JP2003242961A

JP2003242961A - 電池用端子およびそれを用いた電池本体の包装材料

Info

Publication number: JP2003242961A
Application number: JP2002043221A
Authority: JP
Inventors: Takanori Yamashita; 孝典山下; Rikiya Yamashita; 力也山下; Kazuki Yamada; 一樹山田; Masataka Okushita; 正隆奥下
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電池の包装において、ショートのおそれがな
く、かつ、安定した電池の密封を可能とする電池用端子
およびそれを用いた電池本体の包装材料を提供する。【解決手段】ヒートシール性を有する外装体に収納し、
周縁をヒートシールにより密封してなる電池であって、
電池本体に固着する電池端子を断面形状における角部Ｒ
が少なくともΦ０．０５ｍｍ以上である平角線とし、断
面形状における角部が少なくとも、厚さの１／５以上の
曲率の半径であり、また、テーパー角度が６０°以下の
面取りを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシールによ
り密封包装される電池用包装材料電池であって、特に端
子部分での密封性がよく、端子と外装体のバリア層との
ショートの恐れのない電池とその包装材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明における電池とは、化学的エネル
ギーを電気的エネルギーに変換する素子を含むもの、例
えば、リチウムイオン電池、リチウム電池、燃料電池等
や、または、液体、固体セラミック、有機物等の誘電体
を含む液体コンデンサ、固体コンデンサ、二重層コンデ
ンサ等の電解型コンデンサを示す。電池の用途として
は、パソコン、携帯端末装置（携帯電話、ＰＤＡ等）、
ビデオカメラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、
ロボット、衛星等に用いられる。例えば、前記電池の外
装体としては、金属をプレス加工して円筒状または直方
体状に容器化した金属製缶、あるいは、プラスチックフ
ィルム、金属箔等のラミネートにより得られる複合フィ
ルムからなる積層体を袋状にしたもの（以下、外装体）
が用いられていた。電池の外装体として、次のような問
題があった。金属製缶においては、容器外壁がリジッド
であるため、電池自体の形状が決められてしまう。その
ため、ハード側を電池にあわせる設計をするため、該電
池を用いるハードの寸法が電池により決定されてしまい
形状の自由度が少なくなる。そのため、前記袋状の外装
体を用いる傾向にある。前記外装体の材質構成は、電池
としての必要な物性、加工性、経済性等から、少なくと
も基材層、バリア層、シーラント層と前記各層を接着す
る接着層からなり、必要に応じて中間層を設けることが
ある。電池の前記構成の積層体からパウチを形成し、ま
たは、少なくとも片面をプレス成形して電池の収納部を
形成して電池本体を収納し、パウチタイプまたは、エン
ボスタイプ（蓋体を被覆して）において、それぞれの周
縁の必要部分をヒートシールにより密封することによっ
て電池とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】また、電池本体は、蓄
電部と蓄電部から電流を取出す陰陽の金属の端子とから
なり、前記端子は電池本体を外装体の中に収納して密封
シールする際に、外装体のヒートシール部に挟持された
状態で、ニッケル部材からなる端子は外装体の最内層ま
たは接着性フィルムと熱融着され、電池として密封シー
ルされる。端子は、従来広巾の金属箔または金属板を所
定の巾に剪断あるいは抜き加工によって所定の巾のルー
プとし、その後、指定の長さに切断するか、指定の形状
に打ち抜かれていたが、いずれの方法においても、図７
（ｂ）に示すように、得られる端子の稜線に生ずるバリ
がシーラントを突刺しその先端が外装体の金属からなる
バリア層に接触し、ショートが発生し、電池の性能の低
下、あるいは電池としての機能消滅に到ることがあっ
た。また、端子部を挟持してヒートシールにより密封す
る際に、端子を包材により被覆し、加熱せずにヒートシ
ール部を加圧すると、図７（ｄ）に示すような端子部の
厚さを一辺とする三角部Ｔが形成される。電池の密封シ
ールをする際に、この三角部は、基材層およびバリア層
の加熱加圧による押し込みとヒートシールにより溶融す
るシーラント樹脂によって埋められることが期待され
る。しかし、大型電池等のように端子の厚さが大きくな
ると、端子を挟持したシール部において、端子側部に外
装体のシーラント樹脂が回り切れずに、図７（ｃ）に示
すような空隙（以下、ピンホールＰ）を発生し、電池の
密封系が成立しなくなることがあった。本発明の目的
は、電池の包装において、ショートのおそれがなく、か
つ、安定した電池の密封を可能とする電池用端子および
それを用いた電池本体の包装材料を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、以下の
発明により解決することができる。すなわち、請求項１
に記載した発明は、ヒートシール性を有する外装体に収
納し、周縁をヒートシールにより密封してなる電池であ
って、電池本体に固着する電池端子が平角線からなるこ
とを特徴とする電池用端子からなる。請求項２に記載し
た発明は、請求項１に記載の断面形状における角部が少
なくとも、厚さの１／５以上の曲率の半径であることを
特徴とするものである。請求項３に記載した発明は、請
求項１に記載の断面形状における角部において、テーパ
ー角度が６０°以下の面取りを施していることを特徴と
するものである。請求項４に記載した発明は、請求項１
に記載の断面形状における角部が少なくとも、厚さの１
／５以上の曲率の半径であり、かつ、断面形状における
角部において、テーパー角度が６０°以下の面取りを施
していることを特徴とするものである。請求項５に記載
した発明は、電池用端子が請求項１〜請求項４のいずれ
かに記載の平角線である電池本体を挿入して密封するこ
とを特徴とする電池用包装材料からなる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、外装体の周縁をヒート
シールして密封するタイプの電池であって、電池本体の
端子を平角線とすることによって、電池として安定した
密封性と端子を挟持したヒートシール部でのショートの
おそれの無い電池を提供することができた。以下、本発
明について、リチウムイオン電池を例として詳細に説明
する。

【０００６】図１は、本発明の電池用端子について説明
する図で、（ａ）電池本体の斜視図、（ｂ）Ｘ₁−Ｘ₁部
断面図、（ｃ）Ｙ₁部拡大図、（ｄ）電池本体を外装体
で密封シールした電池、（ｅ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、
（ｆ）Ｙ₂部拡大図である。図２は、平角線を説明する
図で、（ａ）平角線の斜視図、（ｂ）スクェアーエッジ
の断面、（ｃ）ラウンデッドコーナーエッジの断面図、
（ｄ）ラウンデッドエッジの断面図、（ｅ）フルラウン
デッドエッジの断面図、（ｆ）端子の角部にＲ₁とテー
パーθ₁を設けた例、（ｇ）角部に設けたテーパーを先
端にて結合した形状とした例である。図３は、電池の外
装体となる積層体の材質構成を示す層断面図である。図
４は、電池用包装材料と端子との接着における接着性フ
ィルムの装着方法を説明する斜視図である。図５は、リ
チウムイオン電池のパウチタイプの外装体を説明する斜
視図である。図６は、リチウムイオン電池のエンボスタ
イプの外装体を説明する斜視図である。

【０００７】電池の端子としては、厚さが５０〜２００
０μｍ、巾が４〜２０ｍｍ程度であって、その材質と
しては、ＡＬ、Ｃｕ（Ｎｉメッキを含む）およびＮｉ
等である。また、リチウムイオン電池の外装体のシーラ
ント層同士がヒートシール可能な樹脂により形成され
る。端子に直接ヒートシール可能な樹脂をヒートシール
層とする方法、例えば、酸変性ポリエチレン樹脂、酸変
性ポリプロピレン樹脂等をシーラント層として用いる。
または、前述したように、一般的なポリオレフィンをシ
ーラント層とし、端子と該ポリオレフィン層とは、接着
性フィルムにより相互にヒートシールして密封する方法
がとられている。

【０００８】電池の外装体は、電池本体の性能を長期に
わたって維持する性能を有することが求められ、基材
層、バリア層、シーラント層等を各種のラミネート法に
よって積層している。特に、リチウムイオン電池の外装
体を構成する積層体のシーラント層が、例えば、低密度
ポリエチレン系樹脂からなり、リチウムイオン電池本体
を外装体をシールして密封する際、端子が存在する部分
において、接着性フィルムとして酸変性ポリエチレンを
用いる場合、図７（ｂ）に示すように、ヒートシールの
ための熱と圧力によって前記外装体のシーラント層１
４’と接着性フィルム層６’とがともに溶融し、また、
加圧によって、絶縁層となっていた外装体のバリア層１
２’より内側の層、および、接着性フィルム層６’が、
共に加圧部の領域の外に押し出されることがある。その
結果、外装体のバリア層１２であるアルミニウム箔と金
属からなる端子とが接触（Ｓ）しショートすることがあ
った。

【０００９】本発明者らは、本発明の課題である、端子
部でのピンホール発生および端子と外装体のバリア層と
の間のショートを防止することについて、鋭意研究の結
果、少なくとも基材層、接着層、アルミニウム、化成処
理層、シーラント層から構成されるリチウムイオン電池
の外装体に電池本体を挿入し、周縁をヒートシールする
際に、電池本体の端子は、平角線とすることによって安
定した密封性、ショートのおそれのない電池の密封包装
とすることができた。

【００１０】本発明における電池用端子に用いる平角線
は、線材を押出し圧延により後述の断面形状に成形した
金属である。

【００１１】平角線は、成形後、打ち抜き、切断等の後
加工なしに電池用端子として用いることができる為、シ
ール時、外装体のバリア層１２であるアルミニウム箔と
端子とが接触し、ショートの原因となるバリの発生が押
さえられる。

【００１２】平角線の断面は、図２（ｂ）〜図２（ｅ）
に示すように、スクェアーエッジ（ｂ）、ラウンデッド
コーナーエッジ（ｃ）、ラウンデッドエッジ（ｄ）、フ
ルラウンデッドエッジ（ｅ）等がある。また、曲面Ｒ
と、テーパーθとを組み合わせたものもある。

【００１３】端子の厚さが薄い場合には、端子両端に形
成される三角部が小さくて、外装体のシーラント層の溶
融樹脂により埋められてピンホールＰが形成されずに済
むが、端子の厚さが増すほど、三角部は大きくなり、図
７（ｃ）に示すように、外装体のシーラント層の溶融樹
脂では埋めきれずにピンホールＰとなることがある。本
発明においては、端子を平角線によって加工し、端子の
厚みが増す場合に、平角線をスクェアーエッジから、ラ
ウンデッドコーナーエッジ、ラウンデッドエッジ、フル
ラウンデッドエッジへと稜線のＲを大きくしていくこと
によって、端子の両端でのシーラント層の溶融樹脂を流
れやすくして空隙の形成をなくしピンホールのない安定
した密封性を提供するものである。また、図２（ｇ）に
示すように、断裁タイプの端子の包装の場合ににおいて
想定される空隙形状に合わせ、曲率Ｒとテーパーθとを
用いたものもある。

【００１４】一般に、電池本体が大きくなるとセル部に
装着される端子の巾厚さも大きくなる。特に端子の厚み
が増すと、従来の断裁方式の端子では、バリが発生し、
その両端部を外装体のシーラントで埋めることが困難で
あり、その稜線部を面取りしたり、密封補助部材を付加
したりする必要がある。本発明の電池用端子において
は、厚みのある端子用としては、前記ラウンデッドエッ
ジ、フルラウンデッドエッジ等の平角線とすることによ
って、バリの発生が押さえられ、端子の稜線がなだらか
な形状になり密封シールの際のシーラント樹脂が端子の
端部に流れ込みやすくなって安定した密封シールを実現
する。

【００１５】電池用端子として用いる金属に、脱脂、酸
洗浄、化成処理などを施すと、安定したシールが得られ
る。また、これらを組合せることにより、さらに、シー
ルは安定する。

【００１６】前記脱脂とは、アルカリ脱脂や溶剤脱脂、
界面活性剤脱脂、電解脱脂等である。

【００１７】前記酸洗浄とは、塩酸、硫酸、リン酸、ク
エン酸、シュウ酸等を用いた洗浄である。

【００１８】前記化成処理とは、リン酸塩、クロム酸
塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の酸化皮膜
を作ることにより、シール部が、電解質と水分による反
応で生成するフッ化水素により腐食することを防止し、
かつ、金属表面の濡れ性を向上させ、シールをより安定
化させる効果がある。

【００１９】本発明の電池の包装材料は、外装体に電池
本体を挿入して密封シールする際の熱と圧力とを受けて
も膜状の絶縁層の維持を目的とするものであって、密封
時のヒートシール条件によって、熔融しない耐熱性を有
するシーラント層あるいは接着性フィルム層としても良
いし、ヒートシール条件の設定によりバリア層と端子間
の絶縁層を確保しても良い。または、上下シールヘッド
のクリアランスを機械的に調整してもよい。具体的な例
としては、例えば、接着性フィルムに耐熱性を有する樹
脂層を積層した多層フィルムとすること等は効果があ
る。

【００２０】電池用包装材料は電池本体を包装する外装
体を形成するものであって、その外装体の形式によっ
て、図５に示すようなパウチタイプと、図６（ａ）、図
６（ｂ）または図６（ｃ）に示すようなエンボスタイプ
とがある。前記パウチタイプには、三方シール、四方シ
ール等およびピロータイプ等の袋形式があるが、図５
は、ピロータイプとして例示している。エンボスタイプ
は、図６（ｄ）および図６（ｅ）に示すように、片面に
凹部７を形成しても良いし、図６（ｂ）に示すように、
両面に凹部を形成してリチウムイオン電池本体を収納し
て周縁の四方をヒートシールして密封しても良い。ま
た、図６（ｃ）に示すような折り部をはさんで両側に凹
部形成して、リチウムイオン電池を収納してヒートシー
ルする形式もある。

【００２１】外装体のシーラント層１４を金属に対して
ヒートシール性を持たない材質とした時に、前述のよう
に、外装体５と端子４との間に接着性フィルム６を介在
させるがその具体的方法は、例えば、図３（ａ）および
図３（ｂ）に示すように、リチウムイオン電池本体２の
端子部の上下に接着性フィルム６をおいて（実際には仮
着シールにより固定して）外装体５に挿入し端子部を挟
持した状態でヒートシールすることによって密封する。
接着性フィルム６の端子４への介在方法として、図３
（ｃ）または図３（ｄ）に示すように、端子４の所定の
位置に接着性フィルム６のフィルムを巻き付けてもよ
い。

【００２２】次に、本発明の電池の包装材料における外
装体の材質について説明する。前記外装体は、例えば、
図３（ａ）に示すように、シーラント層１４と化成処理
層（２）との接着をドライラミネート方法を用いた積層
体で、基材層１１、接着層１６、、バリア層１２、化成
処理層１５、ドライラミネート層１３ｄ、シーラント層
１４から構成されるものである。前記シーラント層１４
と化成処理層（２）との接着は、前記ドライラミネート
法の他、溶融接着樹脂１３ｅによるサンドイッチラミネ
ート法７共押出しラミネート法、また、熱融着樹脂１３
ｈによる熱ラミネート法のいずれかによって積層しても
よい。さらに、前記ラミネート法の内、サンドイッチラ
ミネート法、共押出しラミネート法を用いた場合には、
得られた積層体を、後述する前加熱または後加熱により
接着強度の向上を図ることができる。

【００２３】また、エンボス成形性がよく、エンボス成
形時またはヒートシール時において、基材層とバリア層
とのデラミネーションの発生のない積層体であって、ま
た、耐内容物性のあるリチウムイオンとして満足できる
包装材料としては、アルミニウムの両面に化成処理を施
し、また、アルミニウムの内容物側の化成処理面に、不
飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンとポリオレフィ
ン（フィルムまたは樹脂）を、サンドイッチラミネート
法または共押出し法により積層した後、得られた積層体
を加熱することによって、前記デラミネーションのない
積層体とすることができる。

【００２４】外装体における前記基材層１１は、延伸ポ
リエステルまたはナイロンフィルムからなるが、この
時、ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナ
フタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエ
ステル、ポリカーボネート等が挙げられる。またナイロ
ンとしては、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイロン６、
ナイロン６，６、ナイロン６とナイロン６，６との共重
合体、ナイロン６，１０、ポリメタキシリレンアジパミ
ド（ＭＸＤ６）等が挙げられる。

【００２５】前記基材層１１は、電池として用いられる
場合、ハードと直接接触する部位であるため、基本的に
絶縁性を有する樹脂層がよい。フィルム単体でのピンホ
ールの存在、および加工時のピンホールの発生等を考慮
すると、基材層は６μｍ以上の厚さが必要であり、好ま
しい厚さとしては１２〜３０μｍである。

【００２６】基材層１１は耐ピンホール性および電池の
外装体とした時の絶縁性を向上させるために、積層化す
ることも可能である。基材層を積層体化する場合、基材
層が２層以上の樹脂層を少なくとも一つを含み、各層の
厚みが６μｍ以上、好ましくは、１２〜３０μｍであ
る。基材層を積層化する例としては、次の１）〜７）が
挙げられる。１）延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン２）延伸ナイロン／延伸延伸ポリエチレンテレフタレー
トまた、包装材料の機械適性（包装機械、加工機械の中で
の搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質
性）、２次加工としてエンボスタイプとする際に、エン
ボス時の金型と基材層との摩擦抵抗を小さくする目的あ
るいは電解液が付着した場合に基材層を保護するため
に、基材層を多層化、基材層表面にフッ素系樹脂層、ア
クリル系樹脂層、シリコーン系樹脂層、ポリエステル系
樹脂層等を設けることが好ましい。例えば、３）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート
（フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティ
ング後乾燥で形成）４）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト（シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コ
ーティング後乾燥で形成）５）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート／
延伸ナイロン６）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト／延伸ナイロン７）アクリル系樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂は
フィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化）

【００２７】前記バリア層１２は、外部から電池の内部
に特に水蒸気が浸入することを防止するための層で、バ
リア層単体のピンホール、及び加工適性（パウチ化、エ
ンボス成形性）を安定化し、かつ耐ピンホールをもたせ
るために厚さ１５μｍ以上のアルミニウム、ニッケルな
どの金属、又は、無機化合物、例えば、酸化珪素、アル
ミナ等を蒸着したフィルムなども挙げられるが、バリア
層として好ましくは厚さが２０〜８０μｍのアルミニウ
ムとする。ピンホールの発生をさらに改善し、リチウム
イオン電池の外装体のタイプをエンボスタイプとする場
合、エンボス成形におけるクラックなどの発生のないも
のとするために、本発明者らは、バリア層として用いる
アルミニウムの材質が、鉄含有量が０．３〜９．０重量
％、好ましくは０．７〜２．０重量％とすることによっ
て、鉄を含有していないアルミニウムと比較して、アル
ミニウムの展延性がよく、積層体として折り曲げによる
ピンホールの発生が少なくなり、かつ前記エンボスタイ
プの外装体を成形する時に側壁の形成も容易にできるこ
とを見出した。前記鉄含有量が、０．３重量％未満の場
合は、ピンホールの発生の防止、エンボス成形性の改善
等の効果が認められず、前記アルミニウムの鉄含有量が
９．０重量％を超える場合は、アルミニウムとしての柔
軟性が阻害され、積層体として製袋性が悪くなる。

【００２８】また、冷間圧延で製造されるアルミニウム
は焼きなまし（いわゆる焼鈍処理）条件でその柔軟性・
腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるア
ルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、
多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にある
アルミニウムがよい。前記、アルミニウムの柔軟性・腰
の強さ・硬さの度合い、すなわち焼きなましの条件は、
加工適性（パウチ化、エンボス成形）に合わせ適宜選定
すればよい。たとえば、エンボス成形時のしわやピンホ
ールを防止するためには、成形の程度に応じた焼きなま
しされた軟質アルミニウムを用いることが望ましい。

【００２９】電池用包装材料のバリア層１２であるアル
ミニウムの表、裏面に化成処理を施すことによって、前
記包装材料として満足できる積層体とすることができ
る。前記化成処理とは、具体的にはリン酸塩、クロム酸
塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の耐酸性皮
膜を形成することによってエンボス成形時のアルミニウ
ムと基材層１１との間のデラミネーション防止と、リチ
ウムイオン電池の電解質と水分とによる反応で生成する
フッ化水素により、アルミニウム表面の溶解、腐食、特
にアルミニウムの表面に存在する酸化アルミが溶解、腐
食することを防止し、かつ、アルミニウム表面の接着性
（濡れ性）を向上させ、エンボス成形時、ヒートシール
時の基材層１１とアルミニウム１２とのデラミネーショ
ン防止、電解質と水分との反応により生成するフッ化水
素によるアルミニウム内面側でのデラミネーション防止
効果が得られる。アルミニウム面に施す化成処理として
は、前記耐酸性皮膜形成物質のなかでも、フェノール樹
脂、フッ化クロム（３）化合物、リン酸の３成分から構
成されたものを用いるリン酸クロメート処理が良好であ
る。

【００３０】電池の外装体がエンボスタイプの場合に
は、アルミニウムの両面に化成処理することによって、
エンボス成形の際のアルミニウムと基材層との間のデラ
ミネーションを防止することができる。

【００３１】電池用包装材料のバリア層とシーラント層
との安定した接着強度を示す積層方法について鋭意研究
の結果、基材層１１と両面に化成処理したバリア層１２
の片面とをドライラミネートし、バリア層１２の他の面
に、酸変性ポリオレフィン１３を押出してシーラント層
（ポリエチレンフィルム）１４をサンドイッチラミネー
トする場合、酸変性ポリオレフィン樹脂１３とシーラン
ト層（ポリオレフィン樹脂）１４とを共押出しして積層
体とし、該積層体を前記酸変性ポリオレフィン樹脂がそ
の軟化点以上になる条件に加熱することによって、所定
の接着強度を有する積層体とすることができた。前記加
熱の具体的な方法としては、熱ロール接触式、熱風式、
近または遠赤外線等の方法があるが、本発明においては
いずれの加熱方法でもよく、前述のように、接着樹脂が
その軟化点温度以上に加熱できればよい。

【００３２】また、別の方法としては、前記、サンドイ
ッチラミネートまたは共押出しラミネートの際に、アル
ミニウム１２のシーラント層側の表面温度が酸変性ポリ
オレフィン樹脂の軟化点に到達する条件に加熱すること
によっても接着強度の安定した積層体とすることができ
た。

【００３３】電池の外装体を形成する積層体における前
記の各層には、適宜、製膜性、積層化加工、最終製品２
次加工（パウチ化、エンボス成形）適性を向上、安定化
する目的のために、コロナ処理、ブラスト処理、酸化処
理、オゾン処理等の表面活性化処理をしてもよい。

【００３４】本発明の電池用端子における外装体のシー
ラント層のポリオレフィンは、低密度ポリエチレン、線
状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンの単層また
は多層、または、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレンのブレンド樹脂からなる単層または多層、ポリ
プロピレン樹脂（ホモタイプ、ランダムタイプ、ホモラ
ンダムブレンドタイプ、ホモランダム多層タイプ）から
なる層を用いることができる。

【００３５】本発明の電池用端子において接着性フィル
ム６を用いる場合は、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポ
リエチレンの単層、または多層、または、それらを架橋
したもの（有機化酸化物を用いる化学架橋法、放射線エ
ネルギーを用いる電子線架橋法、活性シラン基を用いる
架橋法）、または少なくともＴＰＸ（トリメチルペンテ
ン樹脂層）を含む接着性多層フィルム、例えば、ポリプ
ロピレン樹脂層／ＴＰＸ樹脂層／酸変性ポリプロピレン
樹脂層、または、ポリエチレン樹脂層／ＴＰＸ樹脂層／
酸変性ポリエチレン樹脂層などを用いることもできる。

【００３６】

【実施例】本発明のリチウムイオン電池端子用接着性フ
ィルムについて、実施例によりさらに具体的に説明す
る。、以下の実施例および比較例における共通条件は以
下の通りである。１．外装体として用いた積層体の構成は積層体Ａ（パウチタイプ）ＰＥＴ１２／ＤＬ／ＡＬ２０／ＤＬ／ＰＰａ８０積層体Ｂ（エンボスタイプ）ＯＮ２５／ＤＬ／ＡＬ４０／ＰＰａ３０／ＰＰａ５０［略号ＰＥＴ：２軸延伸ポリエステルフィルム、Ｏ
Ｎ：２軸延伸ナイロンフィルム、ＤＬ：ドライラミネー
ト接着層、ＰＰａ：不飽和カルボン酸でグラフト変性し
たプロピレン、なお、略号の後の数値は層の厚さμｍを
示す］２．電池用端子の材質正極：アルミニウム負極：銅３．アルミニウム箔の両面に化成処理を施した。化成処
理は、いずれも、処理液として、フェノール樹脂、フッ
化クロム（３）化合物、リン酸からなる水溶液を、ロー
ルコート法により、塗布し、皮膜温度が１８０℃以上と
なる条件において焼き付けた。クロムの塗布量は、１０
ｍｇ/ｍ²（乾燥重量）である。４．包装形態として、パウチタイプはいずれもピロータ
イプとし、エンボスタイプはいずれも片側エンボスタイ
プとした。パウチタイプの外装体としては、巾３０ｍｍ
巾、長さ５０ｍｍ（いずれも内寸）とし、また、エンボ
スタイプの外装体の場合は、いずれも片面エンボスタイ
プとし、成形型の凹部（キャビティ）の形状を３０ｍｍ
×５０ｍｍ，深さ３．５ｍｍとしてプレス成形した。４．ヒートシール条件１９０℃、１．０ＭＰａ、５秒［実施例１］積層体Ａからなるパウチタイプの外装体と
し、電池端子は２０ｍｍ巾、０．５ｍｍの厚さのフルラ
ウンデッドエッジの平角線とした。ヒートシールの熱板
には３００μｍの切り欠きを設けた。［実施例２］積層体Ｂからなるエンボスタイプの外装体
とし、電池端子は２０ｍｍ巾、０．５ｍｍの厚さのフル
ラウンデッドエッジの平角線であって２０°のテーパー
を設けた。ヒートシールの熱板には６００μｍの切り欠
きを設けた。［実施例３］積層体Ａからなるパウチタイプの外装体と
し、電池端子は２０ｍｍ巾、１．０ｍｍの厚さのフルラ
ウンデッドエッジの平角線であってＲ０．２および３０
°のテーパーを設けた。ヒートシールの熱板には６００
μｍの切り欠きを設けた。［実施例４］積層体Ｂからなるエンボスタイプの外装体
とし、電池端子は２０ｍｍ巾、０．０７０ｍｍの厚さの
スクエアエッジの平角線とした。ヒートシールの熱板は
フラットシールヘッドとした。

【００３７】［比較例１］積層体Ａからなるパウチタイ
プの外装体とし、電池端子は２０ｍｍ巾、１．０ｍｍの
厚さのものを断裁により作製した。コーナー部には１０
μｍの高さのバリが形成されている。ヒートシールの熱
板には６００μｍの切り欠きを設けた。［比較例２］積層体Ｂからなるパウチタイプの外装体と
し、電池端子は２０ｍｍ巾、０．０７０ｍｍの厚さのも
のを断裁により作製した。コーナー部には２０μｍの高
さのバリが形成されている。ヒートシールの熱板はフラ
ットシールヘッドとした。

【００３８】＜評価方法＞（１）端子と外装体のバリア層との短絡の有無端子部と外装体とのショート状態とを、端子部のヒート
シール部を断裁し、断面写真により確認し、端子と外装
体のバリア層とのショートのおそれのあるものについて
は、テスターによって接触を確認し、断面写真によっ
て、端子と外装体のバリア層との間に皮膜が見られない
ものをショート寸前とし、その内でテスターによりショ
ートが確認された検体をショート数とした。（２）漏れの確認ヒートシール品を８０℃、２４時間保存し、端子部から
の内容物のもれを確認した。

【００３９】＜結果＞端子部での短絡および漏れの結果
は表１に示す通りであり、電池の端子として平角線を用
いることによって、端子部でのショートの防止、また、
端子部の両端にピンホールが形成されることなく、密封
性が確実となる。

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の電池用端子を用いることによっ
て、端部の両端にシーラント樹脂が回り込み、ピンホー
ルの発生を防止することができた。また、平角線とする
ことによって、端子の稜線部にバリが発生することが無
いので、バリによるシーラント層の突き破りに起因する
端子とバリア層とのショートは皆無である。このよう
に、電池の密封包装において、端子部の密封性、ショー
ト防止が安定してできるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用端子について説明する図で、
（ａ）電池本体の斜視図、（ｂ）Ｘ ₁−Ｘ₁部断面図、
（ｃ）Ｙ₁部拡大図、（ｄ）電池本体を外装体で密封シ
ールした電池、（ｅ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｆ）Ｙ₂部
拡大図である。

【図２】平角線を説明する図で、（ａ）平角線の斜視
図、（ｂ）スクェアーエッジの断面、（ｃ）ラウンデッ
ドコーナーエッジの断面図、（ｄ）ラウンデッドエッジ
の断面図、（ｅ）フルラウンデッドエッジの断面図、
（ｆ）端子の角部にＲ₁とテーパーθ₁を設けた例、
（ｇ）角部に設けたテーパーを先端にて結合した形状と
した例である。

【図３】電池の外装体となる積層体の材質構成を示す層
断面図である。

【図４】電池用包装材料と端子との接着における接着性
フィルムの装着方法を説明する斜視図である。

【図５】リチウムイオン電池のパウチタイプの外装体を
説明する斜視図である。

【図６】リチウムイオン電池のエンボスタイプの外装体
を説明する斜視図である。

【図７】従来型の端子を用いた電池の端子の両端に形成
される空隙部（ピンホール）の説明図で、（ａ）電池の
斜視図、（ｂ）Ｘ₄−Ｘ₄部の断面拡大図（図示は片側の
み）で端子とバリア層とのショートの例、（ｃ）同じ拡
大図（図示は片側のみ）で端子両端部に形成される空隙
部を示す例、（ｄ）端子部の厚みによって端子部の両端
部に形成される三角部の説明図である。

【符号の説明】

Ｔ三角部Ｐ空隙部（ピンホール）Ｓ端子とバリア層とのショート部Ｈヒートシール熱板１リチウムイオン電池２リチウムイオン電池本体３セル（蓄電部）４端子（電極）４ｃ端子５外装体６接着性フィルム（端子部）７凹部８側壁部９シール部１０積層体（リチウムイオン電池用包装材料）１１基材層１２アルミニウム（バリア層）１３酸変性ポリオレフィン層（押出）１４シーラント層１５化成処理層１６接着層２０平角線２１断面

フロントページの続き (72)発明者山田一樹東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者奥下正隆東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 5H022 AA09 BB03 CC03 CC12 EE04 KK08 5H029 AJ15 BJ04 CJ05 DJ02 DJ03 DJ05 EJ01 EJ12 HJ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒートシール性を有する外装体に収納し、
周縁をヒートシールにより密封してなる電池であって、
電池本体に固着する電池端子が平角線からなることを特
徴とする電池用端子。
【請求項２】断面形状における角部が少なくとも、厚さ
の１／５以上の曲率の半径であることを特徴とする請求
項１に記載した電池用端子。
【請求項３】断面形状における角部において、テーパー
角度が６０°以下の面取りを施していることを特徴とす
る請求項１に記載した電池用端子。
【請求項４】断面形状における角部が少なくとも、厚さ
の１／５以上の曲率の半径であり、かつ、断面形状にお
ける角部において、テーパー角度が６０°以下の面取り
を施していることを特徴とする請求項１に記載した電池
用端子。
【請求項５】電池用端子が請求項１〜請求項４のいずれ
かに記載の平角線である電池本体を挿入して密封するこ
とを特徴とする電池用包装材料。