WO2005086258A1

WO2005086258A1 - フィルム外装電気デバイスおよび該フィルム外装電気デバイス用の集電部被覆部材

Info

Publication number: WO2005086258A1
Application number: PCT/JP2005/004080
Authority: WO
Inventors: Masatomo Mizuta
Original assignee: Nec Lamilion Energy, Ltd.
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2005-09-15
Also published as: US20070207378A1; JP4692772B2; KR20060126829A; CN1930701A; CN100463250C; EP1734596A1; KR100790631B1; EP1734596A4; JPWO2005086258A1

Abstract

　正極集電部３ａおよび負極集電部３ｂの角部３ａ’、３ｂ’が集電部保護部材１０によって被覆されている。集電部保護部材１０は樹脂製のフィルムからなる袋状の部材であり、前面部１０ｃには正極タブ４ａおよび正極集電部３ａ、あるいは負極タブ４ｂおよび負極集電部３ｂを挿通させるための挿通穴１０ｄが形成されている。集電部保護部材１０は、電池要素２をラミネートフィルム５、６で封止する際に真空引きすることで、集電部保護部材１０は正極集電部３ａおよび負極集電部３ｂに対して密着している。

Description

明細書

フィルム外装電気デバイスおよび該フイルム外装電気デバイス用の集電部被覆部材

技術分野

[0001] 本発明は、電池やキャパシタに代表される、電気デバイス要素を外装フィルムに収容したフィルム外装電気デバイスに関する。本発明は、特にフィルム外装電気デバィスの集電部を被覆する集電部被覆部材に関する。

背景技術

[0002] 近年、携帯機器等の電源としての電池は、軽量化、薄型化が強く要求されている。

そこで、電池の外装材に関しても、軽量化、薄型化に限界のある従来の金属缶に代わり、さらなる軽量化、薄型化が可能であり、金属缶に比べて自由な形状を採ることが可能な外装材として、金属薄膜フィルム、または金属薄膜と熱融着性榭脂フィルムとを積層した、ラミネートフィルムが、使用されるようになった。

[0003] 電池の外装材として用いられるラミネートフィルムの代表的な例としては、金属薄膜であるアルミニウム薄膜の片面にヒートシール層である熱融着性榭脂フィルムを積層するとともに、他方の面に保護フィルムを積層した 3層ラミネートフィルムが挙げられる

[0004] 外装材にラミネートフィルムを用いたフィルム外装電池は、電池要素を、熱融着性榭脂フィルムを互いに対向させてラミネートフィルムで包囲し、電池要素の周囲でラミネートフィルムを熱融着することによって電池要素を気密封止（以下、単に封止と!/、う )している。電池要素は、正極と負極とをセパレータを介して積層したものである。これら正極および負極は、電池要素の正極および負極をラミネートフィルムの外部へ引き出すためにそれぞれタブが設けられている。また、セパレータとしては、ポリオレフイン等の熱可塑性榭脂を用いて形成した多孔性フィルムなどが用いられる。

[0005] 図 1に従来のフィルム外装電池の一例の、電池要素の側断面図を示す。

[0006] フィルム外装電池 301は、電池要素 302と、電池要素 302に設けられた正極集電部 303aおよび負極集電部 303bと、電池要素 302を電解液とともに収納する外装体と、正極集電部 303aに接続された正極タブ 304aと、負極集電部 303bに接続された負極タブ 304bとを有する。

[0007] 電池要素 302は、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層して構成されてヽる。各正極板はアルミニウム箔に正極材料が塗布されており、負極は銅箔に負極材料が塗布されて!、る。それぞれの箔の未塗装部を積層領域から延出させて延出部が形成されて、る。延出部には電極材料は塗布されて、な、。この延出部は、正極板の延出部同士、および負極板の延出部同士がそれぞれ一括して超音波溶接されて、中継部である正極集電部 303aおよび負極集電部 303bを形成している。正極集電部 303aと正極タブ 304a、負極集電部 303bと負極タブ 304 bも同時にそれぞれ超音波溶接によって接続される。これら正極タブ 304aおよび負極タブ 304bは、それぞれアルミニウム板、銅板を打ち抜き加工することにより作製される。

[0008] 外装体は、電池要素 302をその厚み方向両側から挟んで包囲する 2枚のラミネートフイノレム 305、 306力らなる。各ラミネートフイノレム 305、 306ίま、 ΡΡ (ポリプロピレン）層 310、アルミニウム層 311、およびナイロン層 312を積層してなる。各ラミネートフィルム 305、 306は、 ΡΡ層 310が電池の内側の層となるようにしてラミネートフィルム 30 5、 306の周縁部を熱融着することで電池要素 302を封止する。

[0009] このような構成のフィルム外装電池においては、振動等により、正極集電部 303a、負極集電部 304aの先鋭な角部が当たることでラミネートフィルム 305、 306の内側の層である PP層 310が損傷し、その部分が薄くなつてしまい、絶縁性が低下する場合がある。そして、雷が平地に立てられた避雷針に落雷する現象は周知である力これと同じ原理で PP層 310の下層のアルミニウム層 311と正極集電部 303a、負極集電部 304aの先鋭な角部とが電気的短絡を起こすおそれが最も高くなる。

[0010] このような問題に対応するため、正極および負極の端子と、正極および負極のリードとの各接合部を内部に収納し、各リードを挿通させる挿通穴が形成された、断面が三角形状の絶縁枠状スぺーサが開示されている (例えば、国際公開第 00Z59063 号パンフレットの図 28—図 30)。絶縁枠状スぺーサは、三角形状にまとめられた正極および負極の端子の集電部を内部に収納するとともに、絶縁枠状スぺーサの補強部によって積層電極の端面を押さえつけることで積層電極を固定してヽる。このような構成により、リードの切断や、外装フィルムの破損、あるいは外装フィルムと積層電極との電気的短絡を防止して、る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 上述した従来例の場合、絶縁枠状スぺーサは、その補強部によって積層電極の端面を押さえつけて積層電極を固定する構成である。このため、絶縁枠状スぺーサは、それ自体が変形しないようにある程度の剛性を有する部材が用いられる。また、絶縁枠状スぺーサは、外部力もリードに力が力かって挿通穴に当たることでリードが変形してしまうおそれがあるので、挿通穴とリードとの間にある程度の間隙が設けられている。つまり、揷通穴はリードの寸法に対して大きめに形成されていることになる力これにより絶縁枠状スぺーサ内には電解液が多く浸入している状態となっている。また、集電部の角部は絶縁枠状スぺーサで覆われているため、集電部の角部により外装フィルムを損傷することはな、ものの、絶縁枠状スぺーサが剛性を有する部材であるため、絶縁枠状スぺーサ自身が外装フィルムを損傷し、絶縁性を低下させてしまうことも考免られる。

[0012] 絶縁枠状スぺーサが外装フィルムを損傷することで絶縁性が低下した場合、その損傷部分と集電部の角部との間で電気的短絡を生じてしまうことがある。集電部の角部は絶縁枠状スぺーサで覆われていることより、損傷部分と角部との間の電流パスは最短距離とはならないものの、上述した従来例の場合、絶縁枠状スぺーサ内に電解液が多く浸入していることより、損傷部分と角部との間における絶縁性は良好とはいえない。

[0013] 絶縁性を向上させるためには、絶縁枠状スぺーサが、絶縁枠状スぺーサと集電部の角部との間にできるだけ隙間を生じな、ようにして角部を覆、込み、絶縁枠状スぺーサ内への電解液の浸入量を低減させる構成とするのが好ましい。し力しながら、ある程度の剛性を有する部材によるこのような構成は、組み付け時にリード等を損傷してしまうおそれがあるとともに、上述したように、外部力もリードに力が力かった場合、挿通穴に当たることでリードを変形させてしまうおそれもある。 [0014] また、このような絶縁枠状スぺーサは、たとえ榭脂製であったとしても、剛性を確保するためには重量増加の問題を生じる。

[0015] なお、集電部の角部による外装フィルムの損傷、および電気的短絡を防止するため、角部に絶縁性の粘着テープを貼り付けることが考えられる。しかし、この場合、電解液に対する粘着テープの粘着剤の耐性を考慮する必要があり、また、電池の製作時におけるテープの貼り方によっては所望の効果が得られなくなる場合等の問題を生ずることち考免られる。

[0016] そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、重量増加を抑制しつつ、集電部と外装フィルムとの間の絶縁特性を向上させることができるフィルム外装電池および該フィルム外装電池用の集電部被覆部材を提供することを目的とする

課題を解決するための手段

[0017] 上記目的を達成するため本発明のフィルム外装電気デバイスは、複数の正極板と複数の負極板とを対向させて積層させた積層領域力延出した各正極板および各負極板をそれぞれ一括して接合することで形成された集電部を有する電気デバイス要素と、少なくとも熱融着性榭脂層と金属層とが積層され、熱融着性榭脂層を内側にして電池要素を包囲し、周縁の接合部が熱融着されることで電池要素を封止する外装体フィルムとを有するフィルム外装電気デバイスにおヽて、集電部の少なくとも角部を密着して覆う袋状部材を有することを特徴とする。

[0018] 上記のとおりの本発明のフィルム外装電気デバイスは、集電部の角部を袋状部材によって覆うことで該角部による外装体フィルムの損傷を防止することができる。また、仮に角部が外装体フィルムを損傷したとしても、袋状部材で密着して覆っているので角部とその損傷部との電流パスが長くなり電気的短絡の生じにくい状態を保つことができる。すなわち、袋状部材がなければ角部と損傷部とは最短となる電流パスを形成して電気的短絡の生じやすい状態となるが、袋状部材で覆うことで角部とその損傷部との電流パスは、袋状部材の開口部分を介してでないと形成することができず、よつて、最短の電流パスが形成されることはない。また、袋状部材が集電部を密着して覆うことで袋状部材と集電部との間への電解液の浸入を少なくすることができ、よって、角部と損傷部との間の電気的な抵抗を大きしている。以上より、本発明のフィルム外装電気デバイスは、集電部と外装体フィルムとの間の絶縁特性を向上させることができる。

[0019] 本発明のフィルム外装電気デバイスは、集電部に接続され、外装体フィルムから延出しているタブを有し、袋状部材は、タブを挿通させる開口部が形成されているものであってもよい。

[0020] また、本発明のフィルム外装電気デバイスは袋状部材が榭脂性のフィルムカゝらなるものであってもよ、。袋状部材を高!、剛性を有する硬質榭脂ケース等ではなくフィルムとすることで、軽量ィ匕を図ることができるとともに集電部に対する密着性を向上させることがでさる。

[0021] また、この袋状部材は 2枚のフィルムを貼り合わせて形成されているものであってもよいし、あるいは、インフレーションフィルムからなるものであってもよい。

[0022] 本発明のフィルム外装電気デバイス用の集電部被覆部材は、複数の正極板と複数の負極板とを対向させて積層させた積層領域力延出した各正極板および各負極板をそれぞれ一括して接合することで形成された集電部を有する電気デバイス要素と、少なくとも熱融着性榭脂層と金属層とが積層され、熱融着性榭脂層を内側にして電池要素を包囲し、周縁の接合部が熱融着されることで電池要素を封止する外装体フィルムとを有するフィルム外装電気デバイス用の集電部被覆部材であって、集電部の少なくとも角部を密着して覆う袋形状であることを特徴とする。

[0023] また、本発明の集電部被覆部材は、集電部に接続され、外装体フィルムカも延出して!、るタブを揷通させる開口部が形成されて!、るものであってもよ!/、。

[0024] また、本発明の集電部被覆部材は、榭脂性のフィルム力もなるものであってもよ!/、し、この場合、 2枚のフィルムを貼り合わせて形成されているものであってもよいし、あるいは、インフレーションフィルムからなるものであってもよ、。

[0025] 本発明によれば、重量増加を抑制しつつ、集電部と外装体フィルムとの間の絶縁特性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]従来のフィルム外装電池の一例の、電池要素の側断面図である。 [図 2]本発明の一実施形態によるフィルム外装電池の分解斜視図である。

[図 3]本発明の第 1の実施形態における集電部保護部材の外観斜視図である。

[図 4]集電部保護部材およびフィルム外装電池の正極タブおよび正極集電部近傍の一部拡大斜視図である。

[図 5]正極集電部および負極集電部への集電部保護部材の装着工程の概略を示す図である。

[図 6]正極集電部および負極集電部に集電部保護部材が装着された電池要素へのラミネートフィルムの取付け工程を示す図である。

[図 7a]集電部保護部材が装着された正極集電部近傍の模式的な平面図である。

[図 7b]図 7aの A— A線における側断面図である。

[図 7c]図 7aの B— B線における側断面図である。

[図 8]ラミネートフィルムが破損した場合における、その破損部力も角部までの電流パスについて説明する図である。

[図 9]本発明の第 2の実施形態における集電部保護部材の外観斜視図である。

[図 10]本発明の第 3の実施形態における集電部保護部材の外観斜視図である。発明を実施するための最良の形態

[0027] (第 1の実施形態）

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

[0028] 図 2に、フィルム外装電池の分解斜視図を示す。なお、図 2は、本実施形態の集電部保護部材を外した状態のフィルム外装電池を示している。

[0029] フィルム外装電池 1は、電池要素 2と、電池要素 2に設けられた正極集電部 3aおよび負極集電部 3bと、電池要素 2を電解液とともに収納する、 2枚のラミネートフィルム

5、 6からなる外装体と、正極集電部 3aに接続された正極タブ 4aと、負極集電部 3bに接続された負極タブ 4bとを有する。

[0030] 電池要素 2は、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層して構成されている。

[0031] 各正極板はアルミニウム箔に正極電極が塗布されているものであり、負極は銅箔に負極電極が塗布されているものである。積層領域から延出し、電極材料が塗布されていない延出部は、正極板の延出部同士、および負極板の延出部同士がそれぞれ一括して超音波溶接されることで、中継部である正極集電部 3aおよび負極集電部 3 bを形成している。この超音波溶接と同時に、正極集電部 3aへの正極タブ 4aの接続、および負極集電部 3bへの負極タブ 4bの接続もなされる。

[0032] 外装体は、電池要素 2をその厚み方向両側から挟んで包囲する 2枚のラミネートフイルム 5、 6からなる。各ラミネートフィルム 5、 6は、熱融着性を有する熱融着性榭脂層、金属層、および保護層を積層してなる。各ラミネートフィルム 5、 6は、 PP (ポリプロピレン)からなる熱融着性榭脂層が電池の内側の層となるようにしてラミネートフィルム 5 、 6の熱融着部 7を熱融着することで、電池要素 2を封止する。

[0033] ラミネートフィルム 5、 6としては、電解液が漏洩しな、ように電池要素 2を封止できるものであれば、この種のフィルム外装電池に用いられるフィルムを用いることができ、一般的には、金属薄膜層と熱融着性榭脂層とを積層したラミネートフィルムが用いられる。この種のラミネートフィルムとしては、例えば、厚さ 10 μ m— 100 μ mの金属箔に厚さ 3 m— 200 mの熱融着性榭脂を貼りつけたものが使用できる。金属箔、すなわち、金属層の材質としては、 Al、 Ti、 Ti系合金、 Fe、ステンレス、 Mg系合金などが使用できる。熱融着性榭脂、すなわち、熱融着性榭脂層としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらの酸変成物、ポリフエ-レンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル等、ポリアミド、エチレン酢酸ビニル共重合体などが使用できる。また、保護層としては、ナイロン等が好適である。

[0034] 図 3は本実施形態の集電部保護部材の外観斜視図であり、図 4は集電部保護部材およびフィルム外装電池の正極タブおよび正極集電部近傍の一部拡大斜視図である。

[0035] 図 3に示す集電部保護部材 10は、正極集電部 3aおよび負極集電部 3b、特にそれらの角部 3a'、 3b 'を被覆するための袋状の部材である。なお、正極集電部 3aおよび負極集電部 3bの基本的構造は同一であるので、集電部保護部材 10の構造について、正極集電部 3aを例に説明する。

[0036] 集電部保護部材 10は、概ね、正極集電部 3aの平面 31を覆う平面部 10aと、正極集電部 3aの側面 32を覆う側面部 10bと、正極集電部 3aの終端部 33を覆う前面部 1 Ocとからなる。集電部保護部材 10の幅は、正極集電部 3aの各部を覆うため、正極集電部 3aの幅より広く形成されている力集電部保護部材 10と正極集電部 3aとの間の電解液の浸入量をできるだけ少なくするため、正極集電部 3aの幅より僅かに広くなるように形成されている。本実施形態の場合、正極集電部 3aの幅が 65. 5mmであるのに対して集電部保護部材 10の幅は 66mmである。

[0037] また、前面部 10cには正極タブ 4a、および正極集電部 3aを揷通させるための揷通穴 10dが形成されており、この揷通穴 10dに対面する領域に正極タブ 4a、被覆部 11 および正極集電部 3aを挿入させるための挿入穴 10eが形成されている。

[0038] 前面部 10cに形成された揷通穴 10dの開口幅は、正極タブ 4a、被覆部 11のいずれかの最も幅広となる部分より広く形成されている力角部 3a'を覆うため、揷通穴 1 Odの両側に前面部 10cができるだけ多く残るような開口幅とするのが好ましい。本実施形態の場合、被覆部 11の幅力 6mmであるのに対して揷通穴 10dの開口幅は 46 . 5mmである。すなわち、集電部保護部材 10の幅が 66mmの場合、前面部 10cは両側にそれぞれ約 9. 75mm形成されて、ることになる。

[0039] また、前面部 10cの高さも、角部 3a'を覆う目的より正極集電部 3aの終端部 33の厚みよりも若干高い程度が好ましい。本実施形態の場合、正極集電部 3aの終端部 33 の厚みは 0. 15-0. 3mmである力タブ 4aは予め被覆部 11が形成された状態のものを正極集電部 3aに接合している。よって、装着時に被覆部 11を挿通させるために、被覆部 11の厚さ 0. 2—0. 3mmに合わせて前面部 10cの高さを 0. 3—0. 4mm程度とするのが好適である。なお、タブ 4aへの被覆部 11の形成を正極集電部 3aへの集電部保護部材 10の装着後に行うのであれば、前面部 10cの高さはこれに対応させて 0. 2-0. 4mm程度とするのが好適である。

[0040] 挿入穴 10eの開口高さは、正極タブ 4a、被覆部 11および正極集電部 3aの挿入を容易にするため、これらのうち最も厚みのある部分、すなわち、本実施形態の場合、正極集電部 3aの厚みよりも高くなるように形成されている。なお、この開口高さも集電部保護部材 10と正極集電部 3aとの間の電解液の浸入量をできるだけ少なくするため、必要以上に高くしないようにするのが好ましい。本実施形態の場合、正極集電部 3aの最も厚い部分は 2— 8mmであり、挿入穴 10eの開口高さはこれに対応させて 2 . 5-8. 5mm程度とするのが好適である。

[0041] なお、上述した各部寸法は正極側に関する一例であるが、上記正極側の数値に対応させた場合、負極集電部 3bの幅は 70mm、負極側集電部保護部材は 70. 5mm となり、これを基準に負極側の各部寸法が正極側と同様にして規定されることとなる。

[0042] 本実施形態の集電部保護部材 10は厚さ 100 μ mの PP (ポリプロピレン)からなる。

このため、集電部保護部材 10は柔軟性に富み、正極タブ 4aに外部から力がかかり、正極タブ 4aが集電部保護部材 10に当接したとしても、その当接部分が局部的に屈曲してしまうことがない。なお、集電部保護部材 10の材質は、 PPに限定されるものではなぐ電解液に浸食されない材質で、かつ柔軟性に富む材質であればいかなるものであってもよい。

[0043] 図 5は、正極集電部および負極集電部への集電部保護部材の装着工程を示す図であり、図 6は正極集電部および負極集電部に集電部保護部材が装着された電池要素へのラミネートフィルムの取付け工程を示す図である。

[0044] まず、正極タブ 4aが正極集電部 3aに、また、負極タブ 4bが負極集電部 3bに接続された状態の電池要素 2と、ラミネートフィルム 5、 6を用意する。なお、正極タブ 4aおよび負極タブ 4bには予め被覆部 11が形成されている。

[0045] 次いで、 2つの集電部保護部材 10のそれぞれを正極タブ 4aおよび負極タブ 4b側力も正極集電部 3aおよび負極集電部 3bに向けて差し込む（図 5)。

[0046] 各集電部保護部材 10は、正極集電部 3aおよび負極集電部 3bの所定の位置まで差し込まれる。この際、集電部保護部材 10を正極集電部 3aおよび負極集電部 3b〖こ対して接着等することはな、。

[0047] 次に、集電部保護部材 10を備えた電池要素 2をラミネートフィルム 5、 6にて挟み込む（図 6)。次いで、ラミネートフィルム 5、 6の熱融着部 7のうちの 3辺を熱融着し、真空引きした後、残る 1辺を熱融着することで、電池要素 2を封止する。

[0048] 以上のようにして集電部保護部材 10が装着された正極集電部 3a近傍の模式的な平面図および側面図を図 7a—図 7cに示す。図 7aは各図集電部保護部材 10のみ断面で示した平面図であり、図 7bは図 7aの A— A線における側断面図であり、図 7cは図 7aの B— B線における側断面図である。なお、ラミネートフィルム 5、 6は省略している。

[0049] 正極集電部 3aの角部 3a'は、集電部保護部材 10の平面部 10a、側面部 10bおよび前面部 10cにより被覆されており、これにより角部 3a'がラミネートフィルム 5、 6に直接当接してラミネートフィルム 5、 6の熱融着性榭脂層を損傷しないような構成となっている。また、角部 3a'は揷通穴 10dおよび挿入穴 10eから離れた位置にあり、これにより、集電部保護部材 10からの電流パスを長くとることができる。

[0050] また、電池要素 2をラミネートフィルム 5、 6で封止する際に真空引きすることで、集電部保護部材 10は正極集電部 3aに対して密着している。これにより、集電部保護部材 10と正極集電部 3aとの間への電解液の浸入を極力少なくすることができ、よって、角部 3a'と後述する破損部 5との間での絶縁性を確保することができる。

[0051] ここで、ラミネートフィルム 5が破損した場合における、その破損部力も角部 3a'までの電流パスについて図 8を用いて説明する。なお、図 8は、ラミネートフィルム 5、 6の、角部 3a'に対応する部位 (破損部 5 ' )が破損したとしている。

[0052] 角部 3a'が集電部保護部材 10によって被覆されていないとすると、角部 3a'がラミネートフィルム 5、 6に当接し、これにより、ラミネートフィルム 5、 6の熱融着性榭脂層が損傷し、その部分の熱融着性榭脂層が薄くなつてしまい、絶縁性が低下する。すなわち、ラミネートフィルム 5、 6側の絶縁破壊の起点は破損部 5 'となる。また、正極集電部 3a側の絶縁破壊の起点は角部 3a'となる。そうすると、破損部 5 'から角部 3a' までの電流パスは最短経路となる経路 aとなり、絶縁性が最も低下することとなる。

[0053] 一方、本実施形態の場合、図 8に示すように、角部 3a'は集電部保護部材 10の側面部 10bおよび前面部 10cにより覆われている。よって、そもそも本実施形態の場合、上述したように、角部 3a'によってラミネートフィルム 5、 6の熱融着性榭脂層に破損部 5 'を生じさせることはない。しかし、仮に破損部 5 'を生じたとしても、破損部 5 'から角部 3a 'までの電流パスは揷通穴 1 Odを介しての経路 b、あるいは挿入穴 1 Oeを介しての経路 cとなる。このように、本実施形態は、経路 b、 cのいずれもが経路 aより長くなり、絶縁破壊を生じにくい状況とすることができる。また、上述したように、集電部保護部材 10は柔軟な素材力もなるため、真空引きにより正極集電部 3aに対して密着している。このため、経路 b、 cの通路断面は非常に狭小なものとなり、よって、高い絶縁性を確保することができる。

[0054] 以上のように、本実施形態の集電部保護部材 10は、装着の容易性を確保するとともに、角部 3a'への電流パスができるだけ長ぐかつ電気的な抵抗が大きくなるように構成されている。

[0055] また、集電部に被せるだけでよい構成の本実施形態の集電部保護部材 10は、粘着テープで角部を被覆する構成と異なり、電解液に対する粘着剤の耐性を考慮する必要がなぐまた、製作時における貼り付け方の差、すなわち、テープと集電部との間に隙間が多く形成されるような貼り方となることで絶縁特性が低下してしまうといつた問題もない。

[0056] なお、本実施形態では側面部 10bが形成された立体的な形状のものを例に示した力これに限定されるものではなぐ側面部 10bがない袋形状としておくことで装着前は平面的な形状のものであってもよ!/、。

[0057] (第 2の実施形態）

第 1の実施形態に示した集電部保護部材 10は、装着前から立体的な形状となるような側面部 10bが形成されており、かつ揷通穴 10および挿入穴 10eが形成された袋形状が一体的に予め形成されたものを例に示した。本実施形態の集電部保護部材 1 10は、図 9に示すように、 2枚のフィルム 112aおよびフィルム 112bを貼り合わせることで形成されている。

[0058] 本実施形態の集電部保護部材 110は、揷通穴 110dおよび挿入穴 110eが形成されるように、 2枚のフィルム 112を側面部 110bおよび前面部 110cの一部のみを溶着 (図中ハッチングにて示す溶着部 111)している。集電部保護部材 110は、装着前にお！ヽては平面的な形状である。

[0059] 各部寸法は、第 1の実施形態の集電部保護部材 10と同じ目的を達成可能なように第 1の実施形態の集電部保護部材 10と同じようにして決定される。溶着部 111の溶着しろは、電流パスをできるだけ長くとれるように幅広にするのが好ましい。

[0060] (第 3の実施形態）

第 2の実施形態に示した集電部保護部材 110は 2枚のフィルム 112を貼り合わせたものを例に示した。これに対して本実施形態の集電部保護部材 210は、図 10に示すように、インフレーションフィルム 212からなる点が第 2の実施形態と異なる。

[0061] 本実施形態の集電部保護部材 210は、インフレーションフィルム 212を、揷通穴 21

Odおよび挿入穴 210eが形成されるように折曲部 213a、 213bの 2箇所で折り曲げ、前面部 210cの一部のみを溶着（図中ハッチングにて示す溶着部 211)して、る。

[0062] 各部寸法は、第 1の実施形態の集電部保護部材 10と同じ目的を達成可能なように第 1の実施形態の集電部保護部材 10と同じようにして決定される。溶着部 211の溶着しろは、電流パスをできるだけ長くとれるように幅広にするのが好ましい。

[0063] なお、各実施形態において示した数値、材料等は一例であり、本発明はこれらにより制限されるものではない。

[0064] 以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、以下に、フィルム外装電池の各部の構成につ、て補足する。

[0065] (リード端子）

リード端子は、その材質として、 Al、 Cu、 Ni、 Ti、 Fe、燐青銅、真鍮、ステンレスなどを用いることができ、必要に応じて焼き鈍し処理を施してもよい。リード端子の厚さは、 0. 08—1. Ommが好ましい。

[0066] また、リード端子の少なくとも外装材と密着される部分に、外装材との密着性を向上させるための表面処理を施すことも好ましい。この種の表面処理としては、例えば、化学的エッチング処理などによる粗面化処理、部分アミノ化フエノール系重合体と燐酸化合物とチタンィ匕合物とからなる皮膜や燐酸亜鉛系皮膜などによる耐食性皮膜下地処理、チタニウム系カップリング剤やアルミネート系カップリング剤などによる表面処理などが挙げられる。

[0067] リード端子には、金属接着性榭脂を含む榭脂膜を予め融着しておくことが好ましい。金属接着性榭脂としては、金属平板であるリード端子の表面に接着するものが用いられ、例えば、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリ（エチレン-プロピレン）コポリマー、アイオノマーなどが使用可能である。

[0068] (外装材）

外装材としては、電解液が漏洩しな、ように電池要素を覆うことが可能であって柔軟性を有するものであれば特に限定されるものではないが、金属層と熱融着性榭脂層とを積層したラミネートフィルムが特に好ましく用いられる。この種のラミネートフィルムとしては、例えば、厚さ 10 μ m— 100 μ mの金属箔に厚さ 3 μ m— 200 μ mの熱融着性榭脂を貼りつけたものが使用できる。金属箔の材質としては、 Al、 Ti、 Ti系合金、 Fe、ステンレス、 Mg系合金などが使用できる。熱融着性榭脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらの酸変成物、ポリフエ-レンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル等、ポリアミド、エチレン酢酸ビニル共重合体などが使用できる。

[0069] (電池要素）

正極板は、放電時に正イオンを吸収するもの又は負イオンを放出するものであれば特に限定されず、（i) LiMnO、 LiMn O、 LiCoO、 LiNiO等の金属酸化物、 (ii)

2 2 4 2 2

ポリアセチレン、ポリア二リン等の導電性高分子、（iii)一般式 (R— Sm) n (Rは脂肪族または芳香族、 Sは硫黄であり、 m、 nは、 m≥l、 n≥lの整数である）で示されるジスルフイド化合物（ジチォグリコール、 2、 5—ジメルカプトー1、 3、 4ーチアジアゾール、 S トリアジンー 2、 4、 6 トリチオール等)等の二次電池の正極材料として従来公知のものが使用できる。また、正極板に正極活物質を適当な結着剤や機能性材料と混合して形成することもできる。これらの結着剤としては、ポリフッ化ビ-リデン等のハロゲン含有高分子等が、機能性材料としては、電子伝導性を確保するためのアセチレンブラック、ポリピロール、ポリア-リン等の導電性高分子、イオン伝導性を確保するための高分子電解質、それらの複合体等が挙げられる。

[0070] 負極板は、カチオンを吸蔵 ·放出可能な材料であれば特に限定されず、天然黒鉛、石炭 ·石油ピッチ等を高温で熱処理して得られる黒鉛ィ匕炭素等の結晶質カーボン、石炭、石油ピッチコータス、アセチレンピッチコータス等を熱処理して得られる非晶質カーボン、金属リチウムや AlLi等のリチウム合金など、二次電池の負極活物質として従来公知のものが使用できる。

[0071] 電池要素に含浸される電解液としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチノレカーボネート、ジェチノレカーボネート、メチノレエチノレカーボネート、 γ—ブチロラタトン、 Ν, N'—ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、 Ν—メチルピロリドン、 m タレゾール等の、二次電池の電解液として利用可能な極性の高い塩基性溶媒に、 Liや K、 Na等のアルカリ金属のカチオンと CIO―、 BF―、 PF―、 C

4 4 6

F SO―、 (CF SO ) N―、 (C F SO ) N―、 (CF SO ) C―、 (C F SO ) C—等のハ

3 3 3 2 2 2 5 2 2 3 2 3 2 5 2 3 ロゲンを含む化合物のァ-オン力もなる塩を溶解したものが挙げられる。また、これらの塩基性溶媒からなる溶剤や電解質塩を単独、あるいは複数組み合わせて用いることもできる。また、電解液を含むポリマーゲルとしたゲル状電解質としてもよい。また、スルホラン、ジォキサン、ジォキソラン、 1, 3—プロパンスルトン、テトラヒドロフラン、ビ二レンカーボネートなどを微量添カ卩してもよ、。

以上はリチウムイオン二次電池としての材料系である力本発明は鉛電池、 -ッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池にも応用しうるものである。さらに、本発明は、電気二重層キャパシタなどのキャパシタゃ電解コンデンサなどに例示されるキャパシタ要素のような電気デバイス要素を外装フィルムで封止した電気デバイスにも適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の正極板と複数の負極板とを対向させて積層させた積層領域力延出した前記各正極板および前記各負極板をそれぞれ一括して接合することで形成された集電部を有する電気デバイス要素と、少なくとも熱融着性榭脂層と金属層とが積層され、前記熱融着性榭脂層を内側にして電池要素を包囲し、周縁の接合部が熱融着されることで前記電池要素および電解液を封止する外装体フィルムとを有するフィルム外装電気デバイスにおいて、

前記集電部の少なくとも角部を密着して覆う袋状部材を有することを特徴とするフィルム外装電気デバイス。

[2] 前記集電部に接続され、前記外装体フィルム力延出しているタブを有し、前記袋状部材は、前記タブを挿通させる開口部が形成されている請求項 1に記載のフィルム外装電気デバイス。

[3] 前記袋状部材は榭脂性のフィルム力なる請求項 1に記載のフィルム外装電気デバイス。

[4] 前記袋状部材は 2枚のフィルムを貼り合わせて形成されて、る請求項 2に記載のフィルム外装電気デバイス。

[5] 前記袋状部材はインフレーションフィルム力なる請求項 2に記載のフィルム外装電気デバイス。

[6] 複数の正極板と複数の負極板とを対向させて積層させた積層領域力延出した前記各正極板および前記各負極板をそれぞれ一括して接合することで形成された集電部を有する電気デバイス要素と、少なくとも熱融着性榭脂層と金属層とが積層され、前記熱融着性榭脂層を内側にして電池要素を包囲し、周縁の接合部が熱融着されることで前記電池要素および電解液を封止する外装体フィルムとを有するフィルム外装電気デバイス用の集電部被覆部材であって、

前記集電部の少なくとも角部を密着して覆う袋形状であることを特徴とする集電部被覆部材。

[7] 前記集電部に接続され、前記外装体フィルム力延出しているタブを挿通させる開口部が形成されて!ヽる請求項 6に記載の集電部被覆部材。

[8] 榭脂性のフィルム力なる請求項 6に記載の集電部被覆部材。

[9] 2枚のフィルムを貼り合わせて形成されて、る請求項 8に記載の集電部被覆部材。

[10] インフレーションフィルム力なる請求項 8に記載の集電部被覆部材。