JPH1186806A

JPH1186806A - シート形電池

Info

Publication number: JPH1186806A
Application number: JP9249025A
Authority: JP
Inventors: Soichi Hanabusa; 聡一花房
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-03-30
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: JP3583909B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い気密性を維持しつつ、単位体積当たりの
エネルギー効率が向上されたシート形電池を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】シート状の正極と、シート状の負極と、
正極リード２と、負極リード３とを含む素電池を備え、
前記素電池を熱融着シール用フィルムにより前記正極リ
ード２および前記負極リード３の先端が外部に突出する
ように被覆し、前記フィルムを熱融着で張り合わせるこ
とにより得られる構造を有するシート形電池において、
前記素電池を被覆する際に前記フィルムに生じる開口部
（但し、前記正極リード２及び前記負極リード３が突出
している端部を除く）のうち少なくとも１端は別のフィ
ルム材４ａ、４ｂを貼り着けることにより封止され、残
りの開口部は熱融着により封止さ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、発電要素がフィル
ム内に収納された構造のシート形電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達にともない、小型
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な非水電解液二次電池の開発が要望されてい
る。このような二次電池としては、リチウムまたはリチ
ウム合金を活物質とする負極と、モリブデン、バナジウ
ム、チタンあるいはニオブなどの酸化物、硫化物もしく
はセレン化物を活物質として含む懸濁液が塗布された集
電体からなる正極と非水電解液を具備したリチウム二次
電池が知られている。

【０００３】また、最近では負極に例えばコークス、黒
鉛、炭素繊維、樹脂焼成体、熱分解気相炭素のようなリ
チウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含むものを用
い、正極としてリチウムコバルト酸化物やリチウムマン
ガン酸化物を含むものを用いるリチウムイオン二次電池
の開発、商品化が活発に行われている。

【０００４】これら非水電解液二次電池の形態は、当
初、コイン形や、円筒形が主流であったが、用途の多様
化に伴い角形や長円形等の体積効率の優れた形態を有す
るものの要求が高まっている。また、さらなる軽量化及
び小型化を目的として、発電要素を収納する容器を従来
の金属製外装缶からフィルム材料に変更することが検討
されている。

【０００５】このフィルム材料としては、フィルムの内
外で水蒸気及び酸素等の気体の交換が行われないよう中
心にアルミニウム箔等の金属箔が配置され、最外層とし
てポリエチレンテレフタレート等の前記金属箔を物理的
衝撃から保護するための樹脂層が、最内層としてアイオ
ノマー等の熱融着性樹脂層が設けられた複合フィルム
（ラミネートフィルム）が一般的に用いられている。前
記複合フィルムを用いた電池の封止は、まず、２枚の複
合フィルムの間に発電要素となる内容物を前記発電要素
と前記最内層が接するように配置し、前記２枚のフィル
ムの４辺を加熱圧着し、フィルム周縁の最内層同士を接
着することにより行われる。このように発電要素をフィ
ルム材料で密封することにより、電池の薄形化及び軽量
化を図れる。

【０００６】前述のようなフィルム材で封止する構造の
電池において、電池の気密性を従来の金属外装缶を用い
たものと同程度にするためには、融着部の面積をある程
度大きくする必要がある。

【０００７】しかしながら、融着部を広くすると、融着
部の大きさ分二次電池の外形が大きくなるため、大きさ
の割に電池容量が低く、単位体積当たりのエネルギー効
率が低くなるという問題点が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い気密性
を維持しつつ、単位体積当たりのエネルギー効率が向上
されたシート形電池を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、シート
状の正極と、シート状の負極と、正極リードと、負極リ
ードとを含む素電池を備え、前記素電池を熱融着シール
用フィルムにより前記正極リードおよび前記負極リード
の先端が外部に突出するように被覆し、前記フィルムを
熱融着で張り合わせることにより得られる構造を有する
シート形電池において、前記素電池を被覆する際に前記
フィルムに生じる開口部（但し、前記正極リード及び前
記負極リードが突出している端部を除く）のうち少なく
とも１端は別のフィルム材を貼り着けることにより封止
され、残りの開口部は熱融着により封止されることを特
徴とするシート形電池が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシート形電池
を図１〜５に示すシート形ポリマー電解質二次電池(a)
〜(b) を例にして説明する。

【００１１】（１）ポリマー電解質二次電池(a) 図１は本発明に係るシート形電池の一例（シート形ポリ
マー電解質二次電池(a) ）を示す上面図、図２は図１の
二次電池のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１の二次電
池の組立方法を説明するための斜視図である。

【００１２】図１に示すように、２枚の矩形状熱融着シ
ール用フィルム１ａ，（１ｂ）の間に素電池が帯状の正
極リード２及び帯状の負極リード３の先端が外部に突出
された状態で配置されている。短冊形の熱融着シール用
フィルムを縦に二つ折りにすることにより形成された封
止用フィルム４ａは、前記フィルム１ａ及び前記フィル
ム１ｂの長手方向に沿う右側端部にこの端部を挟むよう
に熱融着で接着されている。短冊形の熱融着シール用フ
ィルムを縦に二つ折りにすることにより形成された封止
用フィルム４ｂは、前記フィルム１ａ及び前記フィルム
１ｂの長手方向に沿う左側端部にこの端部を挟むように
熱融着で接着されている。前記フィルム１ａ及び前記フ
ィルム１ｂの間に形成された残りの開口部、すなわち、
前記フィルム１ａ及び前記フィルム１ｂの長手方向と直
交する両端部（図１の点々模様で示す領域）は、熱融着
によって封止されている。前記素電池５は、図２に示す
ように、負極層６が銅製エキスパンドメタルのような網
状集電体７の両面に担持された構造を有する負極８を備
える。２枚の正極９は、前記負極８の両面に配置されて
いる。各正極９は、活物質を含む正極層１０がアルミニ
ウム製エキスパンドメタルのような網状集電体１１の両
面に担持された構造を有する。固体電解質層１２は、前
記正極９と前記負極８の間に介在されている。前記各正
極９の集電体１１は、図２の手前側に位置する部分に帯
状の正極端子１３を有する。また、前記負極８の集電体
７は、前記正極端子１３と重ならないような位置（例え
ば、図２の奥側に位置する部分）に帯状の負極端子１４
を有する。前記２枚の正極端子１３は、前記正極リード
２を三つ折りにすることにより形成された袋内に１つに
束ねられた状態で配置され、この袋内に溶接によって固
定されている。一方、前記負極端子１４は、前記負極リ
ード３を三つ折りにすることにより形成された袋内に先
端が配置され、この袋内に溶接によって固定されてい
る。

【００１３】このようなシート形ポリマー電解質二次電
池(a) は、例えば、以下に説明する方法により製造され
る。まず、図３に示すように、２枚の矩形状熱融着シー
ル用フィルム１ａ、１ｂを用意する。また、短冊形の熱
融着シール用フィルム２枚それぞれを縦方向に二つに折
り、熱融着性の封止用フィルム４ａ、４ｂを用意する。
前記封止用フィルム４ａで前記フィルム１ａ及びフィル
ム１ｂの長手方向に沿う右側端部を挟み、これらを熱融
着で接着する。また、前記封止用フィルム４ｂで前記フ
ィルム１ａ及びフィルム１ｂの長手方向に沿う左側端部
を挟み、これらを熱融着で接着する。このようにして得
られた筒状のフィルム内に前述した構造の素電池５を前
記正極リード２及び前記負極リード３の先端が外部に突
出するように配置する。次いで、前記筒状フィルムの長
手方向と直交する両端部を熱融着によって封止すること
により、前述した図１，２に示す構造のシート形ポリマ
ー電解質二次電池(a) を製造する。

【００１４】なお、前述した図１，２においては、２枚
の熱融着シール用フィルムを用いる構成にしたが、１枚
の熱融着シール用フィルムを二つに折って用いることが
できる。この場合、二つ折りにしたフィルムの開口して
いる端部のうち、互いに対向している二つの端部を前述
したような封止用フィルムで封止する。

【００１５】前記熱融着シール用フィルムとしては、例
えば、絶縁性を有する最外層と、熱融着性を有する最内
層と、前記最外層及び前記最内層の間に配置された金属
層とを含むラミネートフィルムを挙げることができる。
このようなフィルムは、内部に金属層を含むため、前記
二次電池の気密性を高めることができ、好適である。

【００１６】前記熱融着シール用フィルムの最内層は、
例えば、アイオノマー、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプ
ロピレン（ＰＰ）、エチレンビニルアセテート樹脂（Ｅ
ＶＡ）のような熱融着樹脂を含む層から形成することが
できる。

【００１７】前記熱融着シール用フィルムの金属層を形
成する金属は、例えば、アルミニウム、ニッケル等を挙
げることができる。

【００１８】前記熱融着シール用フィルムの最外層は、
例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
カーボネート、ナイロンのような絶縁性樹脂を含む層か
ら形成することができる。

【００１９】前記ラミネートフィルムとしては、例え
ば、(a) ＰＥＴ（最外層）／Ａｌ箔／ＰＥＴ／ＰＰもし
くはＰＥ（最内層）、(b) ＰＥＴ（最外層）／Ａｌ箔／
ナイロン／ＰＥ（最内層）、(c) ＰＥＴ（最外層）／Ｐ
Ｅ／Ｎｉ箔／アイオノマー（最内層）、(d) ナイロン
（最外層）／ＰＥ，ＰＥＴ／ＰＥ／ＥＶＡ，ＰＥＴ／ア
イオノマー（最内層）、(e) ＰＥＴ（最外層）／ナイロ
ン／ＰＥ，ＰＥＴ／ＰＰ，ＰＥＴ／ナイロン／ＰＰ，Ｐ
ＥＴ／ビニリデンクロライド樹脂／ＰＥ，Ａｌ蒸着ＰＥ
Ｔ／ＰＥ，ＰＥＴ／Ａｌ箔／ＰＥＴ／アイオノマー（最
内層）、(f) ポリカーボネート（最外層）／ＰＥ／ＥＶ
Ａ（最内層）、(g) ＰＥＴ（最外層）／Ａｌ箔／ＰＥ／
アイオノマー（最内層）等を挙げることができる。

【００２０】前記ポリマー電解質二次電池の正極、負極
及び電解質層としては、例えば、以下に説明するものを
用いることができる。

【００２１】（正極）この正極は、正極活物質、非水電
解液及びこの電解液を保持するポリマーを含む正極層が
集電体に担持されたものから形成される。

【００２２】前記正極活物質としては、種々の酸化物
（例えばＬｉＭｎ₂Ｏ₄などのリチウムマンガン複合酸
化物、二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ₂などのリチ
ウム含有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ₂などのリ
チウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバ
ルト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムな
ど）や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二
硫化モリブテンなど）等を挙げることができる。中で
も、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバル
ト酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好
ましい。

【００２３】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。

【００２４】前記非水溶媒としては、エチレンカーボネ
ート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−
ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメト
キシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
良い。

【００２５】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ₆）、ホウ四フッ化リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六
フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）、ビスト
リフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ
（ＣＦ₃ＳＯ₃）₂ ］等のリチウム塩を挙げることが
できる。

【００２６】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。

【００２７】前記非水電解液を保持するポリマーとして
は、例えば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロ
ピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマー、
ビニリデンフロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロ
ピレン（ＨＦＰ）との共重合体等を用いることができ
る。前記ＨＦＰの共重合割合は、前記共重合体の合成方
法にも依存するが、通常、最大で２０重量％前後であ
る。

【００２８】前述した図１、２においては、前記正極の
集電体としてアルミニウム製エキスパンドメタルを使用
したが、前記集電体には、例えばアルミニウム箔、アル
ミニウム製メッシュ、アルミニウム製パンチドメタル等
を用いても良い。

【００２９】前記正極の端子１３及びリード２は、例え
ば、アルミニウムから形成することができる。また、前
記正極端子１３は、メッシュのような網状のものや、板
状のものを用いることができる。

【００３０】前記正極は、導電性を向上する観点から導
電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えばアセ
チレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。

【００３１】前記正極は、例えば、以下に説明する方法
によって作製することができる。

【００３２】前記非水電解液を保持するポリマー、可塑
剤、前記活物質及び前記導電材料を前記ポリマーが可溶
な有機溶媒に混合してペーストを調製した後、製膜する
ことにより電解液未含浸の正極層を得る。これを前記集
電体に積層し、前記正極層中の可塑剤を例えば溶媒抽出
により除去した後、前記非水電解液を含浸させることに
より前記正極を得ることができる。また、正極層の集電
体への積層は、前記ペーストを前記集電体に塗布するこ
とによって行っても良い。

【００３３】前記可塑剤としては、例えば、フタル酸ジ
ブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、フタ
ル酸ジエチル（ＤＥＰ）、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ｔｒｉｓ−ブトキシエチルホスフェート等を挙げ
ることができる。

【００３４】（負極）この負極は、負極活物質、非水電
解液及びこの電解液を保持するポリマーを含む負極層が
集電体に担持されたものから形成される。

【００３５】前記負極活物質としては、リチウムイオン
を吸蔵放出する炭素質材料を挙げることができる。かか
る炭素質材料としては、例えば、有機高分子化合物（例
えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロ
ース等）を焼成することにより得られるもの、コークス
や、メソフェーズピッチを焼成することにより得られる
もの、人造グラファイト、天然グラファイト等に代表さ
れる炭素質材料を挙げることができる。中でも、５００
℃〜３０００℃の温度で、常圧または減圧下にて前記メ
ソフェーズピッチを焼成して得られる炭素質材料を用い
るのが好ましい。

【００３６】前記非水電解液及び前記ポリマーとして
は、前述した正極で説明したものと同様なものが用いら
れる。

【００３７】前述した図１、２においては前記負極の集
電体としては、銅製エキスパンドメタルを使用したが、
例えば銅箔、銅製メッシュ、銅製パンチドメタル等を用
いても良い。

【００３８】前負極の端子１４及びリード３は、例え
ば、銅から形成することができる。また、前記負極端子
１４は、メッシュのような網状のものや、板状のものを
用いることができる。

【００３９】なお、前記負極は、人造グラファイト、天
然グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、ニッケル粉末、ポリフェニレ
ン誘導体等の導電性材料、オレフィン系ポリマーや炭素
繊維等のフィラーを含むことを許容する。

【００４０】前記負極は、例えば、以下に説明する方法
によって作製することができる。

【００４１】前記非水電解液を保持するポリマー、可塑
剤および前記活物質を前記ポリマーが可溶な有機溶媒に
混合してペーストを調製した後、製膜することにより電
解液未含浸の負極層を得る。これを前記集電体に積層
し、前記負極層中の可塑剤を例えば溶媒抽出により除去
した後、前記非水電解液を含浸させることにより前記負
極を得ることができる。また、負極層の集電体への積層
は、前記ペーストを前記集電体に塗布することによって
行っても良い。

【００４２】前記可塑剤としては、前述した正極で説明
したのと同様なものを用いることができる。

【００４３】（固体ポリマー電解質層）この電解質層
は、非水電解液及びこの電解液を保持するポリマーを含
む。

【００４４】前記非水電解液及び前記ポリマーとして
は、前述した正極で説明したものと同様なものが用いら
れる。

【００４５】前記電解質層は、強度を更に向上させる観
点から、酸化硅素粉末のような無機フィラーを添加して
も良い。

【００４６】前記電解質層は、例えば、以下に説明する
方法で作製することができる。

【００４７】前記非水電解液を保持するポリマーに可塑
剤を添加し、これらを有機溶媒に溶解させてペーストを
調製し、成膜し、得られた膜中の可塑剤を例えば溶媒抽
出により除去した後、前記非水電解液を含浸させること
により得ることができる。

【００４８】前記可塑剤としては、前述した正極で説明
したのと同様なものを用いることができる。

【００４９】なお、可塑剤の抽出及び非水電解液の含浸
は、正極、負極及び固体電解質層について個別に行って
も良いし、正極、負極及び固体電解質層のうち少なくと
も２つを積層した状態で行うこともできる。

【００５０】（２）ポリマー電解質二次電池(b) 図４は本発明に係るシート形電池の一例であるポリマー
電解質二次電池(b) を示す上面図、図５は図４の二次電
池の組立工程を説明するための斜視図である。

【００５１】図４に示すように、二つ折りにされた熱融
着シール用フィルム内１５に、前述した二次電池(a) で
説明したのと同様な構成の素電池が正極リード２及び負
極リード３の先端が外部に突出された状態で配置されて
いる。前記フィルム１５の長手方向に沿う左側端部に、
前記フィルム１５の折り曲げ端部が位置している。短冊
形の熱融着シール用フィルムを縦に二つ折りにして形成
された封止用フィルム１６は、前記フィルム１５の長手
方向に沿う右側端部にこの端部を挟むように熱融着によ
って接着されている。前記フィルム１５の長手方向と直
交する両端部（図４の点々模様で示す領域）は、熱融着
により封止されている。

【００５２】このようなシート形ポリマー電解質二次電
池(b) は、例えば、以下に説明する方法により製造され
る。まず、図５に示すように、矩形状熱融着シール用フ
ィルム１５を横に二つ折りにする。また、短冊形の熱融
着シール用フィルムを縦方向に二つに折り、熱融着性の
封止用フィルム１６を用意する。前記フィルム１５の長
手方向に沿う両端部のうち、開口している方を（図５で
は、フィルム１５の長手方向に沿う右側端部）前記封止
用フィルム１６で挟み、これらを熱融着で接着する。こ
のようにして得られた筒状のフィルム内に前述した構造
の素電池５を前記正極リード２及び前記負極リード３の
先端が外部に突出するように配置する。次いで、前記筒
状フィルムの長手方向と直交する両端部を熱融着によっ
て封止することにより、前述した図４に示す構造のシー
ト形ポリマー電解質二次電池(b)を製造する。

【００５３】前記熱融着シール用フィルムとしては、前
述した二次電池(a) で説明したのと同様なものを挙げる
ことができる。

【００５４】以上詳述したように本発明に係るシート形
電池は、シート状の正極と、シート状の負極と、正極リ
ードと、負極リードとを含む素電池を備え、前記素電池
を熱融着シール用フィルムにより前記正極リードおよび
前記負極リードの先端が外部に突出するように被覆し、
前記フィルムを熱融着で張り合わせることにより得られ
る構造を有するシート形電池において、前記素電池を被
覆する際に前記フィルムに生じる開口部（但し、前記正
極リード及び前記負極リードが突出している端部を除
く）のうち少なくとも１端は別のフィルム材を貼り着け
ることにより封止され、残りの開口部は熱融着により封
止されることを特徴とするものである。このような電池
は、封止されるべきフィルム端部（但し、正極リード及
び負極リードが突出している端部を除く）のうち少なく
とも１端が熱融着でなく、別のフィルム材の張り付けに
より封止されているため、最外郭寸法（電池サイズ）を
小さくすることができる。その結果、前記電池は、高い
気密性を維持しつつ、単位体積当たりのエネルギー効率
を向上することができる。

【００５５】

【実施例】以下、本発明に係わる実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。

【００５６】（実施例１）＜正極の作製＞まず、活物質として組成式がＬｉＭｎ₂
Ｏ₄で表されるリチウムマンガン複合酸化物５６重量％
と、カーボンブラック５重量％と、ビニリデンフロライ
ド−ヘキサフルオロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共
重合体粉末１７重量％と、可塑剤としてフタル酸ジブチ
ル（ＤＢＰ）２２重量％をＮ−Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド中で混合し、ペーストを調製した。得られたペースト
をポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィル
ム）上に塗布し、シート化し、非水電解液未含浸の正極
シートを作製した。アルミニウム製エキスパンドメタル
からなり、正極端子部を有する集電体の両面に、得られ
た正極シートを熱ロールで加熱圧着することにより非水
電解液未含浸の正極を作製した。

【００５７】＜負極の作製＞活物質としてメソフェーズ
ピッチ炭素繊維５８重量％と、ビニリデンフロライド−
ヘキサフルオロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合
体粉末１７重量％と、可塑剤｛フタル酸ジブチル（ＤＢ
Ｐ）｝２５重量％とをＮ−Ｎ−ジメチルホルムアミド中
で混合し、ペーストを調製した。得られたペーストをポ
リエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）
上に塗布し、シート化し、電解液未含浸の負極シートを
作製した。銅製エキスパンドメタルからなり、負極端子
部を有する集電体の両面に、得られた負極シートを熱ロ
ールで加熱圧着することにより電解液未含浸の負極を作
製した。

【００５８】＜固体ポリマー電解層の作製＞酸化硅素粉
末３３．３重量％と、ビニリデンフロライド−ヘキサフ
ルオロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末２
２．２重量％と、可塑剤｛フタル酸ジブチル（ＤＢ
Ｐ）｝４４．５重量％とをアセトン中で混合し、ペース
ト状にした。得られたペーストをポリエチレンテレフタ
レートフィルム（ＰＥＴフィルム）上に塗布し、シート
化し、電解液未含浸の電解質層を作製した。

【００５９】＜非水電解液の調製＞エチレンカーボネー
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）が体積比
で２：１の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
ＬｉＰＦ₆をその濃度が１ｍｏｌ／ｌになるように溶解
させて非水電解液を調製した。

【００６０】＜素電池の作製＞前記正極を２枚と前記負
極を１枚と前記電解質層を２枚用意し、前記正極と前記
負極をその間に前記電解質層を介在させながら交互に積
層し、これらを１４５℃に加熱した剛性ロールにて加熱
圧着し、積層物を作製した。このような積層物をメタノ
ール中に浸漬し、前記積層物中のＤＢＰをメタノールに
よって抽出し、除去した。これを乾燥し、前記組成の非
水電解液に浸積することにより前記積層物への電解液の
含浸を行い、積層厚が２．０ｍｍ、外径寸法が４０×６
０ｍｍの素電池を作製した。

【００６１】＜電池の組立＞前記素電池が有する合計２
つの正極端子を１つに束ねた状態で、正極リード（厚さ
が０．５ｍｍの帯状アルミニウム箔からなる）を三つ折
りにすることにより形成された袋内に配置し、超音波溶
接によりこれらを固定した。また、負極端子を負極リー
ド（厚さが０．５ｍｍの帯状銅箔からなる）を三つ折り
にすることにより形成された袋内に配置し、これらを超
音波溶接により固定した。

【００６２】一方、熱融着シール用フィルムとして、厚
さが０．１ｍｍで、ポリエチレンテレフタレート層、ア
ルミニウム箔層、ポリエチレン層及びアイオノマー樹脂
層がこの順番に積層された矩形状複合フィルム（寸法が
５０×９０ｍｍ）を２枚用意した。この２枚のフィルム
をアイオノマー樹脂層（熱融着性樹脂層）が内側に位置
するように重ねた。また、厚さが０．１ｍｍの短冊形の
複合フィルム（寸法が２３×９０ｍｍ）を２枚用意し、
各フィルムを縦に二つに折って封止用フィルムを作製し
た。前記２枚の複合フィルム本体の長手方向に沿う両端
部を前記各封止用フィルムでそれぞれ挟み、これらを熱
融着で接着することにより筒状のフィルムを作製した。
この筒状フィルム内に前記素電池を前記正極リード及び
前記負極リードの先端が外部に突出するように配置し
た。ひきつづき、前記筒状フィルムの開口されている２
辺を、加熱融着時の影響が素電池に表れないように素電
池寸法と加熱融着部分のマージンを持たせるようにして
融着幅１０ｍｍで加熱融着することにより、前述した図
１，２に示す構造を有し、厚さが２．４ｍｍで、リード
部分を除く外径寸法が５０×９０ｍｍで、電気容量が１
５０ｍＡｈのポリマー電解質二次電池を１００個製造し
た。

【００６３】（実施例２）前述した実施例１と同様にし
て素電池の作製を行った。実施例１と同様な素材の矩形
複合フィルム（厚さが０．１ｍｍで、寸法が１０３×９
０ｍｍ）を用意し、横方向に沿って二つ折りにした。ま
た、厚さが０．１ｍｍの短冊形の複合フィルム（寸法が
２３×９０ｍｍ）を用意し、フィルムを縦に二つに折っ
て封止用フィルムを作製した。前記二つ折りにしたフィ
ルムの開口している端部のうち、折り返し端部と対向し
ている端部を前記封止用フィルムで挟み、これらを熱融
着で接着することにより筒状フィルムを作製した。この
筒状フィルム内に前記素電池を前記正極リード及び前記
負極リードの先端が外部に突出するように配置した。ひ
きつづき、前記筒状フィルムの開口されている２辺を、
加熱融着時の影響が素電池に表れないように素電池寸法
と加熱融着部分のマージンを持たせるようにして融着幅
１０ｍｍで加熱融着することにより、前述した図４に示
す構造を有し、厚さが２．４ｍｍで、リード部分を除く
外径寸法が５０×９０ｍｍで、電気容量が１５０ｍＡｈ
のポリマー電解質二次電池を１００個製造した。

【００６４】（比較例１）前述した実施例１と同様にし
て素電池の作製を行った。実施例１と同様な素材の矩形
複合フィルム（厚さが０．１ｍｍで、寸法が７０×９０
ｍｍ）を２枚用意し、この２枚のフィルムを互いのアイ
オノマー樹脂層（熱融着性樹脂層）が対向するように重
ねた。この２枚のフィルムの間に前記素電池を前記正極
リード及び前記負極リードの先端が外部に突出するよう
に配置した。ひきつづき、前記フィルムの４辺全てを、
加熱融着時の影響が素電池に表れないように素電池寸法
と加熱融着部分のマージンを持たせるようにして融着幅
１０ｍｍで加熱融着することにより図６に示すような構
造を有し、厚さが２．２ｍｍで、リード部分を除く外径
寸法が７０×９０ｍｍで、電気容量が１５０ｍＡｈのポ
リマー電解質二次電池を１００個製造した。

【００６５】すなわち、図６に示すように、各二次電池
は、２枚の熱融着シール用フィルム２１を内部に熱融着
性層が位置するように熱融着で張り合わせることにより
形成された袋内に、素電池が正極リード２及び負極リー
ド３の先端が外部に突出された状態で収納された構造を
有する。なお、前記フィルム２１における斜線で示す領
域は、熱融着部を示す。

【００６６】（比較例２）前述した実施例１と同様にし
て素電池の作製を行った。実施例１と同様な素材の矩形
複合フィルム（厚さが０．１ｍｍで、寸法が１２３×９
０ｍｍ）を用意し、内側に熱融着性樹脂層が位置するよ
うに横方向に沿って二つ折りにした。このフィルム内に
前記素電池を前記正極リード及び前記負極リードの先端
が外部に突出するように配置した。ひきつづき、前記フ
ィルムの開口している３辺を、加熱融着時の影響が素電
池に表れないように素電池寸法と加熱融着部分のマージ
ンを持たせるようにして融着幅１０ｍｍで加熱融着する
ことにより図７に示すような構造を有し、厚さが２．２
ｍｍで、リード部分を除く外径寸法が６０×９０ｍｍ
で、電気容量が１５０ｍＡｈのポリマー電解質二次電池
を１００個製造した。

【００６７】すなわち、図７に示すように、各二次電池
は、内側に熱融着性樹脂層が位置するように横方向に二
つ折りにした熱融着シール用フィルム２２を熱融着で張
り合わせることにより形成された袋内に、素電池が正極
リード２及び負極リード３の先端が外部に突出された状
態で収納された構造を有する。なお、前記フィルム２２
における斜線で示す領域は、熱融着部を示す。

【００６８】得られた実施例１〜２及び比較例１〜２の
二次電池それぞれについて、平均作動電圧を３．８Ｖと
した場合の体積効率（Ｗｈ／ｌ；リード部を除く外径寸
法から算出する）を求め、その結果を下記表１、２に示
す。また、表１、２中の体積効率は、二次電池１００個
の平均値である。

【００６９】表１寸法（ｍｍ）＜リードを除く＞体積効率（Ｗｈ／ｌ）実施例１５０×９０×２．４５２．７比較例１７０×９０×２．２４１．１表２寸法（ｍｍ）＜リードを除く＞体積効率（Ｗｈ／ｌ）実施例２５０×９０×２．４５２．７比較例２６０×９０×２．２４８．０表１，２から明らかなように、実施例１〜２の二次電池
は、それぞれ、比較例１，２の二次電池に比べて単位体
積当たりのエネルギー効率を向上できることがわかる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
い気密性を維持しつつ、単位体積当たりのエネルギー効
率を向上することができ、信頼性が高いシート形電池を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシート形電池の一例（シート形ポ
リマー電解質二次電池(a) ）を示す上面図。

【図２】図１Ａ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】図１の二次電池の組立方法を説明するための斜
視図。

【図４】本発明に係るシート形電池の一例（シート形ポ
リマー電解質二次電池(b) ）を示す上面図。

【図５】図４の二次電池の組立方法を説明するための斜
視図。

【図６】比較例１のポリマー電解質二次電池を示す上面
図。

【図７】比較例２のポリマー電解質二次電池を示す上面
図。

【符号の説明】

１ａ…熱融着シール用フィルム、２…正極リード、３…負極リード、４ａ、４ｂ…封止用フィルム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状の正極と、シート状の負極と、
正極リードと、負極リードとを含む素電池を備え、前記
素電池を熱融着シール用フィルムにより前記正極リード
および前記負極リードの先端が外部に突出するように被
覆し、前記フィルムを熱融着で張り合わせることにより
得られる構造を有するシート形電池において、前記素電池を被覆する際に前記フィルムに生じる開口部
（但し、前記正極リード及び前記負極リードが突出して
いる端部を除く）のうち少なくとも１端は別のフィルム
材を貼り着けることにより封止され、残りの開口部は熱
融着により封止されることを特徴とするシート形電池。