CN1138309C - 无水薄型电池 - Google Patents

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Abstract

一种无水薄型电池，该电池具有一至少由内侧热塑性树脂层、中间金属箔层及外侧绝缘体层构成的三叠层袋状外壳，并满足以下两个条件：(α)上述袋状外壳的热熔融粘接区域中存在的中间金属箔层部分的宽度至少是该熔融区域中的内侧热塑性树脂层厚度的10倍，而且，在该外壳的外缘的表面上，至少在端子引出部位的周围部分，具有预定深度的宽度方向上的切口部分；(β)至少在端子引出部位的周围部分，对外壳的外缘部分进行绝缘处理。

Description

无水薄型电池
技术领域
本发明涉及新的无水薄型电池。更具体地说，本发明涉及这样一种无水薄型电池，即包括：内部含有电池元件且被熔融密封的袋状外壳、以及电连接着电池元件的正极及负极的端子，该袋状外壳至少由内侧热塑性树脂层、中间金属箔层及外侧绝缘体层等三层构成的重叠体制作而成，而且，沿着该袋状外壳的外缘部分有使该内侧热塑性树脂层的相对的面进行热熔融粘接形成的长形热熔融粘接区，由此形成袋状外壳的熔融密封部分，端子通过外壳上的上述熔融密封部分的端子引出部位而延伸到外侧，且满足以下两个特征(α)及(β)中的任意一者或两者：
(α)上述袋状外壳的热熔融粘接区域中存在的中间金属箔层部分的宽度至少是该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层厚度的10倍，而且，在外壳的外缘部分端面侧，至少在端子引出部位的周围部分，有横向的预定深度的缺少部分，
(β)至少在端子引出部位的周围部分对外壳的外缘部分端面进行绝缘处理。
本发明的无水薄型电池由于其特定的结构，不仅重量轻、厚度薄、形状的自由度大，而且防潮性及气密性好，同时在端子引出部位没有短路危险。因此，本发明的无水薄型电池特别有利于作为容量大而且安全性高的小型轻量电池(例如便携式机器用的电池)使用。
背景技术
伴随着便携式机器等使用电池的机器的轻量化、薄型化，正在谋求所安装的电池的轻量化、高容量化。例如，使用无水电解质的锂电池、锂离子二次电池多半被用来作为利用锂的价廉的氧化还原电位的大容量电池使用。传统上，这种电池的外壳，根据电池的用途而采用圆筒形、多边形、钮扣形的形状。可是，使用金属制的外壳的电池难以达到轻量化，而且可能形成的电池形状受到限制。
另一方面，使用由以金属箔和树脂薄膜为主体的重叠体构成的电池用外壳的电池比上述的使用金属板的电池的重量轻，而且形状的自由度大，容易薄型化。另外，制造电池时封闭工序也容易。作为使用上述的重叠体的无水一次性电池，公开发表在例如日本国特开昭60-100362号公报、日本国特开平1-112652号公报等中，作为固体电解质电池，公开发表在例如日本国特开昭60-49568号公报、英国专利第2149497号公报等中。这些电池都有使用由金属箔层/热塑性树脂层两层、或由绝缘体层/金属箔层/热塑性树脂层三层构成的重叠体的外壳。在这样的电池中，电池元件用袋状外壳盖着，该袋状外壳的内侧有由上述的重叠体构成的热塑性树脂层，通过内侧的相对的热塑性树脂层互相热熔融粘接进行封闭。另外，用SUS薄膜等制作的端子从热熔融粘接的相对的两个热塑性树脂层之间伸出到外部。
在现有的电池用外壳中，外壳用的重叠体中的金属箔层遮蔽水蒸气，绝缘体层具有保护金属箔层的作用。金属箔层采用铝等，热塑性树脂层采用离子聚合物、聚乙烯、聚丙烯等，另外，绝缘体层采用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等。可是，在将这样的重叠体用于电池的外壳的情况下，产生以下问题。为了封闭外壳而进行热熔融粘接时，重叠体中的金属箔层和端子容易短路。另外制成电池后，由于在外壳的端面上露出的金属箔层和端子的接触而引起的短路频度高。这些情况是与电池的制造时及使用时的可靠性、安全性有关的重大问题。
作为防止热熔融粘接时短路的方法，公开了这样一种方法，即在金属箔层和热塑性树脂层之间设置热熔融粘接时不熔融的绝缘体层的方法(日本国特开昭60-86754号公报、日本国特开平4-58146号公报)。可是，不管在那一种电池中，都没能解决由于在所制造的电池外壳的外缘部分断面上露出的金属箔层和端子的接触造成的电池元件的电极间的短路。
另外，在端子和热塑性树脂层之间配置热熔融粘接时不熔融的绝缘体的情况下，热熔融粘接时，热塑性树脂层和绝缘体的粘接性不充分，气密性、防潮性都下降。另外，制造工序也复杂。还知道这样一种电池，它使用在端子引出部位周围部分的热熔融粘接区域没有金属箔层的外壳(日本国特开平第3-62447号公报(对应于欧洲专利公开第397248号公报))，但在这样的电池中，不能进行热熔融粘接，而且，由于存在缺少金属箔层的外壳的部分，所以在象二次电池那样要求长期连续的工作稳定性的情况下，水蒸气等使电池性能下降的物质的进入、以及电解液溶剂分子等散失成为问题。另外，还公开了一种在电池制成后，用热硬化性树脂覆盖电池的方法(日本国特开昭第60-49568号公报)，但该方法虽然能防止金属箔层和端子的短路，但存在硬化时的温度对电池元件的影响。
发明内容
本发明者们对开发这样一种无水薄型电池进行了认真的研究，该无水薄型电池没有上述现有技术中的难题，所使用的电池用外壳能防止金属箔层和端子的短路、而且是由加工性、气密性、防潮性好的重叠体构成的。其结果发现，通过将下述的袋状外壳用于无水薄型电池，能克服上述问题，该袋状外壳是通过使重叠体热熔融粘接制成的，而且，袋状外壳上的其端子引出部位的周围部分满足以下两个特征(α)及(β)中的任意一者或两者：
(α)上述袋状外壳的热熔融粘接区域中存在的中间金属箔层部分的宽度至少是该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层厚度的10倍，而且，在外壳的外缘部分端面侧，至少在端子引出部位的周围部分，有横向的预定深度的缺少部分，
(β)至少在端子引出部位的周围部分对外壳的外缘部分端面进行绝缘处理。
通过将满足这样的特征的袋状外壳用于无水薄型电池，发现了短路频度极小，气密性、防潮性好，能容易地封装电池元件。本发明就是根据该新的发现完成的。
因此，本发明的一个主要目的在于提供一种没有短路危险、气密性好、可靠性及安全性高、重量轻且厚度薄的无水电池。
根据参照附图进行的以下详细说明及权利要求书中的记载，能明确本发明的上述及其他各目的、各特征、以及各种好处。
附图说明
附图中：
图1是示意地表示在实施例1中制作的无水薄型电池的说明图，
图1(a)表示中间金属箔层上缺少一部分的重叠体的平面图，图1(b)表示沿其Ib-Ib线的剖面图，图1(c)表示无水薄型电池的平面图。
图2是示意地表示在实施例2中制作的无水薄型电池的说明图，
图2(a)表示沿中间金属箔层的外缘部分端面一侧的全长有缺少部分的重叠体的平面图，图2(b)表示沿其IIb-IIb线的剖面图，图2(c)表示无水薄型电池的平面图。
图3是示意地表示在实施例3中制作的无水薄型电池的说明图，图3(a)表示沿端子引出部位的设置侧和非设置侧两者的中间金属箔层的外缘全长有缺少部分的重叠体的平面图，图3(b)表示沿其IIIb-IIIb线的剖面图，图3(c)表示无水薄型电池的平面图。
图4是示意地表示在实施例6中制作的无水薄型电池的说明图，图4(a)表示对外壳的端子引出部位进行了绝缘处理的无水薄型电池的一部分被切掉后的平面图，图4(b)表示沿其IVb-IVb线的剖面图。
符号的说明：
1：内侧热塑性树脂层
2：中间金属箔层
3：外侧绝缘体层
4：热熔融粘接区域
5：端子引出部位
6：金属箔层缺少部分
7：绝缘处理构件
9：端子
10：重叠体
20：外壳
30：无水薄型电池
11、12、13：用一个重叠体制作外壳用的两折线
具体实施方式
如果采用本发明，则能提供这样一种无水薄型电池，它包括：含有正极、负极、以及夹在正极和负极之间的无水电解质的电池元件(a)；内部含有该电池元件(a)、且被熔融粘接密封的袋状外壳(b)；以及电连接在正极及负极上的至少一对端子(c)，袋状外壳是用重叠体制成的，该重叠体至少由内侧热塑性树脂层(1)、中间金属箔层(2)及外侧绝缘体层(3)三层构成，而且，沿该袋状外壳的外缘部分有长形的热熔融粘接区域，在该热熔融粘接区域中，该重叠体的内侧热塑性树脂层(1)的相对的面互相热熔融粘接起来，从而形成袋状外壳的熔融粘接密封部分，所述端子通过外壳上的上述熔融密封部分的端子引出部位而延伸到外侧，
且满足以下两个特征(α)及(β)中的任意一者或两者。
(α)上述袋状外壳的热熔融粘接区域中存在的中间金属箔层部分的宽度至少是该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层厚度的10倍，而且，在外壳的外缘部分端面侧，至少在端子引出部位的周围部分，有横向的预定深度的缺少部分，
(β)至少在端子引出部位的周围部分对外壳的外缘部分端面进行绝缘处理。
其次，为了容易理解本发明，首先列举本发明的基本特征及各种形态。
1.一种无水薄型电池，它包括：含有正极、负极、以及夹在正极和负极之间的无水电解质的电池元件(a)；内部含有该电池元件(a)、且被熔融粘接密封的袋状外壳(b)；以及电连接在正极及负极上的至少一对端子(c)，
所述袋状外壳是用重叠体制成的，该重叠体至少由内侧热塑性树脂层(1)、中间金属箔层(2)及外侧绝缘体层(3)这样三层构成，而且，沿该袋状外壳的外缘部分有长形的热熔融粘接区域，在该热熔融粘接区域中，该重叠体的内侧热塑性树脂层(1)的相对的面互相热熔融粘接起来，从而形成袋状外壳的熔融粘接密封部分，
所述端子通过外壳上的上述熔融密封部分的端子引出部位而延伸到外侧，
另外还满足以下两个特征(α)及(β)中的任意一者或两者：
(α)上述袋状外壳的热熔融粘接区域中存在的中间金属箔层部分的宽度至少是该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层厚度的10倍，而且，在外壳的外缘部分端面侧，至少在端子引出部位的周围部分，有横向的预定深度的缺少部分，
(β)至少在端子引出部位的周围部分对外壳的外缘部分端面进行绝缘处理。
2.前项1所述的无水薄型电池的特征在于：上述热熔融粘接区域的宽度为1mm～50mm。
3.前项1或2所述的无水薄型电池的特征在于：上述中间金属箔层的缺少部分的深度为0.1mm以上，而且为上述热熔融粘接区域的宽度的80％以下。
4.前项3所述的无水薄型电池的特征在于：上述中间金属箔层的缺少部分的深度为0.5mm以上，而且为上述热熔融粘接区域的宽度的50％以下。
5.前项1～4中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：上述中间金属箔层的缺少部分的宽度为端子引出部位的端子的断面外周长的二分之一以上。
6.前项1～5中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：上述外侧绝缘体层的熔点为260℃以上。
7.前项1～6中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：上述外侧绝缘体层具有300kg/mm2以上的拉伸弹性模量及50kg/mm2以上的压缩弹性模量两者中的任意一者或两者。
8.前项1～7中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：在上述内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间至少设置一层中间绝缘体层。
9.前项8所述的无水薄型电池的特征在于：在上述内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间设置的至少一层中间绝缘体层的熔点在260℃以上。
10.前项8或9所述的无水薄型电池的特征在于：在上述内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间设置的至少一层中间绝缘体层具有300kg/mm2以上的拉伸弹性模量及50kg/mm2以上的压缩弹性模量两者中的任意一者或两者。
11.前项1～10中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：上述热塑性树脂层及绝缘体层中的至少一层是由聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)树脂构成的。
12.前项1～11中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：上述端子由铝或铜制成。
13.前项12所述的无水薄型电池的特征在于：上述端子表面的至少一部分被粗糙化。
14.前项1～13中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：还含有在上述袋状外壳膨胀变形的情况下进行工作以便切断上述端子的至少一部分的装置。
15.前项1～14中的任意一项所述的无水薄型电池的特征在于：上述电池元件是锂离子二次电池元件。
如上所述，本发明的无水薄型电池包括：含有正极、负极、以及夹在正极和负极之间的无水电解质的电池元件(a)；内部含有该电池元件(a)、且被熔融粘接密封的袋状外壳(b)；以及电连接在正极及负极上的至少一对端子(c)。袋状外壳是用重叠体制成的，该重叠体至少由内侧热塑性树脂层(1)、中间金属箔层(2)及外侧绝缘体层(3)这样三层构成。沿该袋状外壳的外缘部分有长形的热熔融粘接区域，在该热熔融粘接区域中，该重叠体的内侧热塑性树脂层(1)的相对的面互相热熔融粘接起来，从而形成袋状外壳的熔融粘接密封部分。端子通过外壳上的上述熔融密封部分的端子引出部位而延伸到外侧。另外本发明的无水薄型电池满足以下两个特征(α)及(β)中的任意一者或两者：
(α)上述袋状外壳的热熔融粘接区域中存在的中间金属箔层部分的宽度至少是该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层厚度的10倍，而且，在外壳的外缘部分端面侧，至少在端子引出部位的周围部分，有横向的预定深度的缺少部分，
(β)至少在端子引出部位的周围部分对外壳的外缘部分端面进行绝缘处理。
如上所述，本发明的袋状外壳(b)是用重叠体制成的，该重叠体至少由内侧热塑性树脂层(1)、中间金属箔层(2)及外侧绝缘体层(3)这样三层构成。
将成为外壳的最内层的内侧热塑性树脂层(1)的相对的面沿着其的外缘互相熔融粘接起来，从而形成袋状外壳的熔融密封部分，将内部收容的电池元件封装起来，将电池元件同外部隔断，防止水蒸气等污染物从外部进入，同时防止内部电解液泄漏。因此，用于内侧热塑性树脂层(1)的热塑性树脂最好相对于无水薄型电池中使用的电解液呈非相溶性、非膨胀性。作为所使用的热塑性树脂，可以举出：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、乙烯基乙醇聚合物、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚酯共聚物、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚氧化物、缩甲醛化聚乙烯醇、丙烯酸改性聚乙烯、丙烯酸改性聚丙烯等。另外，为了提高相对的层相互之间、或与端子之间的紧密粘接性，可以对其表面进行氧化处理或涂敷等。内侧热塑性树脂层(1)的厚度最好根据热熔融粘接时的强度和轻量化的平衡关系来决定。具体地说，以10微米以上、100微米以下为好，20微米以上、90微米以下更好，最好为30微米以上、80微米以下。
在袋状外壳中，中间金属箔层(2)具有阻挡空气、氧、氮、水、以及其他从外部进入的污染物透过的效果、以及阻挡电池电解质透过的效果，最好能抑制电池性能的下降。作为中间金属箔层(2)的材料，可以举出例如铝、铝合金、SUS、Ni、Cu等。从耐腐蚀性的角度看，最好是铝、铝合金或SUS。从重量轻和容易加工的角度看，铝和铝合金更好。另外，为了提高成为重叠体的另一层的粘接强度，可使金属表面粗糙化后再使用。
中间金属箔层(2)的厚度最好由阻挡水蒸气的效果、轻量化及易加工性的平衡关系来决定。具体地说，以3微米以上、80微米以下为好，5微米以上、50微米以下更好，最好为7微米以上、30微米以下。
成为袋状外壳的最外层的外侧绝缘体层(3)保护中间金属箔层(2)免受来自外部的冲击、穿刺或药物等的侵害，另外通过使中间金属箔层(2)与端子等电气绝缘，防止不必要的短路。另外，用于外侧绝缘体层(3)的材料，其熔点应比重叠体中含有的内侧热塑性树脂层(1)的熔点高，必须在热熔融粘接时不熔融。作为用于外侧绝缘体层(3)的树脂，可以举出：聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚氧化物、含玻璃纤维尼龙、玻璃纸、聚烯醇、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、芳香聚酰胺、聚苯撑硫、聚醚砜、聚对二甲苯、聚醚醚酮、间规聚苯乙烯、液晶共聚物、氟树脂和酚醛树脂。
另外，根据需要，也可以组合地采用其熔点比重叠体中的内侧热塑性树脂层的熔点高的热塑性树脂或热硬化性树脂。
外侧绝缘体层的厚度最好考虑机械强度和轻量化的平衡关系来决定。具体地说，以1微米以上、100微米以下为好，2微米以上、80微米以下更好，最好为4微米以上、50微米以下。
作为重叠体的制造方法，可以举出：湿法层叠、压挤涂敷、干法层叠、高温熔化层叠、加热层叠等。作为这些加工方法可以是例如：将片、膜或箔重叠起来加热而熔融粘接的方法；将聚乙烯、聚丙烯等低熔点的膜相间的夹持的方法；将湿硬化型聚氨酯化聚醚、湿硬化型聚氨酯化聚酯、聚氨酯化聚醚、聚氨酯化聚酯、聚酯多元醇、聚异氰酸盐等粘接剂、高温熔化粘接剂相间地插入的方法；将聚合物熔融体浇铸或挤压在基体材料上成膜的方法；浇铸聚合物溶液或液态的聚合物的方法。可以根据重叠的材料，适当地选择利用。最好考虑电池外壳所需要的透水阻挡性、与端子的紧密粘接性、以及所使用的封闭方法等，形成该重叠体。
作为形成热熔融粘接区域的方法可以采用：利用脉冲加热密封、旋转焊接等的用摩擦热密封的方法；用加热、激光、红外线、热喷射等外部加热密封的方法；高频密封、超声波密封等内部加热法。在热熔融粘接区域中，通过使外壳最内层的内侧热塑性树脂层熔融，将端子和内侧热塑性树脂层、或相对的内侧热塑性树脂层之间粘接起来，封闭被收容在壳内部的电池。
另外，以提高粘接强度为目的，也可以将聚乙烯醇类、烯烃类、橡胶类、聚酰胺类等高温熔化粘接剂夹持在内侧热塑性树脂层(1)和端子之间、或相对的内侧热塑性树脂层之间。最好考虑封闭的可靠性和提高电池的体积能量密度的平衡关系，确定热熔融粘接区域的宽度。具体地说，为了体现本发明的效果，热熔融粘接区域的宽度从外缘开始，在1mm以上、50mm以下为好，在2mm以上、30mm以下更好，在2mm以上、20mm以下最好。
另外，将热熔融粘接区域向电池的中心弯曲，能调整电池的投影面积(projection area)。这时，将上述的热熔融粘接区域作为弯曲前的宽度，定义热熔融粘接区域的宽度。
本发明的无水薄型电池实施了防止短路的措施，能防止由于通过由重叠体构成的袋状外壳的端子引出部位延伸到外侧的端子和露出了端子引出部位的外缘部分端面的重叠体中的中间金属箔层的接触所产生的短路。即，作为本发明的两个特征之一的(α)，由于存在于上述袋状外壳的热熔融粘接区域中的中间金属箔层部分的宽度至少是该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层的厚度的10倍，而且，在外壳的外缘部分端面一侧，至少在端子引出部位周围部分，有宽度方向的规定深度的缺少部分，所以能有效地防止短路。
宽度之所以至少为该热熔融粘接区域中的内侧热塑性树脂层的厚度的10倍，是因为通常金属箔的透湿度为树脂膜的透湿度的1/10以下，在延伸到内侧热塑性树脂层的厚度的10倍以上的情况下，从端面的透湿度比从厚度方向的透湿度小，从而相对于从外壳表面的透湿性来说，从端面的透湿性可以忽略。
为了体现防止端子和中间金属箔层(2)的短路，存在于外壳的热熔融粘接区域的中间金属箔层(2)的宽度必须在热熔融粘接区域的宽度以下。因此，存在于热熔融粘接区域中的中间金属箔层部分的宽度在内侧热塑性树脂层厚度的10倍以上、热熔融粘接区域的宽度以下为好，在内侧热塑性树脂层厚度的20倍以上、热熔融粘接区域的宽度以下更好，在内侧热塑性树脂层厚度的40倍以上、热熔融粘接区域的宽度以下最好。
另外，为了防止端子与露出的中间金属箔层接触而造成短路，至少在端子引出部位，该中间金属箔层(2)的缺少部分的大小必须足以保持绝缘状态，其深度最好至少在0.1mm以上、热熔融粘接区域宽度的80％以下。之所以在0.1mm以上，是因为内侧热塑性树脂层(1)和外侧绝缘体层(3)的厚度之和为0.1mm左右，为了覆盖中间金属箔层(2)，就必须在0.1mm以上。另外，之所以在热熔融粘接区域宽度的80％以下，是因为该长度能充分地保持耐透湿性。因此，为了体现抑制端子之间的短路、保持耐透湿性的本发明的效果，作为缺少部分的深度范围，以0.1mm以上、热熔融粘接区域宽度的80％以下为好，0.3mm以上、热熔融粘接区域宽度的70％以下更好，0.5mm以上、热熔融粘接区域宽度的50％以下最好。
中间金属箔层(2)的缺少部分的宽度以端子的断面外周长的1/2以上(在形状呈长方形的情况下，为端子的厚度和宽度之和以上)的大小为好，若在端子的断面外周长的1/2的1.5倍以上就更好，若缺少部分的宽度与具有端子引出部位的侧边的长度相同为最好。之所以宽度为端子的断面外周长的1/2以上(在形状呈长方形的情况下，为端子的厚度和宽度之和以上)的大小，是因为即使在端子弯曲时该数值也能有效地防止在袋状外壳的周边，端子与中间金属箔层(2)相接触。
利用刻度为1mm的直尺或使用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪的光学显微镜，测定外壳表面一侧或断面，能容易地进行缺少部分的宽度的测定。作为形成该中间金属箔层的缺少部分的方法，可以举出通过图形刻蚀形成中间金属箔层(2)的方法、以及重叠后从露出的金属断面刻蚀中间金属箔层(2)的方法等。作为图形刻蚀方法可以采用：使长方形、带形的金属箔与树脂膜重叠的方法；用蒸镀法形成中间金属箔层(2)时设置掩模的方法；在形成中间金属箔层(2)的基础上，制成在形成了图形后能溶解除去的层，再在它上面形成中间金属箔层(2)，然后通过剥离，对中间金属箔层(2)进行图形刻蚀的方法；在中间金属箔层(2)上形成抗蚀剂层图形后进行刻蚀，使中间金属箔层(2)图形化的方法等。
作为本发明的两个特征中的另一个特征(β)，是至少在端子引出部位的周围部分，对外壳的外缘部分端面进行绝缘处理。因此，能容易地防止端子弯曲时产生的端子和中间金属箔层的短路。
作为在外壳端面上进行的绝缘处理，绝缘处理后的部分的表面电阻率以106Ω/□以上为好，107Ω/□以上就更好。
另外，外壳经过绝缘处理的部分不仅是端子位置的端面，最好与其相连的周围部分也进行绝缘处理。这时，在端子的宽度方向，在端子的两侧能看到的位置都进行绝缘处理，但例如最好以超过端子宽度的幅度进行绝缘处理。进行绝缘处理的宽度以端子宽度的1.1倍以上为好，1.2倍以上的宽度就更好。另外，在从外壳的端子位置的表面开始至规定的深度处，最好对外壳的内外表面、或构成外壳的相对的一组重叠体的内外表面连续地进行绝缘处理。
作为外壳的绝缘处理方法，可以举出：将由绝缘性材料构成的带、膜或片切成规定的大小，用粘接剂粘接在外壳的规定位置的方法；将预先在背面涂上了粘接剂的绝缘带等切成规定的大小，直接进行粘贴的方法；将热熔融粘接性的绝缘性膜切成规定的大小，通过热熔融粘接进行粘贴的方法；将绝缘性涂料涂敷在外壳的规定位置的方法等。另外，也可以将含有聚丙烯等绝缘性树脂的溶液涂敷在外壳的规定位置。
作为绝缘性材料，可以举出：玻璃、云母等无机类固体，纸浆、纤维素电介质等的半合成高分子，聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、氟树脂等热缩性树脂，环氧树脂、聚酰胺、聚酰亚胺等热硬化性树脂。
作为带粘接剂的绝缘带，可以举出：电绝缘用聚氯乙烯粘接带、电绝缘用聚酯粘接带、聚酰胺粘接带、硅粘接带、聚四氟乙烯粘接带、粘接纸带等。
作为绝缘性膜或片，可以举出：电绝缘用云母纸、芳族聚酰胺/云母纸、芳族聚酰胺纸、聚酰亚胺膜、尼龙膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚四氟乙烯片、玻璃纸等。在使用它们的情况下，采用下述粘接剂将其粘贴在外壳上：虫胶、苯酚树脂、环氧树脂等的合成树脂类粘接剂、苯二甲酸树脂或硅树脂、聚酯亚胺类树脂、聚酰亚胺类树脂。
作为热熔融粘接性膜，可以举出：对聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯/聚乙烯重叠膜等薄膜进行热熔融粘接的方法。
作为绝缘性涂料，可以使用：如聚酰亚胺清漆、聚酯清漆、聚酯酰亚胺清漆、聚酰胺亚胺清漆等的聚酰亚胺类、聚氨酯类或不饱和聚酯类的绝缘涂料。作为涂敷方法，可以采用：利用毛刷等直接涂敷的方法；将需要涂敷的部分直接浸渍在涂料内的方法等。涂敷后通过加热或放置进行干燥，使溶剂挥发掉。
在热熔融粘接工序的前后都可以进行绝缘处理工序，在热熔融粘接工序的前后进行的情况下，首先，采用上述任何一种方法，对外壳的端子引出部位进行绝缘处理。其次，用进行过绝缘处理的外壳覆盖由正极、隔板或固体电解质及负极构成的电池元件、以及端子的一部分，使端子从进行过绝缘处理的部分延伸到外壳的外侧。在此状态下，通过热熔融粘接，将外壳封闭(熔融密封)起来。
在热熔融粘接工序之后进行绝缘处理工序的情况下，在进行热熔融粘接工序时，使外壳的端子引出部位及其附近的熔融粘接位置从外壳的端面稍微向内侧移一些，如果在外壳的外缘周围部分留出未熔融区域，则与没有这样的未熔融区域时相比较，能容易地进行绝缘处理。
另外，除了对外壳进行这样的绝缘处理外，还可以对端子与外壳的边界部分进行绝缘处理。如果这样处理，则由于端子的绝缘部分与外壳的端面接触，所以能更可靠地防止由端子的弯曲引起的短路。
构成该外壳的重叠体具有这样的结构，即在作为最内层的内侧热塑性树脂层和作为最外层的外侧绝缘体层之间有中间金属箔层，但最好在中间金属箔层和内侧热熔融粘接性树脂层之间至少还有一层中间绝缘体层，该中间绝缘体层最好是具有高弹性模量的材料。在通过热熔融粘接来封闭外壳时，设置在中间金属箔层和内侧热塑性树脂层之间的中间绝缘体层穿过内侧热塑性树脂层而与中间金属箔层接触，致使金属端子产生微小的突起或凹凸，能用来防止正极端子和负极端子通过中间金属箔层引起的短路。在短路的情况下，会发生使电池充电时电位不上升、或在充电状态下由于冲击等造成短路而发热等问题。
作为中间绝缘体层的材料(外侧绝缘体层的材料也一样)，希望采用熔点在260℃以上、同时具有高的拉伸弹性模量或压缩弹性模量的材料，以便防止存在于端子上的突起穿过中间绝缘体层或损伤内部。成为绝缘体层的薄膜的拉伸弹性模量以300kg/mm2以上为好，400kg/mm2以上就更好。另外，成为绝缘体层的薄膜的压缩弹性模量以50kg/mm2以上为好，100kg/mm2以上就更好。作为中间绝缘体层(外侧绝缘体层也一样)如果能满足拉伸弹性模量或压缩弹性模量中的任意一者即可，但最好能满足两者。
作为中间绝缘体层所使用的材料的具体例，可以举出：聚酰亚胺类树脂膜、芳香族类聚酰胺树脂膜、聚酯类树脂膜、含有玻璃纤维的聚四氟乙烯、玻璃纸、双轴延伸聚乙烯醇、聚苯砜等。另外，也可以使用将这些绝缘材料与其他绝缘材料贴合起来的由多层构成的膜。作为聚酰亚胺类树脂膜，可以举出Kapton(商品名；日本国，东丽公司制)，作为芳香族聚酰胺类树脂膜，可以举出Aramica(商品名；日本国，旭化成工业公司制)等。Aramica具有1000kg/mm2以上拉伸弹性模量、100kg/mm2以上的压缩弹性模量，机械强度非常好。作为聚酯类树脂膜，聚对苯二甲酸乙二酯最好具有400kg/mm2以上拉伸弹性模量。使用拉伸弹性模量在400kg/mm2以上的聚苯砜膜就更好。
如上所述，中间绝缘体层最好具有260℃以上的熔点，与外侧绝缘体层的情况不同，中间绝缘体层具有这样的熔点，其优点可以举出：能减少高温时的短路，并能提高电池的安全性。即大电流通过端子而使端子或电池内部发热时、或由于外部加热而呈高温状态时，熔点在260℃以上的中间绝缘体层具有抑制端子之间的短路的作用。通过防止短路，能防止电池元件的温度上升不能被阻止时造成的破裂或着火(热失控)。由上述可知，中间绝缘体层的熔点在260℃以上为好，在265℃以上就更好，熔点最好在270℃以上。另外，外侧绝缘体层之所以最好具有260℃以上的熔点，是因为从外部加热时或在异常的情况下内部发热时，能保持电池的结构。
作为熔点在260℃以上的绝缘体，可以举出：聚酰亚胺、聚醚亚胺、芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚对二甲苯、聚醚醚酮、间规聚苯乙烯、液晶聚合物、聚酰亚胺、氟树脂、酚醛树脂等塑料材料、二氧化硅、Si3N4、氧化镁、氧化铝、莫来石等陶瓷材料、陶瓷材料和塑料材料的复合材料。
在本发明中，用DSC法求绝缘体层的熔点。具体地说，使用美国PERKIN ELMER公司制的示差扫描量热器“DSC7”，以5℃/分钟的速度升温，根据所获得的DSC曲线的吸热峰值，求出了熔点。
作为最内层的内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间的中间绝缘体层的厚度，最好根据外壳的强度和重量的大小来决定。具体地说，1微米以上、100微米以下为好，2微米以上、80微米以下更好，4微米以上、50微米以下为最好。
绝缘体层或内侧热塑性树脂层之所以采用聚偏二氯乙烯，是因为其防潮性、难燃性好。另外，由于采用聚偏二氯乙烯类树脂，可防止中间金属箔层的针孔造成的防潮性的下降。因此能提高电池的可靠性、以及生产率，有利于工业生产。
作为聚偏二氯乙烯类聚合物，可以举出：主要成分为偏二氯乙烯70～98重量％和能与偏二氯乙烯聚合的下述中的至少一种30～2重量％、其重量平均分子量为7万～15万范围内的单体共聚体，上述单体例如有：氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、其烷基的碳数从1到18的丙烯酸烷酯、无水马来酸、马来酸烷酯、衣康酸(亚甲基丁二酸)、衣康酸烷酯、醋酸乙烯等不饱和单体。其中，挤压成形为片状时，从挤压可加工性的观点看，最好是取成分为30～2重量％的氯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种和成分为70～98重量％的偏二氯乙烯的共聚体，更好的是8～2重量％的透水阻挡性、透气阻挡性好的丙烯酸甲酯和92～98重量％的偏二氯乙烯的共聚体。
另外，作为片状的聚偏二氯乙烯树脂，可以利用将上述聚偏二氯乙烯树脂的乳浊液被覆在聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚丙烯上而形成的所谓“K被覆膜”。
本发明的所谓端子，意指将电池元件和该电池外壳的外部电连接起来的导电性材料，该端子能够从被封闭的相对的热塑性树脂层之间或从设在重叠体上的孔(引出部位)将该外壳的外部和该电池元件电连接起来。作为本发明用的端子材料，可以举出：SUS、镍、铝、铜、或者镀镍的SUS、铁、铜/SUS被覆材料等金属、或导电性膜等。从电阻和强度的角度看，最好使用金属，从容易与外部装置、电路连接方面来说，最好用镍、铝或铜制作。另外，用铜或铝制作的端子最好。特别是作为锂电池的端子，对于阳极的氧化、阴极的还原来说，最好分别使用铝和铜制成的端子。在端子是铝和铜的情况下，与SUS这样的硬材料相比，使用时容易弯曲，在现有的外壳上容易发生短路。本发明使用的外壳能防止短路，非常有效。另外，通过将端子弯曲到热熔融粘接区域，能有效地使用电池的体积，还能提高能量密度。
另外，通过将表面粗糙化了的金属用作端子，能提高端子引出部位的熔融粘接密封强度，能大幅度提高该电池的密封性、耐漏液性。特别是在外壳内在电池元件的重叠体部分以外存在电解液的情况下，电解液进入端子和热塑性树脂层之间，界面的紧密粘接性降低，引起封闭性能下降的问题。将表面粗糙化了的金属用作端子，能有效地防止液体泄漏。最好使端子与内侧热塑性树脂层接触的表面的一部分粗糙化。使与内侧热塑性树脂层接触的表面部分粗糙化就更好，从生产率的角度看，也可以使该端子的整个表面粗糙化。
作为端子的形状，可以取长方状、带状、平板状、圈状、网状等形态，但不对它们作特别限定，可以根据电池的形状、材料等，取适当的形状。大小最好由端子的电阻、强度来决定。例如，在平板状端子的情况下，端子的厚度以5微米以上、100微米以下为好，6微米以上、80微米以下更好，最好为7微米以上、60微米以下。另外，端子的宽度以2mm以上、30mm以下为好，3mm以上、25mm以下更好，最好为4mm以上、20mm以下。但是，所使用的端子可以根据电池的大小、外壳的材料、通电时的电阻等，选择适当的大小即可，不特别限定于上述范围。
作为端子表面的粗糙化的方法，可以举出化学处理、机械处理等。
作为化学处理进行的表面粗糙化方法，可以举出用酸、碱等的溶液进行的刻蚀。例如，在铜的情况下，可以用氯化铁溶液、硝酸等进行刻蚀，在铝的情况下，可以用氢氧化钠溶液、磷酸溶液等进行刻蚀，在SUS的情况下，可以用硫酸进行刻蚀等方法。另外，也可以利用金属的氧化电位，通过在电解液中进行阳极氧化，使表面粗糙化。铜及铝等能容易地进行表面粗糙化，所以最好使用铜及铝等。
作为机械处理进行的表面粗糙化方法，可以举出：用锉刀、用乙烯聚合物粘结的砂轮、砂带抛光机、摩擦轮等切削金属表面的方法。
另外，作为其他粗糙化的方法，可以举出等离子体刻蚀等。金属表面的粗糙化方法不限定于上述的方法，可以根据端子的材料等，采用适当的方法。
作为金属表面的粗糙度的测定方法，可以采用触针式测定机、光波干涉式测定机等，但在本发明中，在端子为平板状的情况下，制作1.5×4.5cm的试片，采用触针式测定机(“alpha-step200”，美国，TENCOR INSTRUMENTS公司制)进行测定，其扫描宽度为0.4mm，扫描速度为1s/μm。另外，在端子为平板状以外的情况下，也采用光波干涉式测定机，可以按照JIS B0652-1973的标准进行测定。
在本发明中，所谓端子表面粗糙化的状态，意味着在平板状端子的情况下，用上述的触针式测定机获得的中心线平均粗糙度(Ra)为0.3微米以上或总指示跳动(TIR)为2微米以上。Ra最好是0.34微米以上、30微米以下，TIR最好是2.5微米以上、30微米以下。
另外，在端子为平板状以外的形状的情况下，所谓端子表面粗糙化的状态，是指最大中心线平均粗糙度(Rmax)为2微米以上，Rmax最好为2.5微米以上。
一般无水薄型电池中使用的外壳的透水量最好尽可能地低，作为本发明用的外壳，在1g/m2·24hr以下为好，在0.2g/m2·24hr以下更好，最好为0.1g/m2·24hr以下。如果将透水量超过1g/m2·24hr的外壳用于电池，则外壳内部的电池元件由于吸水而劣化，电池容量随之下降，很不好。另外，由于吸水，内部的电解质材料分解，随之产生气体。将无水氯化钙等吸水性材料封装在外壳内部，放置在规定的气氛中，然后通过测量重量的增加值，能求得外壳的透水量。
另外，制作本发明的电池时，在大气压以下也能通过热熔融粘接来封闭外壳的内部。因此外壳和电池元件的紧密粘接性高，能可靠地固定电池元件，而且能提高电池元件的放热量。作为封闭方法，可以举出：在封闭前通过气嘴，使外壳内部排气，然后进行封闭的方法；将该电池放置在密闭室内，对室内进行排气后，在密闭室内进行封闭的方法。
本发明的无水薄型电池，在电池元件为例如锂电池元件或锂离子电池元件、特别是锂离子电池元件的情况下有利。锂离子电池元件由结合在锂离子能移动的隔板上的正极及负极、电解质、端子及外壳构成。该电池具有活性物质结合在集电体上、集电体和端子结合的结构(例如参照美国专利笫4997732号)。
将端子结合在集电体上的方法，可以采用超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等，另外在组装电池元件之前或之后都可以进行结合。在本发明的电池中，包括这样的结构：在正极及负极各自的集电体上至少结合了一个或多个端子的结构；在电池元件内部以正极/隔板/负极为单元，将多个这样的单元并联或串联连接后，将端子结合在集电体的一部分上的结构。
另外，在本发明中，为了抑制内压上升，在外壳内部还可以备有二氧化碳吸收材料。因此能长期保持高气密性。
作为二氧化碳吸收材料可以举出以下几种：诸如LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Li2O、CaO、烧碱石棉剂等的I族、II族金属的氢氧化物或氧化物、或者利用分子筛4A、Zeolam A-4、Molecurite A-430等的可用作分子筛的人工沸石，二氧化碳吸收材料可有效地吸收二氧化碳，由于它是固体，所以容易处理。可以将它们以片或小颗粒、或粉末状态掺入nafion、玻璃纸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯类拉伸膜等透气性好的树脂膜中使用。另外，还可以直接分散在电解液中、固体电解质中或电极活性物质层中。
外壳内部的电池元件在过充电、大电流放电的情况下、或由于短路而引起异常反应时，往往伴随发生由电池元件内部的化学反应或温度异常上升产生的气体。这时，本发明的电池能抑制或降低外壳的膨胀造成的变形、降低安装利用它的机器的损伤，同时通过促进从电池元件向外壳的热传导，能抑制电池的失控反应，使电池处于安全状态。在本发明的电池中，为了抑制与内部的异常反应相伴随的气体的发生所造成的内压上升，可以设置这样的工作装置，即当在电池内部由于发生气体而使电池内部的压力比外部压力高时，至少能将一部分气体放出。作为该气体放出装置，例如将安全阀设置在外壳的一部分上是有效的。该安全阀具有与外壳的内外连通的结构，该安全阀的支撑部分固定在外壳上，该安全阀的开放孔具有利用弹簧或磁联接器封闭的结构。内部呈高压状态时，形成开放孔，因此气体被排放到外部。另外，利用该安全阀的开放装置，在高温时还能使安全阀的开放压力降低。作为安全阀的开闭装置，可以利用弹簧、压板、磁联接器等。利用这些开放装置，能根据开放孔的面积和施加的应力大小，设定开放压力。另外，作为另一种方法，也可以将在热熔融粘接区域内与内侧热塑性树脂层的粘接强度弱而薄的膜夹在内侧热塑性树脂层之间，来达到上述目的。
另外，本发明利用如下工作的装置，能切断电源，即该装置根据伴随电池内压的上升及/或电池内温度的上升而发生的变化，切断端子和电池元件的电气连接，即，当袋状外壳膨胀变形时，切断上述端子的一部分。利用该机构，电池异常工作时能阻止着火、爆炸、热失控，能提高电池的安全性。
作为利用外壳的膨胀变形来阻断电流的机构，例如可以举出：(1)由可以剥离的两层以上的金属平板重叠体构成端子，金属平板重叠体的最外一层与电池元件连接，另一层延伸到外壳的外部，分别固定在外壳上相对的内侧热塑性树脂层的各面上的结构，(2)将破裂强度低的区域设在端子的一部分上，将该区域的两侧分别紧密固定在外壳相对的内侧热塑性树脂层的上面和下面的结构，(3)将连接着电池元件的正极和负极的端子分别紧密固定在外壳上相对的内侧热塑性树脂层的上面和下面的结构。
在上述(1)的结构中，利用超声波焊、激光焊、点焊等金属焊接方法或导电性涂料涂敷粘接法，进行端子的金属重叠区域的端子间的结合，结合材料或结合方法可以根据结合面积的大小，调节金属平板间的强度。另外，在(2)的结构中，通过设置切入等的断面积小的区域，将破裂强度低的材料夹在中间，能调整电流阻断条件。在(3)的结构中，调节电极重叠体的集电体或激活物质层和端子的结合强度，能调节电流阻断条件。在这些结构中，在将端子切断部分的两侧中的任意一侧紧密固定在外壳上相对的内侧热塑性树脂层的上面或下面时，需要设有未紧密粘接部分。该未紧密粘接部分可以这样形成，例如使不容易与热塑性树脂紧密粘接的材料、例如聚四氟乙烯等氟树脂以片状或粉末状态附着在未紧密粘接部分的表面上，通过实施端子部分和内侧热塑性树脂层的紧密粘接工序，能形成紧密粘接固定部分、以及未固定部分。端子的破裂强度由于随着电池容量、结构的不同而变化，所以不限定，但应在10g～50kg的范围内。
另外，能将由于温度上升而阻断电源的元件(PTC元件)连接在端子的一部分上。由导电性填充物和绝缘性树脂构成的混合物构成该元件，利用导电性填充物和树脂的热胀系数的不同，具有在高温时增大电阻而阻断电流的功能。由于该元件通常由平板状金属/导电性填充物·树脂混合物/平板状金属构成，所以能将上述端子串联地连接在电池外壳内部或外部。另外，端子由两层以上的金属平板重叠体构成，利用导电性粘接剂或导电性胶带等的金属/导电性填充物/树脂的复合材料，将平板之间结合起来，能达到上述PTC元件的效果。例如，通过改变用于导电性材料的银、铜等金属粉和苯酚树脂、环氧树脂等的组成、混合比，改变胶带或粘接剂的面积，能设定电阻及电阻的急剧变化温度，因此能调节电池的内部电阻及工作温度。另外，不同金属之间的结合也容易，例如，在用导电性胶带将镍箔粘接在铝制的端子上的情况下，容易焊接，容易连接到外部机器上。另外，能代替上述的电流阻断部分的结构(1)的结合方法使用。
在将本发明用于锂电池或锂离子电池的情况下，用镍或铝作为正极集电体，用铜作为负极集电体。作为正极材料使用的活性物质，可以使用：LiCoO2等碱金属复合氧化物；MnO2等与其他金属氧化物或与氢氧化物的复合氧化物；V2O5等钒氧化物；Cr2O5等铬氧化物；TiS2、MoS2、FeS2等过渡性金属二元硫族化合物；NbSe3等过渡性金属三元硫族化合物；Chevrel相(AxMo6Y8，A＝Li、Cu，Y＝S、Se)；二元硫族化合物、聚吡咯等有机化合物、二硫化物的衍生物、以及它们的混合体等。
作为用于负极材料的活性物质，可以使用：金属锂、锂合金、焦碳、石墨等的能吸收锂的碳材料；锡类复合氧化物等金属氧化物的锂固溶体；能掺锂、而且能将其除去的导电性聚合物等。本发明的电池通过离子可以移动的隔板结合正极和负极，该隔板使用离子可以移动的材料。
作为电极之间的离子移动媒体，可以使用液态电解质、凝胶类电解质、固体电解质。其中，凝胶类电解质由高分子矩阵材料基体、有机溶剂、溶质构成，作为高分子基体材料，可以使用：聚偏氟乙烯类聚合体、聚丙烯腈类聚合体等，作为有机溶剂，可以使用：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ-丁酮、二甲氧基烷、四氢呋喃等，作为溶质，可以使用：LiClO4、LiPF6、LiBF4等。
以下，根据实施例及比较例，进一步详细说明本发明，但本发明不受它们的限制。
实施例1
将钴酸锂(LiCoO2；平均粒径为10微米)的粉末、碳黑加入并分散在含聚偏氟乙烯(作为粘接剂)5重量％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中，钴酸锂、碳黑、聚偏氟乙烯(干重量)的重量比分别为85重量％、8重量％、7重量％，将获得的混合物涂敷在厚度为15微米的铝片上，干燥后进行加热冲压，制成了膜厚为115微米、涂敷密度为2.8g/cm3的正极膜。
另一方面，将含聚偏氟乙烯5重量％的NMP溶液与平均粒径为12微米的焦碳(needle coke NC)粉末均匀地混合，获得浆液。焦炭、聚合物的干混合比分别为92重量％、8重量％。利用刮刀法，将该浆料涂敷在厚度为12微米的金属铜片上，干燥后进行加热冲压，制成了膜厚为125微米、涂敷密度为1.2g/cm3的负极膜。
利用挤压模温度为230℃的挤压成形机(日本国，东芝机械(株)公司制)，对六氟丙烯/偏氟乙烯共聚体树脂(含六氟丙烯5重量％)进行加热挤压成形，形成了膜厚为150微米的片。为了进行交联反应，用照射量为10Mrad的电子束对获得的片进行照射，然后在60℃下进行真空干燥，将生成的氟化氢(HF)气体除去。再用电子束照射该片(照射量为15Mrad)，然后在密闭容器内，将其浸渍在氟利昂HFC134a和水的混合物(重量比为99/1)中，在70℃、20kg/cm2的条件下，持续24小时(含液量：6.5重量％)后取出，立刻在210℃的加热炉中用180℃加热10秒钟，获得了膜厚为270微米的白色发泡体(发泡倍率为8倍)。用930型空气比较式比重计(日本国，东芝Beckman公司制)进行了测定，整个发泡体中封闭泡的体积占有率为87体积％。用浓度为1mol/l的LiBF4，将LiBF4溶解在碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、γ-丁酮(γ-BL)的混合溶剂(EC/PC/γ-BL重量比：1/1/2)中，获得了无水电解质溶液，再将该发泡体放入所获得的无水电解质溶液中，在100℃的温度下，将其浸渍并使其膨胀2小时，制成了复合高分子固体电解质，膨胀后的膜厚为350微米。在露点为-50℃以下的气氛中进行了以下操作。
将6cm×50cm的正极膜、6.5cm×52cm的复合高分子固体电解质膜及6cm×50cm的负极膜的涂膜面相对地重叠起来。用超声波金属焊接机[日本国，超声波工业(株)公司制USW-200Z38S]，作为端子将宽1cm、长10cm、厚50微米的硬质铝箔(Ra＝0.16微米，TIR＝0.73微米)结合在集电体表面上，将宽1cm、长10cm、厚50微米的硬质轧制铜箔(Ra＝0.07微米，TIR＝0.91微米)结合在集电体表面上。端子的安装位置在6cm的边上，端子的中心线从顶端到2cm和4cm的位置。将50cm长的电极重叠体每10cm折叠一次，共折成5折，制成了电池元件。
如图1(a)及(b)所示，按照下述的要领制作了重叠体。用聚氨酯类两层粘接剂，将18cm×14cm、厚15微米的延伸尼龙膜[日本国，出光石油化学(株)公司制，unilon]、18cm×14cm、厚7微米的铝箔、18cm×14cm、厚50微米的LDPE膜[日本国，出光石油化学(株)公司制，LS-700]粘接起来。在端子引出部位，将铝箔的18cm的边预先削去宽(平行于外侧边缘)11mm、深度0.5mm。在两折线11处将膜折成两折，使包括未削去铝的9cm和14cm两个边在内的共计三对相对的边分别从外缘算起重叠10mm的宽度，然后在140℃的温度下加热6秒钟，制作了密封的袋(外壳)。将上述电池元件装入该袋中，从袋口将端子取出，用1kg/cm2的压力，在120℃的温度下加热6秒钟，进行了封闭。在端子引出部位，热熔融粘接区域从外缘算起宽为10mm。如上所述，铝层的各缺少部分都被削去宽11mm、深度0.5mm。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制  系统金属显微镜BHT]，进行了缺少部分的深度的确认，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，在60℃、90％RH(相对湿度)的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
实施例2
如图2(a)及(b)所示，按照下述的要领制作了制造外壳用的重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×13cm、厚9μm的铝箔、和18cm×14cm、厚50微米的L-LDPE膜[日本国，出光石油化学(株)公司制，LS-700C]重叠粘合起来。在制成的重叠体的端部，将铝削去宽18cm、深度10mm。用切断刀切去热塑性树脂层及绝缘体层的一部分，使缺少部分的深度为0.2mm[因此，如图2(a)所示，重叠体的尺寸为18cm×13.02cm]。在l2处将膜折成两折，使未削去铝的9cm的边和13.02cm的边的周围若分别从外缘算起宽为10mm，在140℃的温度下加热6秒钟，制成了袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，从重叠膜的袋口将该端子取出，用1kg/cm2的压力，在120℃的温度下加热6秒钟，进行了封闭。在端子引出部位，热熔融粘接区域从外缘算起宽为3mm，铝层被削去宽9mm、深度0.2mm的大小。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制，系统金属显微镜BHT]，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]，进行了缺少部分的深度的确认。制作了5个图2(c)所示的电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，热熔融粘接区域宽度为10mm，在140℃的温度下加热6秒钟，将袋密封。在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
实施例3
如图3(a)及(b)所示，用两层聚氨酯类粘接剂，将18.9cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，MelinexS)、17.9cm×13cm、厚20微米的铝箔、和18.9cm×14cm、厚30微米的聚乙烯-乙烯醇[日本国，(株)Kuraray公司制，EF-HS]重叠起来。在制成的重叠体的各边，将热塑性树脂层及绝缘体层切去，以便使铝缺少部分的深度为0.5mm[因此，如图3(a)所示，重叠体的尺寸为18cm×13.1cm]。在l3处将膜折成两折，使一侧为9cm的边和两个13.1cm的边共3个边各自的宽度为10mm，在140℃的温度下加热6秒钟，制成袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入该袋中，用1kg/cm2的压力，在135℃的温度下加热5秒钟，进行了封闭。在端子取出口处，热熔融粘接区域的宽度为10mm，铝层沿外缘的全长被削去深度0.5mm的大小。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制，系统金属显微镜BHT]，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]，进行了缺少部分的深度的确认。制作了5个图3(c)所示的电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，热熔融粘接区域宽度为10mm，在140℃的温度下加热6秒钟，将袋封闭。在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
实施例4
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12.5微米的聚酰亚胺膜(日本国，东丽-杜邦公司制，Kapton)、18cm×13cm、厚20微米的铝箔、和18cm×14cm、厚30微米的热熔融粘接性聚对苯二甲酸丁二酯[日本国，积水化学工业(株)公司制，Estina]重叠粘合起来。用DSC法在聚酰亚胺的非熔点制作的重叠体的端部，形成宽18cm、深度10mm大小的铝缺少部分。在18cm的边上将膜折成两折，不缺少铝的边从外缘算起宽为10mm，在180℃的温度下加热8秒钟，制成袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，从重叠膜的袋口将端子取出，在185℃的温度下加热5秒钟，将口封闭。在端子取出口，热熔融粘接区域宽为20mm，铝层沿外缘部分全长被削去深度10mm的大小。使用刻度为1mm的直尺进行了缺少部分的深度的确认。
制作了5个电池。全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。在4.2V的充电状态下，使容量为900mAh的电池断路时，从端子和重叠膜的粘接部分喷出了气体，但未引起膜着火。另外，用850mAh的电池，进行1.8A的恒流充电时，喷出了气体，但未引起膜着火。
实施例5
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×13cm、厚9微米的铝箔、和18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠起来。在所制作的重叠体的外缘，将铝削去宽18cm、深度10mm的大小。在18cm的边上将膜折成两折，不缺少铝的边从外缘算起宽为10mm，在180℃的温度下加热8秒钟，制作了袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，从重叠膜的袋口将该端子取出，在180℃的温度下加热8秒钟，将口封闭。在端子取出口，热熔融粘接区域宽为20mm，铝层沿外缘部分全长被削去深度10mm的大小。使用刻度为1mm的直尺进行了缺少部分的宽度的确认。
制作了10个电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，热熔融粘接区域宽度为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，将袋封闭。在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
实施例6
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×14cm、厚9微米的铝箔、18cm×14cm、厚25微米的芳香族聚酰胺膜[日本国，旭化成(株)公司制，Aramica]、和18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠粘合起来。用定速伸长型伸长测定器(日本国，岛津制作所社制DSS-500)测定了芳香族聚酰胺膜的拉伸弹性模量为1500kg/mm2。另外，压缩弹性模量为200kg/mm2。在18cm的边上将膜折成两折，使所获得的重叠体的9cm的一个边和14cm的2个边宽为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，制作了袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入该袋中，在180℃的温度下加热6秒钟进行封闭。端子引出部位的外壳外缘部分如图4(a)及(b)所示，将环氧树脂粘接剂[日本国，Cemedine(株)公司制，Cemedine EP-007]涂敷在宽5mm、厚15微米的芳香族聚酰胺膜[日本国，旭化成(株)公司制，Aramica]上，在外壳的外缘平半分地折弯而粘接起来，预先进行了绝缘处理。在端子引出部位，热熔融粘接区域的宽度为10mm，绝缘体的宽度(平行于外缘部分)为15mm，深度为2.5mm的大小。
制作了5个电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
实施例7
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×14cm、厚9微米的铝膜、18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、和18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠粘合起来。用定速伸长型伸长测定器(日本国，岛津制作所制，DSS-500)测定了聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸弹性模量为400kg/mm2。在18cm的边上将膜折成两折，使所获得的重叠体的9cm的一个边和14cm的2个边宽为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，制作了袋。将预先添加了硬化剂No.5的酰胺-亚酰胺酯类清漆[日本国，日东电工(株)公司制，Nitron V-800]涂敷在端子引出分的外壳端部，在100℃的温度下，静置15分钟，进行了绝缘处理。将与实施例1同样制作的电池元件装入该袋中，在180℃的温度下加热6秒钟进行封闭。在端子引出部位，热熔融粘接区域的宽度为20mm，在绝缘体外缘全长深度5mm的大小处涂敷绝缘涂料。
制作了5个电池。封闭时未发生短路。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
实施例8
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚25微米的芳香族聚酰胺膜[日本国，旭化成(株)公司制，Aramica]、18cm×13cm、厚25微米的铝箔、18cm×14cm、厚25微米的芳香族聚酰胺膜[日本国，旭化成(株)公司制，Aramica]、和18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠粘合起来。用DSC法未求到芳香族聚酰胺膜的熔点。在所制作的重叠体的外缘形成宽18cm、深度10mm大小的铝缺少部分。在18cm的边上将膜折成两折，不缺少铝的9cm的边和14cm的两个边的宽度为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，制作了袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入该袋中，在180℃的温度下加热6秒钟进行了封闭。在端子取出口，热熔融粘接区域宽为20mm，铝层沿外缘部分全长被削去深度10mm的大小。使用刻度为1mm的直尺进行了缺少部分的宽度的确认。
制作了5个电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制HJ-101SM6]进行了充放电，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，使容量为910mAh的电池呈断路状态，虽然从端子和重叠膜的粘接部分喷出了气体，但未引起膜着火。另外，用850mAh的电池，进行1.8A的恒流充电时，虽然喷出了气体，但未引起膜着火。
实施例9
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚25微米的聚苯硫醚膜[日本国，东丽(株)公司制，Torelina]、18cm×14cm、厚25微米的铝箔、18cm×14cm、厚25微米的聚苯硫醚膜、和18cm×14cm、厚20微米的聚乙烯-乙烯醇膜[日本国，(株)Kuraray公司制，Eval]重叠起来。用DSC法求得的聚苯硫醚膜的熔点为285℃。在18cm的边上将膜折成两折，从外缘算起宽度为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，制作了袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，从重叠膜的袋口将端子取出，在180℃的温度下加热6秒钟将口封闭。封闭后将Kapton粘接胶带[日本国，(株)寺冈制作所制]贴在端子引出部位的重叠膜的外缘上。在端子引出部位，热熔融粘接区域的宽度为10mm，绝缘体的宽度为40mm，深度为2.5mm的大小。制作了10个电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
在4.2V的充电状态下，使容量为890mAh的电池呈断路状态，虽然从端子和重叠膜的粘接部分喷出了气体，但未引起膜着火。另外，用900mAh的电池，进行1.8A的恒流充电时，虽然喷出了气体，但未引起膜着火。
实施例10
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚25微米的聚乙烯醇膜[日本国，(株)Kuraray公司制，Kuraray Vinylon膜]、18cm×13cm、厚25微米的铝箔、18cm×14cm、厚25微米的聚醚醚酮膜[日本国，三井东压(株)公司制，TALPA-2000]、和18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠起来。用DSC法求得的聚醚醚酮膜的熔点为334℃，聚乙烯醇膜的熔点为230℃。所制作的重叠体在外缘使铝缺少宽18cm、深度为10mm的大小。在18cm的边上将膜折成两折，不缺少铝的边从外缘算起宽度为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，制作了袋。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，从重叠膜的袋口将端子取出，在180℃的温度下加热6秒钟将口封闭。在端子取出口，热熔融粘接区域的宽度为20mm，铝层沿外缘全长缺少深度为10mm的大小。用刻度为1mm的直尺进行了缺少部分深度的确认。
制作了5个电池。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。在4.2V的充电状态下，即使进行了将端子折弯的操作，也未发生由于短路造成的电压下降，未发热。另外，也未发现漏液现象。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。在4.2V的充电状态下，呈250℃的断路状态时，虽然从端子和重叠膜的粘接部分喷出了气体，但未引起膜着火。
实施例11
用与实施例8相似方式制作电池。不同的是，如下制作重叠体：用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12.5微米的聚酰亚胺膜(日本国，东丽-杜邦公司制，Kapton)、18cm×13cm、厚20微米的铝箔、18cm×14cm、厚25微米的聚苯硫醚膜、18cm×14cm、厚60微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠粘合起来(用DSC法发现聚酰亚胺没有熔点)。其结果，获得了具有与实施例8相同特性、性能的电池。
实施例12
将与实施例1同样制作的6cm×50cm的正极涂膜、7cm×54cm的聚乙烯隔板[日本国，旭化成工业(株)公司制，Hipore U-2]、与实施例1同样制作的6.5cm×51cm的负极涂膜重叠起来，浸渍在1.5M的LiBF4/碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ-丁酮的1∶1∶2的混合溶液中。将长10cm、宽1cm、厚50微米的铝箔表面粗糙化了的正极(Ra＝0.4微米、TIR＝2.8微米)、以及长10cm、宽1cm、厚35微米的铜箔表面粗糙化了的负极(Ra＝1.2微米、TIR＝6.5微米)分别通过超声波焊接而结合在集电体切片的短边一侧，与该集电体的结合部分从顶端算起长度为1cm。将该电极重叠体折成5折。用与实施例5同样的重叠体制作了电池。所制作的电池未引起漏液。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电时，获得的电池的平均放电容量为900mAh。将该电池在95℃的高温下放置了48小时，未观察到从封闭部分的漏液。另外，在室温下保存一个月以上的长时间内，也未看到漏液。
实施例13
与实施例11同样地制作了重叠体。
所制作的重叠体在外缘缺少宽18cm、深度10mm大小的铝。在18cm的边上将膜折成两折，不缺少铝的边宽度为10mm，在180℃的温度下加热6秒钟，制作了袋。这时，在一个地方将宽5mm、长15mm、厚10微米的SUS箔夹在热塑性树脂层之间，进行了热熔融粘接。在实施例1中除了如下改变端子以外，与实施例1同样地制作了电池元件。即，取用表面被粗糙化了的宽10mm、厚50微米的铝箔(Ra＝0.4微米、TIR＝2.8微米)共两个(长8cm的箔和长3cm的箔)，用1cm见方的导电性两面胶带[日本国，(株)寺冈制作所制，WMFT]将该长8cm的箔和长3cm的箔粘接在正极上，且使其从顶端算起的1cm长的部分相重叠，另外，在185℃的温度下，加热粘接5秒钟，制成长10cm(端子两端的电阻为10mΩ)的端子，另外，用超声波金属焊接机[日本国，超声波工业(株)公司制，USW-200Z38S]，将表面被粗糙化了的长10cm、宽1cm、厚35微米的铜箔(Ra＝1.2微米、TIR＝6.5微米)结合在负极上，且结合在集电体切片的短边一侧，与该集电体的结合部分从顶端算起长度为1cm。除此以外，与实施例1同样地制作了电池元件。将电池元件装入原先制作的袋中，将端子从重叠膜的袋口取出，在180℃的温度下加热6秒钟将口封闭。这样制作了5个电池。在端子取出口，热熔融粘接区域的宽度为20mm，铝层沿外缘全长缺少深度为10mm的大小。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制  系统金属显微镜BHT]，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]，进行了缺少部分的深度的确认。在该电池中，USU和聚丙烯的粘接强度弱，作为安全阀工作。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电，全部充放电正常，获得的电池的平均放电容量为900mAh。进行了900mA的恒流充电，充电3小时，电池的厚度只膨胀了1.5倍，未引起破裂、着火。
实施例14
与实施例5同样地制作了重叠体。
将18cm的边折成两折，在从重叠体的中心线(两折线)算起2cm的位置，将表面被粗糙化了的长10cm、宽1cm、厚35微米的铜箔(Ra＝1.2微米、TIR＝6.5微米)的长2.5cm的部分与外壳重叠，通过180℃6秒钟加热而粘接在外壳的热塑性树脂层上。另外以上述重叠体的中心线(两折线)为基点，将宽1cm的Kapton粘接胶带[日本国，(株)寺冈制作所制]平行于外壳的缺少铝的边、而且使该带的外缘距离外壳的外缘为1.5cm，粘贴在熔融粘接了端子的面上。但是，在与端子重叠的部分及距离中心线最远的外缘1cm的部分将胶带削除。与实施例1同样地制作了电池元件。负极集电体上也使用表面被粗糙化了的厚35微米的铜箔(Ra＝1.2微米、TIR＝6.5微米)。使结合在负极集电体上的端子比电极重叠体长出1.5cm，将其余部分切掉。将从该电池元件的负极伸出的端子和安装在热塑性树脂层上的端子重叠1cm的宽度并置于电池元件上，用超声波金属焊接机[日本国，超声波工业(株)公司制，USW-200Z38S]对铜端子的2.5mm×5mm的面积加重3Kg，焊接了0.1秒。将重叠体弯曲后，在端子引出部位以外宽10cm、在端子取出口宽25cm，通过180℃6秒钟加热进行了热熔融粘接。这样制作了5个电池。在该状态下，Kapton胶带和聚丙烯不熔融粘接，预先安装在热塑性树脂层上的端子呈被熔融粘接在与外壳的面相对的面上的状态，该与外壳的面相对的面被熔融粘接在电池元件一侧的端子上。用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充放电，获得的电池的平均放电容量为900mAh。进行了900mA的恒流充电，充电2.5小时后，外壳膨胀，电池的厚度变成了2倍，无电流。不能进一步充电，未引起破裂、着火。
比较例1
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×14cm、厚9微米的铝箔、18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、和18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠起来。所制作的重叠体的外缘使铝层露出。在18cm的边上将膜折成两折，从外缘算起宽度为10mm，用180℃加热6秒钟，制成了袋。将袋口切出1mm的宽度，使端面对齐，使金属层和热熔融粘接层、绝缘体层的宽度相同。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，将端子从重叠膜的袋口取出，在180℃的温度下加热6秒钟将口封闭。这样制作了5个电池。在端子取出口，热熔融粘接区域的宽度为20mm。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制  系统金属显微镜BHT]，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]，观察了端子和外壳的边界，观测到聚丙烯熔出的宽度为0.05mm。注意不要将端子弄弯，用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制HJ-101SM6]进行了充电，虽然充电正常，但在4.2V的充电状态下，进行将端子弯曲的操作时，由于短路而造成电压下降，且发热。弯曲的端子之间的电阻为2MΩ。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，宽10mm，用140℃加热6秒钟，将袋封闭。在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
比较例2
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚25微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×14cm、厚12微米的铝箔、18cm×14cm、厚15微米的延伸聚四氟乙烯膜[日本国，出光石油化学(株)公司制，Unilon]、和18cm×13cm、厚50微米的L-LDPE膜[日本国，出光石油化学(株)公司制，LS-700C]重叠起来。所制作的重叠体的外缘使铝层露出。在18cm的边上将膜折成两折，从外缘算起宽度为10mm，用180℃加热6秒钟，制成了袋。将袋口切出1mm的宽度，使端面对齐，使金属层和热熔融粘接层、绝缘体层的宽度相同。将与实施例1同样制作的电池元件装入所制作的袋中，将端子从重叠膜的袋口取出，在120℃的温度下加热6秒钟将口封闭。在端子引出部位，热熔融粘接区域的宽度为20mm。这样制作了5个电池。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制，系统金属显微镜BHT]，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]，观察了端子和外壳的边界，观测到L-LDPE膜熔出的宽度为0.07mm。注意不要将端子弄弯，用电池充放电特性测定装置[日本国，北斗电工(株)公司制，HJ-101SM6]进行了充电，虽然充电正常，但在4.2V的充电状态下，进行将端子弯曲的操作时，由于短路而造成电压下降，且发热。弯曲的端子之间的电阻为100MΩ。
另外，在相同的外壳中装入了无水氯化钙20g，以代替电池元件，宽10mm，用140℃加热6秒钟，将袋封闭。在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，但重量增加不足1mg。
比较例3
按照下述的要领制作了重叠体。
用两层聚氨酯类粘接剂，按顺序将18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、18cm×11.8cm、厚9微米的铝箔、18cm×14cm、厚12微米的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本国，ICI日本公司制，Melinex S)、和18cm×14cm、厚40微米的聚丙烯膜[日本国，二村化学工业(株)公司制，太阁FC]重叠起来。在18cm的边上将膜折成两折，使不缺少铝的边从外缘算起宽度为10mm，用180℃加热6秒钟，制成了袋。在端子引出部位，热熔融粘接区域的宽度为20mm，使铝层沿外缘的全长缺少深度22mm的大小。使用光学显微镜[日本国，Olympus工业(株)公司制，系统金属显微镜BHT]，该显微镜采用刻度为0.01mm的物镜显微测量仪[日本国，Olympus工业(株)公司制]，进行了缺少部分的深度的确认。将无水氯化钙20g装入袋中，宽20mm，用140℃加热6秒钟，将袋封闭。在60℃、90％RH的条件下，放置了三个月，发现重量增加了640mg。
将与实施例1同样制作的电池元件装入这样制作的袋(外壳)中，制成了900mAh的电池。在4.2V充电状态下，放置了3个月，该电池的容量下降到实施例5的电池容量的80％。
实施例15
将LiCoO2电极(将重量份为100的平均粒径为5微米的LiCoO2、作为黏合剂的重量份为3的聚偏氟乙烯及重量份为3的乙炔炭黑加入并分散在N-甲基吡咯烷酮中，将其涂敷在厚15μm的铝集电体上，加热挤压而成的膜厚为110微米的单面涂片)作为正极，按照宽29mm、长110mm的尺寸切断后，沿长度方向剥去宽10mm的电极活性物质，露出铝集电体。将石墨电极[将重量份为100的平均粒径为10微米的石墨MCMB(日本国，大阪天然气(株)制)、溶解了按固体部分换算的重量份为2的苯乙烯-丁二烯乳胶的水分散液及重量份为0.8的羰甲基纤维素的水溶液混合起来，获得了均匀分散在水中的浆液，将该浆液涂敷在12微米的铜集电体上，加热加压而获得的膜厚为85微米的单面涂片]切成宽30mm、长110mm的大小，沿长度方向剥去宽9mm的活性物质层，露出铜集电体。
用电子束(照射量10Mrad)照射六氟丙烯/偏氟乙烯共聚体(六氟丙烯的含量为3重量％，美国，Elf Atochem北美公司制Kynar 2850)树脂的主片(膜厚50微米)，进行交联处理。获得交联处理的片后，将其浸渍在氟利昂(HFC-134a，重量比为7)的溶液中，之后加热延伸处理后获得发泡体片(发泡倍率为4倍，膜厚为60微米)。作为电解液，将LiBF4溶解在按照1∶1的体积比混合起来的碳酸亚乙酯、γ-丁酮的溶液中，获得了LiBF4 1.5摩尔/升的溶液，将多泡体片浸渍上述的溶液中，获得了固体电解质(电解液含量为75重量％，平均膜厚为65微米，宽102mm的长尺寸的片)。
将该片切成102×32mm的长方形，作为隔板。用滚动涂敷器将上述电解液涂敷在电极表面上。正极上的涂敷量为30g/m2，负极上的涂敷量为40g/m2。将上述的正极、隔板、负极按照顺序这样重叠起来，即，从负极活性物质层不向正极活性物质层暴露地通过隔板使活性物质层相对，另外使铜集电体朝向与铝集电体露出的一侧相反的一侧重叠起来，用加热滚筒式层压装置(滚筒温度130℃，滚筒速度600mm/min)使重叠层一体化。这样处理，制成了8个电极重叠体。将这8个电极重叠体按照正极/负极/负极/正极/正极/负极……的顺序重叠起来，以便形成只露出铝集电体的一侧和只露出铜集电体的一侧，通过超声波焊接，使各个集电体的重合部分的中央部分结合成3mm的见方，形成了电极重叠体。
其次，将宽10mm、长30mm的铜及铝片(厚30微米)作为端子用，通过超声波焊接(焊接部分为3mm见方)，将其固定在上述超声波焊接部分。
将聚合物薄片(按顺序将聚对苯二甲酸乙二酯膜25微米、偏氯乙烯薄片25微米、金属铝薄片12微米、聚丙烯50微米重叠起来的薄片)加工成袋状外壳，将获得的电极重叠体插入该外壳中，使铝端子及铜端子伸出到外部，将该铝端子及铜端子的面分别热熔融粘接固定在袋状外壳的内侧面的上表面及下表面的聚丙烯树脂层上，然后一边抽真空、一边将开口部分热熔融粘接封闭起来(封闭宽度为3mm)，另外，利用实施例7中使用的酰胺-亚酰胺酯类清漆和硬化剂，预先进行绝缘处理，制成了电池。
将端子连接在充电机上进行充放电试验(230mA恒流、4.2V恒压充电，230mA恒流放电)的结果，初次放电量为730mAh，平均电压为3.7V(2.7Wh)，能反复进行充放电。
使热电偶紧贴在充电状态下的该电池外壳表面中心部分及热熔融粘接了端子的外壳封闭部分的表面上，将该电池的电极端子连接在充放电机上，用2880mA的电流进行了恒流恒压充电(电压15V)，过充电的结果，约19分钟后外壳膨胀，再过15秒后电极端子被切断，不能通电，电池的温度下降。这时电池端子附近的最大温度为38℃，电池外壳中心部分的最大温度为42℃。
工业上利用的可能性
本发明的无水薄型电池，由于其特定的结构，不仅重量轻、厚度薄、形状的自由度好，而且防潮性及气密性好，端子引出部位周围也没有短路危险。因此，本发明的无水薄型电池能作为容量高、且可靠性和安全性高的小型轻量电池(例如便携式机器用的电池)使用，特别有利。

Claims (15)

1.一种无水薄型电池，它包括：含有正极、负极、以及夹在正极和负极之间的无水电解质的电池元件(a)；内部具有该电池元件(a)、且被熔融粘接密封的袋状外壳(b)；以及电连接在正极及负极上的至少一对端子(c)，
所述袋状外壳由包括内侧热塑性树脂层(1)、中间金属箔层(2)及外侧绝缘体层(3)的至少三层的重叠体对置而形成，
所述内侧热塑性树脂层(1)由选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、乙烯基乙醇聚合物、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚酯共聚物、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚氧化物、缩甲醛化聚乙烯醇、丙烯酸改性聚乙烯、丙烯酸改性聚丙烯的热塑性树脂构成；
所述中间金属箔层(2)由选自铝、铝合金、SUS、镍和铜的金属构成；
所述外侧绝缘体层(3)由选自聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚氧化物、含玻璃纤维尼龙、玻璃纸、聚烯醇、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、芳香聚酰胺、聚苯撑硫、聚醚砜、聚对二甲苯、聚醚醚酮、间规聚苯乙烯、液晶共聚物、氟树脂和酚醛树脂的绝缘材料构成，且所述外侧绝缘体层(3)的熔点比所述内侧热塑性树脂层(1)的熔点高；
所述袋状外壳沿该袋状外壳的外周部分有长形的热熔融粘接区域，在该热熔融粘接区域中，所述内侧热塑性树脂层(1)的相对的面互相被热熔融粘接起来，由此形成该袋状外壳的热熔融粘接密封部分，所述中间金属箔层(2)具有在所述袋状外壳的热熔融粘接区域中的长形的外周区；
所述端子通过位于上述熔融粘接区域中的端子引出部位，延伸到所述袋状外壳之外，
其中：该无水薄型电池满足以下两个特征(α)及(β)中的任意一者或两者：
(α)在所述袋状外壳的所述长形的热熔融粘接区域中，至少在端子引出部位的周围，所述中金属箔层(2)的长形外周区具有切口部分，所述端子通过该切口部分延伸，其中，从所述中间金属箔层的长形外周区的宽度方向上看，且从所述袋状外壳的外缘起算，每个切口部分具有一定的宽度方向上的深度；所述中间金属箔层(2)的未切掉的部分仍留在所述长形的热熔融粘接区域中，且所述中间金属箔层的长形外周区的剩余的未切掉的部分的宽度至少是所述长形的热熔融粘接区域中的所述内侧热塑性树脂层(1)的厚度的10倍；
(β)从重叠体的厚度方向上看，至少在端子引出部位的周围的部分，对所述袋状外壳的外缘的表面进行绝缘处理。
2.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述热熔融粘接区域的宽度为1mm～50mm。
3.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述中间金属箔层的每个切口部分的深度为0.1mm以上，而且为上述热熔融粘接区域的宽度的80％以下。
4.根据权利要求3所述的无水薄型电池，其特征在于：上述中间金属箔层的每个切口部分的深度为0.5mm以上，而且为上述热熔融粘接区域的宽度的50％以下。
5.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述中间金属箔层的每个切口部分的宽度为所述端子引出部位处的端子的断面的周长的二分之一以上。
6.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述外侧绝缘体层的熔点在260℃以上。
7.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述外侧绝缘体层具有300kg/mm2以上的拉伸弹性模量及50kg/mm2以上的压缩弹性模量两者中的任意一者或两者。
8.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：在上述内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间至少设有一层中间绝缘体层。
9.根据权利要求8所述的无水薄型电池，其特征在于：在上述内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间设置的至少一层中间绝缘体层的熔点在260℃以上。
10.根据权利要求8所述的无水薄型电池，其特征在于：在上述内侧热塑性树脂层和中间金属箔层之间设置的至少一层中间绝缘体层具有300kg/mm2以上的拉伸弹性模量及50kg/mm2以上的压缩弹性模量两者中的任意一者或两者。
11.根据权利要求1或8中的任意一项所述的无水薄型电池，其特征在于：上述热塑性树脂层及绝缘体层中的至少一层是由聚偏二氯乙烯树脂构成的。
12.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述端子由铝或铜制成。
13.根据权利要求12所述的无水薄型电池，其特征在于：上述端子表面的至少一部分被粗糙化。
14.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：还含有在上述袋状外壳膨胀变形了的情况下工作以将上述端子的至少一部分切断的装置。
15.根据权利要求1所述的无水薄型电池，其特征在于：上述电池元件是锂离子二次电池元件。
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