試験を行い、クラック
が発生する折り曲げ回数を調べたので、その結果を表２
及び図５に示す。尚、折り曲げ試験の条件、折り曲げ部
位及び試料数は、前記第１実施例の実験１と同様であ
る。

【００４１】

【表２】

【００４２】表２及び図５から明らかなように、本発明
電池Ｂ１〜Ｂ１３、Ａ１４では３．０回以上折り曲げな
いとクラックが生じないのに対して、比較電池Ｘでは
１．０回折り曲げるとクラックが生じることが認められ
る。また、本発明電池Ｂ２〜Ｂ１３では４．０回以上折
り曲げないとクラックが生じないのに対して、本発明電
池Ｂ１、Ａ１４ではそれぞれ３．５回及び３．０回折り
曲げるとクラックが生じることが認められる。

【００４３】これらのことから、焼き純しが施されたケ
イ素−アルミニウム合金（Ｏ材）及び焼き純しが施され
た金属アルミニウム（Ｏ材）は、焼き純しが施されてい
ない金属アルミニウム（Ｈ材）よりも、折り曲げ強度が
大きくなり、特にＳｉの添加量が０．４重量％以上で焼
き純しが施されたケイ素−アルミニウム合金（Ｏ材）が
最も折り曲げ強度が大きくなることがわかる。

【００４４】〔実験２〕上記本発明電池Ｂ１〜Ｂ１３、
Ａ１４及び比較電池Ｘを所定期間保存した後に接着強度
試験を行い、接着強度の残存率を調べたので、その結果
を上記表２及び図５に併せて示す。尚、接着強度試験に
おける接着強度の残存率の算出方法及び保存条件は、前
記第１実施例の実験１と同様である。

【００４５】表２及び図５から明らかなように、本発明
電池Ｂ１〜Ｂ１１、Ａ１４及び比較電池Ｘでは接着強度
の残存率が９５．０％以上であるのに対して、本発明電
池Ｂ１２、Ｂ１３では接着強度の残存率が９１．０％以
下であることが認められる。したがって、接着強度の残
存率を大きくするには、Ｓｉを多量に添加するのは好ま
しくない。上記実験１及び実験２の結果から、Ｓｉの添
加量が０．４〜１６．０重量％で焼き純しが施されたケ
イ素−アルミニウム合金（Ｏ材）は、折り曲げ強度が大
きくなり且つ接着強度の残存率も大きくなることがわか
る。

【００４６】〔第３実施例〕〔実施例１〜１４〕アルミニウム合金においてＦｅに代
えてＭｎを添加し、且つＭｎの添加量を、それぞれ０．
１重量％、０．２重量％、０．３重量％、０．４重量
％、０．５重量％、０．６重量％、０．７重量％、１．
０重量％、１．５重量％、１．７重量％、１．８重量
％、２．０重量％、２．５重量％及び３．０重量％とす
る他は、上記第１実施例の実施例１と同様の電池を作製
した。このようにして作製した電池を、以下それぞれ、
本発明電池Ｃ１〜Ｃ１４と称する。

【００４７】〔実施例１５〕実施例１５の電池として
は、前記第１実施例の実施例１４に示す本発明電池Ａ１
４を用いた。

【００４８】〔比較例〕比較例の電池としては、前記第
１実施例の比較例に示す比較電池Ｘを用いた。

【００４９】〔実験１〕上記本発明電池Ｃ１〜Ｃ１４、
Ａ１４及び比較電池Ｘの折り曲げ試験を行い、クラック
が発生する折り曲げ回数を調べたので、その結果を表３
及び図６に示す。尚、折り曲げ試験の条件、折り曲げ部
位及び試料数は、前記第１実施例の実験１と同様であ
る。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３及び図６から明らかなように、本発明
電池Ｃ１〜Ｃ１４、Ａ１４では３．０回以上折り曲げな
いとクラックが生じないのに対して、比較電池Ｘでは
１．０回折り曲げるとクラックが生じることが認められ
る。また、本発明電池Ｃ１〜Ｃ１４では５．７回以上折
り曲げないとクラックが生じないのに対して、本発明電
池Ａ１４では３．０回折り曲げるとクラックが生じるこ
とが認められる。

【００５２】これらのことから、焼き純しが施されたマ
ンガン−アルミニウム合金（Ｏ材）及び焼き純しが施さ
れた金属アルミニウム（Ｏ材）は、焼き純しが施されて
いない金属アルミニウム（Ｈ材）よりも、折り曲げ強度
が大きくなり、特にＭｎの添加量が０．１重量％以上で
焼き純しが施されたマンガン−アルミニウム合金（Ｏ
材）が最も折り曲げ強度が大きくなることがわかる。

【００５３】〔実験２〕上記本発明電池Ｃ１〜Ｃ１４、
Ａ１４及び比較電池Ｘを所定期間保存した後に接着強度
試験を行い、接着強度の残存率を調べたので、その結果
を上記表３及び図６に併せて示す。尚、接着強度試験に
おける接着強度の残存率の算出方法及び保存条件は、前
記第１実施例の実験１と同様である。

【００５４】表３及び図６から明らかなように、本発明
電池Ｃ１〜Ｃ１０、Ａ１４及び比較電池Ｘでは接着強度
の残存率が９５．０％以上であるのに対して、本発明電
池Ｃ１１〜Ｃ１４では接着強度の残存率が９４．０％以
下であることが認められる。したがって、接着強度の残
存率を大きくするには、Ｍｎを多量に添加するのは好ま
しくない。上記実験１及び実験２の結果から、Ｍｎの添
加量が０．１〜１．７重量％で焼き純しが施されたマン
ガン−アルミニウム合金（Ｏ材）は、折り曲げ強度が大
きくなり且つ接着強度の残存率も大きくなることがわか
る。

【００５５】〔第４実施例〕〔実施例１〜１１〕アルミニウム合金においてＦｅに代
えてＭｇを添加し、且つＭｇの添加量を、それぞれ０．
１重量％、１．０重量％、２．０重量％、３．０重量
％、４．０重量％、５．０重量％、６．０重量％、７．
０重量％、８．０重量％、９．０重量％及び１０．０重
量％とする他は、上記第１実施例の実施例１と同様の電
池を作製した。このようにして作製した電池を、以下そ
れぞれ、本発明電池Ｄ１〜Ｄ１１と称する。

【００５６】〔実施例１２〕実施例１２の電池として
は、前記第１実施例の実施例１４に示す本発明電池Ａ１
４を用いた。

【００５７】〔比較例〕比較例の電池としては、前記第
１実施例の比較例に示す比較電池Ｘを用いた。

【００５８】〔実験１〕上記本発明電池Ｄ１〜Ｄ１１、
Ａ１４及び比較電池Ｘの折り曲げ試験を行い、クラック
が発生する折り曲げ回数を調べたので、その結果を表４
及び図７に示す。尚、折り曲げ試験の条件、折り曲げ部
位及び試料数は、前記第１実施例の実験１と同様であ
る。

【００５９】

【表４】

【００６０】表４及び図７から明らかなように、本発明
電池Ｄ１〜Ｄ１１、Ａ１４では３．０回以上折り曲げな
いとクラックが生じないのに対して、比較電池Ｘでは
１．０回折り曲げるとクラックが生じることが認められ
る。また、本発明電池Ｄ１〜Ｄ１１では５．５回以上折
り曲げないとクラックが生じないのに対して、本発明電
池Ａ１４では３．０回折り曲げるとクラックが生じるこ
とが認められる。

【００６１】これらのことから、焼き純しが施されたマ
グネシウム−アルミニウム合金（Ｏ材）及び焼き純しが
施された金属アルミニウム（Ｏ材）は、焼き純しが施さ
れていない金属アルミニウム（Ｈ材）よりも、折り曲げ
強度が大きくなり、特にＭｇの添加量が０．１重量％以
上で焼き純しが施されたマグネシウム−アルミニウム合
金（Ｏ材）が最も折り曲げ強度が大きくなることがわか
る。

【００６２】〔実験２〕上記本発明電池Ｄ１〜Ｄ１１、
Ａ１４及び比較電池Ｘを所定期間保存した後に接着強度
試験を行い、接着強度の残存率を調べたので、その結果
を上記表４及び図７に併せて示す。尚、接着強度試験に
おける接着強度の残存率の算出方法及び保存条件は、前
記第１実施例の実験１と同様である。

【００６３】表４及び図７から明らかなように、本発明
電池Ｄ１〜Ｄ８、Ａ１４及び比較電池Ｘでは接着強度の
残存率が９８．０％以上であるのに対して、本発明電池
Ｄ９〜Ｄ１１では接着強度の残存率が９４．０％以下で
あることが認められる。したがって、接着強度の残存率
を大きくするには、Ｍｇを多量に添加するのは好ましく
ない。上記実験１及び実験２の結果から、Ｍｇの添加量
が０．１〜７．０重量％で焼き純しが施されたマグネシ
ウム−アルミニウム合金（Ｏ材）は、折り曲げ強度が大
きくなり且つ接着強度の残存率も大きくなることがわか
る。

【００６４】〔第５実施例〕〔実施例１〜１２〕アルミニウム合金においてＦｅに代
えてＣｕを添加し、且つＣｕの添加量を、それぞれ０．
１重量％、０．２重量％、１．０重量％、２．０重量
％、３．０重量％、４．０重量％、５．０重量％、６．
０重量％、７．０重量％、８．０重量％、９．０重量％
及び１０．０重量％とする他は、上記第１実施例の実施
例１と同様の電池を作製した。このようにして作製した
電池を、以下それぞれ、本発明電池Ｅ１〜Ｅ１２と称す
る。

【００６５】〔実施例１３〕実施例１３の電池として
は、前記第１実施例の実施例１４に示す本発明電池Ａ１
４を用いた。

【００６６】〔比較例〕比較例の電池としては、前記第
１実施例の比較例に示す比較電池Ｘを用いた。

【００６７】〔実験１〕上記本発明電池Ｅ１〜Ｅ１２、
Ａ１４及び比較電池Ｘの折り曲げ試験を行い、クラック
が発生する折り曲げ回数を調べたので、その結果を表５
及び図８に示す。尚、折り曲げ試験の条件、折り曲げ部
位及び試料数は、前記第１実施例の実験１と同様であ
る。

【００６８】

【表５】

【００６９】表５及び図８から明らかなように、本発明
電池Ｅ１〜Ｅ１２、Ａ１４では３．０回以上折り曲げな
いとクラックが生じないのに対して、比較電池Ｘでは
１．０回折り曲げるとクラックが生じることが認められ
る。また、本発明電池Ｅ１〜Ｅ１２では４．０回以上折
り曲げないとクラックが生じないのに対して、本発明電
池Ａ１４では３．０回折り曲げるとクラックが生じるこ
とが認められる。

【００７０】これらのことから、焼き純しが施された銅
−アルミニウム合金（Ｏ材）及び焼き純しが施された金
属アルミニウム（Ｏ材）は、焼き純しが施されていない
金属アルミニウム（Ｈ材）よりも、折り曲げ強度が大き
くなり、特にＣｕの添加量が０．１重量％以上で焼き純
しが施された銅−アルミニウム合金（Ｏ材）が最も折り
曲げ強度が大きくなることがわかる。

【００７１】〔実験２〕上記本発明電池Ｅ１〜Ｅ１２、
Ａ１４及び比較電池Ｘを所定期間保存した後に接着強度
試験を行い、接着強度の残存率を調べたので、その結果
を上記表５及び図８に併せて示す。尚、接着強度試験に
おける接着強度の残存率の算出方法及び保存条件は、前
記第１実施例の実験１と同様である。

【００７２】表５及び図８から明らかなように、本発明
電池Ｅ１〜Ｅ８、Ａ１４及び比較電池Ｘでは接着強度の
残存率が９５．０％以上であるのに対して、本発明電池
Ｅ９〜Ｅ１２では接着強度の残存率が９０．０％以下で
あることが認められる。したがって、接着強度の残存率
を大きくするには、Ｃｕを多量に添加するのは好ましく
ない。上記実験１及び実験２の結果から、Ｃｕの添加量
が０．１〜６．０重量％で焼き純しが施された銅−アル
ミニウム合金（Ｏ材）は、折り曲げ強度が大きくなり且
つ接着強度の残存率も大きくなることがわかる。

【００７３】〔第６実施例〕〔実施例１〜９〕アルミニウム合金においてＦｅに代え
てＺｎを添加し、且つＺｎの添加量を、それぞれ０．１
重量％、０．２重量％、２．０重量％、４．０重量％、
６．０重量％、８．０重量％、１０．０重量％及び１
２．０重量％とする他は、上記第１実施例の実施例１と
同様の電池を作製した。このようにして作製した電池
を、以下それぞれ、本発明電池Ｆ１〜Ｆ９と称する。

【００７４】〔実施例１０〕実施例１０の電池として
は、前記第１実施例の実施例１４に示す本発明電池Ａ１
４を用いた。

【００７５】〔比較例〕比較例の電池としては、前記第
１実施例の比較例に示す比較電池Ｘを用いた。

【００７６】〔実験１〕上記本発明電池Ｆ１〜Ｆ９、Ａ
１４及び比較電池Ｘの折り曲げ試験を行い、クラックが
発生する折り曲げ回数を調べたので、その結果を表６及
び図９に示す。尚、折り曲げ試験の条件、折り曲げ部位
及び試料数は、前記第１実施例の実験１と同様である。

【００７７】

【表６】

【００７８】表６及び図９から明らかなように、本発明
電池Ｆ１〜Ｆ９、Ａ１４では３．０回以上折り曲げない
とクラックが生じないのに対して、比較電池Ｘでは１．
０回折り曲げるとクラックが生じることが認められる。
また、本発明電池Ｆ２〜Ｆ９では６．０回以上折り曲げ
ないとクラックが生じないのに対して、本発明電池Ｆ
１、Ａ１４ではそれぞれ３．７回、３．０回折り曲げる
とクラックが生じることが認められる。

【００７９】これらのことから、焼き純しが施された亜
鉛−アルミニウム合金（Ｏ材）及び焼き純しが施された
金属アルミニウム（Ｏ材）は、焼き純しが施されていな
い金属アルミニウム（Ｈ材）よりも、折り曲げ強度が大
きくなり、特にＺｎの添加量が０．２重量％以上で焼き
純しが施された亜鉛−アルミニウム合金（Ｏ材）が最も
折り曲げ強度が大きくなることがわかる。

【００８０】〔実験２〕上記本発明電池Ｆ１〜Ｆ９、Ａ
１４及び比較電池Ｘを所定期間保存した後に接着強度試
験を行い、接着強度の残存率を調べたので、その結果を
上記表６及び図９に併せて示す。尚、接着強度試験にお
ける接着強度の残存率の算出方法及び保存条件は、前記
第１実施例の実験１と同様である。

【００８１】表６及び図９から明らかなように、本発明
電池Ｆ１〜Ｆ８、Ａ１４及び比較電池Ｘでは接着強度の
残存率が９５．０％以上であるのに対して、本発明電池
Ｆ９では接着強度の残存率が９０．０％であることが認
められる。したがって、接着強度の残存率を大きくする
には、Ｚｎを多量に添加するのは好ましくない。上記実
験１及び実験２の結果から、Ｚｎの添加量が０．２〜１
２．０重量％で焼き純しが施された亜鉛−アルミニウム
合金（Ｏ材）は、折り曲げ強度が大きくなり且つ接着強
度の残存率も大きくなることがわかる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接着強度を低下させることなく、電池が折り曲げられた
場合であっても曲げ部にクラック等が発生するのを抑制
して、電池の諸特性を飛躍的に向上することができると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電池の正面図である。

【図２】本発明電池の側面図である。

【図３】ラミネート外装体の断面図である。

【図４】Ｆｅの添加量と、クラックが発生する折り曲げ
回数及び接着強度の残存率との関係を示すグラフであ
る。

【図５】Ｓｉの添加量と、クラックが発生する折り曲げ
回数及び接着強度の残存率との関係を示すグラフであ
る。

【図６】Ｍｎの添加量と、クラックが発生する折り曲げ
回数及び接着強度の残存率との関係を示すグラフであ
る。

【図７】Ｍｇの添加量と、クラックが発生する折り曲げ
回数及び接着強度の残存率との関係を示すグラフであ
る。

【図８】Ｃｕの添加量と、クラックが発生する折り曲げ
回数及び接着強度の残存率との関係を示すグラフであ
る。

【図９】Ｚｎの添加量と、クラックが発生する折り曲げ
回数及び接着強度の残存率との関係を示すグラフであ
る。

【図１０】従来電池の正面図である。

【図１１】従来電池の側面図である。

【符号の説明】１：発電要素２：ラミネート外装体３：収納空間４ａ：封口部４ｂ：封口部１１：アルミニウム合金層１２：接着剤層１３：樹脂層１４：接着剤層１５：樹脂層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２２Ｃ 21/10 Ｃ２２Ｃ 21/10 21/12 21/12 Ｃ２２Ｆ 1/04 Ｃ２２Ｆ 1/04 ＢＦ 1/043 1/043 1/047 1/047 1/053 1/053 1/057 1/057 // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ 1/00 ６９１Ｂ (72)発明者生川訓大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電要素と、この発電要素を収納するた
めの収納空間を備え且つ金属層の両面に接着剤層を介し
て樹脂層が形成された構造のラミネート外装体とを備え
た薄型電池において、上記ラミネート外装体の金属層として、アルミニウム合
金が用いられることを特徴とする薄型電池。
【請求項２】前記アルミニウム合金として、鉄、ケイ
素、マンガン、マグネシウム、銅及び亜鉛から成る金属
群から選択される少なくとも１種の金属が金属アルミニ
ウムに含まれたものが用いられる、請求項１記載の薄型
電池。
【請求項３】前記アルミニウム合金の総重量に対する
前記鉄の重量比が、０．６〜３．０重量％の範囲に規制
される、請求項２記載の薄型電池。
【請求項４】前記アルミニウム合金の総重量に対する
前記ケイ素の重量比が、０．４〜１６．０重量％の範囲
に規制される、請求項２記載の薄型電池。
【請求項５】前記アルミニウム合金の総重量に対する
前記マンガンの重量比が、０．１〜１．７重量％の範囲
に規制される、請求項２記載の薄型電池。
【請求項６】前記アルミニウム合金の総重量に対する
前記マグネシウムの重量比が、０．１〜７．０重量％の
範囲に規制される、請求項２記載の薄型電池。
【請求項７】前記アルミニウム合金の総重量に対する
前記銅の重量比が、０．１〜６．０重量％の範囲に規制
される、請求項２記載の薄型電池。
【請求項８】前記アルミニウム合金の総重量に対する
前記亜鉛の重量比が、０．２〜１２．０重量％の範囲に
規制される、請求項２記載の薄型電池。
【請求項９】前記アルミニウム合金として、アルミニ
ウム合金を焼き純したＯ材が用いられる、請求項１、
２、３、４、５、６、７または８記載の薄型電池。
【請求項１０】前記Ｏ材の焼き純し温度が２００〜３
００℃の範囲であり、焼き純し時間が１〜５時間であ
る、請求項９記載の薄型電池。
【請求項１１】発電要素と、この発電要素を収納する
ための収納空間を備え且つ金属層の両面に接着剤層を介
して樹脂層が形成された構造のラミネート外装体とを備
えた薄型電池において、上記ラミネート外装体の金属層として、金属アルミニウ
ムを焼き純したＯ材が用いられることを特徴とする薄型
電池。
【請求項１２】前記Ｏ材の焼き純し温度が２００〜３
００℃の範囲であり、焼き純し時間が１〜５時間であ
る、請求項１１記載の薄型電池。