KR102087614B1 - 전지 용기, 필름 포장 전지 및 이들의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지 용기, 이것을 사용한 필름 포장 전지 및 이들의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은 금속박과 용착층을 갖는 적층 필름으로 형성된 용기 본체를 갖는 전지 용기로서, 상기 용기 본체의 둘레벽은 네모난 바닥부로부터 접혀서 기립하는 벽면이, 윗면이 덮개재 용착면이 되는 수지 성형체에 용착되어 연결된 것을 특징으로 하는 전지 용기를 제공한다.

Description

전지 용기, 필름 포장 전지 및 이들의 제조 방법{BATTERY CASING, FILM PACKAGING BATTERY, AND METHODS FOR MANUFACTURE THEREOF}

본 발명은 전지 용기, 필름 포장 전지 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 리튬 이온 2차 전지나 전기 이중층 커패시터 등의 전지 소자(전해질을 포함하는 모든 충전·발전 요소)를 수용하는 전지 용기로서, 우수한 내수증기 투과성을 갖는 금속제 용기가 많이 사용되고 있다. 그러나, 금속 용기는 무겁고, 부피가 크며, 포장 공정도 복잡하여 생산성이 부족하다. 특히, 용기 본체와 덮개체의 용접은 많은 공정수를 필요로 하여, 양산성의 관점에서도 문제가 있다. 또한, 전기 자동차용 리튬 전지 등은 차량에 적재하는 수가 많기 때문에, 용기는 가볍고 컴팩트한 것이 요망되고 있다.

이러한 요망에 대해서, 기재층, 알루미늄 등의 금속박, 실란트층으로 구성되는 적층체를 백 형상으로 한 파우치 타입, 또는 상기 적층체를 프레스 성형하여 오목부를 형성하고, 당해 오목부에 리튬 이온 전지 본체를 수납하는 엠보스 타입(「드로잉 가공 타입」이라고도 한다) 등의 필름 포장 전지가 개발되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼2).

드로잉 가공 타입의 전지 용기는 다소 두꺼운 전지 소자여도 수용할 수 있고, 전지 소자의 충전 포장이 용이하다는 것, 용적 효율(전지 용기의 전체 체적에 대한 용적의 비)이 높고, 경량화하기 쉬우며, 비용이 낮다고 하는 장점이 있다.

일본 공개특허공보 2002-216713호 일본 공개특허공보 2010-262932호

그러나 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같이, 드로잉 가공 타입의 전지 용기는 슬립제나 유동 파라핀층 등을 사용하면 금형과 포장재의 표면의 윤활성이 좋아지기 때문에, 깊게 드로잉 가공할 수 있다. 그러나 드로잉성을 향상시켜도, 금속박을 3차원 형상으로 드로잉하기 때문에 드로잉 깊이에는 한계가 있어, 드로잉 성형 용기의 깊이로는 10㎜ 정도가 상한이었다. 이 때문에, 대용량의 두꺼운 전지 소자를 수용할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

또한, 모퉁이부가 특히 강하게 잡아 늘려지기 때문에, 금속박이 얇아지거나 금속박에 다수의 핀홀이 발생한다. 금속박의 얇은 부분이나 핀홀로부터 수분이 침입하면, 전해액과 반응하여 불산 등이 생성된다. 이 때문에, 전극 부재의 용착부 등이 열화하여 전해액이 누출된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 드로잉 가공 타입의 전지 용기와 동일하게 경량이며, 용적 효율이 높고, 대용량의 두꺼운 전지 소자도 용이하게 수용 가능하게 하기 때문에 전지 소자의 충전 포장이 용이하며, 임의의 두께로 설계 가능한 전지 용기, 이것을 사용한 필름 포장 전지 및 제조 효율이 높은 이들의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 이하의 전지 용기를 제공한다.

(1) 금속박과 용착층을 갖는 적층 필름으로 형성된 용기 본체를 갖는 전지 용기로서, 상기 용기 본체의 둘레벽은 네모난 바닥부로부터 접혀서 기립하는 벽면이, 윗면이 덮개재 용착면이 되는 수지 성형체에 용착되어 연결된 것을 특징으로 하는 전지 용기.

(2) 상기 수지 성형체는 판체이며, 판체의 측면이 덮개재 용착면이 되는 (1)에 기재된 전지 용기.

(3) 상기 수지 성형체는 양단에, 상기 벽면이 용착되는 연장부를 갖는 판체인 (2)의 전지 용기.

(4) 상기 수지 성형체가 프레임체이고, 프레임체의 윗면이 덮개재 용착면이 되는 (1)의 전지 용기.

본 발명은 이하의 전지 용기의 제조 방법을 제공한다.

(5) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 전지 용기의 제조 방법으로서, 장척의 상기 적층 필름의 양측변의 용착층에, 분단되어 복수의 상기 수지 성형체가 되는 장척의 수지판을 용착하는 수지판 용착 공정과, 장척의 상기 적층 필름의 양측변에 있어서, 상기 수지판이 복수의 상기 수지 성형체로서 남으며, 또한 인접하는 상기 수지 성형체끼리의 사이에, 인접하는 상기 수지 성형체끼리의 대향하는 2개의 면에 용착되는 길이보다 긴 상기 적층 필름이 남도록, 상기 수지판과 상기 적층 필름을 노치하여 상기 수지 성형체를 잘라내는 판체 절단 공정과, 상기 수지 성형체가 남겨진 상기 적층 필름을 양변의 상기 수지 성형체가 대향하도록 절곡하여 기립시키고, 상기 수지 성형체의 하단에 접하는 상기 적층 필름을 상기 수지 성형체에 용착하여, 측벽을 형성하는 측벽 형성 공정과, 상기 적층 필름의 노치부가 존재하는 부분을 상기 수지 성형체의 밑부분으로부터 절곡하여 기립시키고, 상기 수지 성형체에 중첩해 용착하고, 상기 용기 본체의 상기 벽면을 연결하여 상기 용기 본체의 둘레벽을 형성하는 벽면 연결 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전지 용기의 제조 방법.

(6) (1) 내지 (4)에 기재된 전지 용기의 제조 방법으로서, 장척의 상기 적층 필름의 양측변에 있어서, 복수의 상기 용기 본체의 상기 바닥부가 되는 부분끼리의 사이에, 인접하는 상기 수지 성형체끼리의 대향하는 2개의 면에 용착되는 부분의 길이보다 긴 상기 적층 필름이 남도록, 상기 수지 성형체의 주면(主面)의 폭으로 노치하여, 상기 용기 본체의 상기 바닥부가 되는 부분으로부터 상기 수지 성형체에 용착되는 상기 적층 필름의 측 가장자리가 복수의 자유단으로서 바깥쪽으로 펼쳐지도록 노치부를 형성하는 필름 노치 공정과, 상기 적층 필름의 상기 용기 본체의 상기 바닥부의 네 모퉁이가 되는 부분에 상기 수지 성형체의 외주면의 모서리를 일치시켜 배치하고, 상기 수지 성형체를 상기 적층 필름의 용착층에 용착하는 수지 성형체 용착 공정과, 상기 적층 필름의 노치부가 존재하는 부분과 자유단을 상기 수지 성형체의 밑부분으로부터 절곡하여 기립시키고, 각각 상기 수지 성형체에 중첩해 용착하고, 상기 용기 본체의 상기 벽면을 연결하여 상기 용기 본체의 둘레벽을 형성하는 벽면 연결 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전지 용기의 제조 방법.

(7) 장척의 상기 적층 필름에 개구로 이루어지는 전극 인출부를 형성하는 전극용 개구 공정을 추가로 갖는 (5) 또는 (6)의 전지 용기의 제조 방법.

또한, 본 발명은 이하의 필름 포장 전지를 제공한다.

(8) (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지로서, 용기 본체에 전지 소자를 수납하고, 덮개재로 봉지한 것을 특징으로 하는 필름 포장 전지.

또한, 본 발명은 이하의 필름 포장 전지의 제조 방법을 제공한다.

(9) (5) 내지 (7) 중 어느 하나의 전지 용기의 제조 방법을 이용한 필름 포장 전지의 제조 방법으로서, 상기 벽면 연결 공정으로 형성된 전지 용기에 전지 소자를 수납하는 전지 소자 수납 공정과, 상기 전지 용기의 개구부에 덮개재를 용착하는 봉지 공정을 이 순서대로 갖는 필름 포장 전지의 제조 방법.

본 발명의 전지 용기 및 필름 포장 전지에 의하면, 드로잉 가공 타입의 전지 용기와 동일하게 전지 용기 본체의 바닥부와 둘레벽이 얇은 금속박을 포함하는 적층 필름으로 구성되므로, 전지 용기의 배리어성이 높고, 경량이며, 용적 효율이 높다. 게다가, 드로잉 가공 타입의 전지 용기와 달리, 둘레벽이 수지 성형체로 연결되어 있기 때문에 보형성이 우수하다. 또한, 금속박을 포함하는 적층 필름을 접음선으로 절곡할 뿐 3차원 형상으로 드로잉하지 않기 때문에, 금속박이 얇아도 금속박에 균열이나 다수의 핀홀이 발생하는 경우가 없다. 이로 인해, 전지 용기 본체의 깊이를 자유롭게 설계할 수 있으므로, 용량이 큰 두꺼운 전지 소자도 용이하게 수납이 가능하다. 또한, 지금까지 두께를 낮추면 드로잉 가공 타입의 용기에 사용할 수 없었던 드로잉 가공성이 낮은 금속박이나 신장성이 작기 때문에 드로잉 가공에 적합하지 않았던 금속박을 사용한 적층 필름도 자유롭게 사용할 수 있다.

또한, 수지 성형체가 덮개재 용착면을 갖기 때문에, 필름 포장 전지의 적어도 대향하는 두 변은 덮개재를 수지 성형체에 용착하여 봉지할 수 있다. 이로 인해, 덮개재의 용착부가 전지 용기의 바깥쪽으로 연장 돌출되지 않기 때문에, 전지가 컴팩트해지고, 복수의 전지를 집적하여 사용하는 경우에 집적체의 체적을 작게 할 수 있다. 또한, 복수의 전지의 보관시나 집적시의 취급성도 우수하다.

본 발명의 전지 용기 및 필름 포장 전지의 제조 방법에 의하면, 장척의 적층 필름을 사용하여 복수의 전지 용기 본체를 형성한다. 이로 인해, 롤, 보빈 감기나 카세트 감기로 권취된 적층 필름이나 수지 성형체가 용착된 적층 필름을 되감으면서 전지 용기나 필름 포장 전지를 연속적으로 제조할 수 있기 때문에, 생산 효율이 높다.

도 1은 제1 형태예의 전지 용기를 나타내는 도면이다. (a)는 사시도, (b)는 도 1(a)의 A-A에 있어서의 단면도, (c)는 도 1(a)의 B-B에 있어서의 단면도이다.
도 2는 제1 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지를 나타내는 사시도이다.
도 3은 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 장척의 적층 필름을 사용한 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 장척의 적층 필름을 사용한 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 장척의 적층 필름을 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 장척의 적층 필름을 사용한 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 10은 장척의 적층 필름을 사용한 제1 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 11은 장척의 적층 필름을 사용하여 제조된 제1 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 12는 장척의 적층 필름을 사용하여 제조된 제1 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 13은 제2 형태예의 전지 용기를 나타내는 도면이다. (a)는 사시도, (b)는 도 13(a)의 C-C에 있어서의 단면도이다.
도 14는 제2 형태예에 사용되는 수지 성형체의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 15는 제2 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 16은 제2 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지를 나타내는 사시도이다.
도 17은 장척의 적층 필름을 사용한 제2 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 18은 장척의 적층 필름을 사용한 제2 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 19는 장척의 적층 필름을 사용하여 제조된 제2 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 20은 제3 형태예의 전지 용기를 설명하는 도면이다. (a)는 본 형태예의 전지 용기를 나타내는 사시도, (b)는 본 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지를 나타내는 사시도이다.
도 21은 제3 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 도면이다. (a)는 수지판을 적층 필름에 용착한 모습을 나타내는 사시도, (b)는 수지판을 절단하여 수지 성형체로 한 모습을 나타내는 사시도이다.
도 22는 장척의 적층 필름을 사용한 제3 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 23은 장척의 적층 필름을 사용한 제3 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 24는 장척의 적층 필름을 사용한 제3 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 25는 장척의 적층 필름을 사용하여 제조된 제3 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 26은 제4 형태예의 전지 용기를 나타내는 도면이다. (a)는 본 형태예의 전지 용기를 나타내는 사시도, (b)는 본 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지를 나타내는 사시도이다.
도 27은 제4 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 28은 장척의 적층 필름을 사용한 제4 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 29는 장척의 적층 필름을 사용한 제4 형태예의 전지 용기의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 30은 장척의 적층 필름을 사용하여 제조된 제4 형태예의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지의 제조 공정의 일부를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

〈제1 형태예〉

도 1에 나타내는 본 형태예의 전지 용기(10)는 전지 소자(5)가 수납되어 도 2에 나타내는 본 형태예의 필름 포장 전지(20)가 된다. 본 형태예의 필름 포장 전지(20)는 2차 전지나 전기 이중층 커패시터 등이다.

본 형태예의 필름 포장 전지(20)는 전지 용기(10)의 내측에, 정극판과, 부극판과, 세퍼레이터와, 전해액을 갖는 전지 소자(5)가 수납되어 있다. 또한, 전지 소자(5)는 전해질을 포함하는 모든 충전·발전에 필요한 요소를 전부 포함하는 것이다.

본 형태예의 필름 포장 전지(20)는 정극과 부극의 전극판에 전기적으로 접속된 정극 리드와 부극 리드가 전지 용기(10)로부터 서로 반대 방향으로 돌출되어 있다. 리드는 전극판에 장착되어 전기적으로 접속된다.

세퍼레이터로는 폴리올레핀 등의 열가소성 수지로 제작된 다공 필름, 부직포나 직포 등, 전해액을 함침할 수 있는 시트형의 부재가 사용된다.

도 1(a)∼(c)에 나타내는 전지 용기(10)는 금속박과 용착층을 갖는 적층 필름(1)으로 이루어지는 용기 본체(4)를 갖는다. 전지 용기(10)는 용기 본체(4)의 대향하는 한 쌍의 측면의 용착층에 수지 성형체(2)가 용착되어 있다. 전지 용기(10)는 평면에서 보았을 때 직사각형으로 형성된 바닥부(41)와, 이 바닥부(41)의 단 가장자리로부터 기립하는 한 쌍의 단벽(42, 42) 및 측벽(43, 43)과, 측벽(43)에 용착된 판형의 수지 성형체(2)와, 단벽(42)의 단부로부터 바깥쪽으로 연장 돌출되는 리드 협지부(44)를 갖는다.

도 2에 나타내는 필름 포장 전지(20)는 전지 용기(10)에 전지 소자(5)가 수납되고, 덮개재(3)로 밀폐된다. 덮개재(3)는 용기 본체(4)의 개구부에 있어서, 수지 성형체(2)의 덮개재 용착면과 리드 협지부(44)에 용착되어 있다. 리드 협지부(44)와 덮개재(3)에 리드가 끼여 있다.

용기 본체(4)의 둘레벽은 단벽(42, 42)과 측벽(43, 43)이 직선으로 이루어지는 접음선으로 접혀서 네모난 바닥부(41)로부터 기립하여, 수지 성형체(2)의 단부에서 연결되어 형성되어 있다. 용기 본체(4)는 바닥부(41)로부터 둘레벽이 기립하는 부분이 굴곡부를 갖지 않는 직선으로 이루어지는 접음선으로 접힌 적층 필름(1)으로 형성되어 있기 때문에, 금속박을 3차원 형상으로 드로잉할 필요가 없다.

이 때문에, 용기 본체(4)의 깊이에 제한이 없고, 모퉁이부가 특히 강하게 잡아 늘려져 금속박이 얇아져, 금속박에 균열이나 다수의 핀홀이 발생하는 경우도 없다.

용기 본체(4)를 형성하는 적층 필름(1)은 금속박과 최내층에 열가소성 수지로 이루어지는 용착층이 적층된 적층 필름이다.

본 형태예에 있어서는, 적층 필름(1)은 한쪽 면에만 용착층을 갖는다. 적층 필름(1)은 용착층이 용기 본체(4)의 최내층이 된다.

본 형태예에 사용되는 적층 필름(1)은 금속박의 용착층과는 반대측에 수지로 이루어지는 보호층이 적층되어 있다.

보호층은 금속박이 수분이나 전해액에 의해 부식되거나 금속박이 다른 물품과 접촉하여 손상되는 것을 방지한다. 보호층은 용착층에 비해 융점이 높은 열가소성 수지, 혹은 열경화성 수지에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

적층 필름(1)의 구체예로는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 혹은 6나일론이나 66나일론 등의 폴리아미드 등의 수지에 의해 형성된 보호층과, 스테인레스 스틸이나 알루미늄 등의 금속박과, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀에 의해 형성된 용착층을 적층한 것을 들 수 있다.

보호층은 2축 연신되어 있으면 내열성과 강도가 높아지므로 바람직하고, 복수층이 적층되어 있어도 된다.

각 층의 적층에는 드라이 라미네이트, 압출 라미네이트나 열압착 라미네이트 등의 공지의 방법을 채용할 수 있다.

적층 필름(1)의 금속박은 적층 필름(1)에 산소나 수증기 등의 기체 차단성을 부여하는 배리어층으로서 기능한다. 금속박으로는, 예를 들면, 알루미늄 박, 알루미늄 합금박, 스테인레스 박, 철박, 동박이나 납박을 들 수 있다.

이들 중, 비중이 작고, 전연성(연신 용이성) 및 열전도성이 우수하다는 점에서, 알루미늄 박이나 알루미늄 합금박이 바람직하다. 열전도성이 우수하면, 전지 소자가 발열한 경우의 방열성이 향상된다. 알루미늄 박의 두께는 배리어성의 확보나 가공 적성 기타를 고려하면, 6㎛∼200㎛의 범위인 것이 바람직하다. 알루미늄 박의 두께가 6㎛에 미치지 못하면, 핀홀의 발생이 많아져 배리어성이 저하되는 경우가 있다.

또한, 스테인레스 박은 알루미늄 박에 비해 열전도성이 떨어지지만, 인장 강도와 내식성이 높다. 내식성이 높은 금속박은 용기 본체(4)에 있어서의 금속박보다 내측의 용착층이 손상되어 전지 용기(10) 내부에 충전된 전해액이 접촉해도 잘 부식되지 않고, 기체 차단성을 유지할 수 있다는 점에서 바람직하다. 스테인레스 박을 사용하는 경우에는, 내식성이 우수한 SUS304나 SUS316 등의 오스테나이트가 바람직하고, 특히 SUS316이 바람직하다. 스테인레스 박의 두께는 10㎛∼150㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 스테인레스 박의 두께가 10㎛에 미치지 못하면, 핀홀의 발생이 많아져 배리어성이 저하된다. 또한, 스테인레스 박의 두께가 150㎛를 초과하면, 강성이 높아 가공하기 어렵다.

적층 필름(1)의 용착층에 사용되는 수지로는, 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 선상 폴리에틸렌, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-메틸아크릴레이트 공중합체, 아이오노머, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 카르복실산 변성 폴리에틸렌 등의 폴리에틸렌(PE)계 수지나 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 프로필렌-α-올레핀 블록 공중합체, 카르복실산 변성 폴리프로필렌 등의 폴리프로필렌(PP)계 수지, 등의 폴리올레핀을 들 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 형태예에 있어서는 덮개재(3)로서 적층 필름(1)과 동일한 적층 구성의 다른 부재를 사용하고 있다. 덮개재(3)는 적층 필름(1)과 일체로 되어 있으며, 그 일부가 절첩된 것이어도 된다.

덮개재(3)가 적층 필름(1)과 일체로 되어 있으면, 적층 필름(1)이 접히는 용기 본체(4)의 윗면의 능선이 적층 필름(1)으로 덮이기 때문에, 수지 성형체(2)가 얇은 판형이어도 배리어성의 저하가 작기 때문에 바람직하다. 또한, 적층 필름(1)이 접히는 용기 본체(4)의 윗면의 능선에 대향하는 능선도 적층 필름(1)으로 덮이는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 적층 필름(1)의 폭을 넓게 하여 적층 필름(1)의 외면에도 용착층을 형성하고, 튀어 나온 덮개재(3)를 용기 본체(4)의 측벽(43)의 외면에 용착하여 고정하는 것이 바람직하다.

본 형태예에 있어서는, 덮개재(3)가 적층 필름(1)과 동일한 폭의 다른 부재로 되어 있다. 이 경우에는, 용기 본체(4)의 윗면의 능선이 덮개재(3)로 덮이지 않지만, 수지 성형체(2)의 두께에 의해, 통상 배리어성의 저하는 작다.

용기 본체(4)의 윗면의 능선을 덮개재(3)로 덮는 경우에는, 덮개재(3)의 폭을 용기 본체(4)의 폭보다 넓게 하여, 수지 성형체(2)의 상단면을 전부 덮도록 용착하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 수지 성형체(2)가 얇은 판형이어도 배리어성의 저하가 작기 때문에 바람직하다. 이 경우에는, 적층 필름(1)의 외면에도 용착층을 형성하여, 튀어 나온 덮개재(3)를 용기 본체(4)의 측벽(43)의 외면에 용착하여 고정하는 것이 바람직하다.

덮개재(3)의 적층 구성이 적층 필름(1)과 상이한 경우에는, 금속박과 용착층을 갖는 적층 필름인 것이 바람직하다. 단, 금속박에 가까운 배리어성을 갖는 두꺼운 수지판을 사용하는 경우에는, 금속박을 갖지 않아도 된다.

덮개재(3)가 금속박과 용착층을 갖는 적층 필름인 경우에는, 적층 필름(1)과 동일한 보호층이 적층된 것이 바람직하다.

본 형태예의 전지 용기(10)는 도 1(a), (c)에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(4)의 양측의 측벽(43, 43)의 내면에, 측벽(43)과 동일한 길이의 덮개재 용착면을 갖는 수지 성형체(2, 2)가 서로 대향하여 용착되어 있다. 수지 성형체(2)의 폭은 측벽(43)과 동일하다.

본 형태예에 있어서는, 수지 성형체(2)는 용기 본체(4)의 바닥부(41)측의 하단면과 개구부측의 덮개재 용착면이 되는 상단면과 길이 방향의 양단에 측단면을 갖는 판형으로 형성되어 있다(이하, 「수지 성형체(2)」를 「판체(2)」라고 하는 경우가 있다).

판체(2)는 주면이 측벽(43)에 용착되고, 길이 방향의 단면인 측단면이 단벽(42)에 용착되며, 하단면이 바닥부(41)에 용착되어 있다. 판체(2)의 상단면은 덮개재(3)와의 용착면이 된다. 판체(2)는 이들 용착면을 갖고 있으면, 판형이 아니어도 된다. 예를 들면, 판체(2)의 중앙부가 도려내어 진 프레임체여도 되고, 2개 또는 3개 이상의 교량의 교각과 바닥판과 같은 교량 형상이어도 된다.

또한, 본 명세서에 있어서 「주면」이란, 복수의 면 중 가장 넓은 면을 의미한다.

수지 성형체(2)를 형성하는 수지로는, 적층 필름(1)의 용착층과 용착 가능한 수지를 사용할 수 있다. 이 수지는 적층 필름(1)의 용착층의 수지와 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하나, 적층 필름(1)의 용착층과 용착할 수 있으면 상이한 것을 사용해도 된다.

수지 성형체(2)의 두께는 2∼5㎜인 것이 바람직하다. 수지 성형체(2)의 두께가 2㎜ 이상이면, 단벽(42)이나 덮개재(3)와의 용착 강도가 우수하다. 또한, 단벽(42)과 측벽(43)과의 연결부가 적층 필름(1)으로 덮여 있지 않아도, 판체(2)의 두께에 의해 배리어성의 저하가 작다. 수지 성형체(2)의 두께가 5㎜ 이상이어도, 용착 강도나 배리어성의 추가적인 향상은 바랄 수 없으며, 전지 용기(10)의 용적 효율이 저하된다.

본 형태예에 있어서는, 도 1(a)에 나타내는 용기 본체(4)의 단벽(42)은 수지판으로 보강되어 있지 않으며, 실질적으로 적층 필름(1)으로 이루어진다. 단, 단벽(42)의 양단은 판체(2)의 측단면에 용착되어 있다. 이로 인해, 용기 본체(4)의 단벽(42)이 측벽(43)에 근접한 상태로 판체(2)의 측단에 고정돼 연결되어, 용기 본체(4)의 둘레벽이 형성된다. 또한, 판체(2)의 측단에 의한 단벽(42)의 보형성이 강화된다.

용기 본체(4)의 단벽(42)과 측벽(43)은 근접한 상태로 연결되나, 연결부의 능선은 판체(2)의 두께에 의해 배리어성의 저하가 작다.

용기 본체(4)의 리드 협지부(44)는 적층 필름(1)이 단벽(42)의 상단에서 수평으로 절곡되어, 용기 본체(4)의 바깥쪽으로 연장 돌출되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 덮개재(3)가 판체(2)의 상단면인 덮개재 용착면과 용기 본체(4)의 리드 협지부(44)에 용착되어 리드를 협지함과 함께, 용기 본체(4)의 개구부를 막고 있다.

본 발명의 전지 용기(10)의 제조 방법의 일례로서, 독립된 용기 본체(4)의 예를 도 3∼도 5를 참조하여 설명한다.

우선 도 3에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(4)의 측벽(43)이 되는 적층 필름(1)의 양측변의 용착층에, 판체(2)와 동일한 폭과 두께의 수지판(21)을 용착한다. 용착시에는 수지판(21)과 적층 필름(1)의 양측 가장자리를 일치시킨다.

본 형태예에 있어서는, 수지판(21)을 적층 필름(1)의 측변 전체에 걸쳐서 용착하고 있으나, 판체(2)가 되는 길이를 확보할 수 있으면, 측변의 일부에 용착해도 된다. 또한, 판체(2)로서 용착해야 하는 부분은 상단의 덮개재 용착면과 양측단면이 고정되면 되기 때문에, 판체(2)의 주면의 전체 면이어도 되고, 둘레 가장자리만이어도 된다.

수지판(21)의 용착시에는 초음파 시일이나 히트 시일 등의 공지의 방법으로, 적층 필름(1)측으로부터 용착하는 것이 바람직하다. 혹은 적층 필름(1)을 금형에 넣고, 그 양측변의 용착층에 수지판(21)을 사출 성형해도 된다. 또한 적층 필름(1)을 제조할 때, 금속박이 적층된 필름에 용착층과 수지판(21)을 이형 압출하여 적층해도 된다.

또한 수지판(21)을 사용하지 않고, 판체(2)를 사출 성형으로 직접 형성하여, 적층 필름(1)에 금형 내에서 측벽(43, 43)이 되는 부분에 용착해도 된다. 이 경우에는, 바닥부(41)가 되는 부분을 남긴 채 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 절단하고, 단벽(42, 42) 및 리드 협지부(44, 44)가 되는 부분과 측벽(43, 43)이 되는 부분이 자유단으로서 남도록 열십자 형상으로 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 판체(2)를 용착하고 나서 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 절단할 수도 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 「자유단」이란, 자유롭게 움직일 수 있는 단부를 의미한다.

본 형태예에 있어서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 수지판(21)의 주면의 폭으로 적층 필름(1)을 노치하여, 수지판(21)으로부터 판체(2)를 잘라낸다. 판체(2)의 주면의 치수가 용기 본체(4)의 측벽(43)의 치수와 일치하도록 수지판(21)으로부터 잘라냄으로써, 수지판(21)이 판체(2)가 된다. 따라서, 판체(2)의 측단면은 이 때의 절단면에 의해 형성된다.

수지판(21)과 적층 필름(1)의 측변을 노치하는 방법으로는, 타발 금형을 사용하여 수지판(21)과 적층 필름(1)의 측변을 일괄적으로 타발하는 방법이나 레이저 광선을 사용한 절단 등을 채용할 수 있다.

타발 금형을 사용한 타발은 수지판(21)의 절단을 간편한 장치로 단시간에 행할 수 있다는 점에서 바람직하다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 수지판(21)과 적층 필름(1)의 측변을 일괄적으로 절단하면, 적층 필름(1)에는 판체(2)가 용착된 부분과 판체(2)가 존재하지 않는 2장의 자유단이 남는다. 이들 자유단은 단벽(42)과 리드 협지부(44)가 되는 부분이다.

그리고 도 5에 나타내는 바와 같이, 적층 필름(1)에 용착된 판체(2)를 적층 필름(1) 위에 기립하도록 절곡하고, 적층 필름(1)측으로부터 판체(2)의 하단면과 적층 필름(1)을 용착하여 고정한다.

다음으로, 적층 필름(1)의 2장의 자유단을 상기 수지 성형체(2)의 밑부분으로부터 절곡하여 판체(2, 2)의 각각의 양측단면에 밀착시키고, 적층 필름(1)측으로부터 용착한다. 이로 인해, 용기 본체(4)의 단벽(42)과 측벽(43)이 근접하여 판체(2)에 고정되고, 용기 본체(4)의 벽면이 연결되어 둘레벽이 완성된다.

그리고, 단벽(42)으로부터 연장 돌출되는 자유단을 외측에 수평으로 절곡하여 리드 협지부(44)를 형성하면, 도 1(a), (b)에 나타내는 본 형태예의 전지 용기(10)가 얻어진다.

또한, 리드 협지부(44)의 형성은 단벽(42)의 형성과 동시에 행해도 된다.

얻어진 전지 용기(10)에 전지 소자(5)를 넣고, 개구부에 덮개재(3)를 재치한 후, 전지 용기(10)의 판체(2)의 상단면과 리드 협지부(44)의 양쪽 모두에 덮개재(3)를 용착한다. 이와 같이 하여, 덮개재(3)와 리드 협지부(44)로 리드를 협지함과 함께, 전지 용기(10)의 개구부를 막으면, 도 2에 나타내는 본 형태예의 필름 포장 전지(20)가 얻어진다.

또한, 본 형태예의 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)는 장척의 적층 필름(1)을 사용하여 효율적으로 제조하는 것이 가능하다. 이하, 그 제조 방법의 일례를 도 6∼도 12를 참조하여 설명한다.

본 형태예의 전지 용기(10)의 제조 방법은 수지판 용착 공정, 판체 절단 공정, 측벽 형성 공정 및 벽면 연결 공정을 갖는다. 이들 공정은 대체로, 독립된 용기 본체(4)의 제조 방법과 동일하다. 이하, 개별적인 공정에 대해 상이한 점만을 설명한다.

〈수지판 용착 공정〉

도 6에 나타내는 바와 같이, 장척의 적층 필름(1)의 양측변의 용착층에, 복수의 판체(2)가 되는 장척의 수지판(21)을 용착한다. 장척의 적층 필름(1)은 리드가 노출하기 위한 개구가 형성되어 있다. 개구를 형성하는 방법으로는, 타발 금형을 사용하여 타발하는 방법이나 레이저 광선을 사용한 절단 등을 채용할 수 있다.

장척의 수지판(21)의 용착 방법은 독립된 용기 본체(4)의 제조 방법에 있어서의 적층 필름(1)과 수지판(21)의 용착 방법과 동일하다.

장척의 적층 필름(1)의 개구는 후술하는 벽면 연결 공정으로 얻어지는 용기 본체(4)의 띠를, 그대로 필름 포장 전지(20)의 제조 방법에 적용하기 위한 것이다. 용기 본체(4)의 띠로부터 독립된 용기 본체(4)를 복수 잘라내어 필름 포장 전지(20)를 제조하는 경우에는, 개구는 없어도 된다.

장척의 적층 필름(1)에 개구를 형성하는 경우에는 장척의 수지판(21)을 용착한 이후여도 되지만, 처음에 장척의 적층 필름(1)에 개구를 형성하면 작업성이 양호하기 때문에 바람직하다.

〈판체 절단 공정〉

도 7에 나타내는 바와 같이, 독립된 용기 본체(4)의 제조 방법과 동일하게, 장척의 수지판(21)을 용착한 장척의 적층 필름(1)으로부터 복수의 판체(2)를 잘라낸다. 절단시에 있어서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 인접하는 판체(2) 사이의 적층 필름(1)만으로 이루어지는 부분이 개구를 갖는 연결부와 리드 협지부(44, 44) 및 단벽(22, 22)이 되는 부분으로 이루어지도록 잘라낸다.

따라서, 인접하는 판체(2) 사이의 적층 필름(1)은 판체(2)의 인접하는 2개의 절단면(측단면)에 용착되는 길이보다, 연결부와 2개의 리드 협지부(44)의 길이만큼 길다.

도 8에 대해 설명하면, 적층 필름(1)의 개구의 단 가장자리로부터 바깥쪽으로 연장되는 2개의 2점 쇄선(1a, 1a)은 연결부를 절단 제거하기 위한 가상의 절단 예정선이다. 이 절단 예정선(1a, 1a)은 완성된 용기 본체(4) 또는 필름 포장 전지(20)가 복수 연결된 띠를, 두 쌍의 절단 예정선(1a, 1a)에 끼워지는 연결부를 절단 제거하여 분단한다. 두 쌍의 절단 예정선(1a, 1a)의 폭은 연결부를 절단 제거할 수 있으면, 개구의 폭보다 좁아도 된다.

또한, 판체(2)의 측단면끼리를 잇는 2점 쇄선(1b)은 용기 본체(4)의 바닥부(41)가 되는 부분과 단벽(22)이 되는 부분의 경계선이다. 이 경계선(1b)은 적층 필름(1)을 판체(2)에 용착하여, 단벽(22)을 형성할 때 안쪽으로 접힌다.

또한, 이 경계선(1b)과 절단 예정선(1a, 1a) 사이에 있는 2점 쇄선(1c)은 용기 본체(4)의 단벽(22)이 되는 부분과 리드 협지부(44)가 되는 부분의 경계선이다. 이 경계선(1c)은 단벽(22)을 형성할 때 바깥쪽으로 접힌다.

또한, 도 6∼도 12에는 연속된 2개의 전지 용기(10)가 형성되는 예가 도시되어 있으나, 통상적으로는 3개 이상의 전지 용기(10)가 형성된다.

〈측벽 형성 공정〉

도 9에 나타내는 바와 같이, 독립된 용기 본체(4)의 제조 방법과 동일하게, 잘라낸 복수의 판체(2)가 적층 필름(1) 위에 기립하도록 적층 필름(1)을 절곡하고, 복수의 판체(2)의 각각의 하단면과 적층 필름(1)을 용착하여 고정하면, 복수의 측벽(43)이 형성된다.

〈벽면 연결 공정〉

판체(2)가 용착된 측벽(43)끼리 사이의 적층 필름(1)의 단벽(42)이 되는 부분을, 도 8에 나타낸 2점 쇄선을 따라 수직으로 안쪽으로 접고, 수평으로 바깥쪽으로 접어, 연결부와 2개의 리드 협지부(44)가 되는 부분을 수평으로 들어 올려 판체(2)의 측단면에 밀착시킨다.

그리고, 독립된 용기 본체(4)의 제조 방법과 동일하게, 적층 필름(1)을 판체(2)의 측단면에 용착하여 고정하면, 도 10에 나타내는 복수의 용기 본체(4)가 연결부로 연결된 전지 용기(10)의 띠가 얻어진다.

얻어진 용기 본체(4)의 띠의 연결부를 절단 제거하여 분단하면, 도 1에 나타내는 본 형태예의 전지 용기(10)가 얻어진다.

얻어진 전지 용기(10)의 띠는 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용할 수도 있다.

다음으로, 전지 용기(10)의 띠를 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용하는 필름 포장 전지(20)의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 형태예의 필름 포장 전지(20)의 제조 방법은 본 발명의 전지 용기(10)의 제조 방법에 전지 소자 수납 공정과 봉지 공정을 부가한 것이다. 이하, 전지 소자 수납 공정과 봉지 공정에 대해 설명한다.

〈전지 소자 수납 공정〉

본 형태예의 필름 포장 전지(20)의 제조 방법은, 우선 도 11에 나타내는 바와 같이, 전지 용기(10)의 띠의 각각의 전지 용기(10)에 전지 소자(5)를 수납한다.

전지 소자(5)의 수납시에는 전지 용기(10)로부터 서로 반대 방향으로 돌출되는 정극 리드와 부극 리드의 각각의 단부가 연결부의 개구 내에 위치하도록 수납한다.

〈봉지 공정〉

본 형태예에 있어서는, 복수의 덮개재(3)가 연결된 장척의 덮개재(3)를 사용한다. 이 덮개재(3)는 전지 용기(10)의 띠의 연결부와 동일하게, 개구를 구비하는 연결부를 갖는다. 개구의 크기는 전지 용기(10)의 띠의 연결부와 상이해도 되지만, 동일한 것이 바람직하다. 또한, 독립된 복수의 덮개재(3)를 사용할 수도 있다.

본 형태예에 있어 사용되는 장척의 덮개재(3)의 연결부는 용기 본체(4)의 띠의 연결부와 폭과 길이가 동일하고, 동일 형상의 개구가 동일한 간격으로 형성되어 있다. 또한, 통상적으로 띠끼리의 길이는 일치하지 않아도 된다.

전지 소자(5)가 수납된 전지 용기(10)의 띠의 개구와 장척의 덮개재(3)의 개구가 일치하도록 덮개재(3)를 중첩하고, 덮개재(3)측으로부터, 각각의 용기 본체(4)의 판체(2)의 상단면과 리드 협지부(44)의 양쪽 모두에 각각의 덮개재(3)를 용착한다. 이와 같이 하여, 각각의 덮개재(3)와 각각의 전지 용기(10)의 리드 협지부(44) 사이에 리드를 협지함과 함께, 각각의 전지 용기(10)의 개구부를 막으면, 도 12에 나타내는 필름 포장 전지(20)의 띠가 얻어진다.

얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠의 연결부를 절단 제거하면, 도 2에 나타내는 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠는 그대로 완성품으로 해도 된다.

〈제2 형태예〉

도 13에 나타내는 바와 같이, 본 형태예의 전지 용기(10)가 제1 형태예의 전지 용기(10)와 상이한 점은 판체(2)의 하단면의 길이가 상단면의 길이에 비해 짧게 형성되어 있다는 점뿐이다. 본 형태예에 있어서는, 판체(2)의 측단면은 상단면에 대해 예각으로 경사되어 있기 때문에, 제1 형태예에 비해 단벽(42)의 바닥면(41)이나 리드 협지부(44)에 대한 굴곡 각도가 작다. 이 때문에, 본 형태예의 전지 용기(10)는 적층 필름(1)이나 덮개재(3)에 배리어층으로서 강성이 높은 스테인레스 박을 사용하는 경우에 바람직하다. 또한, 용기 본체(4)의 개구부가 바닥부(41)에 비해 넓기 때문에, 전지 소자(5)를 수납할 때 작업성이 양호하다.

이하, 본 형태예의 전지 용기(10)가 제1 형태예의 전지 용기(10)와 상이한 점만을 설명한다.

본 형태예의 전지 용기(10)에서 사용하는 판체(2)의 양측단면은 상단면에 대해 예각으로 경사되어 형성되어 있다. 도 13에 나타난 판체(2)의 주면은 사다리꼴이지만, 예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같이, 판체(2)의 측단면이 상단면측으로부터 하단면측으로 다가감에 따라 경사각이 90도에 가까워지도록 만곡되어 있어도 된다. 혹은 반대로, 도 13에 나타내는 판체(2)에 있어서, 하단면으로부터 상단면측으로 다가감에 따라 경사각이 90도에 가까워지도록 만곡되어 있어도 된다.

특히, 도 14에 나타내는 판체(2)를 사용했을 경우에는, 덮개재(3)를 리드 협지부(44)에 용착할 때, 판체(2)의 상단면과 측단면으로 형성되는 예각인 선단의 능선을 용이하게 용융할 수 있기 때문에, 덮개재(3)를 기밀하게 밀폐할 수 있다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 본 형태예의 전지 용기(10)는 판체(2)의 하단면의 길이가 상단면의 길이에 비해 짧다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 본 형태예의 전지 용기(10)는 판체(2)의 하단면의 길이가 상단면의 길이에 비해 짧아지도록, 적층 필름(1)에 용착한 수지판(21)으로부터 판체(2)를 잘라내는 것 이외에는 제1 형태예와 동일하게 하여 제작할 수 있다.

또한, 판체(2, 2)는 반드시 판체(2)의 양측단면이 예각으로 형성될 필요는 없고, 각각 대향하는 측단면의 일방이 상단면에 대해 예각으로 경사되고, 타방이 제1 형태예와 같이 수직으로 형성되어 있어도 된다.

본 형태예의 전지 용기(10)에 전지 소자(5)를 수납하고, 제1 형태예와 동일하게 덮개재(3)를 용착하면, 도 16에 나타내는 본 형태예의 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 본 형태예의 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)도 장척의 적층 필름(1)을 사용하여 효율적으로 제조하는 것이 가능하다. 그 제조 방법의 일례로는, 제1 형태예의 판체 절단 공정에 있어서, 도 17에 나타내는 하단면의 길이가 상단면의 길이에 비해 짧은 판체(2)를 잘라내도록 변경하면, 도 18에 나타내는 복수의 전지 용기(10)가 연결부로 연결된 전지 용기(10)의 띠가 얻어진다.

얻어진 전지 용기(10)의 띠의 연결부를 절단 제거하여 분단하면, 본 형태예의 전지 용기(10)가 얻어진다.

본 형태예에 있어서도, 얻어진 전지 용기(10)의 띠는 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용할 수도 있다.

그리고, 전지 용기(10)의 띠를 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용하고, 제1 형태예의 전지 소자 수납 공정 및 봉지 공정과 동일하게 하여, 도 19에 나타내는 필름 포장 전지(20)의 띠가 얻어진다.

얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠의 연결부를 절단 제거하면, 도 16에 나타내는 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠는 그대로 완성품으로 해도 된다.

〈제3 형태예〉

도 20에 나타내는 바와 같이, 본 형태예가 제1 형태예와 상이한 점은 판체(2)가 양측단면에, 전지 용기(10)로 하였을 때 각각 안쪽으로 연장되는 단벽 보강판(2h, 2h)을 구비하는 점뿐이다. 본 형태예에 있어서는, 판체(2)의 측단면이 단벽 보강판(2h, 2h)에 의해 단벽(42)이 보강되기 때문에, 전지 용기(10)의 보형성이 높다.

이하, 본 형태예의 전지 용기(10)가 제1 형태예의 전지 용기(10)와 상이한 점만을 설명한다.

도 20(a)에 나타내는 바와 같이, 본 형태예의 전지 용기(10)는 판체(2)의 양측단면에 단벽 보강판(2h, 2h)을 구비하고, 판체(2)의 주면이 용기 본체(4)의 측벽(43)의 용착층에 용착되어 있다. 판체(2)의 측단면인 단벽 보강판(2h)의 주면은 용기 본체(4)의 단벽(42)의 용착층에 용착되어 있다. 판체(2)의 단벽 보강판(2h)의 하단면은 용기 본체(4)의 바닥면(41)의 용착층에 용착되어 있다. 판체(2)의 단벽 보강판(2h)의 상단면은 덮개재(3)의 용착층에 용착된다.

본 형태예의 독립된 전지 용기(10)를 제작할 때, 본 형태예에 있어서의 판체(2)는 제1 형태예에 있어서의 판체(2)에 비해 형상이 복잡하기 때문에, 사출 성형으로 형성하는 것이 바람직하다. 사출 성형한 판체(2)의 단벽 보강판(2h)의 주면과 하단면은 제1 형태예에 있어서의 판체(2)의 측단면과 하단면과 동일하게 하여 적층 필름(1)에 용착할 수 있다.

판체(2)의 주면을 적층 필름(1)의 양측변의 용착층에 용착할 때, 판체(2)를 직접 사출 성형으로 형성하여, 금형 내에서 용착해도 된다. 이 경우에는, 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 미리 절단하고, 단벽(42, 42) 및 리드 협지부(44, 44)가 되는 부분과 측벽(43, 43)이 되는 부분이 자유단으로서 남는 열십자 형상으로 형성해 두는 것이 바람직하다. 또한, 판체(2)를 용착하고 나서 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 절단할 수도 있다.

본 형태예의 전지 용기(10)는 제1 형태예와 동일하게, 용기 본체(4)의 판체(2)를 판체(2)가 되는 수지판(21)으로부터 잘라내어 제조해도 된다.

판체(2)를 잘라내는 경우에는, 도 21(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 형태예의 판체(2)의 적층 필름(1)에 용착되지 않는 주면에 있어 단벽 보강판(2h)이 기립하는 수지판(21)을 사용하고, 도 21(b)에 나타내는 바와 같이, 단벽 보강판(2h)의 외면과 동일면이 되는 위치로부터 바깥쪽의 수지판(21)을 절단 제거하는 것 이외에는 제1 형태예의 전지 용기(10)와 동일하게 하여 잘라낼 수 있다.

잘라낸 판체(2)의 단벽 보강판(2h)의 주면이나 하단면은 각각 제1 형태예에 있어서의 판체(2)의 측단면이나 하단면과 동일하게 하여 적층 필름(1)에 용착할 수 있다.

도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 단벽 보강판(2h)의 상단면은 판체(2)의 상단면과 함께 덮개재(3)에 용착된다.

제1 형태예와 동일하게, 본 형태예의 전지 용기(10)의 용기 본체(4)에 전지 소자(5)를 수납하고 덮개재(3)를 용착하면, 도 20(b)에 나타내는 본 형태예의 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 본 형태예의 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)도 장척의 적층 필름(1)을 사용하여 효율적으로 제조하는 것이 가능하다.

그 제조 방법의 일례로는, 제1 형태예의 수지판 용착 공정에 있어서, 도 23에 나타내는 복수의 판체(2)가 되는 도 22의 장척의 수지판(21)을 사용하여, 장척의 적층 필름(1)의 용착층에 용착한다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 이 장척의 수지판(21)은 제1 형태예의 수지판(21)의 적층 필름(1)에 용착되지 않는 주면에 있어서, 복수의 단벽 보강판(2h)이 기립되어 있다.

그리고, 제1 형태예에 있어서의 판체 절단 공정과 동일하게 하여, 도 23에 나타내는 복수의 판체(2)가 용착된 장척의 적층 필름(1)을 제작하고, 도 24에 나타내는 바와 같이, 벽면 연결 공정에 있어서 적층 필름(1)의 폭방향의 양단을 복수의 판체(2)의 단벽 보강판(2h)의 주면에 용착하여 고정하면, 복수의 용기 본체(4)가 연결부로 연결된 전지 용기(10)의 띠가 얻어진다.

얻어진 전지 용기(10)의 띠의 연결부를 절단 제거하여 분단하면, 도 20(a)에 나타내는 본 형태예의 전지 용기(10)가 얻어진다.

본 형태예에 있어서도, 얻어진 전지 용기(10)의 띠는 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용할 수도 있다.

그리고, 전지 용기(10)의 띠를 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용하고, 제1 형태예의 전지 소자 수납 공정 및 봉지 공정과 동일하게 하여, 도 25에 나타내는 필름 포장 전지(20)의 띠가 얻어진다.

얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠의 연결부를 절단 제거하면, 도 20(b)에 나타내는 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠는 그대로 완성품으로 해도 된다.

〈제4 형태예〉

도 26에 나타내는 바와 같이, 본 형태예의 전지 용기(10)가 제1 형태예의 전지 용기(10)와 상이한 점은 수지 성형체(2)가 네모난 프레임체인 점뿐이다(이하, 「수지 성형체(2)」를 「프레임체(2)」라고 하는 경우가 있다). 본 형태예에 있어서는, 프레임체(2)에 의해 용기 본체(4)의 둘레벽 전체가 보강되기 때문에, 용기 본체(4)의 보형성이 높다.

또한, 본 형태예의 전지 용기(10)는 프레임체(2)와 덮개재(3)만으로도 리드를 협지할 수 있기 때문에, 리드 협지부(44)를 생략할 수 있다. 이 경우, 리드를 전지 용기(10)의 임의의 변에 협지시킬 수 있다.

이하, 본 형태예의 전지 용기(10)가 제1 형태예의 전지 용기(10)와 상이한 점만을 설명한다.

도 26(a)에 나타내는 바와 같이, 본 형태예의 전지 용기(10)는 프레임체(2)의 외주면이 용기 본체(4)의 측벽(43, 43)과 단벽(42, 42)의 용착층에 용착되어 있다. 프레임체(2)의 하단면은 용기 본체(4)의 바닥부(41)에 용착되어 있다. 도 26(b)에 나타내는 바와 같이, 프레임체(2)의 상단면은 덮개재(3)에 용착된다.

본 형태예에 있어서의 프레임체(2)는 제1 형태예에 있어서의 판체(2)에 비해 형상이 복잡하기 때문에, 사출 성형으로 제작하는 것이 바람직하다. 혹은, 통형상으로 압출 성형하고 길이 방향을 절단하여 제작해도 된다.

본 형태예의 독립된 용기 본체(4)를 제작하는 일례로는, 우선, 프레임체(2)를 사출 성형으로 제작한다. 프레임체(2)는 평면에서 본 외주가 용기 본체(4)의 바닥부(41)와 일치하도록 제작한다.

다음으로, 도 27에 나타내는 바와 같이, 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 절단하여, 적층 필름(1)을 열십자 형상으로 형성한다. 네 모퉁이의 절단은 바닥부(41)가 되는 부분을 중심으로, 단벽(42, 42) 및 리드 협지부(44, 44)가 되는 부분과 측벽(43, 43)이 되는 부분이 자유단으로서 바깥쪽으로 펼쳐지는 열십자 형상으로 남긴다.

또한, 프레임체(2)를 용착하고 나서 적층 필름(1)의 네 모퉁이를 절단할 수도 있다.

제작한 프레임체(2)를 열십자 형상으로 절단한 적층 필름(1)의 용착층에 중첩하고, 프레임체(2)의 하단면을 용기 본체(4)의 바닥부(41)에 적층 필름(1)측으로부터 용착한다. 프레임체(2)를 중첩할 때, 용기 본체(4)의 바닥부(41)가 되는 부분의 경계에 프레임체(2)의 외주를 일치시킨다.

프레임체(2)의 하단면을 바닥부(41)에 용착할 때, 프레임체(2)를 직접 사출 성형으로 형성하고, 그 때 금형 내에서 적층 필름(1)의 용착층에 용착해도 된다.

그리고, 적층 필름(1)의 자유단을 프레임체(2)의 밑부분으로부터 절곡하여 단벽(42, 42)이 되는 부분과 측벽(43, 43)이 되는 부분을 프레임체(2)의 외주면에 밀착시키고, 프레임체(2)의 외주면을 적층 필름(1)의 용착층에 적층 필름(1)측으로부터 용착하면, 도 26(a)에 나타내는 본 형태예의 전지 용기(10)가 완성된다.

프레임체(2)를 적층 필름(1)의 용착층에 용착할 때, 프레임체(2)를 직접 사출 성형으로 형성하여, 금형 내에서 프레임체(2)의 하단면과 외주면을 적층 필름(1)의 용착층에 용착해도 된다.

본 형태예의 전지 용기(10)에 전지 소자(5)를 수납하고, 제1 형태예와 동일하게 덮개재(3)를 용착하면, 도 26(b)에 나타내는 본 형태예의 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 본 형태예의 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)도 장척의 적층 필름(1)을 사용하여 효율적으로 제조하는 것이 가능하다. 이하, 그 제조 방법의 일례를 도 28∼도 30을 참조하여 설명한다.

본 형태예의 전지 용기(10)의 제조 방법은 수지판 용착 공정, 판체 절단 공정, 측벽 형성 공정 및 벽면 연결 공정을 갖는다. 이들 공정은 대체로 독립된 용기 본체(4)의 제조 방법과 동일하다. 이하, 개개의 공정에 대해 상이한 점만을 설명한다.

〈필름 노치 공정〉

우선, 장척의 적층 필름(1)에 제1 형태예와 동일하게 리드가 노출되기 위한 개구를 형성한다. 그리고, 적층 필름(1)만을 잘라내는 것 이외에는 제1 형태예의 판체 절단 공정과 동일하게 하여, 독립된 전지 용기(10)를 제작하는 경우와 동일한 열십자 형상의 적층 필름이 개구를 갖는 연결부로 복수 연결된 적층 필름(1)을 제작한다.

이 적층 필름(1)은 도 28에 나타내는 바와 같이, 장척의 적층 필름(1)의 양측변에 있어서, 복수의 용기 본체(4)의 바닥부(41)가 되는 부분끼리의 사이에 인접하는 프레임체(2, 2)끼리의 대향하는 2개의 면에 용착되는 부분의 길이보다 긴 적층 필름(1)이 남도록, 프레임체(2)의 주면인 외주면의 폭으로 노치한다. 그 결과, 복수의 용기 본체(4)의 바닥부(41)가 되는 부분으로부터, 프레임체(2)에 용착되어 측벽(43, 43)이 되는 적층 필름(1)의 측 가장자리가 복수의 자유단으로서 바깥쪽으로 펼쳐져 있다.

〈수지 성형체 용착 공정〉

복수의 프레임체(2)를 사출 성형하고, 독립된 전지 용기(10)를 제작하는 경우와 동일하게, 적층 필름(1)의 용기 본체(4)의 바닥부(41)의 네 모퉁이가 되는 부분에 프레임체(2)의 외주면의 모서리를 일치시켜 배치하고, 프레임체(2)를 장척의 적층 필름(1)의 바닥부(41)가 되는 부분의 용착층에 용착하여, 도 28에 나타내는 복수의 프레임체(2)가 용착된 장척의 적층 필름(1)을 제작한다.

〈벽면 연결 공정〉

프레임체(2)가 용착된 장척의 적층 필름(1)의 노치부가 존재하는 부분과 복수의 자유단을 프레임체(2)의 밑부분으로부터 절곡하여 기립시키고, 각각 프레임체(2)의 외주면에 밀착시켜, 프레임체(2)의 외주면을 적층 필름(1)의 용착층에 적층 필름(1)측으로부터 용착하여 단벽(42, 42)과 측벽(43, 43)을 형성한다.

그리고, 제1 형태예의 벽면 연결 공정과 동일하게, 적층 필름(1)의 단벽(42)이 되는 부분을 수직으로 안쪽으로 접고, 수평으로 바깥쪽으로 접어, 연결부와 2개의 리드 협지부(44)가 되는 부분을 수평으로 들어 올려 판체(2)의 측단면에 용착하여 고정하면, 복수의 전지 용기(10)가 연결부로 연결된 전지 용기(10)의 띠가 얻어진다.

얻어진 전지 용기(10)의 띠의 연결부를 절단 제거하여 분단하면, 도 26(a)에 나타내는 본 형태예의 전지 용기(10)가 얻어진다.

본 형태예에 있어서도, 얻어진 전지 용기(10)의 띠는 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용할 수도 있다.

그리고, 전지 용기(10)의 띠를 분단하지 않고 전지 용기(10)로서 사용하고, 제1 형태예의 전지 소자 수납 공정 및 봉지 공정과 동일하게 하여, 필름 포장 전지(20)의 띠가 얻어진다.

얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠의 연결부를 절단 제거하면, 도 26(b)에 나타내는 필름 포장 전지(20)가 완성된다.

또한, 얻어진 필름 포장 전지(20)의 띠는 그대로 완성품으로 해도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이들 형태예로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 각종 변경이 가능하다.

예를 들면, 전지 용기(10)로 했을 때, 판체(2)가 양측단면에 각각 안쪽으로 연장되는 단벽 보강판(2h, 2h)을 구비하는 제3 형태예에 있어서, 미리 사출 성형한 한 쌍의 판체(2)의 단벽 보강판(2h)의 선단끼리를 대향하도록 배치하여 사용하면, 중간부가 결락된 네모난 프레임체 형상이 되기 때문에, 프레임체로 이루어지는 수지 성형체(2)를 사용하는 제4 형태예와 동일하게 하여, 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)를 장척의 적층 필름(1)을 사용해 효율적으로 제작할 수 있다.

또한 동일하게, 판체(2)가 양측단면에 단벽 보강판(2h, 2h)을 갖지 않는 제1 및 제2 형태예에 있어서도, 미리 사출 성형한 한 쌍의 판체(2)끼리를 二자 형상으로 대향하도록 배치하여 사용함으로써, 제4 형태예의 경우와 동일하게 하여, 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)를 장척의 적층 필름(1)을 사용해 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 제4 형태예의 전지 용기(10) 및 필름 포장 전지(20)에 있어서, 프레임체(2) 대신에, 평면에서 보았을 때 한 변에 노치부가 존재하거나, 한 변이 결락되어 있는 프레임체를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 노치부가 존재하거나 결락되어 있는 변을 리드 협지부(44)측에 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 판체(2)의 하단면의 길이가 상단면의 길이에 비해 짧게 형성되어 있는 판체(2)를 사용하는 제2 형태예에 있어서, 대향하는 판체(2)의 단부끼리 사이에 수지판을 개재시켜, 프레임체 형상으로 해도 된다.

또한, 정극과 부극의 전극이 서로 반대 방향으로 연장 돌출되는 양태를 나타내었으나, 정극과 부극의 전극이 하나의 변으로부터 동일한 방향으로 연장 돌출되도록 해도 된다.

1…적층 필름, 2…수지 성형체(판체, 프레임체), 21…수지판, 3…덮개재, 4…용기 본체, 41…(용기 본체의) 바닥부, 42…(용기 본체의) 단벽, 43…(용기 본체의) 측벽, 44…(용기 본체의) 리드 협지부, 5…전지 소자, 10…전지 용기, 20…필름 포장 전지.

Claims (5)

1. 금속박의 일방의 면에 용착층을 갖고, 상기 금속박의 타방의 면에 보호층을 갖는 적층 필름으로 형성된 용기 본체와, 덮개재를 갖는 전지 용기로서,
   상기 용착층을 상기 용기 본체의 내면 측으로 하여 이루어지고,
   상기 용기 본체의 둘레벽은, 상기 용기 본체의 바닥부로부터 접음선으로 접혀서 기립하는 4개의 벽면이 수지 성형체에 용착되어 연결하여 이루어지고,
   상기 수지 성형체의 윗면이 상기 덮개재와의 용착면이 되고,
   상기 4개의 벽면 중 적어도 대향하는 한 쌍의 상기 벽면의 각각의 상기 용착층에 상기 수지 성형체의 표면이 용착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 용기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수지 성형체는 판체이며, 상기 판체의 일방의 측면이 상기 덮개재와의 용착면이 되는 것을 특징으로 하는 전지 용기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 판체의 양단에, 상기 벽면이 용착되는 단벽 보강판을 갖는 것을 특징으로 하는 전지 용기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수지 성형체가 프레임체이고, 상기 프레임체의 윗면이 상기 덮개재와의 용착면이 되며, 상기 프레임체의 외주 표면과 상기 4개의 벽면이 용착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 용기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 전지 용기를 사용한 필름 포장 전지로서, 상기 용기 본체에 전지 소자를 수납하고, 상기 덮개재로 봉지한 것을 특징으로 하는 필름 포장 전지.

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