ラミネート型電池用リードタブ、当該リードタブを備えたラミネート型電池、およびラミネート型電池の製造方法
【課題】熱溶着時における、空気の混入を防止できるラミネート型電池用リードタブおよび当該リードタブを備えたラミネート型電池の構成、ならびにラミネート型電池の製造方法を提供する。
【解決手段】ラミネート型電池用リードタブ１０は、長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体１０１と、前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材１０２とを備える。そして、前記本体１０１の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の両側面１０１ａより内側から開始して、前記本体の幅方向外側ほど薄くなるテーパー１０２ａを有する。
【解決手段】ラミネート型電池用リードタブ１０は、長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体１０１と、前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材１０２とを備える。そして、前記本体１０１の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の両側面１０１ａより内側から開始して、前記本体の幅方向外側ほど薄くなるテーパー１０２ａを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート型電池用リードタブ、当該リードタブを備えたラミネート型電池、およびラミネート型電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層電極体および電解液を、ラミネート外装体に封入したラミネート型電池が知られている。このようなラミネート型電池において、ラミネート外装体には、内側に熱溶着用の樹脂層が設けられている。そして、ラミネート外装体は、周縁部が熱溶着されて密封されている。
【０００３】
一方、ラミネート型電池では、積層電極体の充放電を行うため、ラミネート外装体の内部から外部に、リードタブが引き出されている。ここで、金属製のリードタブと、熱溶着用樹脂との接着性が悪く、封止性能が低下することがあった。
【０００４】
特開平１１−３１２５１４号公報には、熱溶着部（熱溶着用樹脂）よりもリード（リードタブ）に対する接着性が良い熱溶着シール材で被覆された、リチウムイオン二次電池に用いるリードが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなリードタブを間に挟んでラミネート外装材を熱溶着しようとした場合、リードタブの厚みによって段差が生じ、この段差によって空気が混入し、封止性能が低下することがあった。
【０００７】
本発明の目的は、熱溶着時における、空気の混入を防止できるラミネート型電池用リードタブおよび当該リードタブを備えたラミネート型電池の構成、ならびにラミネート型電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示するラミネート型電池用リードタブは、長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備える。そして、前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の両側面より内側から開始して、前記本体の幅方向外側ほど薄くなるテーパーを有する（第１の構成）。
【０００９】
上記の構成によれば、被覆部材に段差が存在しない。また、被覆部材は、本体の両側面より内側から開始するテーパーを有している。すなわち、本体の両側面より内側において、本体と被覆部材とを含めた全体の厚さがより厚く形成されている。そのため、熱溶着時、被覆部材は、本体の両側面の内側から外側に向かって、順次押圧加熱される。そのため、内部に空気を抱き込みにくく、空気の混入を防止できる。また、テーパーを付けることで、シールバーと溶接部との距離が限りなく均一となり、溶着ムラを抑えることができる。
【００１０】
また、この構成によれば、本体と被覆部材とを含めた全体の厚さが厚い中央部分に最も圧力がかかる。そのため、本体の端部に圧力が集中する等による、本体と外装体との短絡を防止できる。
【００１１】
ここに開示する他のラミネート型電池用リードタブは、長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備える。そして、前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部を、前記本体を中心として略対称な位置に４つ有する。前記屈曲部は、前記被覆部材の厚み方向において外側に向かって凸である角部と、前記被覆部材の厚み方向において内側に向かって凸である角部とを、前記本体の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、前記外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とは、異なっている（第２の構成）。
【００１２】
上記の構成によれば、外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とは異なっている。これにより、混入した空気は本体の幅方向外側に排出され易くなる。したがって、この屈曲部で空気を抱き込みにくくなり、空気の混入を防止できる。
【００１３】
ここに開示するラミネート型電池は、前記第１または第２の構成にかかるラミネート型電池用リードタブと、内側に接着層を有するラミネート外装体とを備える。そして、前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所は、前記本体の厚み方向両側から、前記ラミネート外装体で挟持され封止されている。
【００１４】
ここに開示するラミネート型電池の製造方法は、前記第１または第２の構成にかかるラミネート型電池用リードタブを準備する工程と、前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所を、前記本体の厚み方向の両側から、内側に接着層を有するラミネート外装体で挟持し、熱溶着により封止する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱溶着時における、空気の混入を防止できるラミネート型電池用リードタブおよび当該リードタブを備えたラミネート型電池の構成、ならびにラミネート型電池の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態にかかるラミネート型電池用リードタブの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態にかかるラミネート型電池用リードタブを備えたラミネート型電池の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３（ｂ）におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であって、リードタブの周りを拡大して示した図である。
【図５Ａ】図５Ａは、従来の構成にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、従来の構成にかかるリードタブを、ラミネート外装体で挟んで熱溶着した場合の断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の第３の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の第３の実施形態にかかるリードタブの、角部付近を拡大して示した図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第６の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【図１４】図１４は、本発明の第７の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第７の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１８】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるリードタブ１０（ラミネート型電池用リードタブ）の概略構成を示す斜視図である。
【００１９】
リードタブ１０は、長方形の平面形状を有し、板状の本体１０１と、被覆部材１０２とを備える。被覆部材１０２は、本体１０１の長辺方向の中間において、本体の表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆している。
【００２０】
本体１０１は、導電性に優れたものが好ましく、例えば、アルミニウム、チタン、銅、ニッケル、ステンレス等を用いることができる。また、本体１０１は、詳しくは後述するが、リートタブ１０が使用されるラミネート型電池の正負のシート状電極の集電体と同じ材料で形成されていることが好ましい。
【００２１】
被覆部材１０２は、絶縁性を有するものが好ましく、詳しくは後述するが、例えば変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィン／ポリオレフィンの多層構造を有するものを用いることができる。
【００２２】
図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００２３】
被覆部材１０２は、本体１０１の幅方向（図２における左右方向）外側ほど薄くなるテーパー１０２ａを有している。また、このテーパー１０２ａは、本体１０１の両側面１０１ａより内側の点１０２ｂから開始している。
【００２４】
被覆部材は１０２は、直方体として成型したものを加工して、テーパー１０２ａを設けることで作製できる。テーパー１０２ａは、機械的な加工のほか、エッチングなどの化学処理によって設けてもよい。また、被覆部材１０２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００２５】
リードタブ１０は、本体１０１と被覆部材１０２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１０２を形成して作製しても良い。
【００２６】
次に、このリードタブ１０を備えたラミネート型電池１の全体の構成、およびラミネート型電池１の製造方法について説明する。
【００２７】
図３は、リードタブ１０を備えたラミネート型電池１の概略構成を示す斜視図である。ラミネート型電池１は、図３（ａ）に示すように、リードタブ１０と、ラミネート外装体２０と、積層電極体３０とを備えている。
【００２８】
積層電極体３０は、複数の正負のシート状電極を、セパレータを間に挟んで積層させたものである。各シート状電極とリードタブ１０の本体１０１とは、図示しないリード線を介して、または直接に、接続されている。
【００２９】
なお、詳しい構成は図示していないが、シート状電極は、シート状の集電体の片面または両面に、活物質を含んだ合剤層を塗布して形成されたものを用いることができる。ここで、集電体の一部に合剤層を塗布しない領域を設けて、集電体を露出させた部分をリードタブ１０の本体１０１とする構成も可能である。
【００３０】
正極の集電体としては、アルミニウムやチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等を用いることができる。
【００３１】
正極の合剤層は、活物質と、導電助剤と、バインダとを有機溶媒中で混合してスラリーを調整し、これを集電体に塗布・乾燥させた後、加圧成型等を施して作製される。正極の活物質としては、マンガン酸リチウム、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、または酸化モリブデン等を用いることができる。正極の導電助剤としては、黒鉛、カーボンブラック、またはアセチレンブラック等を用いることができるが、主成分としてカーボンブラックを用いることが好ましい。正極のバインダとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドバインダ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョン、ＰＴＦＥ粉末、ゴム系バインダ、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を用いることができるが、ＰＶＤＦを用いることが好ましい。
【００３２】
負極の集電体としては、銅・ニッケル・ステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等を用いることができる。
【００３３】
負極の合剤層は、活物質と、バインダとを純水中で混合してスラリーを調整し、これを集電体に塗布・乾燥させた後、加圧成型等を施して作製される。負極の活物質としては、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、または非晶質カーボン等を使用することができる。負極のバインダとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）・ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等のセルロースや、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）・アクリル等のゴムバインダを、単独または混合して用いることができる。
【００３４】
セパレータとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、またはポリフェニルサルフィド（ＰＰＳ）等の、微孔性フィルムや不織布を用いることができる。
【００３５】
ラミネート型電池１は、次のようにして作製できる。まず、上に例示した方法に従って正負のシート状電極を作製する。そして、複数の正負のシート状電極を、セパレータを間に挟んで、交互に積層し、積層電極体３０を作製する。
【００３６】
次に、各々のシート状電極の集電体と、リードタブ１０の本体１０１とを、リード線を介して接続する。この接続は、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、または導電性接着剤等を用いることができる。なお、リード線を介さず直接接続しても良い。
【００３７】
そして、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、積層電極体３０を包むように、１枚のフィルム状の外装材を折り曲げて重ね合わせる。そして、図３（ｃ）に示すように、重ね合わせた外装材の周縁部２０ａを、電解液の注入口を残して熱溶着する。
【００３８】
その後、電解液の注入を行う。電解液としては、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液を使用できる。有機溶媒としては、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、およびγーブチロラクトン等から、一種類または２種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、またはＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等を用いることができる。
【００３９】
電解液を注入後、再度熱溶着を行って完全に密封する。なお、ラミネート外装体２０の外周辺のうち、折りたたまれた辺については、熱溶着を行っても良いし、行わなくても良い。
【００４０】
なお、ここでは１枚のフィルム状の外装材を折りたたんでラミネート外装体２０を形成する方法を例示した。しかし、２枚のフィルム状の外装材を重ね合わせ、その周縁部を熱溶着して、ラミネート外装体２０を形成しても良い。また、ラミネート外装体２０をあらかじめ袋状に形成しておき、積層電極体３０等を挿入後に開口を熱溶着して、ラミネート型電池１を作製しても良い。
【００４１】
リードタブ１０の本体１０１は、ラミネート外装体２０の外部に引き出されている。図３では、２つのリードタブ１０の本体１０１は、ラミネート外装体２０の同一の辺から引き出されているが、異なる辺から引き出されていても良い。
【００４２】
ラミネート外装体２０のうち、本体１０１が引き出されている辺の近傍では、本体１０１を間に挟んで、ラミネート外装体２０の熱溶着が行われる。ここで、本体１０１のうち、少なくともラミネート外装体２０によって挟まれる箇所は、被覆部材１０２によって被覆されている。換言すれば、本体１０１は、被覆部材１０２によって、ラミネート外装体２０と直接接触しないようになっている。
【００４３】
図４は、図３（ｂ）におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であって、リードタブ１０の周りを拡大して示した図である。
【００４４】
図４に示すように、ラミネート外装体２０は、内側から、内側樹脂層２０１、バリア層２０３、および外側樹脂層２０５を含む多層構造となっている。また、各層の間にはこれらをつなぐ接着層２０２，２０４が設けられている。
【００４５】
内側樹脂層２０１は、ラミネート外装体２０同士を熱溶着により接着するための層である。内側樹脂層２０１は、ラミネート外装体２０の全面に形成されていても良いし、周縁部２０ａの部分にのみ形成されていても良い。内側樹脂層２０１としては、熱溶着が可能な樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを用いることができる。
【００４６】
バリア層２０３は、主に外部からの水分の侵入を防ぐ役割を担っている。バリア層２０３としては、アルミニウム、ニッケル等の金属、ステンレス等の合金、酸化アルミニウム等の金属酸化物を用いることができる。
【００４７】
外側樹脂層２０５は、外部機器からバリア層２０３を絶縁する役割を担っている。また、摩擦や薬品等から、バリア層２０３を保護する役割を担っている。そのため、絶縁性、機械的強度、および耐薬品性に優れたものが好ましい。外側樹脂層２０５としては例えば、ポリエステル、ポリアミド等を用いることができる。
【００４８】
なお、ラミネート外装体２０は、さらに多層構造を有していても良い。
【００４９】
熱溶着は、好ましくは減圧下で、より好ましくは真空中で行われる。ラミネート外装体２０は、その厚さ方向の両側から、シールバー９０によって挟持され、加熱下で押圧される。押圧面が平らなほど熱拡散が均一になるため、押圧面はできるだけ平らな面とすることが好ましい。押圧面をできるだけ平らな面とすることで、押圧加熱溶着時の均一な結晶化が可能になる。溶融した内側樹脂層２０１同士を結合させることによって、ラミネート外装体２０を封止する。
【００５０】
リードタブ１０の被覆部材１０２は、リードタブ１０の本体１０１およびラミネート外装体２０の内側樹脂層２０１の双方と、接着性の良い材料で形成されていることが好ましい。そのため、被覆部材１０２としては、例えば変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィン／ポリオレフィンの多層構造を有するものを用いることができる。
【００５１】
また、被覆部材１０２は、熱溶着の条件が適切でない場合に、内側樹脂層２０１を貫通して、本体１０１とバリア層２０３とが短絡することを防ぐ役割も担っている。
【００５２】
図４に示すように、本実施形態にかかるリードタブ１０は、幅方向（図４の左右方向）において被覆部材１０２に段差が存在しない。また、被覆部材１０２は、本体１０１の両側面１０１ａより内側から開始するテーパー１０２ａを有している。このため、本体１０１の両側面１０１ａより内側において、本体１０１と被覆部材１０２とを含めた全体の厚さがより厚く形成されている。そのため、熱溶着時、被覆部材１０２は、本体１０１の両側面１０１ａの内側から外側に向かって、順次押圧される。そのため、内部に空気を抱き込みにくく、空気の混入を防止できる。
【００５３】
また、この構成によれば、本体１０１と被覆部材１０２とを含めた全体の厚さが厚い中央部分に最も圧力がかかる。そのため、本体１０１の角部１０１ｂに圧力が集中する等による、本体１０１とラミネート外装体２０のバリア層２０３との短絡を防止できる。
【００５４】
ここで、比較のため、従来の構成について説明する。図５Ａは、従来の構成にかかるリードタブ１０’の、幅方向の断面図である。
【００５５】
リードタブ１０’は、本体１０１と、被覆部材１０２’とを備えている。被覆部材１０２’は、例えば２枚のテープ状の樹脂を、本体１０１を挟んで両側から張り合わせて形成されている。被覆部材１０２’は本体１０１を除いた厚みがほぼ一定となるように形成されている。そのため、本体１０１の両側面１０１ａより内側と外側において、段差１０２ａ’が存在する。
【００５６】
図５Ｂは、従来の構成にかかるリードタブ１０’を、ラミネート外装体２０で挟んで熱溶着した場合の断面図である。図５Ｂに示すように、段差１０２ａ’により、空気が混入したり、伝熱ムラによる溶着不良を起こすおそれがあった。また、ラミネート外装体２０に皺や亀裂を発生させ、外観不良になるとともに封止性能の長期信頼性を損ねていた。
【００５７】
また、熱溶着の条件が適切でない場合には、この段差１０２ａ’に圧力が集中し、内側樹脂層２０１のみならず、被覆部材１０２’までも貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけることがあり、それによって図５Ｂのように、バリア層２０３を備えたラミネート外装体２０の場合には、本体１０１とバリア層２０３とが短絡することもあった。
【００５８】
本発明の第１の実施形態にかかるリードタブ１０によれば、このような段差を生じることがなく、空気の混入を防止できる。また、熱シール機からの伝熱ムラや樹脂の溶着ムラ（結晶化ムラ）の発生を防止し、封止性能の信頼性を向上できる。さらに、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぎ、本体１０１とラミネート外装体２０のバリア層２０３との短絡を防止できる。
【００５９】
なお、本実施形態では、ラミネート型電池１がリチウムイオン二次電池である場合を例示した。本発明は、ラミネート型電池１がこの種の電池の場合に特に有用である。しかし、これは本発明の用途を限定するものではなく、発明の趣旨の範囲で種々のラミネート型電池に適用可能である。
【００６０】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態にかかるリードタブ１１の、幅方向の断面図である。リードタブ１１は、本体１０１と、被覆部材１１２とを備えている。すなわち、リードタブ１１は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、被覆部材の形状が異なっている。
【００６１】
被覆部材１１２は、第１の実施形態の被覆部材１０２と同様に、本体１０１の幅方向外側ほど薄くなるテーパー１１２ａを有している。一方、被覆部材１０２と異なり、このテーパー１１２ａは、本体１０１の幅方向の中央１１２ｂから開始している。これにより、被覆部材は全面にわたってテーパーが形成されており、平坦な箇所が存在しない。
【００６２】
被覆部材１１２は、被覆部材１０２と同様に、直方体として成型したものに、機械的な加工または化学処理を行ってテーパー１１２ａを設けて作製できる。また、被覆部材１１２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００６３】
また、リードタブ１１は、リードタブ１０と同様に、本体１０１と被覆部材１１２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１１２を形成して作製しても良い。
【００６４】
この構成によれば、熱溶着時、被覆部材１１２は、本体１０１の両側面１０１ａよりも内側の中央部から外側に向かって、順次押圧される。そのため、内部に空気を抱き込みにくく、空気の混入を防止できる。また、伝熱ムラ等の発生を防止して、封止性能の信頼性を向上できる。
【００６５】
［第３の実施形態］
図７Ａは、本発明の第３の実施形態にかかるリードタブ１２の、幅方向の断面図である。リードタブ１２は、本体１２１と、被覆部材１０２とを備えている。すなわち、リードタブ１２は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、本体の形状が異なっている。
【００６６】
本体１２１は、その厚み方向の断面において、４隅の角部１２１ｂが面取りされている。なお、図７Ａでは、角部１２１ｂはＲ面取り（丸み面取り）されているが、平面で面取りされていても良い。
【００６７】
本体１２１の角部の面取りは、研磨及び切断等の機械加工、放電加工、エッチング等の化学処理等によって行うことができる。また、丸棒素材を圧縮して偏平にすることによっても、角が丸みを帯びた板状の本体１２１を得る事ができる。
【００６８】
図７Ｂは、リードタブ１２の、角部１２１ｂの付近を拡大して示した図である。なお、図７Ｂは断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００６９】
角部１２１ｂが面取りされていることにより、被覆部材１０２を傷つけにくくなる。また、角部１２１ｂと被覆部材１０２の外表面１０２ｃとの距離が、面取りされていない場合の角部１２１ｂ’と被覆部材１０２の外表面１０２ｃとの距離と比較して、長くなる。これにより、熱溶着の条件が適切でない場合であっても、本体１２１の角部１２１ｂが被覆部材１０２を貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぐことができ、本体１２１とバリア層２０３とが短絡するのを防止できる。
【００７０】
なお、角部１２１ｂは、平面で面取りされているよりも、Ｒ面取りされているほうが、被覆部材１０２をより傷つけにくいため、より好ましい。
【００７１】
［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態にかかるリードタブ１３の、幅方向の断面図である。リードタブ１３は、本体１０１と、被覆部材１３２とを備えている。すなわち、リードタブ１３は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、被覆部材の形状が異なっている。
【００７２】
被覆部材１３２は、本体１０１の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部１３２ａを有している。
【００７３】
図９は、屈曲部１３２ａを拡大して示した図である。なお、図９は断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００７４】
図９に示すように、屈曲部１３２ａは、被覆部材１３２の厚み方向において外側に向かって凸である角部１３２ａ１と、被覆部材１３２の厚み方向において内側に向かって凸である角部１３２ａ２とを、本体１０１の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、角部１３２ａ１の曲率半径ｒ１は、角部１３２ａ２の曲率半径ｒ２よりも小さく形成されている。
【００７５】
被覆部材１３２は、被覆部材１０２と同様に、直方体として成型したものに、機械的な加工または化学処理を行って屈曲部１３２ａを設けて作製できる。また、被覆部材１３２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００７６】
また、リードタブ１３は、リードタブ１０と同様に、本体１０１と被覆部材１３２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１３２を形成して作製しても良い。
【００７７】
この構成によれば、混入した空気は本体１０１の幅方向外側に排出され易くなる。したがって、屈曲部１３２ａで空気を抱き込みにくくなり、空気の混入を防止できる。また、伝熱ムラ等の発生を防止して、封止性能の信頼性を向上できる。
【００７８】
［第５の実施形態］
図１０は、本発明の第５の実施形態にかかるリードタブ１４の、幅方向の断面図である。リードタブ１４は、本体１４１と、被覆部材１３２とを備えている。すなわち、リードタブ１４は、第４の実施形態にかかるリードタブ１３と、本体の形状が異なっている。
【００７９】
本体１４１は、その厚み方向の断面において、４隅の角部１４１ｂが面取りされている。なお、図１０では、角部１４１ｂはＲ面取り（丸み面取り）されているが、平面で面取りされていても良い。
【００８０】
図１１は、被覆部材１３２の屈曲部１３２ａを拡大して示した図である。なお、図１１は断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００８１】
図１１に示すように、角部１４１ｂの曲率半径ｒ３は、被覆部材１３２の一方の角部１３２ａ１の曲率半径ｒ１以上に形成されている。
【００８２】
本体１４１の角部の面取りは、本体１２１と同様、研磨及び切断等の機械加工、放電加工、エッチング等の化学処理等によって行うことができる。また、丸棒素材を圧縮して偏平にすることによっても、角が丸みを帯びた板状の本体１４１を得る事ができる。
【００８３】
角部１４１ｂが面取りされていることにより、被覆部材１３２を傷つけにくくなる。また、本体１４１の角部１４１ｂの曲率半径ｒ３が、被覆部材１３２の角部１３２ａ１の曲率半径ｒ１以上に形成されていることにより、角部１４１ｂと角部１３２ａ１との距離が長くなる。これにより、熱溶着の条件が適切でない場合であっても、本体１４１の角部１４１ｂが被覆部材１３２を貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぐことができ、本体１４１とバリア層２０３とが短絡するのを防止できる。
【００８４】
なお、角部１４１ｂは、平面で面取りされているよりも、Ｒ面取りされているほうが、被覆部材１３２をより傷つけにくいため、より好ましい。
【００８５】
［第６の実施形態］
図１２は、本発明の第６の実施形態にかかるリードタブ１５の、幅方向の断面図である。リードタブ１５は、本体１４１と、被覆部材１５２とを備えている。すなわち、リードタブ１５は、第５の実施形態にかかるリードタブ１４と、被覆部材の形状が異なっている。
【００８６】
被覆部材１５２は、被覆部材１３２と同様に、本体１４１の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部１５２ａを有している。
【００８７】
図１３は、屈曲部１５２ａを拡大して示した図である。なお、図１３は断面図であるがハッチングを省略している。
【００８８】
屈曲部１５２ａは、屈曲部１３２ａと同様に、被覆部材１５２の厚み方向において外側に向かって凸である角部１５２ａ１と、被覆部材１５２の厚み方向において内側に向かって凸である角部１５２ａ２とを、本体１４１の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、角部１５２ａ１の曲率半径ｒ４は、角部１５２ａ２の曲率半径ｒ５よりも小さく形成されている。
【００８９】
本実施形態では、本体１４１の角部１４１ｂと、被覆部材１５２の一方の角部１５２ａ１との距離ｄ１は、本体１４１の幅方向の中心における本体１４１と被覆部材１５２の外表面との距離ｄ２よりも長く形成されている。
【００９０】
被覆部材１５２は、被覆部材１３２と同様にして作製することができる。また、リードタブ１５は、リードタブ１０と同様に、本体１４１と被覆部材１５２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１４１の表面に被覆部材１５２を形成して作製しても良い。
【００９１】
この構成により、熱溶着の条件が適切でない場合であっても、本体１４１の角部１４１ｂが被覆部材１５２を貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぐことができ、本体１４１とバリア層２０３とが短絡するのを防止できる。
【００９２】
［第７の実施形態］
図１４は、本発明の第７の実施形態にかかるリードタブ１６の、幅方向の断面図である。リードタブ１６は、本体１０１と、被覆部材１６２とを備えている。すなわち、リードタブ１６は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、被覆部材の形状が異なっている。
【００９３】
被覆部材１６２は、本体１０１の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部１６２ａを有している。
【００９４】
図１５は、屈曲部１６２ａを拡大して示した図である。なお、図１５は断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００９５】
図１５に示すように、屈曲部１６２ａは、被覆部材１６２の厚み方向において外側に向かって凸である角部１６２ａ１と、被覆部材１６２の厚み方向において内側に向かって凸である角部１６２ａ２とを、本体１０１の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、角部１６２ａ１の曲率半径ｒ６は、角部１６２ａ２の曲率半径ｒ７よりも大きく形成されている。
【００９６】
被覆部材１６２は、被覆部材１０２と同様に、直方体として成型したものに、機械的な加工または化学処理を行って屈曲部１６２ａを設けて作製できる。また、被覆部材１６２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００９７】
また、リードタブ１６は、リードタブ１０と同様に、本体１０１と被覆部材１６２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１６２を形成して作製しても良い。
【００９８】
この構成によれば、屈曲部１６２ａにおける段差を滑らかにすることができ、空気を抱き込みにくくなる。したがって、押圧加熱時の空気の混入を防止できる。また、伝熱ムラ等の発生を防止して、封止性能の信頼性を向上できる。
【００９９】
また、より一般的には、外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とが異なっていれば、空気の混入を防止することができる。
【０１００】
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更、および組み合わせが可能である。
【０１０１】
例えば、第７の実施形態において、電池本体１０１に代えて、角部が面取りされた本体１４１を用いても良い。さらに、第６の実施形態のように、電池本体１４１の角部と、被覆部材１６２の一方の角部１６２ａ１との距離を、本体１４１の幅方向の中心における本体１４１と被覆部材１６２の外表面との距離よりも長く形成しても良い。
【０１０２】
また、ラミネート型電池１は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０に変えて、第２〜第６の実施形態にかかるリードタブ１１〜１５のいずれかを備えていても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、ラミネート型電池用リードタブ、当該リードタブを備えたラミネート型電池、およびラミネート型電池の製造方法として利用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ ラミネート型電池、１０〜１６ リードタブ（ラミネート型電池リードタブ）、１０１，１２１，１４１ 本体、１０２，１１２，１３２，１５２，１６２ 被覆部材、１０２ａ，１１２ａ テーパー、２０ ラミネート外装体、２０１ 内側樹脂層、２０２，２０４ 接着層、２０３ バリア層、２０５ 外側樹脂層、３０ 積層電極体、９０ シールバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート型電池用リードタブ、当該リードタブを備えたラミネート型電池、およびラミネート型電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層電極体および電解液を、ラミネート外装体に封入したラミネート型電池が知られている。このようなラミネート型電池において、ラミネート外装体には、内側に熱溶着用の樹脂層が設けられている。そして、ラミネート外装体は、周縁部が熱溶着されて密封されている。
【０００３】
一方、ラミネート型電池では、積層電極体の充放電を行うため、ラミネート外装体の内部から外部に、リードタブが引き出されている。ここで、金属製のリードタブと、熱溶着用樹脂との接着性が悪く、封止性能が低下することがあった。
【０００４】
特開平１１−３１２５１４号公報には、熱溶着部（熱溶着用樹脂）よりもリード（リードタブ）に対する接着性が良い熱溶着シール材で被覆された、リチウムイオン二次電池に用いるリードが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなリードタブを間に挟んでラミネート外装材を熱溶着しようとした場合、リードタブの厚みによって段差が生じ、この段差によって空気が混入し、封止性能が低下することがあった。
【０００７】
本発明の目的は、熱溶着時における、空気の混入を防止できるラミネート型電池用リードタブおよび当該リードタブを備えたラミネート型電池の構成、ならびにラミネート型電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示するラミネート型電池用リードタブは、長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備える。そして、前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の両側面より内側から開始して、前記本体の幅方向外側ほど薄くなるテーパーを有する（第１の構成）。
【０００９】
上記の構成によれば、被覆部材に段差が存在しない。また、被覆部材は、本体の両側面より内側から開始するテーパーを有している。すなわち、本体の両側面より内側において、本体と被覆部材とを含めた全体の厚さがより厚く形成されている。そのため、熱溶着時、被覆部材は、本体の両側面の内側から外側に向かって、順次押圧加熱される。そのため、内部に空気を抱き込みにくく、空気の混入を防止できる。また、テーパーを付けることで、シールバーと溶接部との距離が限りなく均一となり、溶着ムラを抑えることができる。
【００１０】
また、この構成によれば、本体と被覆部材とを含めた全体の厚さが厚い中央部分に最も圧力がかかる。そのため、本体の端部に圧力が集中する等による、本体と外装体との短絡を防止できる。
【００１１】
ここに開示する他のラミネート型電池用リードタブは、長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備える。そして、前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部を、前記本体を中心として略対称な位置に４つ有する。前記屈曲部は、前記被覆部材の厚み方向において外側に向かって凸である角部と、前記被覆部材の厚み方向において内側に向かって凸である角部とを、前記本体の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、前記外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とは、異なっている（第２の構成）。
【００１２】
上記の構成によれば、外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とは異なっている。これにより、混入した空気は本体の幅方向外側に排出され易くなる。したがって、この屈曲部で空気を抱き込みにくくなり、空気の混入を防止できる。
【００１３】
ここに開示するラミネート型電池は、前記第１または第２の構成にかかるラミネート型電池用リードタブと、内側に接着層を有するラミネート外装体とを備える。そして、前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所は、前記本体の厚み方向両側から、前記ラミネート外装体で挟持され封止されている。
【００１４】
ここに開示するラミネート型電池の製造方法は、前記第１または第２の構成にかかるラミネート型電池用リードタブを準備する工程と、前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所を、前記本体の厚み方向の両側から、内側に接着層を有するラミネート外装体で挟持し、熱溶着により封止する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱溶着時における、空気の混入を防止できるラミネート型電池用リードタブおよび当該リードタブを備えたラミネート型電池の構成、ならびにラミネート型電池の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態にかかるラミネート型電池用リードタブの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態にかかるラミネート型電池用リードタブを備えたラミネート型電池の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３（ｂ）におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であって、リードタブの周りを拡大して示した図である。
【図５Ａ】図５Ａは、従来の構成にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、従来の構成にかかるリードタブを、ラミネート外装体で挟んで熱溶着した場合の断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の第３の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の第３の実施形態にかかるリードタブの、角部付近を拡大して示した図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第６の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【図１４】図１４は、本発明の第７の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第７の実施形態にかかるリードタブの、幅方向の断面図であって、屈曲部を拡大して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１８】
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるリードタブ１０（ラミネート型電池用リードタブ）の概略構成を示す斜視図である。
【００１９】
リードタブ１０は、長方形の平面形状を有し、板状の本体１０１と、被覆部材１０２とを備える。被覆部材１０２は、本体１０１の長辺方向の中間において、本体の表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆している。
【００２０】
本体１０１は、導電性に優れたものが好ましく、例えば、アルミニウム、チタン、銅、ニッケル、ステンレス等を用いることができる。また、本体１０１は、詳しくは後述するが、リートタブ１０が使用されるラミネート型電池の正負のシート状電極の集電体と同じ材料で形成されていることが好ましい。
【００２１】
被覆部材１０２は、絶縁性を有するものが好ましく、詳しくは後述するが、例えば変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィン／ポリオレフィンの多層構造を有するものを用いることができる。
【００２２】
図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００２３】
被覆部材１０２は、本体１０１の幅方向（図２における左右方向）外側ほど薄くなるテーパー１０２ａを有している。また、このテーパー１０２ａは、本体１０１の両側面１０１ａより内側の点１０２ｂから開始している。
【００２４】
被覆部材は１０２は、直方体として成型したものを加工して、テーパー１０２ａを設けることで作製できる。テーパー１０２ａは、機械的な加工のほか、エッチングなどの化学処理によって設けてもよい。また、被覆部材１０２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００２５】
リードタブ１０は、本体１０１と被覆部材１０２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１０２を形成して作製しても良い。
【００２６】
次に、このリードタブ１０を備えたラミネート型電池１の全体の構成、およびラミネート型電池１の製造方法について説明する。
【００２７】
図３は、リードタブ１０を備えたラミネート型電池１の概略構成を示す斜視図である。ラミネート型電池１は、図３（ａ）に示すように、リードタブ１０と、ラミネート外装体２０と、積層電極体３０とを備えている。
【００２８】
積層電極体３０は、複数の正負のシート状電極を、セパレータを間に挟んで積層させたものである。各シート状電極とリードタブ１０の本体１０１とは、図示しないリード線を介して、または直接に、接続されている。
【００２９】
なお、詳しい構成は図示していないが、シート状電極は、シート状の集電体の片面または両面に、活物質を含んだ合剤層を塗布して形成されたものを用いることができる。ここで、集電体の一部に合剤層を塗布しない領域を設けて、集電体を露出させた部分をリードタブ１０の本体１０１とする構成も可能である。
【００３０】
正極の集電体としては、アルミニウムやチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等を用いることができる。
【００３１】
正極の合剤層は、活物質と、導電助剤と、バインダとを有機溶媒中で混合してスラリーを調整し、これを集電体に塗布・乾燥させた後、加圧成型等を施して作製される。正極の活物質としては、マンガン酸リチウム、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、または酸化モリブデン等を用いることができる。正極の導電助剤としては、黒鉛、カーボンブラック、またはアセチレンブラック等を用いることができるが、主成分としてカーボンブラックを用いることが好ましい。正極のバインダとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドバインダ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョン、ＰＴＦＥ粉末、ゴム系バインダ、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を用いることができるが、ＰＶＤＦを用いることが好ましい。
【００３２】
負極の集電体としては、銅・ニッケル・ステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等を用いることができる。
【００３３】
負極の合剤層は、活物質と、バインダとを純水中で混合してスラリーを調整し、これを集電体に塗布・乾燥させた後、加圧成型等を施して作製される。負極の活物質としては、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、または非晶質カーボン等を使用することができる。負極のバインダとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）・ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等のセルロースや、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）・アクリル等のゴムバインダを、単独または混合して用いることができる。
【００３４】
セパレータとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、またはポリフェニルサルフィド（ＰＰＳ）等の、微孔性フィルムや不織布を用いることができる。
【００３５】
ラミネート型電池１は、次のようにして作製できる。まず、上に例示した方法に従って正負のシート状電極を作製する。そして、複数の正負のシート状電極を、セパレータを間に挟んで、交互に積層し、積層電極体３０を作製する。
【００３６】
次に、各々のシート状電極の集電体と、リードタブ１０の本体１０１とを、リード線を介して接続する。この接続は、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、または導電性接着剤等を用いることができる。なお、リード線を介さず直接接続しても良い。
【００３７】
そして、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、積層電極体３０を包むように、１枚のフィルム状の外装材を折り曲げて重ね合わせる。そして、図３（ｃ）に示すように、重ね合わせた外装材の周縁部２０ａを、電解液の注入口を残して熱溶着する。
【００３８】
その後、電解液の注入を行う。電解液としては、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液を使用できる。有機溶媒としては、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、およびγーブチロラクトン等から、一種類または２種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、またはＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等を用いることができる。
【００３９】
電解液を注入後、再度熱溶着を行って完全に密封する。なお、ラミネート外装体２０の外周辺のうち、折りたたまれた辺については、熱溶着を行っても良いし、行わなくても良い。
【００４０】
なお、ここでは１枚のフィルム状の外装材を折りたたんでラミネート外装体２０を形成する方法を例示した。しかし、２枚のフィルム状の外装材を重ね合わせ、その周縁部を熱溶着して、ラミネート外装体２０を形成しても良い。また、ラミネート外装体２０をあらかじめ袋状に形成しておき、積層電極体３０等を挿入後に開口を熱溶着して、ラミネート型電池１を作製しても良い。
【００４１】
リードタブ１０の本体１０１は、ラミネート外装体２０の外部に引き出されている。図３では、２つのリードタブ１０の本体１０１は、ラミネート外装体２０の同一の辺から引き出されているが、異なる辺から引き出されていても良い。
【００４２】
ラミネート外装体２０のうち、本体１０１が引き出されている辺の近傍では、本体１０１を間に挟んで、ラミネート外装体２０の熱溶着が行われる。ここで、本体１０１のうち、少なくともラミネート外装体２０によって挟まれる箇所は、被覆部材１０２によって被覆されている。換言すれば、本体１０１は、被覆部材１０２によって、ラミネート外装体２０と直接接触しないようになっている。
【００４３】
図４は、図３（ｂ）におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であって、リードタブ１０の周りを拡大して示した図である。
【００４４】
図４に示すように、ラミネート外装体２０は、内側から、内側樹脂層２０１、バリア層２０３、および外側樹脂層２０５を含む多層構造となっている。また、各層の間にはこれらをつなぐ接着層２０２，２０４が設けられている。
【００４５】
内側樹脂層２０１は、ラミネート外装体２０同士を熱溶着により接着するための層である。内側樹脂層２０１は、ラミネート外装体２０の全面に形成されていても良いし、周縁部２０ａの部分にのみ形成されていても良い。内側樹脂層２０１としては、熱溶着が可能な樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを用いることができる。
【００４６】
バリア層２０３は、主に外部からの水分の侵入を防ぐ役割を担っている。バリア層２０３としては、アルミニウム、ニッケル等の金属、ステンレス等の合金、酸化アルミニウム等の金属酸化物を用いることができる。
【００４７】
外側樹脂層２０５は、外部機器からバリア層２０３を絶縁する役割を担っている。また、摩擦や薬品等から、バリア層２０３を保護する役割を担っている。そのため、絶縁性、機械的強度、および耐薬品性に優れたものが好ましい。外側樹脂層２０５としては例えば、ポリエステル、ポリアミド等を用いることができる。
【００４８】
なお、ラミネート外装体２０は、さらに多層構造を有していても良い。
【００４９】
熱溶着は、好ましくは減圧下で、より好ましくは真空中で行われる。ラミネート外装体２０は、その厚さ方向の両側から、シールバー９０によって挟持され、加熱下で押圧される。押圧面が平らなほど熱拡散が均一になるため、押圧面はできるだけ平らな面とすることが好ましい。押圧面をできるだけ平らな面とすることで、押圧加熱溶着時の均一な結晶化が可能になる。溶融した内側樹脂層２０１同士を結合させることによって、ラミネート外装体２０を封止する。
【００５０】
リードタブ１０の被覆部材１０２は、リードタブ１０の本体１０１およびラミネート外装体２０の内側樹脂層２０１の双方と、接着性の良い材料で形成されていることが好ましい。そのため、被覆部材１０２としては、例えば変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィン／ポリオレフィンの多層構造を有するものを用いることができる。
【００５１】
また、被覆部材１０２は、熱溶着の条件が適切でない場合に、内側樹脂層２０１を貫通して、本体１０１とバリア層２０３とが短絡することを防ぐ役割も担っている。
【００５２】
図４に示すように、本実施形態にかかるリードタブ１０は、幅方向（図４の左右方向）において被覆部材１０２に段差が存在しない。また、被覆部材１０２は、本体１０１の両側面１０１ａより内側から開始するテーパー１０２ａを有している。このため、本体１０１の両側面１０１ａより内側において、本体１０１と被覆部材１０２とを含めた全体の厚さがより厚く形成されている。そのため、熱溶着時、被覆部材１０２は、本体１０１の両側面１０１ａの内側から外側に向かって、順次押圧される。そのため、内部に空気を抱き込みにくく、空気の混入を防止できる。
【００５３】
また、この構成によれば、本体１０１と被覆部材１０２とを含めた全体の厚さが厚い中央部分に最も圧力がかかる。そのため、本体１０１の角部１０１ｂに圧力が集中する等による、本体１０１とラミネート外装体２０のバリア層２０３との短絡を防止できる。
【００５４】
ここで、比較のため、従来の構成について説明する。図５Ａは、従来の構成にかかるリードタブ１０’の、幅方向の断面図である。
【００５５】
リードタブ１０’は、本体１０１と、被覆部材１０２’とを備えている。被覆部材１０２’は、例えば２枚のテープ状の樹脂を、本体１０１を挟んで両側から張り合わせて形成されている。被覆部材１０２’は本体１０１を除いた厚みがほぼ一定となるように形成されている。そのため、本体１０１の両側面１０１ａより内側と外側において、段差１０２ａ’が存在する。
【００５６】
図５Ｂは、従来の構成にかかるリードタブ１０’を、ラミネート外装体２０で挟んで熱溶着した場合の断面図である。図５Ｂに示すように、段差１０２ａ’により、空気が混入したり、伝熱ムラによる溶着不良を起こすおそれがあった。また、ラミネート外装体２０に皺や亀裂を発生させ、外観不良になるとともに封止性能の長期信頼性を損ねていた。
【００５７】
また、熱溶着の条件が適切でない場合には、この段差１０２ａ’に圧力が集中し、内側樹脂層２０１のみならず、被覆部材１０２’までも貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけることがあり、それによって図５Ｂのように、バリア層２０３を備えたラミネート外装体２０の場合には、本体１０１とバリア層２０３とが短絡することもあった。
【００５８】
本発明の第１の実施形態にかかるリードタブ１０によれば、このような段差を生じることがなく、空気の混入を防止できる。また、熱シール機からの伝熱ムラや樹脂の溶着ムラ（結晶化ムラ）の発生を防止し、封止性能の信頼性を向上できる。さらに、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぎ、本体１０１とラミネート外装体２０のバリア層２０３との短絡を防止できる。
【００５９】
なお、本実施形態では、ラミネート型電池１がリチウムイオン二次電池である場合を例示した。本発明は、ラミネート型電池１がこの種の電池の場合に特に有用である。しかし、これは本発明の用途を限定するものではなく、発明の趣旨の範囲で種々のラミネート型電池に適用可能である。
【００６０】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態にかかるリードタブ１１の、幅方向の断面図である。リードタブ１１は、本体１０１と、被覆部材１１２とを備えている。すなわち、リードタブ１１は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、被覆部材の形状が異なっている。
【００６１】
被覆部材１１２は、第１の実施形態の被覆部材１０２と同様に、本体１０１の幅方向外側ほど薄くなるテーパー１１２ａを有している。一方、被覆部材１０２と異なり、このテーパー１１２ａは、本体１０１の幅方向の中央１１２ｂから開始している。これにより、被覆部材は全面にわたってテーパーが形成されており、平坦な箇所が存在しない。
【００６２】
被覆部材１１２は、被覆部材１０２と同様に、直方体として成型したものに、機械的な加工または化学処理を行ってテーパー１１２ａを設けて作製できる。また、被覆部材１１２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００６３】
また、リードタブ１１は、リードタブ１０と同様に、本体１０１と被覆部材１１２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１１２を形成して作製しても良い。
【００６４】
この構成によれば、熱溶着時、被覆部材１１２は、本体１０１の両側面１０１ａよりも内側の中央部から外側に向かって、順次押圧される。そのため、内部に空気を抱き込みにくく、空気の混入を防止できる。また、伝熱ムラ等の発生を防止して、封止性能の信頼性を向上できる。
【００６５】
［第３の実施形態］
図７Ａは、本発明の第３の実施形態にかかるリードタブ１２の、幅方向の断面図である。リードタブ１２は、本体１２１と、被覆部材１０２とを備えている。すなわち、リードタブ１２は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、本体の形状が異なっている。
【００６６】
本体１２１は、その厚み方向の断面において、４隅の角部１２１ｂが面取りされている。なお、図７Ａでは、角部１２１ｂはＲ面取り（丸み面取り）されているが、平面で面取りされていても良い。
【００６７】
本体１２１の角部の面取りは、研磨及び切断等の機械加工、放電加工、エッチング等の化学処理等によって行うことができる。また、丸棒素材を圧縮して偏平にすることによっても、角が丸みを帯びた板状の本体１２１を得る事ができる。
【００６８】
図７Ｂは、リードタブ１２の、角部１２１ｂの付近を拡大して示した図である。なお、図７Ｂは断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００６９】
角部１２１ｂが面取りされていることにより、被覆部材１０２を傷つけにくくなる。また、角部１２１ｂと被覆部材１０２の外表面１０２ｃとの距離が、面取りされていない場合の角部１２１ｂ’と被覆部材１０２の外表面１０２ｃとの距離と比較して、長くなる。これにより、熱溶着の条件が適切でない場合であっても、本体１２１の角部１２１ｂが被覆部材１０２を貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぐことができ、本体１２１とバリア層２０３とが短絡するのを防止できる。
【００７０】
なお、角部１２１ｂは、平面で面取りされているよりも、Ｒ面取りされているほうが、被覆部材１０２をより傷つけにくいため、より好ましい。
【００７１】
［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態にかかるリードタブ１３の、幅方向の断面図である。リードタブ１３は、本体１０１と、被覆部材１３２とを備えている。すなわち、リードタブ１３は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、被覆部材の形状が異なっている。
【００７２】
被覆部材１３２は、本体１０１の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部１３２ａを有している。
【００７３】
図９は、屈曲部１３２ａを拡大して示した図である。なお、図９は断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００７４】
図９に示すように、屈曲部１３２ａは、被覆部材１３２の厚み方向において外側に向かって凸である角部１３２ａ１と、被覆部材１３２の厚み方向において内側に向かって凸である角部１３２ａ２とを、本体１０１の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、角部１３２ａ１の曲率半径ｒ１は、角部１３２ａ２の曲率半径ｒ２よりも小さく形成されている。
【００７５】
被覆部材１３２は、被覆部材１０２と同様に、直方体として成型したものに、機械的な加工または化学処理を行って屈曲部１３２ａを設けて作製できる。また、被覆部材１３２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００７６】
また、リードタブ１３は、リードタブ１０と同様に、本体１０１と被覆部材１３２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１３２を形成して作製しても良い。
【００７７】
この構成によれば、混入した空気は本体１０１の幅方向外側に排出され易くなる。したがって、屈曲部１３２ａで空気を抱き込みにくくなり、空気の混入を防止できる。また、伝熱ムラ等の発生を防止して、封止性能の信頼性を向上できる。
【００７８】
［第５の実施形態］
図１０は、本発明の第５の実施形態にかかるリードタブ１４の、幅方向の断面図である。リードタブ１４は、本体１４１と、被覆部材１３２とを備えている。すなわち、リードタブ１４は、第４の実施形態にかかるリードタブ１３と、本体の形状が異なっている。
【００７９】
本体１４１は、その厚み方向の断面において、４隅の角部１４１ｂが面取りされている。なお、図１０では、角部１４１ｂはＲ面取り（丸み面取り）されているが、平面で面取りされていても良い。
【００８０】
図１１は、被覆部材１３２の屈曲部１３２ａを拡大して示した図である。なお、図１１は断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００８１】
図１１に示すように、角部１４１ｂの曲率半径ｒ３は、被覆部材１３２の一方の角部１３２ａ１の曲率半径ｒ１以上に形成されている。
【００８２】
本体１４１の角部の面取りは、本体１２１と同様、研磨及び切断等の機械加工、放電加工、エッチング等の化学処理等によって行うことができる。また、丸棒素材を圧縮して偏平にすることによっても、角が丸みを帯びた板状の本体１４１を得る事ができる。
【００８３】
角部１４１ｂが面取りされていることにより、被覆部材１３２を傷つけにくくなる。また、本体１４１の角部１４１ｂの曲率半径ｒ３が、被覆部材１３２の角部１３２ａ１の曲率半径ｒ１以上に形成されていることにより、角部１４１ｂと角部１３２ａ１との距離が長くなる。これにより、熱溶着の条件が適切でない場合であっても、本体１４１の角部１４１ｂが被覆部材１３２を貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぐことができ、本体１４１とバリア層２０３とが短絡するのを防止できる。
【００８４】
なお、角部１４１ｂは、平面で面取りされているよりも、Ｒ面取りされているほうが、被覆部材１３２をより傷つけにくいため、より好ましい。
【００８５】
［第６の実施形態］
図１２は、本発明の第６の実施形態にかかるリードタブ１５の、幅方向の断面図である。リードタブ１５は、本体１４１と、被覆部材１５２とを備えている。すなわち、リードタブ１５は、第５の実施形態にかかるリードタブ１４と、被覆部材の形状が異なっている。
【００８６】
被覆部材１５２は、被覆部材１３２と同様に、本体１４１の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部１５２ａを有している。
【００８７】
図１３は、屈曲部１５２ａを拡大して示した図である。なお、図１３は断面図であるがハッチングを省略している。
【００８８】
屈曲部１５２ａは、屈曲部１３２ａと同様に、被覆部材１５２の厚み方向において外側に向かって凸である角部１５２ａ１と、被覆部材１５２の厚み方向において内側に向かって凸である角部１５２ａ２とを、本体１４１の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、角部１５２ａ１の曲率半径ｒ４は、角部１５２ａ２の曲率半径ｒ５よりも小さく形成されている。
【００８９】
本実施形態では、本体１４１の角部１４１ｂと、被覆部材１５２の一方の角部１５２ａ１との距離ｄ１は、本体１４１の幅方向の中心における本体１４１と被覆部材１５２の外表面との距離ｄ２よりも長く形成されている。
【００９０】
被覆部材１５２は、被覆部材１３２と同様にして作製することができる。また、リードタブ１５は、リードタブ１０と同様に、本体１４１と被覆部材１５２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１４１の表面に被覆部材１５２を形成して作製しても良い。
【００９１】
この構成により、熱溶着の条件が適切でない場合であっても、本体１４１の角部１４１ｂが被覆部材１５２を貫通して、ラミネート外装体２０の内側面を傷つけるのを防ぐことができ、本体１４１とバリア層２０３とが短絡するのを防止できる。
【００９２】
［第７の実施形態］
図１４は、本発明の第７の実施形態にかかるリードタブ１６の、幅方向の断面図である。リードタブ１６は、本体１０１と、被覆部材１６２とを備えている。すなわち、リードタブ１６は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０と、被覆部材の形状が異なっている。
【００９３】
被覆部材１６２は、本体１０１の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部１６２ａを有している。
【００９４】
図１５は、屈曲部１６２ａを拡大して示した図である。なお、図１５は断面図であるが、ハッチングを省略している。
【００９５】
図１５に示すように、屈曲部１６２ａは、被覆部材１６２の厚み方向において外側に向かって凸である角部１６２ａ１と、被覆部材１６２の厚み方向において内側に向かって凸である角部１６２ａ２とを、本体１０１の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものである。そして、角部１６２ａ１の曲率半径ｒ６は、角部１６２ａ２の曲率半径ｒ７よりも大きく形成されている。
【００９６】
被覆部材１６２は、被覆部材１０２と同様に、直方体として成型したものに、機械的な加工または化学処理を行って屈曲部１６２ａを設けて作製できる。また、被覆部材１６２は、射出成型、押出成型、プレス成型等により作製しても良い。
【００９７】
また、リードタブ１６は、リードタブ１０と同様に、本体１０１と被覆部材１６２とを別々に形成した後、これらを組み合わせて作製しても良いし、本体１０１の表面に被覆部材１６２を形成して作製しても良い。
【００９８】
この構成によれば、屈曲部１６２ａにおける段差を滑らかにすることができ、空気を抱き込みにくくなる。したがって、押圧加熱時の空気の混入を防止できる。また、伝熱ムラ等の発生を防止して、封止性能の信頼性を向上できる。
【００９９】
また、より一般的には、外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とが異なっていれば、空気の混入を防止することができる。
【０１００】
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更、および組み合わせが可能である。
【０１０１】
例えば、第７の実施形態において、電池本体１０１に代えて、角部が面取りされた本体１４１を用いても良い。さらに、第６の実施形態のように、電池本体１４１の角部と、被覆部材１６２の一方の角部１６２ａ１との距離を、本体１４１の幅方向の中心における本体１４１と被覆部材１６２の外表面との距離よりも長く形成しても良い。
【０１０２】
また、ラミネート型電池１は、第１の実施形態にかかるリードタブ１０に変えて、第２〜第６の実施形態にかかるリードタブ１１〜１５のいずれかを備えていても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、ラミネート型電池用リードタブ、当該リードタブを備えたラミネート型電池、およびラミネート型電池の製造方法として利用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ ラミネート型電池、１０〜１６ リードタブ（ラミネート型電池リードタブ）、１０１，１２１，１４１ 本体、１０２，１１２，１３２，１５２，１６２ 被覆部材、１０２ａ，１１２ａ テーパー、２０ ラミネート外装体、２０１ 内側樹脂層、２０２，２０４ 接着層、２０３ バリア層、２０５ 外側樹脂層、３０ 積層電極体、９０ シールバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、
前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備え、
前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の両側面より内側から開始して、前記本体の幅方向外側ほど薄くなるテーパーを有する、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項２】
請求項１に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体は、該本体の幅方向の断面において、角部が面取りされている、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項３】
長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、
前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備え、
前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部を、前記本体を中心として略対称な位置に４つ有し、
前記屈曲部は、前記被覆部材の厚み方向において外側に向かって凸である角部と、前記被覆部材の厚み方向において内側に向かって凸である角部とを、前記本体の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものであって、
前記外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とは、異なっているラミネート型電池用リードタブ。
【請求項４】
請求項３に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記外側に向かって凸である角部の曲率半径は、前記内側に向かって凸である角部の曲率半径よりも小さい、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体は、該本体の幅方向の断面において、角部が面取りされている、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項６】
請求項５に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記角部の面取りが、Ｒ面取りである、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体の面取りされた角部の曲率半径は、前記外側に向かって凸である角部の曲率半径以上である、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項８】
請求項３〜６のいずれか１項に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体の幅方向の断面において、前記外側に向かって凸である角部と前記本体の角部との距離が、前記本体の幅方向の中心における前記本体と前記被覆部材外表面との距離よりも長い、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のラミネート型電池用リードタブと、
内側に接着層を有するラミネート外装体とを備え、
前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所は、前記本体の厚み方向両側から、前記ラミネート外装体で挟持され封止されている、ラミネート型電池。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のラミネート型電池用リードタブを準備する工程と、
前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所を、前記本体の厚み方向の両側から、内側に接着層を有するラミネート外装体で挟持し、熱溶着により封止する工程とを備える、ラミネート型電池の製造方法。
【請求項１】
長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、
前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備え、
前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の両側面より内側から開始して、前記本体の幅方向外側ほど薄くなるテーパーを有する、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項２】
請求項１に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体は、該本体の幅方向の断面において、角部が面取りされている、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項３】
長方形の平面形状を有し、板状の導電体からなる本体と、
前記本体を、その表裏の主面、およびその長辺と接する両側面を囲んで被覆する被覆部材とを備え、
前記本体の幅方向の断面において、前記被覆部材は、前記本体の厚さ方向の厚さが変化する屈曲部を、前記本体を中心として略対称な位置に４つ有し、
前記屈曲部は、前記被覆部材の厚み方向において外側に向かって凸である角部と、前記被覆部材の厚み方向において内側に向かって凸である角部とを、前記本体の幅方向内側から外側に向かって組み合わせたものであって、
前記外側に向かって凸である角部の曲率半径と前記内側に向かって凸である角部の曲率半径とは、異なっているラミネート型電池用リードタブ。
【請求項４】
請求項３に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記外側に向かって凸である角部の曲率半径は、前記内側に向かって凸である角部の曲率半径よりも小さい、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体は、該本体の幅方向の断面において、角部が面取りされている、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項６】
請求項５に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記角部の面取りが、Ｒ面取りである、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体の面取りされた角部の曲率半径は、前記外側に向かって凸である角部の曲率半径以上である、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項８】
請求項３〜６のいずれか１項に記載のラミネート型電池用リードタブであって、
前記本体の幅方向の断面において、前記外側に向かって凸である角部と前記本体の角部との距離が、前記本体の幅方向の中心における前記本体と前記被覆部材外表面との距離よりも長い、ラミネート型電池用リードタブ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のラミネート型電池用リードタブと、
内側に接着層を有するラミネート外装体とを備え、
前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所は、前記本体の厚み方向両側から、前記ラミネート外装体で挟持され封止されている、ラミネート型電池。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のラミネート型電池用リードタブを準備する工程と、
前記リードタブの、前記被覆部材で被覆されている箇所を、前記本体の厚み方向の両側から、内側に接着層を有するラミネート外装体で挟持し、熱溶着により封止する工程とを備える、ラミネート型電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−２０７５８（Ｐ２０１３−２０７５８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１８４５（Ｐ２０１１−１５１８４５）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（５１１０８４５５５）日立マクセルエナジー株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（５１１０８４５５５）日立マクセルエナジー株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
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