WO1998042036A1 - Pile mince non aqueuse - Google Patents

Description

明 細 書 非水系薄型電池 技術分野

本発明は、 新規な非水系薄型電池に関する。 さ らに詳しく は、 本発明は、 電池素子を内部に含み且つ融着シールされた 袋状外装体と、 電池素子の正極及び負極に電気的に連結され た端子とを含む非水系薄型電池であって、 袋状外装体は、 内 側熱可塑性樹脂層、 中間金属箔層及び外側絶縁体層の少なく とも 3層からなる積層体から作られており 、 且つ、 該袋状外 装体の外縁部に沿って該内側熱可塑性樹脂層の面を相対向さ せて熱融着して形成した長形の熱融着領域を有していて、 そ れによ り袋状外装体の融着シール部が形成されておリ 、 端子 は、 外装体の上記融着シール部の端子取出し部位を通って外 装体の外側に延びてぉリ、 更に次の 2つの特徴 （ α ) 及び

( β ) のいずれか 1つ又は両方を満足する非水系薄型電池に 関する。

( a ) 上記袋状外装体の熱融着領域中に存在する中間金属 箔層部分は、 幅が該熱融着領域中の内側熱可塑性樹脂層の厚 みの少なく と も 1 0倍であ り 、 且つ、 外装体の外縁部端面側 で、 少なく と も端子取出し部位周辺の部分において、 幅方向 の所定の奥行だけ欠損部を有している。 ( β ) 外装体の外縁部端面が、 少なく と も端子取出 し部位 の周辺の部分において絶縁処理されている。

本発明の非水系薄型電池は、 その特定の構造にょ リ 、 軽量 で厚みが小さ く 且つ形状の 自 由度に優れるのみならず、 防湿 性及び気密性に優れ、 しかも端子取出 し部位周辺での短絡の 危険がない。 従って、 本発明の非水系薄型電池は、 高容量で ぁ リ且つ安全性の高い小型軽量電池 （例えば携帯機器用の電 池） と して特に有利に用いる こ とができ る。 従来技術

携帯機器などの電池応用機器の軽量化、 薄型化に伴い、 搭 載する電池の軽量化、 高容量化が図られてきた。 例えば、 非 水系電解質を用いた リ チウム電池、 リ チウムイオン二次電池 は、 リ チウムの卑な酸化還元電位を利用 した高容量の電池と して数多く 使用 されている。 従来、 このよ う な電池の外装体 と しては、 金属板を用途に応じて円筒型、 角型、 コイ ン型な どに成形した容器が用いられてきた。 しかしながら、 金属製 の外装体を用いた電池の軽量化は難しく 、 且つ成形可能な電 池形状が限られていた。

一方、 金属箔と樹脂フ ィ ルムを主体と した積層体からなる 電池用外装体を用いた電池は、 上記の金属板を用いた電池に 比べ軽量でぁ リ 、 かつ形状の 自 由度に優れ、 薄型化が容易で ある。 また、 電池を製造する際の封止工程も容易である。 上 記のよ う な積層体を用いた非水系一次電池と しては、 例えば 日本国特開昭 6 0 — 1 0 0 3 6 2 号公報、 日本国特開平 1 一 1 1 2 6 5 2号公報などに開示されてお リ 、 固体電解質電池 と しては、 例えば、 日本国特開昭 6 0 — 4 9 5 6 8号公報、 英国特許第 8 3 2 9 1 1 6 号公報な どに開示されている。 こ れらの電池はいずれも金属箔層 Z熱可塑性樹脂層の 2層、 あ るいは、 絶縁体層/金属箔層/熱可塑性樹脂層の 3層からな る積層体を用いた外装体を有する。 このよ う な電池において 電池素子は、 上記のよ う な積層体からなる熱可塑性樹脂層を 内側に有する袋状外装体で覆われてお り 、 相対向する内側の 熱可塑性樹脂層が互いに熱融着される こ と によって封止され ている。 更に、 S U S フ ィ ルム等から作られた端子が、 熱融 着されている相対向する 2つの熱可塑性樹脂層の間から外部 に出ている。

従来の電池用外装体において、 外装体に用い られる積層体 中の金属箔層は水蒸気を遮蔽し、 絶緣体層は金属箔層を保護 する効果がある。 金属箔層にはアル ミ ニ ウ ム等、 熱可塑性樹 脂層にはアイオノマ ー 、 ポ リ エチレン、 ポ リ プロ ピレン等、 また、 絶縁体層には、 ポ リ プロ ピ レン、 ポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト等が用いられている。 しかしなが ら、 このよ う な積 層体を電池の外装体に用いた場合には、 以下の問題が生じる 外装体を封止するための熱融着を行う 際に、 積層体中の金属 箔層と端子が短絡し易い。 また電池作成後、 外装体の端面に 露出している金属箔層と端子の接触によって生じる短絡頻度 が高い。 これらのこ とは、 電池の製造時ならびに使用時の信 頼性、 安全性に関わる重大問題である。

熱融着時の短絡を防ぐ方法と して、 金属箔層と熱可塑性樹 脂層の間に熱融着時に溶融しない絶縁層を設ける方法 （日本 国特開昭 6 0 — 8 6 7 5 4号公報、 日本国特開平 4 一 5 8 1 4 6号公報） が開示されている。 しかし、 いずれの電池にお いても、 製造ざれた電池の外装体の外縁部端面に露出してい る金属箔層と端子の接触によって生じる電池素子の電極間の 短絡は解決されていない。

更に、 端子と熱可塑性樹脂層の間に熱融着時に溶融しない 絶縁体を配置する場合、 熱融着時に、 熱可塑性樹脂層と絶縁 体の接着性が不十分となり 、 気密性、 防湿性が低下する。 ま た、 製造工程も煩雑となる。 端子取出し部位周辺の部分の熱 融着領域が金属箔層を欠損している外装体を用いる電池 （日 本国特開平第 3 — 6 2 4 4 7号公報、 欧州公開第 3 9 7 、 2 4 8号公報） も公知であるが、 このよ うな電池には、 熱融着 されておらず、 且つ、 金属箔層が欠損している外装体の部分 が存在するため、 二次電池のよ う に長期に渡る作動安定性が 求められる場合、 水蒸気などの電池性能を低下させる物質の 侵入、 電解液溶媒分子などの飛散が問題となる。 また、 電池 作成後に熱硬化性樹脂で電池を覆う方法 （日本国特開昭第 6 0— 4 9 5 6 8号公報） も開示されているが、 この方法は金 属箔層と端子との短絡を防ぐこ とが可能であるが、 硬化時の 温度による電池素子への影響がある。 発明の概要

本発明者らは、 上記の従来技術の困難な問題点がなく 、 金 属箔層と端子との短絡を防ぎ、 且つ、 加工性、 気密性、 防湿 性に優れた積層体からなる電池用外装体を用いた非水系薄型 電池を開発すべく鋭意研究を行った。 その結果、 積層体を熱 融着するこ とによって作られ、 且つ、 袋状外装体のその端子 取出し部位の周辺部分が次の 2つの特徴 （ α ) 及び ( β ) の いずれ力 1つ又は両方を満足する袋状外装体を非水系薄型電 池に用いることによ リ 、 上記問題点が克服されるこ と を知見 した。

( a ) 熱融着領域中に存在する中間金属箔層部分は、 幅が 該熱融着領域中の内側熱可塑性樹脂層の厚みの少なく と も 1 0倍でぁリ、 且つ、 外装体の外縁部端面側で、 少なく と も端 子取出し部位周辺の部分において、 幅方向の所定の奥行だけ 欠損部を有している。

( β ) 外装体の外縁部端面が、 少なく と も端子取出し部位 の周辺の部分において絶緣処理されている。

このよ うな特徴を満足する袋状外装体を非水系薄型電池に用 いるこ とによ り 、 短絡頻度が極めて少なく 、 気密性、 防湿性 に優れ、 容易に電池素子を封止できるこ とを知見した。 本発 明は、 この新しい知見に基づいて完成されたものである。

従って、 本発明の主なる 1つの目的は、 短絡の危険がなく 、 気密性に優れ、 信頼性および安全性の高い、 軽量且つ薄型の 非水系電池を提供するこ とにある。

本発明の上記及びその他の諸目的、 諸特徴ならびに諸利益 は、 添付の図面を参照しながら述べる次の詳細な説明および 請求の範囲の記載から明らカ になる。 図面の簡単な説明

図面において ：

図 1 は、 実施例 1 において作製した非水系薄型電池を模式 的に示す説明図で、 図 1 ( a ) は、 中間金属箔層に一部欠損 部を設けた積層体の平面図、 図 1 ( b ) は、 その l b — l b線 断面図及び図 1 ( c ) は、 非水系薄型電池の平面図をそれぞ れ示す。

図 2 は、 実施例 2 において作製した非水系薄型電池を模式 的に示す説明図で、 図 2 ( a ) は、 中間金属箔層の外縁部端 面側の全長に亙って欠損部を設けた積層体の平面図、 図 2

( b ) は、 その li b — li b線断面図及び図 2 ( c ) は、 非水 系薄型電池の平面図をそれぞれ示す。

図 3 は、 実施例 3 において作製した非水系薄型電池を模式 的に示す説明図で、 図 3 ( a ) は、 端子取出し部位の設置側 と非設置側との両方の中間金属箔層の外縁の全長に亙って欠 損部を設けた積層体の平面図、 図 3 ( b ) は、 その Ill b — Ill b線断面図及び図 3 ( c ) は、 非水系薄型電池の平面図 をそれぞれ示す。

図 4 は、 実施例 6 において作製した非水系薄型電池を模式 的に示す説明図で、 図 4 ( a ) は、 外装体の端子取出し部位 に絶縁処理を施した非水系薄型電池の一部切リ欠き平面図、 図 4 ( b ) は、 その IVb — IVb線断面図をそれぞれ示す。 符号の説明 ：

1 ： 内側熱可塑性樹脂層

2 ： 中間金属箔層

3 ： 外側絶縁体

4 ： 熱融着領域

5 ： 端子取出し部位

6 ： 金属箔層欠損部

7 ： 絶緣処理部材

9 ： 端子

1 0 ： 積層体

2 0 ： 外装体

3 0 ： 非水系薄型電池

β 1 、 £ 2、 β 3 ： —枚の積層体から外装体を作製す るための二つ折り の線 発明の詳細な説明 本発明によれば、 正極、 負極、 及び正極と負極との間に挾 まれて存在する非水系電解質を含む電池素子 （ a ) と、 この 電池素子 （ a ) を内部に含み且つ融着シールされた袋状外装 体 （ b ) と、 正極及び負極に電気的に連結された少なく と も 一対の端子 （ c ) と を含む非水系薄型電池であって、 袋状外 装体は、 内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) 、 中間金属箔層 （ 2 ) 及 び外側絶縁体層 （ 3 ) の少なく と も 3層からなる積層体から 作られてぉリ 、 且つ、 該袋状外装体の外縁部に沿って長形の 熱融着領域を有していて、 該熱融着領域では該積層体の内側 熱可塑性樹脂層 （ 1 ) の相対向する面が互いに熱融着されて いて、 それによ リ袋状外装体の融着シール部が形成されてお f 、

端子は、 外装体の上記融着シール部の端子取出し部位を通 つて外装体の外側に延びてぉリ、

更に次の 2つの特徴 （ α ) 及び ( β ) のいずれか 1 つ又は 両方を満足する非水系薄型電池が提供される。

( a ) 上記袋状外装体の熱融着領域中に存在する中間金属 箔層部分は、 幅が該熱融着領域中の内側熱可塑性榭脂層の厚 みの少なく とも 1 0倍であり 、 且つ、 外装体の外縁部端面側 で、 少なく とも端子取出し部位周辺の部分において、 幅方向 の所定の奥行だけ欠損部を有している。

( β ) 外装体の外縁部端面が、 少なく と も端子取出し部位 の周辺の部分において絶緣処理されている。 次に、 本発明の理解を容易にするために、 まず本発明の基 本的特徴及び諸態様を列挙する。

1 . 正極、 負極、 及び正極と負極との間に挾まれて存在する 非水系電解質を含む電池素子 （ a ) と、 この電池素子 （ a ) を内部に含み且つ融着シールされた袋状外装体 （ b ) と、 正 極及び負極に電気的に連結された少なく と も一対の端子 （ c ) とを含む非水系薄型電池であって、

袋状外装体は、 内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) 、 中間金属箔層 ( 2 ) 及び外側絶縁体層 （ 3 ) の少なく と も 3層からなる積 層体から作られており、 且つ、 該袋状外装体の外縁部に沿つ て長形の熱融着領域を有していて、 該熱融着領域では該積層 体の内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) の相対向する面が互いに熱融 着されていて、 それによ リ袋状外装体の融着シール部が形成 されてぉリ、

端子は、 外装体の上記融着シール部の端子取出し部位を通 つて外装体の外側に延びており、

更に次の 2つの特徴 （ α ) 及び ( β ) のいずれか 1つ又は 両方を満足する非水系薄型電池。

( α ) 上記袋状外装体の熱融着領域中に存在する中間金属 箔層部分は、 幅が該熱融着領域中の内側熱可塑性樹脂層の厚 みの少なく と も 1 0倍であ り、 且つ、 外装体の外縁部端面側 で、 少なく と も端子取出し部位周辺の部分において、 幅方向 の所定の奥行だけ欠損部を有している。 ( β ) 外装体の外縁部端面が、 少なく と も端子取出し部位 の周辺の部分において絶縁処理されている。

2 . 前記熱融着領域の幅が、 1 mm〜 5 0 mmであるこ とを 特徴とする前項 1 に記載の非水系薄型電池。

3 . 前記中間金属箔層の欠損部の奥行きが、 0 . 1 mm以上 であリ 、 かつ前記熱融着領域の幅の 8 0 %以下であるこ とを 特徴とする前項 1又は 2 に記載の非水系薄型電池。

4 . 前記中間金属箔層の欠損部の奥行きが、 0 . 5 mm以上 であリ 、 かつ前記熱融着領域の幅の 5 0 %以下であるこ とを 特徴とする前項 3 に記載の非水系薄型電池。

5 . 前記中間金属箔層の欠損部の幅が、 端子取出し部位にお ける端子の断面の外周の 2分の 1 以上であるこ とを特徴とす る前項 1 〜 4のいずれかに記載の非水系薄型電池。

6 . 前記外側絶縁体層が、 2 6 0 °C以上の融点を有するこ と を特徴とする前項 1 〜 5 のいずれかに記載の非水系薄型電池

7 . 前記外側絶縁体層が、 3 0 0 k g /mm²以上の引っ張 リ弹性率及び 5 0 k gノ m m ²以上の圧縮弾性率のいずれか 又は両方を有するこ とを特徴とする前項 1 〜 6 のいずれ力 に 記載の非水系薄型電池。 8 . 前記内側熱可塑性樹脂層と 中間金属箔層と の間に少なく と も 1 層の中間絶縁体層を設けてなる こ と を特徴とする前項 1 〜 7 のいずれかに記載の非水系薄型電池。

9 . 前記内側熱可塑性樹脂層と 中間金属箔層と の間に設けら れた少なく と も 1 層の中間絶縁体層が、 2 6 0 °C以上の融点 を有するこ と を特徴とする前項 8 に記載の非水系薄型電池。

1 0 . 前記中間熱可塑性樹脂層と 中間金属箔層 と の間に設け られた少なく と も 1 層の中間絶縁体層が、 3 0 0 k g /mm ²以上の引っ張リ弾性率及び 5 0 k g /mm²以上の圧縮弹性 率のいずれか又は両方を有する こ と を特徴とする前項 8又は 9 に記載の非水系薄型電池。

1 1 . 前記熱可塑性樹脂層及び絶縁体層の う ちの少なく と も 1層が、 ポリ塩化ビニ リ デン系樹脂からなる ものである こ と を特徴とする前項 1 〜 1 0 のいずれかに記載の非水系薄型電 池。

1 2 . 前記端子が、 アルミ ニウム又は銅から作られているこ とを特徴とする前項 1 〜 1 1 に記載の非水系薄型電池。

1 3 . 前記端子が、 その表面の少なく と も一部が粗面化され ている こ と を特徴とする前項 1 2 に記載の非水系薄型電池。 1 4. 前記袋状外装体が膨張変形した場合、 前記端子の少な く と も一部を切断する よ う に作動する手段を更に含むこ と を 特徴とする前項 1 〜 1 3のいずれかに記載の非水系薄型電池

1 5. 前記電池素子が、 リ チウムイオン二次電池素子である こ とを特徴とする前項 1 〜 1 4のいずれかに記載の非水系薄 型電池。

本発明の非水系薄型電池は、 上記したよ う に、 正極、 負極 及び正極と負極との間に挾まれて存在する非水系電解質を含 む電池素子 （ a ) と、 この電池素子 （ a ) を内部に含み且つ 融着シールされた袋状外装体 （ b ) と、 正極及び負極に電気 的に連結された少なく と も一対の端子 （ c ) と を含む非水系 薄型電池である。 袋状外装体は、 内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) 中間金属箔層 （ 2 ) 及び外側絶縁体層 （ 3 ) の少なく と も 3 層からなる積層体から作られている。 該袋状外装体の外縁部 に沿って長形の熱融着領域を有していて、 該熱融着領域では 該積層体の内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) の相対向する面が互い に熱融着されていて、 それによ リ袋状外装体の融着シール部 が形成されている。 端子は、 外装体の上記融着シール部の端 子取出し部位を通って外装体の外側に延ぴている。 更に本発 明の非水系薄型電池は、 次の 2つの特徴 （ ct ) 及ぴ （ β ) の いずれか 1 つ又は両方を満足する。

( ) 上記袋状外装体の熱融着領域中に存在する中間金属 箔層部分は、 幅が該熱融着領域中の内側熟可塑性樹脂層の厚 みの少なく と も 1 0倍であ り 、 且つ、 外装体の外縁部端面側 で、 少なぐと も端子取出し部位周辺の部分において、 幅方向 の所定の奥行だけ欠損部を有している。

外装体の外縁部端面が、 少なく と も端子取出し部位 の周辺の部分において絶緣処理されている。

本発明に用いられる袋状外装体 （ b ) は、 上述のよ う に、 内側熱可塑性榭脂層 （ 1 ) 、 中間金属箔層 （ 2 ) 、 及び外側 絶縁体層 （ 3 ) の少なく と も 3層からなる積層体から作られ ている。

外装体の最内層と なる内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) の相対向 する面を、 その外緣に沿って互いに熱融着する こ とによ り 、 袋状外装体の融着シール部を形成し、 内部に収納した電池素 子を封止して、 外部と電池素子と を遮断し、 外部から水蒸気 等の汚染物が侵入する こ と及び内部電解液が漏れるこ と を防 止する。 従って、 内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) に用いられる熱 可塑性樹脂は、 非水系薄型電池に用いられる電解液に対して 非相溶性、 非膨潤性である こ とが好ま しい。 用いられる熱可 塑性樹脂と しては、 ポ リ エチレン、 ポ リ プロ ピ レン、 ポ リ ス チレン、 ポ リ ビュルァノレコール、 エチ レン . ビニノレアルコー ル共重合体、 ポリ塩化ビュル、 ポリ アミ ド、 ポ リ エステル、 ポ リ エステルコポリ マー、 ポリ塩化ビニ リ デン、 ポリ カーボ ネー ト 、 ポ リ フ エ二 レンォキシ ド、 ホルマール化ポ リ ビュル アルコール、 アク リ ル酸変性ポ リ エチ レン、 ア ク リ ル酸変性 ポ リ プロ ピ レン等が挙げられる。 また、 対向する層相互の、 また端子との間の密着性を向上させるために、 その表面に酸 化処理やコーティ ングなどを施すこ と もでき る。 内側熱可塑 性樹脂層 （ 1 ) の厚みは、 熱融着時の強度と軽量化と のバラ ンスに基づき決定する こ と が好ま しい。 具体的には、 1 0 μ m以上、 1 0 0 / m以下が好ま しく 、 2 0 m以上、 9 0 m以下が更に好ましく 、 3 0 m以上、 8 0 111以下が最も 好ましい。

袋状外装体において、 中間金属箔層 （ 2 ) は、 空気、 酸素 窒素、 及び水、 その他の外部から侵入しう る汚染物に対する 透過遮蔽効果、 および電池電解質に対する透過遮蔽効果を有 し、 電池性能の低下を抑制するものであるこ とが好ま しい。 中間金属箔層 （ 2 ) の材質と しては、 例えば、 アルミ ニウム アルミニウム合金、 S U S 、 N i 、 C u等が挙げられる。 耐 腐食性からアルミニウム、 アルミニウム合金または S U Sが 好ましい。 軽量かつ加工性に優れるこ とからアルミニウムお よびアルミニウム合金が更に好ま しい。 また、 積層体をなす 他の層との接着強度を上げるために、 金属表面を粗面化して 用いてもよい。

中間金属箔層 （ 2 ) の厚みは、 水蒸気遮蔽効果と、 軽量化 及び易加工性とのバランスよ リ決められることが好ま しい。 具体的には、 3 /z m以上、 8 0 iu m以下が好ま しく 、 5 μ πι 以上、 5 0 μ πι以下が更に好ましく 、 7 ju m以上、 3 0 μ πι 以下が最も好ま しい。

袋状外装体の最外層となる外側絶縁体層 （ 3 ) は、 外部か らの衝撃、 突き刺しまたは薬品等から中間金属箔層 （ 2 ) を 保護し、 また、 中間金属箔層 （ 2 ) を端子等から電気的に絶 縁するこ とによ り不要な短絡を防止する。 また、 外側絶縁体 層 （ 3 ) に用いられる材質は、 積層体に含まれる内側熱可塑 性樹脂層 （ 1 ) ょ リ 融点が高く 、 熱融着時に溶融しないこ と が必要である。 外側絶縁体層 （ 3 ) に用いる樹脂と して、 ポ リ アミ ド系樹脂、 ポ リ エステル系樹脂、 ポ リ塩化ビニ リ デン ポリ カーボネー ト、 ポ リ フエ二レンォキシ ド、 ガラス繊維含 有ナイ ロ ン、 セ ロ ハ ン、 ポ リ ビュルアルコール、 ポ リ イ ミ ド ポリ エーテルイ ミ ド、 芳香族ポリ ア ミ ド、 ポリ フ エ二 レンサ ルフ ァ イ ド、 ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ ノ、。ラ キシレン、 ポ リ エ一テルエーテルケ ト ン、 シンジオタ ク チッ ク ポ リ スチ レ ン、 液晶ポリ マー、 フ ッ素樹脂、 フエノール樹脂等が挙げら れる。 また、 積層体中の内側熱可塑性樹脂層よ り も融点の高 い熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を必要に応じて組み合わ せて用いてもよい。

外側絶縁体層の厚みは、 機械的強度と軽量化とのバラ ンス を考慮して決定する こ とが好ま しい。 具体的には、 l m以 上、 Ι Ο Ο μ πι以下が好ま しく 、 2 ;u m以上 8 0 μ πι以下が 更に好ま しく 、 以上 5 0 πι以下が最も好ま しい。 積層体を製造する方法と しては、 ウエ ッ ト ラ ミネーシヨ ン 押し出 しコーティ ング、 共押し出しラ ミネーシ ヨ ン、 ドライ ラ ミネーシヨ ン、 ホ ッ トメ ル ト ラ ミネーシヨ ン、 ヒー ト ラ ミ ネーシヨ ン等が挙げられる。 これらの加工方法と して、 例え ば、 シー ト、 フ ィ ルム又は箔同士を加熱ラ ミネー ト して融着 する方法、 ポリ エチレン、 ポリ プロ ピレン等の低融点のフィ ルムを間に挟持する方法、 湿気硬化型ウ レタ ン化ポリ エーテ ノレ、 湿気硬化型ウ レタ ン化ポ リ エステル、 ウ レタ ン化ポ リ エ 一テル、 ウ レタ ン化ポ リ エステル、 ポ リ エステルポ リ オール ポリイ ソシァネー ト等の接着剤、 ホッ トメ ル ト接着剤を間に 挿入する方法、 基材上にポリマー溶融体をキャ ス トまたは押 し出し成膜する方法、 ポリ マー溶液や液体状態のポリ マー前 駆体をキャス トする方法が可能でぁ リ 、 積層する材料に応じ て適宜選択して利用できる。 この積層体は電池の外装体に必 要な透水バリ ア性、 端子の密着性、 及び用いる封止方法等を 考慮して形成するこ とが好ま しい。

熱融着領域を形成する方法と しては、 イ ンパルス シール、 ス ピンウエルドなどの摩擦熱による方法、 ヒ ー トシール、 レ 一ザ一、 赤外線、 ホッ トジェッ トなどの外部加熱、 高周波シ ール、 超音波シールな どの内部加熱法が用いられる。 熱融着 領域において、 外装体の最内層の内側熱可塑性樹脂層が溶融 するこ とによ リ端子と内側熱可塑性樹脂層、 または相対向す る内側熱可塑性樹脂層同士が接合し、 内部に収納された電池 素子を封止する。

また、 接着強度を上げるこ とを目的と してポリ ビュルアル コール系、 ォレフィ ン系、 ゴム系、 ポリ アミ ド系などのホッ トメル ト接着剤を内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) と端子、 または 相対向する内側熱可塑性樹脂層同士の間に挟持させてもよい, 熱融着領域の幅は、 封止の確実性と電池の体積エネルギー密 度の向上とバラ ンスを考慮して決定するこ とが好ま しい。 具 体的には、 本発明の効果を発現するために好ま しい熱融着領 域の幅は、 外縁から l mm以上、 5 O mm以下、 更に好ま し く は 2 mm以上、 3 0 mm以下、 最も好ま しく は 2 mm以上. 2 0 m m以下である。

また、 熱融着領域を電池の中心方向に折り 曲げて、 電池の 投影面積を調整するこ と もできる。 この場合、 熱融着領域の 幅は、 前記の熱融着領域の折り 曲げる前の幅と して定義され る。

本発明の非水系薄型電池は、 積層体からなる袋状外装体の 外部に延び、 この端子取出し部位から突き出ている端子と、 端子取出し部位における外縁部端面が露出した積層体中の中 間金属箔層との接触によ リ生じう る短絡を防止する手段を備 えている。 すなわち、 本発明の 2つの特徴のう ちの 1つであ る （ _α ) は、 上記袋状外装体の熱融着領域中に存在する中間 金属箔層部分は、 幅が該熱融着領域中の内側熱可塑性樹脂層 の厚みの少なく と も 1 0倍でぁ リ 、 且つ、 外装体の外縁部端 面側で、 少なく と も端子取出し部位周辺の部分において、 幅 方向の所定の奥行だけ欠損部を有している という もので、 短 絡を有効に防止するこ とができ る。

幅が該熱融着領域中の内側熱可塑性榭脂層の厚みの少なく と も 1 0倍以上と したのは、 通常、 金属箔の透湿度は樹脂フ イルムの透湿度の 1 / 1 0以下であるため、 内側熱可塑性樹 脂層の厚みの 1 0倍以上延びている場合、 端面からの透湿度 は厚み方向からの透湿度よ リ小さ く な リ 、 外装体表面からの 透湿性に対して端面からの透湿性が無視するこ とができるか らである。

外装体の熱融着領域に存在する中間金属箔層 （ 2 ) の幅は 端子と 中間金属箔層 （ 2 ) の短絡を防ぐ効果を発現するため には、 熱融着領域の幅以下でなければならない。 従って、 熱 融着領域中に存在する中間金属箔層部分の幅は、 好ま しく は 内側熱可塑性樹脂層の厚みの 1 0倍以上であって熱融着領域 の幅以下、 更に好ま しく は中間金属箔層は内側熱可塑性樹脂 層の厚みの 2 0倍以上であって熱融着領域の幅以下、 最も好 ましく は内側熱可塑性樹脂層の厚みの 4 0倍以上であって熱 融着領域の幅以下である。

さ らに端子が露出した中間金属箔層と接触して短絡するこ とを防ぐため、 少なく と も端子取出し部位においては、 この 中間金属箔層 （ 2 ) の欠損部の大き さは、 絶緣状態を保持す るために十分でなければならず、 その奥行きは、 少なく と も 0 . 1 m m以上で熱融着領域幅の 8 0 %以下であるこ とが好 ましい。 0 . 1 m m以上と したのは、 内側熱可塑性樹脂層

( 1 ) と外側絶緣体層 （ 3 ) の厚みの和が 0 . 1 mm程度で あり、 中間金属箔層 （ 2 ) を覆うためには 0 . 1 mm以上必 要となるからである。 また、 熱融着領域幅の 8 0 %以下と し たのは、 この長さで +分に耐透湿性が保持されるからである 従って、 端子間の短絡を抑制し、 耐透湿性を保持する本発明 の効果を発現するため、 欠損部の奥行きの範囲と して、 好ま しく は◦ . 1 mm以上であって熱融着幅の 8 0 %以下、 更に 好ましく は 0 . 3 mm以上であって熱融着幅の 7 0 °/。以下、 最も好ま しく は 0 . 5 mm以上であって熱融着幅の 5 0 %以 下である。

中間金属箔層 （ 2 ) の欠損部の幅は、 端子の断面の外周の 2分の 1以上 （形状が短冊状の場合、 端子の厚みと幅の和以 上） の大き さであるこ とが好ま しく 、 端子の断面の外周の 2 分の 1 の 1 . 5倍以上が更に好ま しく 、 欠損部の幅が端子取 出し部位の辺の長さ と同じであるこ とが最も好ま しい。 幅が 端子の断面の外周の 2分の 1 以上 （端子が短冊状の場合、 端 子の厚みと幅の長さの和以上） の大き さである と したのは、 端子を折リ 曲げた時の接触可能な幅を考慮したためである。

欠損幅の測定は、 1 mmの目盛のついた定規または光学顕 微鏡と 0 . 0 1 mmの目盛のついた Object ive Micrometerを 用いて外装体の表面側あるいは断面を測定するこ とによ リ容 易に行う ことができる。 こ の中間金属箔層の欠損部を形成す る方法と して、 中間金属箔層 （ 2 ) をパターユング形成する 方法、 積層後の金属露出断面よ り 中間金属箔層 （ 2 ) をエ ツ チングする方法などが挙げられる。 パターニング方法と して 短冊状、 帯状の金属箔を樹脂フ ィ ルム と積層する方法、 蒸着 法で中間金属箔層 （ 2 ) を形成する際にマス クを設ける方法 中間金属箔層 （ 2 ) を形成する基盤上にパターン形成した溶 解除去可能な層を作成し、 さ らにその上に中間金属箔層 （ 2 ) を形成させ、 ついでリ フ トオフするこ とによ リ 中間金属箔層 ( 2 ) をパターニングする方法、 中間金属箔層上 （ 2 ) にレ ジス ト層をパターン形成した後エッチンングして中間金属箔 層 （ 2 ) をパターン化する方法などを用いるこ とが可能であ る。

本発明の 2つの特徴のう ちの他の 1 つである （ j3 ) は、 外 装体の外縁部端面が、 少なく と も端子取出し部位の周辺の部 分において、 絶縁処理されているとレヽぅ ものである。 これに よ り、 端子が折れ曲がった場合に生じる端子と中間金属箔層 との短絡を容易に防止することが可能である。

外装体の端面に行う絶緣処理と しては、 絶縁処理された部 分の表面抵抗率が 1 0⁶0ノ口以上、 好ま しく は 1 0⁷ Ωノロ 以上となることが好ま しい。

また、 外装体の絶縁処理されている部分は、 端子位置の端 面だけでなく 、 これに連続するその周囲の部分までなされて いるこ とが好ましい。 その場合、 端子の幅方向では、 端子の 両側にはみ出す位置まで絶緣処理がなされるが、 例えば、 端 子の幅を越えた幅で絶縁処理されていることが好ましい。 よ り好ま しく は、 端子の幅の 1 . 1倍以上、 さ らに好ま しく は 1 . 2倍以上の幅で絶縁処理を行う。 また、 外装体の端子位 置の端面から所定の奥行きで、 外装体の裏表、 または、 外装 体を構成する相対向する 1組の積層体の裏表を連続的に絶緣 処理する こ と が好ま しい。

外装体の絶緣処理方法と しては、 絶緣性材料からなるテー プ、 フ ィルム、 またはシー ト を所定の大き さに切 り だし、 外 装体の所定位置に接着剤を用いて貼 リ付ける方法、 裏面に粘 着剤があらかじめ付着してある絶縁テープ等を所定の大き さ に切り 出してそのまま貼リ付ける方法、 熱融着性の絶縁性フ イルムを所定の大き さに切 り 出 して熱融着によ リ貼り付ける 方法、 絶縁性塗料を外装体の所定位置に塗布する方法等が挙 げられる。 また、 ポ リ エチレン等の絶縁性樹脂を含む溶液を 外装体の所定位置に塗布しても よい。

絶緣性材料と しては、 ガラス、 マイ力などの無機系固体、 パルプ、 セルロ ース誘導体などの半合成高分子、 ポリ エチ レ ン、 ポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト 、 フ ッ素樹脂などの熱可塑 性樹脂、 エポキシ、 ポリ ア ミ ド、 ポ リ イ ミ ドなどの熱硬化性 樹脂が挙げられる。

粘着剤付の絶縁テープと しては、 電気絶縁用ポリ塩化ビニ ルビニル粘着テープ、 電気絶縁用ポ リ エステル粘着テープ、 ポ リ ア ミ ド粘着テープ、 シ リ コーン粘着テープ、 テフ ロ ン粘 着テープ、 粘着紙テープ等が挙げられる。

絶緣性フィルムまたはシー ト と しては、 電気絶縁用マイ力 紙、 ァラ ミ ド · マイ力紙、 ァラ ミ ド紙、 ポリ イ ミ ドフ ィルム ナイ ロ ンフ ィ ルム、 ポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト フ ィ ルム、 テフ ロ ンシー ト 、 セ ロ ハン等が挙げられる。 これらを用いる 場合は、 接着剤と して、 セラ ッ ク、 フ エ ノ ール樹脂、 ェポキ シ樹脂などの合成樹脂系接着剤、 フタール酸レジンゃシリ コ ーン レジン、 ポ リ エステルイ ミ ド系 レジン、 ポ リ イ ミ ド系 レ ジンを用いて外装体に貼り 付ける。

熱融着性フ ィ ルム と しては、 ポ リ エチ レン、 ポ リ プロ ピ レ ン、 ポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト /ポ リ エチ レン積層フ ィ ル ム等のフ ィ ルムを熱融着する方法が挙げられる。

絶縁性塗料と しては、 ポ リ イ ミ ドワニス 、 ポ リ エステルヮ ニス 、 ポ リ エステルイ ミ ド ワ ニス 、 ポ リ ア ミ ドイ ミ ド ワ ニス などの、 ポリ イ ミ ド系、 ポ リ ウ レタ ン系あるいは、 不飽和ポ リ エステル系の絶緣塗料が用いられる。 塗布方法と しては、 はけ等にょ リ 直接塗布する方法、 塗布する部分を直接塗料内 に漬ける方法等が採用でき る。 塗布後は加熱又は放置によ リ 乾燥して溶剤を揮発させる。

絶緣処理工程は、 熱融着工程の前後のいずれに行ってもよ く 、 熱融着工程の前に行う場合には、 先ず、 外装体の端子取 り 出し部位に対して、 上記いずれかの方法によ り絶縁処理を 施す。 次に、 絶縁処理が施された外装体で、 正極、 セパ レー タまたは固体電解質及び負極からなる電池素子並びに端子の 一部を覆い、 絶緣処理された部分から端子を外装体の外側ま で延ばす。 こ の状態で、 熱融着にょ リ外装体を封止 （融着シ ール） する。

絶緣処理工程を熱融着工程の後で行う 場合には、 熱融着工 程の際に、 外装体の端子取出 し部位およびその近傍の融着位 置を外装体の端面から少し内側と して、 外装体の外縁部周辺 に未融着領域を残しておく と、 このよ う な未融着領域がない 場合と比較して絶縁処理を容易に行う こ と ができ る。

なお、 このよ う な外装体に対する絶縁処理に加えて、 端子 の外装体と の境界部分を絶縁処理してもよい。 このよ う にす る と、 端子の絶縁部分が外装体の端面に接触するため、 端子 の折れ曲が り に起因する短絡をよ リ確実に防止するこ とがで さる。

該外装体をなす積層体は、 最内層 と しての内側熱可塑性樹 脂層と最外層と しての外側絶縁体層 との間に中間金属箔層を 有する構成を有するが、 さ らに、 中間金属箔層 と 内側熱融着 性樹脂層と の間に少なく と も 1 層の中間絶縁体層を有する こ とが好ま しく 、 この中間絶縁体層は高い弾性率を有する材料 が好ま しい。 中間金属箔層 と 内側熱可塑性樹脂層との間に設 ける中間絶縁体層は、 外装体を熱融着にょ リ封止する際に、 金属端子の微小な突起あるいは凹凸が内側熱可塑性樹脂層を 突き抜けて中間金属箔層に接触する こ と によって生ずる こ と のある、 中間金属箔層を介した正極端子と負極端子の短絡を 防止するために用いられる。 短絡した場合、 電池を充電する 時に電位が上が らないこ と 、 また充電状態で衝撃等にょ リ短 絡して発熱する こ と などの問題が生じる。

中間絶緣体層の材料 （外側絶縁体層の材料も同様である） と しては、 2 6 0 °C以上の融点を有する と と もに、 端子上に 存在する突起が中間絶縁体層を突き抜ける こ とや内部が損傷 する こ と を防止するために、 高い引張リ 弾性率や圧縮弾性率 を有する材料を用いる こ と が望まれる。 絶縁体層となるフ ィ ルムの引張り 弾性率は、 好ま しく は 3 0 0 k g Z m m ²以上、 さ らに好ま しく は 4 0 0 k g /mm²以上である。 また、 絶 縁体層 となるフ ィ ルムの圧縮弾性率は 5 0 k g /mm²以上、 さちに好ま しく は 1 0 0 k g Zmm²以上である。 中間絶縁 体層 （外側絶縁体層も同様である） と しては、 引張リ 弹性率 あるいは圧縮弾性率のいずれか一方を満たしていれば良いが . 両方満たすことが好ま しい。

中間絶縁体層と して用いられる材料の具体例と しては、 ポ リ イ ミ ド系樹脂フ ィ ルム、 芳香族系ポリ ア ミ ド樹脂フ ィ ルム ポ リ エステル系樹脂フ ィ ルム、 ガラ ス繊維含有ナイ ロ ン、 セ ロハン、 二軸延伸ポ リ ビュルアルコールフ ィ ルム、 ポ リ フ エ 二レンサルフ ア イ ドフ ィ ルム等が挙げられる。 また、 これ ら の絶緣材料を他の絶緣材料と張リ合わせた、 複数層からなる フィルムなどを用いる こ と も可能である。 芳香族系ポ リ ア ミ ド樹脂フィルムと してはカプ ト ン （商品名 ； 日本国、 東レ社 製） 、 ァラ ミ カ （商品名 ； 日本国、 旭化成工業社製） 等が挙 げられる。 ァラ ミ カは 1 0 0 0 k mm²以上の引張リ 弾 性率、 1 0 0 k g /mm²以上の圧縮弾性率を有し、 機械的 強度に非常に優れるので好ま しい。 ポ リ エステル系樹脂フ ィ ノレム と しては、 ポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト フ イ ノレムが 4 0 0 k g / m m ²以上の引張リ 弾性率を有するので好ま しい。 さ らに好ま しく は、 引張リ 弾性率が 4 0 0 k g Z m m ²のポ リ フエ 二 レンサノレフ アイ ドフ イ ノレムが用レヽられる。

前述のよ う に、 中間絶縁体層が 2 6 0 °C以上の融点を有す るこ と が好ま しいが、 外側絶縁体層における場合とは別に、 中間絶縁体層がこのよ う な融点を持つこ と の利点と して、 高 温における短絡を低減でき、 電池の安全性を.高めるこ とがで きるこ と を挙げるこ とができる。 すなわち端子に大電流が通 電され、 端子や電池内部が発熱した場合、 あるいは外部加熱 によつて高温状態となつた場合には、 融点が 2 6 0 °C以上の 中間絶縁体層は端子間の短絡を抑制する効果を発揮する。 短 絡防止によって電池素子の温度上昇が止ま らなく な リ 一挙に 破裂や発火する こ と （熱暴走） を防ぐこ とができ る。 上記の こ とから中間絶縁体層の融点は 2 6 0 °C以上であるこ とが好 ま しく 、 融点 2 6 5 °C以上であるこ とが更に好ま しく 、 融点 が 2 7 0 °C以上である こ とが最も好ま しい。 また、 外側絶縁 体層が 2 6 0 °C以上の融点を有するこ とが好ま しいのは、 外 部からの加熱や異常時の内部発熱時に電池の構造を保持する こ と V可能と Vる である。

融点が 2 6 0 °C以上の絶縁体と して、 ポリ イ ミ ド、 ポリ エ 一テルイ ミ ド、 芳香族ポ リ ア ミ ド、 ポ リ フエ二 レンサルフ ァ イ ド、 ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ パラ キシレン、 ポ リ エー テルエーテルケ ト ン、 シンジオタ ク チ ッ ク ポ リ スチ レン、 液 晶ポリ マー、 ポリ イ ミ ド、 フ ッ素樹脂、 フエノール樹脂等の プラスチッ ク材料、 シ リ カ、 S i ₃ N ₄、 マグネ シア、 アル ミ ナ、 ムライ ト等のセラ ミ ッ ク材料、 セラ ミ ック材料とプラス チック材料の複合材料が挙げられる。

本発明において絶縁体層の融点は D S C法によ リ求めた。 具体的には、 米国、 P E R K I N E L ME R社製の示差走 查カロ リ メ ータ "D S C 7 " を用いて δ ^Ζπι ί ηで昇温し. 得られた D S C曲線の吸熱ピーク よ リ融点を求めた。

最内層 と しての内側熱可塑性樹脂層 と 中間金属箔層と の間に ある中間絶縁体層の厚みは、 外装体の強度と軽量性に基づき 決定する こ とが好ま しい。 具体的には、 好ま しく は、 1 μ m 以上、 Ι Ο Ο μ πι以下、 更に好ま しく は 2 μ πι以上、 8 0 m以下、 最も好ま しく は 以上、 5 0 μ πι以下である。 絶縁体層または内側熱可塑性樹脂層にポ リ塩化ビ- リ デン 系樹脂を用いる こ と は、 防湿性、 難燃性に優れているため好 ま しい。 また、 ポ リ 塩化ビニ リ デン系樹脂を用いるこ とによ つて、 中間金属箔層のピンホールによる防湿性の低下を防ぐ こ とが可能である。 このため電池の信頼性、 生産性が向上で き るため工業上好ま しいものとなる。

塩化ビユ リ デン系ポ リ マーと して、 主成分の塩化ビニ リ デ ン成分が 7 0〜 9 8重量％ と塩化ビニ リ デンと重合可能な単 量体、 例えば、 塩化ビュル、 ァ ク リ ノレニ ト リ ル、 アク リル酸 メ タ ク リ ル酸アルキル基の炭素数が 1 カゝ ら 1 8 のァク リ ノレ酸 アルキルエステル、 無水マ レイ ン酸、 マ レイ ン酸アルキルェ ステル、 ィ タ コ ン酸、 ィ タ コ ン酸アルキルエステル、 酢酸ビ ニル等の不飽和単量体の少なく と も一種が 3 0〜 2重量％で. その重量平均分子量は 7万〜 1 5万の範囲の共重合体を挙げ るこ と ができ る。 その中でも、 シー ト形状に押出 し成形する 際の押出し加工性の観点から塩化ビュル、 メ チルァク リ レー ト 、 ブチルァク リ レー ト 、 2 —ェチルへキシルァク リ レー ト の中の 1 つを 3 0〜 2重量％と 、 塩化ビニ リ デン成分が 7 0 〜 9 8 重量％と の共重合体が好ま しく 、 さ らに好ま しく は、 透水バ リア性 · ガスバ リ ァ性共に優れるメ チルァク リ レー ト が 8 ~ 2重量％と塩化ビニ リ デンが 9 2 〜 9 8重量％との共 重合体である。

また、 シー ト形状においては、 上記の塩化ビニ リデン系ポ リ マーのエマノレジ ョ ンをポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト 、 ナイ ロ ン、 ポ リ プロ ピレンにコ ー ト した一般名称 " Kコー ト フ ィ ルム " が利用でき る。

本発明における端子と は電池素子と該電池外装体の外部と を電気的に接続する導電性材料を意味し、 該端子は封止され る対向 した熱可塑性樹脂層の間または積層体に設けられた穴 (取り 出し部位） から、 該外装体の外部と該電池素子と を電 気的に接続するこ とが可能である。 本発明に用いられる端子 の材料と して、 s u s 、 ニッケル、 アルミ ニウム、 銅、 も し く は、 ニッケルめつき した S U S、 鉄、 銅 S U Sク ラ ッ ド 材などの金属、 または導電性フ ィ ルムなどが挙げられる。 電 気抵抗及び強度の点から、 金属を用いるこ とが好ま しく 、 外 部装置、 回路との接続を容易にする上でニッケル、 アルミ二 ゥムまたは銅から作られているものが好ま しい。 更に、 好ま しく は銅またはアルミニウム作られているものである。 特に リチウム電池の端子と しては、 陽極での酸化、 陰極での還元 に対して、 アルミニウムと銅の端子をそれぞれ用いるこ とが 好ま しい。 端子がアルミニウムまたは銅の場合、 S U Sのよ うな硬い材料に比べ、 使用上折リ 曲がリやすく 、 従来の外装 体では短絡が発生し易かった。 本発明に用いられる外装体は. 短絡を防止することができ、 非常に有効である。 また、 端子 を熱融着領域へと折リ 曲げることによ リ 、 電池の体積を有効 に使い、 エネルギー密度を向上すること も可能である。

また、 表面を粗面化した金属を端子に用いるこ とによ リ、 端子部の封止強度が向上し、 該電池の密封性、 耐漏液性を大 幅に向上させることができる。 特に外装体内おいて電池素子 の積層体の部分以外に電解液が存在する場合、 端子と熱可塑 性樹脂層の間に電解液が侵入し、 界面の密着性が低下し、 封 止性が低下する問題が起こる。 表面を粗面化した金属を端子 に用いるこ とは液漏れを防止する上で有効である。 端子は内 側熱可塑性樹脂層に接する表面の一部が粗面化されているこ とが好ま しい。 さ らに好ま しく は内側熱可塑性樹脂層に接す る表面部分が粗化されている こ とであ り 、 生産性の点から、 該端子の表面全体が粗面化されていてもよい。

端子の形状と しては棒状、 短冊状、 帯状、 平板状、 コイル 状、 メ ッシュ状などの形態をと り う るが、 特にこれらに限定 される ものではなく 、 電池の形状、 材質等にょ リ適切な形状 をと る こ とが可能である。 大き さは端子の抵抗、 強度よ り決 められるこ とが好ま しい。 例えば、 平板状端子の場合、 端子 の厚みは、 好ま しく は 5 m以上、 1 0 0 m以下、 更に好 ま しく は 6 m以上、 8 0 m以下、 最も好ま しく は 7 m 以上、 6 0 _m以下である。 また、 端子の幅は、 好ま しく は 2 m m以上、 3 0 m m以下、 更に好ま しく は 3 m m以上 2 5 m m以下、 最も好ま しく は 4 m m以上、 2 0 m m以下である < ただし、 電池の大き さ、 外装体の材料、 通電時の抵抗等によ リ適宜大き さ を選択して端子を用いればよ く 、 特に上記の範 囲に限定される ものではない。

端子の表面の粗面化の方法と しては、 化学的処理、 機械 的処理等が挙げられる。

化学的処理による表面の粗面化の方法と しては、 酸、 アル カ リ 等の溶液によるエッチングが挙げられる。 例えば、 銅の 場合、 塩化第二鉄溶液、 硝酸などによるエッチング、 アル ミ 二ゥムの場合は水酸化ナ ト リ ヴム溶液、 リ ん酸溶液などによ るエッチング、 S U S の場合は硫酸によ るエッチングなどの 方法が可能である。 また、 金属の酸化電位によっては電解液 中での陽極酸化によって表面を粗化する こ とが可能である。 銅および、 アルミ などは表面粗化を容易に行う こ とができ る ため好ま しい。

機械的処理による表面の粗面化の方法と しては、 やすリ 、 ビュル砥石、 ベル トサンダー、 スク ラ ッチホイールなどによ リ金属表面を削る方法が挙げられる。

また、 その他の粗面化の方法と してプラズマエッチングな どが挙げられる。 金属表面の粗面化方法は上記の方法に限定 される ものではなく 、 端子の材質などに応じて適切な方法を 用いる こ とが可能である。

金属表面の粗さの測定方法と しては、 触針式、 光波干渉式 測定機などが用いられるが、 本発明においては、 端子が平板 状の場合は、 1 . 5 X 4 . 5 c mの試験片を作製して、 蝕針 式測定機 ( "a lpha-s t ep 200 " 、 米国、 TENCOR INSTRUMENTS 社製） を用い、 スキャン幅 0 . 4 mm、 スキャ ン速度 1 s / Ai mで測定した。 また、 端子が平板状以外の場合も光波干渉 式測定機を用い、 J I S B O 6 5 2 — 1 9 7 3 に準じて測 定する こ とができる。 本発明において、 端子表面が粗面化されている状態とは、 平板状の端子の場合、 上記の触針式測定機によって得られた 中心線平均粗さ （ R a ) が 0 . 3 以上又は総イ ンジケー タラ ンアウ ト （ T I R ) が 2 μ πι以上である こ と を意味する _c 好ま しく は R a が 0 . 3 4 /i m以上でぁ リ 、 3 0 m以下で ある。 好ま しい T I Rは 2 . 5 μ πι以上、 3 0 μ πι以下であ る。

また、 端子が平板状以外の形状の場合は、 端子表面が粗面 化されている状態と は、 最大中心線平均粗さ （ R m a x ) が 2 μ πι以上である こ とでぁ リ 、 R m a x力 S 2 . 5 μ πι以上で あるこ とが好ま しい。

一般に非水系薄型電池に用いられる外装体の透水量はでき る限リ 低いこ とが好ま しく 、 本発明に甩いられる外装体と し ては、 1 g Zm² · 2 4 h r 以下である こ とが好ま しい。 よ リ好ま しい透水量は 0 . 2 g Zm² ' 2 4 h r 以下、 さ らに 好ま しく は 0 . l g /m² * 2 4 h r 以下である。 透水量が 1 g /m² - 2 4 h r を超える外装体を電池に用いる と、 外 装体内部の電池素子が吸水によ り 劣化し、 電池容量の低下を と もな うため好ま しく ない。 また、 この吸水によって内部の 電解質材料が分解しガスの発生を伴う こ と もある。 外装体の 透水量は、 外装体内部に無水塩化カルシウムな どの吸水材料 を封入し、 所定の雰囲気で保持した後、 重量増加の計測よ リ 求める こ とができる。 また、 本発明の電池を作製する際には、 外装体の内部を大 気圧以下にして熱融着による封止をするこ と も可能である。 これによ リ外装体と電池素子との密着性が高められ、 電池素 子を確実に固定するこ とができ、 かつ電池素子の放熱を高め ることができる。 封止方法と して、 封止直前にノズルによ り 外装体内部を脱気し、 しかる後封止する方法、 該電池を密閉 室内に置き、 室内を脱気した後、 密閉室内で封止する方法等 が挙げちれる。

本発明の非水系薄型電池は、 電池素子が、 例えばリ チウム 電池素子やリ チウムイオン電池素子、 特にリ チウムイオン電 池素子の場合に有利である。 リ チウムイオン電池素子は、 リ チウムイオン移動可能なセパレータに接合された正極及び負 極、 電解質、 端子および外装体から構成される。 こ の電池は 集電体に活物質が接合され、 集電体ど端子が接合された構造 を有する （例えば、 米国特許第 4， 9 9 7 , 7 3 2号参照） < 端子の集電体への接合方法には、 超音波溶接、 抵抗溶接、 レーザー溶接等を用いるこ とが可能である、 また接合は電池 素子を組み立てる前あるいは後のどちらでも可能である。 本 発明の電池において正極および負極のそれぞれの集電体に少 なく と も 1つの、 あるいは複数の端子が接合された構造や、 電池素子内部で正極 セパ レータ /負極を単位と して、 こ の 単位が複数、 並列または直列に接続された後、 集電体の一部 に端子が接合された構造を含む。

また、 本発明では、 内圧上昇を抑制するこ と を目的と して 外装体内部に二酸化炭素吸収材を備えるこ と も可能である。 これによ リ長期にわたリ高い気密性を保持するこ とが可能で る。

例えば、 二酸化炭素吸収材と しては以下のものが挙げられ る。 L i O H、 N a O H、 K O H、 C a (O H) ₂、 B a (O H) ₂、 L i ₂0、 C a O、 ァスカライ ト等の I 族、 I I族の金属 の水酸化物または酸化物、 あるいは、 モレキュラーシーブ 4 A、 ゼオラ ム A— 4、 モ レキュ ライ ト A— 4 3 0な どの合成 ゼォライ トのよ うな分子ふるい作用を利用した二酸化炭素吸 着材は二酸化炭素を効率よ く 吸収する上に、 固体であるため 取り扱いが容易である。 これらを、 ペレッ トまたは小粒子、 あるいは粉末の状態で、 ナフイオン、 セロノ、ン、 ポリ エチレ ン、 ポ リ プロ ピレン、 ポ リ エチ レン系ス ト レッチフ ィ ルムな ど、 ガス透過性の高い樹脂フィルムに入れて用いるこ とがで きる。 また、 直接電解液中、 固体電解質中あるいは電極活物 質層中にに分散させること も可能である。

外装体内部の電池素子が過充電、 大電流放電の場合や短絡 によ り異常反応を起こ した場合、 電池要素中の化学反応また は異常な温度上昇によるガス発生を伴う こ とがある。 本発明 の電池は、 この際、 外装体の膨れによる変形を低減または抑 制し、 利用される搭載機器の損傷を低減すると と もに、 電池 素子から外装体への熱伝導を促進するこ とによって電池の暴 走反応を抑制し電池を安全な状態にするこ とができる。 本発 明の電池においては、 内部の異常反応に伴うガス発生による 内圧上昇を抑制するため、 電池内部でのガスの発生によ リ電 池の内部圧力が外部圧力よ り も高く なつた場合、 少なく と も ガスの 1部を放出するよ うに作動する手段を設けるこ とがで きる。 このガス放出手段と して、 例えば安全弁を外装体の一 部に設けることが有効である。 該安全弁は外装体の内外と連 通した構造を有し、 該安全弁のホルダー部が外装体に固定さ れ、 該安全弁の開放孔がばねまたは磁気カツプリ ングで封止 される構造を有するものを挙げることができる。 内部高圧時 に開放孔が形成され、 これによ リ外部にガスが放出される。 また、 この安全弁の開放手段によっては安全弁の開放圧が高 温時に低下させるこ と も可能である。 安全弁の開閉手段と し て、 はね、 押さえ板、 磁気カップリ ングなどが利用できる。 これらの開放手段を用いて開放孔の面積と印加する応力によ つて開放圧が設定できる。 また、 他の方法と して、 熱融着領 域において、 内側熱可塑性樹脂層と接着強度の弱い、 薄いフ イルムを内側熱可塑性樹脂層の間に挾むことによって前記目 的を達成するこ とも可能である。

更に、 本発明は、 電池内圧の上昇およびノまたは電池内温 度の上昇に伴い生じる変化によ り、 端子と電池素子との電気 的接続を破断する手段、 即ち、 袋状外装体が膨張変形した場 合、 前記端子の一部を切断するよ う に作動する手段によって 通電を遮断すること も可能である。 この機構によって、 電池 異常作動時における発火、 爆発、 熱暴走が阻止でき、 電池の 安全性を高めることができる。

外装体の膨張変形にょ リ電流遮断する機構と しては、 例え ば、 （ 1 ) 端子が剥離可能な 2層以上の金属平板積層体から なリ、 金属平板積層体の最外層の一方は電池要素と接続され. もう一方は外装体の外部へと延びてぉリ 、 それぞれが外装体 の対向する内側熱可塑性樹脂層のそれぞれの面に密着固定さ れた構造、 （ 2 ) 端子の 1部に破断強度の小さい領域を設け . この領域の両側がそれぞれ外装体の対向する内側熱可塑性樹 脂層の上面および下面に密着固定された構造、 （ 3 ) 電池要 素正極及び負極からのびる端子がそれぞれ外装体の対向する 内側熱可塑性樹脂層の上面および下面に密着固定された構造 が挙げられる。

上記 （ 1 ) の構造において、 端子の金属積層領域の端子間 接合は、 超音波溶接、 レーザー溶接、 スポッ トベルダ一など の溶接金属溶接や導電性塗料塗布接着で行い、 接合材料や接 合方法、 接合面積によ り 中間金属箔層間の強度を調節するこ とが可能である。 また、 （ 2 ) の構造において、 切れ込み等 の断面積の小さい領域を設けること、 破断強度の小さい材料 を間に挾むことによつて電流遮断条件が調整できる。 （ 3 ) の構造において、 電極積層体の集電体または活物質層と端子 の接合強度を調節して電流遮断条件が調節できる。 これらの 構造において、 端子切断部分の両側のいずれかを外装体の内 側熱可塑性樹脂層の上面または下面に密着固定する際、 未密 着部分を設ける必要がある。 この未密着部分は、 例えば、 未 密着部表面に熱可塑性樹脂と密着しにく い材料、 例えばテフ 口ンなどフッ素樹脂をシー ト形状または粉末状態で付着させ、 端子部分と内側熱可塑性樹脂層と密着工程を施すことによ り 密着固定部、 未固定部を形成できる。 端子の破断強度は電池 容量、 構造によって変化するので限定されないが、 1 0 g〜 5 0 k gの範囲である。

さ らに端子の一部に温度上昇によ リ通電が遮断される素子 ( P T C素子） を接続する こ とができる。 この素子は導電性 フィ ラーと絶縁性樹脂からなるコンパウン ドからなり 、 導電 性フィ ラーと榭脂の熱膨張係数の差を利用して高温時の抵抗 を高め電流を遮断する機能を有する。 この素子は通常平板状 金属/導電性フィ ラー ' 樹脂コンパウン ド/平板状金属から なるため、 上記の端子の直列に電池外装体内部または外部に 接続できる。 また、 端子が 2層以上の金属平板積層体からな り、 平板の間を導電性接着剤、 あるいは導電性テープなどの 金属/導電性フイ ラーノ樹脂の複合材料で接合するこ とによ リ、 上記 P T C素子の効果を達成するこ とができる。 例えば 導電性材料に用いられる銀、 銅などの金属粉とフユノール樹 脂、 エポキシ樹脂などの組成、 混合比を変えること、 テープ または接着剤の面積を変える こ と によ り 、 抵抗及び抵抗の急 激に変わる温度を設定する こ とができ、 これによ リ電池の内 部抵抗及び作動温度を調節するこ とが可能である。 また、 異 種の金属間の接合も容易でぁ リ 、 例えば、 アルミ ニウムの端 子に導電性テープで二ッケル箔を接着した場合、 はんだ付け が容易とな リ外部機器への接続が容易と なる。 また、 前記の 電流遮断部分の構造 （ 1 ) の接合方法に代替して用いる こ と もでき る。

本発明を リ チウム電池またはリ チウムイオン電池に用いる 場合、 正極集電体と してはニッケルゃァ ミニゥムが用いら れ、 負極集電体と しては銅が用いられる。 正極材に用いられ る活物質と して、 L i C o 〇 ₂等のアルカ リ 金属複合酸化物 ； M n O ₂な どの他の金属の酸化物や水酸化物との複合酸化物 ； V₂O ₅等のバナジウム酸化物 ； C r ₂0₅等のク ロム酸化物 ； T i S ₂、 M o S ₂、 F e S ₂等の遷移金属ジカルコゲナイ ト ； N b S e ₃等の遷移金属 ト リ カルコゲナイ ト、 シュブレル相 ( A _XM 0 6 Y a , A = L i , C u , Y = S， S e ) ； ポリ ピ ロール、 ジスルフィ ド誘導体などの有機化合物、 及びこれら の混合体等が用いられる。

負極材に用いる活物質と しては、 金属 リ チウム、 リ チウム 合金、 ニー ドルコーク ス、 グラフアイ ト等のリ チウムを吸蔵 するこ とが可能な炭素材料 ； すず系複合酸化物などの金属酸 化物の リ チウム固溶体 ； リ チウムを ドープし、 かつ脱 ドープ し う る導電性ポリ マー等が用いられる。 本発明の電池は正極 と負極とがイ オン移動可能なセパ レータを介して接合され、 このセパ レータにイ オン移動可能な材料が用いられる。

電極間のイオン移動媒体と して液状電解質、 ゲル系電解質 固体電解質を用いる こ とができる。 この う ち、 ゲル系電解質 は、 高分子マ ト リ ッ ク ス材料、 有機溶媒、 溶質からな リ 、 高 分子材料と して、 ポ リ 弗化ビユ リ デン系重合体、 ポリ アク リ ロニ ト リ ル系重合体等が用いられ、 有機溶媒と してエチ レン カーボネー ト、 プロ ピレンカーボネー ト、 y —ブチロ ラク ト ン、 1 , 2 —ジメ ト キシェタン、 テ ト ラ ヒ ドロ フラン等が用 いられ、 溶質と して、 L i C I O" L i P F ₆、 L i B F 4 等が用いられる。

発明を実施するための最良の形態

以下、 実施例及び比較例によって、 本発明を さ らに詳細に 説明するが、 本発明はこれらによって何ら限定される もので はない。 実施例 1

コバル ト酸リ チウム （し 1 。 0 〇 ₂;平均粒径 1 0 111 ) の 粉末、 カーボンブラ ック、 およびバイ ンダーと してのポ リ ビ ユ リ デンフルオラィ ドを、 コバル ト酸リ チウム、 カーボンブ ラ ック 、 ポリ ビ- リ デンフルオライ ド （乾燥重量） の合計重 量に対してそれぞれ 8 5重量％、 8重量。 /₀、 7 重量％と なる よ う に、 ポリ ビエ リ デンフルオラィ ドの 5 重量⁰/ 0 N _メ チル ピロ リ ドン （ NM P ) 溶液に分散し、 得られた混合物を厚さ 1 5 μ πιのアルミ ニ ウムシー ト上に塗布乾燥、 加熱プレス し て膜厚 1 1 5 μ πι、 塗膜密度 2 . 8 g / c m³の正極塗膜を 作製した。

一方、 平均粒径 1 2 μ πιのニー ドルコ ーク ス （ N C ) 粉末 にポリ ビニ リ デンフルオラィ ドの 5重量％ N M P溶液を均一 混合してス ラ リ ーを得た。 ニー ドルコーク ス、 ポリ マーの乾 燥混合比はそれぞれ 9 2重量。/。、 8重量％であった。 こ のス ラ リ ーを厚さ 1 2 μ πι金属銅シー ト上に ドク ターブレー ド法 によ リ 塗布乾燥、 加熱プレス して膜厚 1 2 5 i m、 塗膜密度 1 . 2 g / c m³の負極塗膜を作製した。 4

へキサフルォロプロ ピレン一フ ッ化ビ二 リ デン共重合体樹 脂 （へキサフルォロプロ ピレン含量 5重量％ ) を押出ダイ温 度 2 3 0 °Cの押出成形機 [ 日本国、 東芝機械 （株） 社製] を 用いた加熱押し出 し成形によって、 膜厚 1 5 0 mのシー ト に成形した。 架橋反応を行う ために、 得られたシー トに照射 量 1 0 M r a dで電子線照射を行った後、 6 0 °Cで真空乾燥 して生成した弗化水素 （H F ) ガスを除去した。 このシー ト に更に電子線を照射 （照射量 1 5 M r a d ) し、 ついで密閉 容器内でフ ロ ン H F C 1 3 4 a と水の混合物 （重量比 9 9 / 1 ) を、 7 0 °C、 2 0 k gノ c m ²の条件下で 2 4時間含浸 させた （含液量 ： 6 . 5重量％ ) 後取出 して、 ただちに 2 1 0 °Cの加熱炉にて 1 0秒間 1 8 0 °Cに加熱して、 膜厚 2 7 0 μ mの白色発泡体 （発泡倍率 8倍） を得た。 9 3 0型空気比 較式比重計 （ 日本国、 東芝ベッ クマン社製） によ リ測定した 独立気泡の発泡体全体に対する体積分率は 8 7容量％であつ た の発泡体を、 リ チウムテ ト ラフルォロボレー ト （ L

B F ₄)をエチ レンカーボネー ト （ E C ) Zプロ ピレンカーボ ネー ト （ P C ) / y —プチロ ラ ク ト ン （ γ — B L ) 混合溶媒

( E C / P C Ύ B L重量比 ： 1 2 ) に L i B F 濃度 1 m 0 1 / 1 で溶解して得られる非水系電解質溶液に入 れ、 1 0 0 °Cで 2時間含浸 · 膨潤させて、 複合高分子固体電 解質を作製した。 膨潤後の膜厚は 3 5 0 mであった。 以下 の操作は、 露点一 5 0 °C以下の雰囲気下で行った。 6 c m X 5 0 c mの正極塗膜、 6 . 5 c m X 5 2 c mの複 合高分子固体電解質膜及び 6 c m X 5 0 c mの負極塗膜を塗 膜面が対向する構造で積層 した。 正極には幅 1 c m、 長さ 1 0 c m、 厚み 5 0 mの硬質アル ミ箔 （ R a = 0 . 1 6 ^ m , T I R = 0 . 7 3 μ m) 、 負極には幅 l c m、 長さ 1 0 c m、 厚さ 5 0 mの硬質圧延銅箔 （ R a = 0 . 0 7 m , T I R = 0 . 9 1 m) を端子と して超音波金属溶接機 [ 日本国、 超音波工業 （株） 社製 U S W— 2 0 0 Z 3 8 S ] を用いて 集電体表面に接合した。 端子の取り付けた位置は 6 c mの辺 において、 端から 2 c mと 4 c mの位置に端子の中心線が く るよ う にした。 5 0 c mの長さの電極積層体を 1 0 c mごと に折リ 曲げ、 5つ折り と して、 電池素子を作製した。

図 1 ( a ) 及び （ b ) に示すよ う に、 積層体を以下の要領 で作製した。 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 5 ju mの延伸ナイ ロ ンフ ィルム [ 日本国、 出光石油化学 （株） 社製 ュニロ ン ] 、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 7 μ πιのアル ミ ニ ウ ム箔、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 5 0 μ πιの L一 L D P Eフ ィ ルム [ 日 本国、 出光石油化学 （株） 社製 L S — 7 0 0 C ] をウ レタ ン系 2液混合接着剤をを用いて接着した。 アルミ ニウムは 1 8 c mの辺について端子取 リ 出し部位に該当する部分を幅 (外縁に平行） 1 1 m m、 奥行き 0 . 5 m mであらカゝじめ肖 ij 除しておいた。 二つ折り線 β 1 のと ころでフィルムを 2つ折 り に し、 アルミ ニウムを削除していなレヽ 9 c mの辺と 1 4 c mの 2辺との 3辺の周辺を、 それぞれ外縁から幅 1 0 mmで、

1 4 0 °C、 6秒間、 加熱するこ とによ リ袋 （外装体） を作製 した。 この袋に前述した電池素子を入れ、 袋の口から端子を 取リ 出して、 1 k g / c m ²の圧力、 1 2 0 °Cで 6秒間加熱 するこ とによ り封止した。 端子取出し部位において熱融着領 域は、 外縁から幅 1 0 mmで、 アルミニウム層は幅 1 1 mm、 奥行き 0 . 5 mmで欠損している。 欠損の奥行きの確認は光 学顕微鏡 [日本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製 システム金 属顕微鏡 B H T ] 、 0 . 0 1 mmの 目盛のついた Object ive

Micrometer [日本国、 ォリ ンパス工業 （株） 社製] を用い て行った。 図 1 ( c ) に示す電池を 5個作製した。 電池充放 電特性測定装置 [日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0

1 5 M 6 ] を用いて充放電を行ったと ころ、 すべて、 正常に 充放電し、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 O mA hであ つた。 4 . 2 Vの充電状態において端子を折リ 曲げる操作を しても短絡による電圧の低下、 発熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されなかた。

また、 同じ外装体に電池素子の代わリ に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 6 0 °C、 9 0 % R H (相対湿度） で 3 ヶ月 放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 実施例 2

図 2 ( a ) 及び （ b ) に示すよ う に、 外装体を作製するた めの積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 μ πιのポ リ エチ レンテ レフ タ レ一 ト フ イ ノレム （ 日本国、 ア イ . シー ' ア イ ジヤ ノ ン社製 メ リ ネ ック ス S ) 、 1 8 c m X l 3 c m、 厚み 9 μ πιのァ ノレ ミ -ゥム箔、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 5 O i mの L— L D P E フ ィ ルム [ 日本国、 出光石油化学 （株） 社製 L S — 7 0 0 C ] をこ の順に、 ウ レタ ン系 2液混合接着剤を用いて 積層 した。 作製した積層体は端の部分においてアルミ ニウム が幅 1 8 c m、 奥行き 1 O mmで欠損している。 カ ツ ターナ ィ フで熱可塑性樹脂層及び絶縁体層を一部切断する こ と に よ リ 、 欠損部の奥行き を 0 . 2 mmと した [従って、 図 2 ( a ) に示すよ う に積層体の寸法は 1 8 c m X 1 3 . 0 2 c mと な つた] 。 β 2 でフ イ ノレムを 2っ折リ に し、 アル ミ ニ ウ ムの欠 損していない 9 c mの辺と 1 3 . 0 2 c mの辺と の周辺を、 それぞれ外縁から幅 1 0 m mで、 1 4 0 °C、 6秒間、 加熱す る こ と によ リ 袋を作製した。 作製した袋に実施例 1 と 同様に 作製した電池素子を入れ、 積層フィルムの袋の 口 よ リ この端 子を取出し、 口 を 1 k g / c m²の圧力、 1 2 0 °C、 6秒加 熱するこ と によ リ封止した。 端子取出 し部位において熱融着 領域は幅 3 m mで、 アルミ ニウム層は幅 9 c m、 奥行き 0 . 2 mmの大き さで欠損している。 欠損の奥行き の確認は光学 顕微鏡 [日本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製 システム金属 顕微鏡 B H T ] 、 0 . ◦ l mmの 目 盛のついた Object ive Urometer [日本国、 ォリ ンパス工業 （株） 社製] を用いて 行った。 図 2 ( c ) に示す電池を 5個作製した。 電池充放電 特性測定装置 [日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行ったと ころ、 すべて、 正常に充 放電し、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 O m A hであつ た。 4 . 2 Vの充電状態において端子を折り 曲げる操作をし ても短絡による電圧の低下、 発熱は生じなかった。 また、 液 漏れも観察されなかった。

また、 同じ外装体に電池素子の代わり に無水塩化カルシゥ ム 2 0 gを入れ、 熱融着領域幅 1 0 mmで、 1 4 0 °C、 6秒 間、 加熱して袋を封止した。 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月放 置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 実施例 3

図 3 ( a ) 及び （ b ) に示すよ う に、 1 8 c m X 1 4 c m 厚み 1 2 μ πιのポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト フ ィ ルム （日本 国、 アイ ' シー · ァイジヤ ノ、。ン社製 メ リネックス S ) 、 1 7 c m X 1 3 c m、 厚み 2 0 mのアル ミ ニ ウ ム箔、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 3 0 μ πιのポ リ エチ レン · ビュルアルコ ール [ョ本国、 （株） クラ レ社製 E F — H S ] をウ レタン 系 2液混合接着剤を用いて積層した。 作製した積層体の各辺 においてアルミニウムが 0 . 5 mmの奥行きで、 欠損するよ う に熱可塑性樹脂層及び絶縁体層をカッ ト した [従って、 図 3 ( a ) に示すよ う に積層体の寸法は 1 8 c m X 1 3 . 1 c mとなった] 。 β 3でフ ィ ルムを 2っ折リ にし、 欠損してい ない 9 c mの辺と 1 3 . 1 c mの 2辺との 3辺を、 幅 1 0 m mで、 1 4 0 °C、 6秒間、 加熱するこ と によ リ袋を作製した ₍ こ の袋に実施例 1 と同様に作製した電池素子を入れ、 1 k g / c m² , 1 3 5 °Cで、 5秒間加熱するこ とによ リ封止した。 端子取出し口において熱融着領域は幅 1 0 m mで、 アルミ二 ゥム層は外縁の全長に亙って奥行き 0 . 5 mmの大き さで欠 損している。 欠損の奥行きの確認は光学顕微鏡 [日本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製 システム金属顕微鏡 B H T ] 、 0 0 1 mmの目盛のついた Obj ect ive Micrometer [日本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製] を用いて行った。 図 3 ( c ) 電池 を 5個作製した。 電池充放電特性測定装置 [日本国、 北斗電 ェ （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行つ たと ころ、 すべて、 正常に充放電し、 得られた電池の平均放 電容量は 9 0 0 mA hであった。 4 . 2 Vの充電状態におい て端子を折リ 曲げる操作をしても短絡による電圧の低下、 発 熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されなかた。

また、 同じ外装体に電池素子の代わり に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 熱融着領域幅 1 0 mmで、 1 4 0 °C、 6秒 間、 加熱して袋を封止した。 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月放 置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 実施例 4

積層体を以下の要領で作製した。

l 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 . 5 μ πιのポ リ イ ミ ドフ ィ ルム （ 日本国、 東レ ' デュポン社製 カプ ト ン） 、 1 8 c m X I 3 c m厚み 2 0 μ πιのァノレミ ニゥム箔、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 3 0 μ πιの熱融着性ポ リ ブチレンテ レフタ レー ト [ 日本国、 積水化学工業 （株） 社製 エステイ ナ] をこ の順 に、 ウ レタ ン系 2液混合接着剤を用いて積層 した。 D S C法 よ リ ボ リ イ ミ ドフ ィ ルムの融点はなく 、 作製した積層体は端 の部分において幅 1 8 c m、 奥行き 1 0 mmの大き さで、 ァ ノレミ ニゥムが欠損している。 幅 1 8 c m辺でフ ィ ルムを 2つ 折リ に し、 アル ミ ニ ウ ムの欠損していない辺を、 外縁から幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 8秒間、 加熱する こ と によ り 袋を作 製した。 作製した袋に実施例 1 と 同様に作製した電池素子を 入れ、 積層フ ィ ルム の袋の 口 よ り 端子を取出 し、 口 を 1 8 5 °C、 5秒加熱する こ と によ リ封止 した。 端子取出 し口 におい て熱融着領域は幅 2 0 m mで、 アルミ ニ ウム層は外縁部の全 長に亙つ奥行き 1 0 mmの大き さで欠損 している。 欠損の奥 行きの確認は 1 m m 目盛のついた定規を用いて行った。 電池 を 5個作製した。 すべて、 正常に充放電し、 得られた電池の 平均放電容量は 9 0 O m A hであった。 4 . 2 Vの充電状態 において端子を折り 曲げる操作を しても短絡によ る電圧の低 下、 発熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されなかった 9 0 5 mA h の容量の電池を 4 . 2 Vの充電状態において 2 5 0 °Cのオーブンに入れた と ころ、 端子と積層フ ィ ルムの接 着部よ リ ガスが噴出 したが、 フィルムへの引火は起きなかつ た。 また、 8 5 0 m A h の容量の電池を用い、 1 . 8 Aで定 電流充電を行ったと こ ろ、 ガスが噴出したが、 フ ィ ルムへの 引火は起きなかった。 実施例 5

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X l 4 c m、 厚み のポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト フ ィ ルム （ 日本国、 アイ . シー ' アイ ジャパン社製 メ リ ネ ッ ク ス S ) 、 1 8 c m X l 3 c m、 厚み 9 μ πιのァ ノレミ ニゥム箔、 1 8 。 111 1 4 (： 111、 厚み 1 2 111のポリ ェ チ レンテ レフ タ レー ト フ ィ ルム （日本国、 アイ . シー ' アイ ジャパン社製 メ リ ネ ッ ク ス S ) 、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚 み 4 0 のポリ プロ ピレンフ ィ ルム [ 日本国、 二村化学ェ 業 （株） 社製 太閤 F C ] をこの順に、 ウ レタ ン系 2液混合 接着剤を用いて積層 した。 作製した積層体は外縁において幅 1 8 c m, 奥行き 1 0 mmの大き さで、 アルミ ニウムが欠損 している。 幅 1 8 c m辺でフ イ ノレムを 2 っ折リ に し、 アル ミ 二ゥムの欠損していない辺を、 外縁から幅 1 0 mmで、 1 8 0 °C、 8秒間、 加熱する こ と によ り袋を作製した。 作製した 袋に実施例 1 と同様に作製した電池素子を入れ、 積層フ ィ ル ムの袋の口 よ リ この端子を取出 し、 口 を 1 8 0 °C、 8秒加熱 するこ と によ リ封止 した。 端子取出 し 口 において熱融着領域 は幅 2 0 m mで、 アルミ ニウム層は外縁全長に亙って奥行き 1 0 mmの大き さで欠損している。 欠損幅の確認は l mmの 目盛のついた定規を用いて行った。 電池を 1 0個作製した。 電池充放電特性測定装置 [ 日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J - 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行ったと こ ろ、 すべて， 正常に充放電し、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 0 m A hであった。 4 . 2 Vの充電状態において端子を折リ 曲げる 操作を しても短絡によ る電圧の低下、 発熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されなかった。

また、 同 じ外装体に電池素子の代わ リ に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 熱融着領域幅 2 0 mmで、 1 8 0 °C、 6秒 間、 加熱して袋を封止した。 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月放 置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 実施例 6

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 j mポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト （日本国、 アイ . シー ' アイ ジャパン社製 メ リ ネ ッ ク ス S ) 、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 9 μ πιアル ミ ニ ウ ム箔 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 μ πι芳香族ポリ ア ミ ドフ ィ ル ム [ 日本国、 旭化成 （株） 社製 ァラ ミ カ ] 、 1 8 c m X l 4 c m , 厚み 4 Ο μ πιポ リ プロ ピレンフ ィルム [ 日本国、 二 村化学工業 （株） 社製 太閤 F C ] をこの順でウ レタ ン系 2 液混合接着剤を用いて積層 した。 定速伸長型伸度測定器 （日 本国、 島津製作所社製 D S S — 5 0 0 ) を用いて芳香族ポ リ ア ミ ドフィルムの引張リ 弾性率を測定したと ころ、 1 5 0 0 k g Z m m ²であった。 また、 圧縮弾性率は 2 0 0 k g / mm²であった。 得られた積層体を 1 8 c mの辺でフィルム を 2っ折リ に し、 片方の 9 c mの辺と 1 4 c mの辺との 2辺 を、 幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 6 秒間、 加熱する こ と によ リ 袋を作製した。 この袋に実施例 1 と 同様に作製した電池素子 を入れ、 1 8 0 °Cで 6秒間加熱する こ と によ り封止した。 端 子取 り 出 し部位の外装体外縁部は、 図 4 ( a ) 及び （ b ) に 示すよ う に、 幅 5 m m、 厚さ 1 5 ; _mの芳香族ポ リ ア ミ ドフ イルム [ 日本国、 旭化成工業 （株） 社製 ァラ ミ カ ] にェポ キシ樹脂系接着剤 [ 日本国、 セメ ダイ ン （株） 社製 セメ ダ イ ン E P — 0 0 7 ] を塗布して、 外装体外縁で半分に折リ 曲 げて接着する こ と によ リ 、 あ らかじめ絶縁処理を施した。 端 子取出 し部位において熱融着領域は幅 1 0 m mで、 絶縁体は 幅 （外縁部に平行） 1 5 mm、 奥行き 2 . 5 mmの大き さで 貼られている。 電池を 5個作製した。 電池充放電特性測定装 置 [ 日 本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を 用いて充放電を行った と こ ろ、 正常に充放電し、 得られた電 池の平均放電容量は 9 0 O m A h であった。 4 . 2 Vの充電 状態において端子を折 リ 曲げる操作を しても短絡によ る電圧 の低下、 発熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されなか た

また、 同 じ外装体に電池素子の代わ リ に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。

実施例 7

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 μ πιのポリ エチレンテ レフ タ レ一トフイ ノレム （ 日本国、 アイ ' シ一 ' アイ ジヤ ノ、。ン社製 メ リ ネ ックス S ) 、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 9 πιのァ ノレ ミ エゥムフ ォ イ ノレ、 1 8 。 111 1 4 (： 111、 厚み 1 2 111の ポリ エチレンテレフタ レー ト フィルム [ 日本国、 アイ ' シー ァイ ジヤ ノ、。ン社製 メ リ ネ ックス S ] 、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 4 0 mのポ リ プロ ピ レンフ イ ノレム [ 日本国、 二村化学 工業 （株） 社製 太閤 F C ] をこの順に、 ウ レタ ン系 2液混 合接着剤を用いて積層 した。 定速伸長型伸度測定器 （日本国 , 島津製作所社製 D S S — 5 0 0 ) を用いてポ リ エチレンテ レフタ レー ト フイルムの引張リ 弾性率を測定したと こ ろ、 4 0 0 k g Z mm ²であった。 得られた積層体を 1 8 c mの辺 でフィルムを 2つ折り に し、 片方の 9 c mの辺と 1 4 c mの 辺と の 2辺を、 幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と によ リ袋を作製した。 端子取リ 出し部の外装体端部はあ らかじめア ミ ドイ ミ ドエ ス テル系ワ ニス [ 日本国、 日東電工 (株） 社製 ニ ト ロ ン V _ 8 0 0 ] に添付された硬化剤 N 0 5 を加えて塗布し、 1 0 0 °Cで 1 5分間静置する こ と によ リ 絶縁処理を施した。 この袋に実施例 1 と 同様に作製した電池 素子を入れ、 1 8 0 °Cで 6秒間加熱する こ とによ リ封止した 端子取出 し部位において熱融着領域は幅 2 0 m mで、 絶縁体 は外縁の全長に亙って奥行き 5 m mの大き さで絶縁塗料が塗 布されている。 電池を 5個作製した。 封止時に短絡は生じな かった。 電池充放電特性測定装置 [ 日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行ったと こ ろ . 正常に充放電し、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 0 mA hであった。 4 . 2 Vの充電状態において端子を折り 曲げる 操作を しても短絡による電圧の低下、 発熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されなかた。

また、 同 じ外装体に電池素子の代わ り に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月 放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 実施例 8

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 の芳香族ポリ ア ミ ドフ イ ルム [ 日本国、 旭化成 （株） 社製 ァラ ミ カ ] 、 1 8 c m X l 3 c m、 厚み 2 5 μ πιのァノレ ミ ニゥム箔、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 2 5 μ πιの芳香族ポ リ ア ミ ドフ イ ノレム [ 日本国 旭化成 （株） 社製 ァラ ミ カ ] 、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 4 O ju mのポ リ プロ ピ レンフ イ ノレム [ 日本国、 二村化学工業 (株） 社製 太閤 F C ] をこ の順に、 ウ レタ ン系 2液混合接 着剤を用いて積層 した。 D S C法よ り 芳香族ポ リ ア ミ ドフ ィ ルムの融点はなかった。 作製した積層体は外縁において幅 1 8 c m、 奥行き 1 0 mmの大き さで、 ァノレミ ニゥムが欠損し ている。 1 8 c mの辺でフ イ ノレムを 2 っ折 リ に し、 アルミ 二 ゥムの欠損していない 9 c mの辺と 1 4 c mの辺と の 2辺を、 幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と によ リ袋を 作製した。 この袋に実施例 1 と 同様に作製した電池素子を入 れ、 1 8 0 °Cで 6秒間加熱する こ と によ リ封止 した。 端子取 出 し部位において熱融着領域は幅 2 0 m mで、 アルミ ニウム 層は外縁の全長に亙って奥行き 1 0 mmの大き さで欠損して いる。 欠損幅の確認は 1 mmの 目盛のついた定規を用いて行 つた。 電池を 5個作製した。 電池充放電特性測定装置 [ 日本 国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充 放電を行った と こ ろ、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 0 mA h であった。 9 1 0 m A h の容量の電池を 4 . 2 Vの充 電状態において 2 5 0 °Cのオーブンに入れたと こ ろ、 端子と 積層フィルムの接着部よ リ ガスが噴出 したが、 フィルムへの 引火は起きなかった。 また、 8 8 0 1^1八 11 の容量の電池を 1 8 Aで定電流充電したと こ ろ、 ガスが噴出 したが、 フィルム への引火は起きなかった。 実施例 9

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X l 4 c m、 厚み 2 5 μ πιのポ リ フエ二 レ ンサル ファイ ドフィルム [ 日本国、 東レ （株） 社製 ト レ リ ナ] 、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 μ πιのアル ミ ニ ウ ム箔、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 mのポ リ フ エ二 レンサルフ ア イ ドフ イ ノレム、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 0 mのポリェチ レン . ビュルアルコールフ イ ノレム [ 日 本国、 （株） ク ラ レ社 製 ェバール] をこ の順に、 ウレタン系 2液混合接着剤を用 いて積層した。 D S C法よ リ求めたポリ フエ二レンサルファ ィ ドフ ィ ルムの融点は 2 8 5 °Cであった。 1 8 c mの辺でフ イルムを 2っ折リ にし、 外縁から幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱するこ とによ リ袋を作製した。 作製した袋に実 施例 1 と同様に作製した電池素子を入れ、 積層フ ィ ルムの袋 の口よ リ端子を取出し、 口を 1 8 0 °C、 6秒加熱するこ とに よ リ封止した。 封止後に端子取出し部位の積層フ ィ ルムの外 縁にはカプ ト ン粘着テープ [日本国、 （株） 寺岡製作所社製] を貼った。 端子取出し口において熱融着領域は幅 1 0 m mで、 絶縁体は幅 4 0 mm、 奥行き 2 . 5 mmの大き さではられて いる。 電池を 1 0個作製した。 電池充放電特性測定装置 [日 本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて 充放電を行ったと ころ、 すべて、 正常に充放電し、 得られた 電池の平均放電容量は 9 0 O mA hであった。 4 . 2 Vの充 電状態において端子を折リ 曲げる操作をしても短絡による電 圧の低下、 発熱は生じなかった。 また、 液漏れも観察されな 力 つた .₀

また、 同じ外装体に電池素子の代わり に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月 放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。

8 9 0 m A h の容量の電池を 4 . 2 Vの充電状態において 2 5 0 °Cのオーブンに入れたと こ ろ、 端子と積層フ ィ ルムの 接着部よ リ ガスが噴出 したが、 フ ィ ルムへの引火は起きなか つた。 また、 9 0 0 m A h の容量の電池を 1 . 8 Aで定電流 充電したと こ ろ、 ガスが噴出 したが、 フ ィ ルムへの引火は起 きなかった。 実施例 1 0

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 μ πιのポ リ ビュルアルコー ルフィ ルム [ 日本国、 （株） ク ラ レ社製 ク ラ レビニロ ンフ イ ルム ] 、 1 8 c m X l 3 c m、 厚み 2 5 μ πιのァノレミ ニゥ ム箔、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 111のポ リ エ ーテルエ ーテルケ ト ンフィルム [ 日本国、 三井東圧 （株） 社製 T A L P A - 2 0 0 0 ] 、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 4 0 πιの ポ リ プロ ピ レンフ ィ ルム [ 日本国、 二村化学工業 （株） 製 太閤 F C ] をこの順に、 ウ レタ ン系 2液混合接着剤を用いて 積層 した。 D S C法よ り 求めたポ リ エーテルエーテルケ ト ン フ ィ ルムの融点は 3 3 4 。C、 ポ リ ビュルアルコ ールフ ィ ルム の融点は 2 3 0 °Cであった。 作製した積層体は外縁において 幅 1 8 c m、 奥行き 1 0 m mの大き さで、 アル ミ ニ ウ ムが欠 損 している。 1 8 c mの辺でフ レムを 2っ折 リ に し、 アル ミ ニゥムの欠損していない辺を、 外縁から幅 1 0 mmで、 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と によ リ袋を作製した。 作製し た袋に実施例 1 と 同様に作製した電池素子を入れ、 積層フィ レムの袋の口 よ リ 端子を取出 し、 口 を 1 8 0 °C、 6秒加熱す る こ と によ リ 封止した。 端子取出 し口 において熱融着領域は 幅 2 0 mmで、 アルミ ニウム層は外縁の全長に亙って奥行き 1 0 mmの大き さで欠損 している。 欠損の奥行きの確認は 1 mmの 目盛のついた定規を用いて行った。 電池を 5個作製し た。 電池充放電特性測定装置 [ 日本国、 北斗電工 （株） 社製

H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行ったと こ ろ、 す ベて、 正常に充放電し、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 O mA hであった。 4. 2 Vの充電状態において端子を折リ 曲げる操作を しても短絡によ る電圧の低下、 発熱は生じなか つた。 また、 液漏れも観察されなかった。

また、 同 じ外装体に電池素子の代わ リ に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月 放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 4 . 2 Vの充電状態におい て 2 5 0 °Cのオーブンに入れたと ころ、 端子と積層フ ィ ルム の接着部よ リ ガスが噴出したが、 フ ィ ルムへの引火は起き な かった。 実施例 1 1 実施例 8 において、 積層体を、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 . 5 μ πιのポ リ イ ミ ドフ イ ノレム （ 日 本国、 東 レ ' デュポ ン社製 カプ ト ン） 、 1 8 c m X 1 3 c m、 厚み 2 0 μ πιの アルミ ニウム箔、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 2 5 μ πιのポリ フ エ二 レンサルフ ア イ ドフ イ ノレム、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚 み 6 0 mのポ リ プロ ピ レ ンフ イ ノレム [ 日 本国、 二村化学ェ 業 （株） 社製 太閤 F C ] をこ の順に、 ウ レタ ン系 2液混合 接着剤を用いて積層 したもの （ D S C法よ リ ボ リ イ ミ ドフ ィ ルムの融点はな しであった） に変えたこ と以外は、 実施例 8 と 同様に して電池を作製した。 その結果、 実施例 8 と 同様の 特性、 性能を有する電池が得られた。 実施例 1 2

実施例 1 と 同様に作製した 6 c m X 5 0 c mの正極塗膜、

7 c m X 5 4 c mのポ リ エチ レンセパ レータ [ 日本国、 旭化 成工業 （株） 社製 ハイ ポア U — 2 ] 、 実施例 1 と同様に作 成した 6 . 5 c m X 5 l c mの負極塗膜を積層 し、 1 . 5 M の し i B F ₄ /エチ レ ンカーボネー ト 、 プロ ピ レンカーボネー ト、 γ —ブチロ ラ ク ト ンの 1 ： 1 ： 2混合溶液に浸漬した。 正極には長さ 1 0 c m、 幅 l c m、 厚み 5 0 mのアル ミ 二 ゥム箔を粗面化したも の （ R a = 0 . 4 μ m T I R = 2 .

8 μ m ) を、 負極には長さ 1 0 c m、 幅 l c m、 厚み 3 5 mの銅箔を粗面化したも の （ R a = l . 2 μ m . T I R = 6 5 ^ m) をそれぞれ、 集電体と の接合部を端から長さ l c m と し、 この集電体の短切片側に超音波溶接にょ リ接合した。 この積層体を 5 っ折 リ と した。 実施例 5 と 同様の積層体を用 いて電池を作製した。 作製した電池は液漏れが起きなかった 電池充放電特性測定装置 [ 日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J - 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行ったと こ ろ、 得られ た電池の放電は容量は 9 0 0 m A h であった。 この電池を 9 5 °Cの高温に 4 8 時間放置したと こ ろ、 封止部からの液漏れ は観察されなかった。 また、 1 ヶ月 以上の室温での長期保存 においても漏液はみられなかった。 実施例 1 3

実施例 1 1 と同様に して積層体を作製した。

作製した積層体は外縁において幅 1 8 c m、 奥行き 1 0 m mの大き さで、 アルミ ニウムが欠損してレヽる。 1 8 c mの辺 でフィルムを 2っ折リ に し、 アルミ ニウムの欠損していない 辺を、 外縁から幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と によ リ袋を作製した。 この時、 一ヶ所、 幅 5 mm長さ 1 5 mm、 厚さ 1 0 mの S U S箔を熱可塑性樹脂層の間に挟 んで熱融着した。 実施例 1 において端子を以下のものに変え たこ と 以外は実施例 1 と 同様にして電池素子を作製した。 す なわち、 正極には、 幅 1 0 mm、 厚み 5 0 μ πιのアルミ ニゥ ム箔を粗面化したもの （ R a = 0 . 4 μ πι、 T I R = 2 . 8 μ m ) を 2枚用い （長さ 8 c mの箔と長 さ 3 c mの箔） 、 そ の長さ 8 c mの箔と長さ 3 c mの箔と を端カゝら 1 c mの長さ で重なる よ う に、 1 c m角の導電性両面テープ [ 日本国、 (株） 寺岡製作所社製 WM F T ] を用いて接着し、 さ らに 1 8 5 C、 5秒間加熱圧着する こ と によ リ長さ 1 0 c m (端 子の両端の抵抗は Ι Ο πι Ωであった） と したものを、 また、 負極には、 長さ 1 0 c m、 幅 l c m、 厚み 3 5 μ πιの銅箔を 粗面化 したも の （ R a = l . 2 μ ^ T I R = 6 . 5 ^ m ) をそれぞれ、 集電体と の接合部を外端から長さ 1 c mと し、 こ の集電体の短切片側に超音波金属溶接機 [ 日本国、 超音波 工業 （株） 社製 U S W— 2 0 0 Z 3 8 S ] を用いて接合した こ と以外は実施例 1 と 同様に して電池素子を作製した。 先に 作製した袋に電池素子を入れ、 積層フ ィ ルムの袋の口 よ リ 端 子を取出 し、 口 を 1 8 0 °C、 6 秒加熱する こ と によ リ封止 し た。 こ のよ う に して電池を 5個作製した。 端子取出 し部位に おいて熱融着領域は幅 2 0 m mで、 アルミ ニウム層は外縁の 全長に亙って奥行き 1 O m mの大き さで欠損している。 欠損 部奥行き の確認は光学顕微鏡 [ 日本国、 ォリ ンパス工業 （株） 社製 システ ム金属顕微鏡 B H T ] 、 0 . 0 1 m mの 目盛の ついた Ob j ec t i ve Mi c rome t e r [ 日本国、 ォリ ンパス工業 （ 株） 社製] を用いて行った。 こ の電池では S U S とポ リ プロ ピレンの接着強度が弱く 、 安全弁と して作動する。 電池充放 電特性測定装置 [ 日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行ったと こ ろ、 すべて、 正常に 充放電し、 得られた電池の平均放電量は 9 0 O m A h であつ た。 9 0 0 m Aで定電流充電を行ったと こ ろ、 3 時間充電し たと こ ろで、 電池の厚みは 1 . 5倍まで しか膨らまず、 破裂、 発火は起きなかった。 実施例 1 4

実施例 5 と 同様に して積層体を作製した。

1 8 c mの辺で 2 つ折り にし、 中心線力 ら 2 c mの位置に， 幅 l c m、 長さ 4 c m、 厚み 3 5 の銅箔を粗面化したも の （ R a = l . 2 m、 T I R = 6 . 5 ^ m ) を長さ 2 . 5 c mの部分が外装体と重なる様に して、 外装体の熱可塑性樹 脂層に 1 8 0 °Cで.6秒間加熱する こ と によ り接着した。 更に 幅 l c mのカプ ト ン粘着テープ [ 日本国、 （株） 寺岡製作所 社製] をフィルムの中心線から、 端子を融着した面に外縁か ら 1 . 5 c m離して貼 リ付けた。 ただし、 端子と重なる部分 ならびに中心線から最も遠い外縁から 1 c mの部分はテープ を削除した。 実施例 1 と 同様にして電池素子を作製した。 負 極集電体にも厚み 3 5 μ πιの銅箔を粗面化したもの （ R a == 1 . 2 μ T I R = 6 . 5 ^ m ) を用いた。 負極集電体に 接合した端子を 2 . 5 c mの長さだけ積層体よ リ 出る よ う に して切 リ落と した。 この電池素子の負極から出た端子と熱可 塑性樹脂層に取リ付けた端子を 1 c mの幅で重なる よ う に電 池素子を置き 、 銅端子を超音波金属溶接機 [ 日本国、 超音波 工業 （株） 社製 11 5 ^— 2 0 0 2 3 8 3 ] を用レ、、 2 . 5 m m X 5 mmの面積を加重 3 k g で 0 . 1秒溶接した。 積層 体を折 リ 曲げた後、 端子取 リ 出 し部位以外は幅 1 0 m mで、 端子取 り 出 し 口は幅 2 5 m mで 1 8 0 °C、 6秒加熱する こ と によ リ熱融着した。 このよ う に して電池を 5個作製した。 こ の状態においてカブ ト ンテープと ポ リ プロ ピレンは融着せず、 電池素子側に取り付けた端子は外装体の面の一部に融着され、 熱可塑性樹脂層にあ らかじめ取り 付けた端子は、 電池素子側 の端子に融着された外装体の面と対向する面に融着された状 態と なつている。 電池充放電特性測定装置 [ 日本国、 北斗電 ェ （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充放電を行つ たと こ ろ、 得られた電池の平均放電容量は 9 0 O mA hであ つた。 9 0 0 mAで定電流充電を行った と こ ろ、 2 . 5時間 充電した と こ ろで、 外装体が膨らみ、 電池の厚みが 2倍とな リ 、 電流が流れなく なった。 これ以上は充電されず、 破裂、 発火は起きなかった。 比較例 1

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X l 4 c m、 厚み 1 2 ^α πιのポ リ エチレンテ レフ タ レー ト フ ィ ルム （ 日本国、 アイ ' シー ' アイ ジヤ ノ、。ン社製 メ リ ネ ック ス S ) 、 1 8 c m X l 4 c m、 厚み 9 mのァ ノレミ ニゥム箔、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 mのポ リ エ チ レンテ レフタ レー ト フ ィ ルム （ 日本国、 アイ ' シ一 ' アイ ジャパン社製 メ リ ネ ッ ク ス S ) 、 1 8 c m X l 4 c m、 厚 み 4 0 f mのポ リ プロ ピ レンフ イ ノレム [ 日本国、 二村化学ェ 業 （株） 製 太閤 F C ] をこ の順に、 ウ レタ ン系 2液混合接 着剤を用いて積層 した。 作製した積層体の外縁はアルミ ニゥ ム層が露出している。 1 8 c m辺でフ ィ ルムを 2 つ折り に し、 外縁から幅 1 0 m mで、 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と に よ リ 袋を作製した。 袋の口 を 1 m mの幅で切 り 、 端面を揃え、 金属層 と熱融着層、 絶縁体層の幅を同一に した。 作製した袋 に実施例 1 と 同様に して作製した電池素子を入れ、 積層フィ ルムの袋の口 よ リ 端子を取出 し、 口 を 1 8 0 °C、 6秒加熱す る こ と によ り 封止した。 このよ う に して、 電池を 5個作製し た。 端子取出 し口 において熱融着領域は幅 2 0 m mであった ₍ 端子と外装体の境界を光学顕微鏡 [ E3本国、 ォリ ンパス工業 (株） 社製 システ ム金属顕微鏡 B H T ] 、 0 . 0 1 mmの 目盛のついた Obj ect ive Micrometer [日本国、 ォリ ンパス 工業 （株） 社製] 観察した と こ ろ、 ポ リ プロ ピ レンが幅 0 . 0 5 m mで溶出しているのが観測された。 端子が折れ曲が ら ないよ う に注意して、 電池充放電特性測定装置 [ 日本国、 北 斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充電を行 つたと こ ろ、 正常に充電したが、 4 . 2 Vの充電状態におい て端子を折リ 曲げる操作を したと こ ろ短絡によ る電圧の低下 発熱が生じた。 折リ 曲げた端子間の抵抗は 2 M Ωであった。 また、 同 じ外装体に電池素子の代わ リ に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 幅 1 0 m mで、 1 4 0 °C、 6秒間、 加熱し て袋を封止 した。 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 比較例 2

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 2 5 のポ リ エチ レンテ レフ タ レ一 ト フイ ノレム （ 日本国、 アイ ' シ一 ' アイ ジヤ ノ ン社製 メ リ ネ ッ ク ス S ) 、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 mの アルミ ニウム箔、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 の延伸 ナイ ロ ンフ ィ ルム [ 日本国、 出光石油化学 （株） 社製 ュニ ロ ン] 、 1 8 c m X 1 3 c m、 厚み 5 0 mの L — L D P E フ ィ ルム [ 日 本国、 出光石油化学 （株） 社製 L S — 7 0 0 C ] をこの順に、 ウ レタ ン系 2液混合接着剤を用いて積層 し た。 作製した積層体の外縁はアルミ ニウム層が露出 している , 1 8 c m辺でフ ィ ルムを 2 っ折リ に し、 外縁から幅 1 0 mm で、 1 4 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と によ リ 袋を作製した。 袋の口 を l mmの幅で切 り 、 端面を揃え、 金属層 と熱融着層 絶縁体層の幅を同一に した。 作製した袋に実施例 1 と 同様に して作製した電池素子を入れ、 積層フ ィ ルムの袋の 口 よ リ 端 子を取出 し、 口 を 1 2 0 °C、 6秒加熱する こ と によ リ 封止 し た。 端子取出 し部位において熱融着領域は幅 2 0 m mであつ た。 電池を 5 個作製した。 端子と外装体の境界を光学顕微鏡 [ 日本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製 システ ム金属顕微鏡 B H T ] 、 0 . 0 1 mmの 目盛のついた Object ive Micro met er [ 日本国、 ォリ ンパス工業 （株） 社製] 観察したと ころ、 L— L D P E樹脂が幅 0 . 0 7 m mで溶出 しているのが観測 された。 端子が折れ曲が らないよ う に注意して、 電池充放電 特性測定装置 [ 日本国、 北斗電工 （株） 社製 H J — 1 0 1 S M 6 ] を用いて充電を行ったと こ ろ、 正常に充電したが、 4 . 2 Vの充電状態において端子を折リ 曲げる操作を したと ころ短絡によ る電圧の低下、 発熱が生じた。 折 り 曲げた端子 間の抵抗は 1 0 0 M Ωであった。

また、 同 じ外装体に電池素子の代わ リ に無水塩化カルシゥ ム 2 0 g を入れ、 幅 1 0 m mで、 1 4 0 °C、 6秒間、 加熱し て袋を封止した。 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月 放置したが、 重量増加は 1 m g未満であった。 比較例 3

積層体を以下の要領で作製した。

1 8 c m X l 4 c m、 厚み 1 2 πιのポ リ エチレンテ レフ タ レー ト フ ィ ルム （ 日本国、 アイ ' シー · アイ ジャパン社製 メ リ ネ ッ ク ス S ) 、 1 8 c m X 1 1 . 8 c m、 厚み 9 m のアルミ ニウム箔、 1 8 c m X 1 4 c m、 厚み 1 2 μ πιのポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト フ イ ノレム （日本国、 アイ ' シ一 ' アイ ジャパン社製 メ リ ネ ックス S ) 、 1 8 c m X l 4 c m 厚み 4 Ο μ πιのポ リ プロ ピ レンフ イ ノレム [ 日本国、 二村化学 工業 （株） 社製 太閤 F C ] をこ の順に、 ウ レタ ン系 2液混 合接着剤を用いて積層 した。 1 8 c mの辺でフィルムを 2つ 折リ に し、 アル ミ ニ ウ ムの欠損していない辺を、 外縁から幅 1 0 m mで、. 1 8 0 °C、 6秒間、 加熱する こ と によ リ 袋を作 製した。 端子取出 し 口 において熱融着領域は幅 2 0 m mで、 アルミ ニウム層は外縁の全長に亙って奥行き 2 2 mmの大き さで欠損している。 欠損部の奥行きの確認は光学顕微鏡 [ 日 本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製 システム金属顕微鏡 B H T ] 、 0 . 0 1 mmの 目 盛のついた Object ive Micrometer [ 日本国、 ォ リ ンパス工業 （株） 社製] を用いて行った。 袋 の中に無水塩化カルシウム 2 0 g を入れ、 幅 2 0 mmで、 1 4 0 °C、 6秒間、 加熱して袋を封止 した。 6 0 °C、 9 0 % R Hで 3 ヶ月放置した と こ ろ、 6 4 O m g の重量増加が見られ た。

こ の よ う に して作製した袋 （外装体） に実施例 1 と 同様に して作製した電池素子を入れ 9 0 O m A h の電池を作製した 4 . 2 V充電状態で 3 ヶ月 間放置したと こ ろ、 こ の電池の容 量は、 実施例 5 の電池の容量の 8 0 %に低下した。 実施例 1 5 L i C o 〇 ₂電極 （平均粒径 5 ; mの L i C o 〇 ₂を 1 0 0 重量部、 バイ ンダーにポ リ フ ッ化ビニ リ デン 3 重量部および アセチ レンブラ ッ ク 3重量部を N—メ チルピロ リ ドンに分散 . 1 5 mアルミ集電体上に塗工、 加熱プレス した膜厚 1 1 0 μ πι片面塗工シー ト） を正極と して幅 2 9 m m、 長さ 1 1 0 m mに切断後、 長さ方向に幅 1 0 m mで電極活物質を剥離し てアルミ集電体を露出させた。 グラ フア イ ト電極 （平均粒径 Ι Ο μ πιのグラ フ アイ ト M C M B ( 日本国、 大阪ガス （株） 製） 1 0 0重量部、 スチ レン一ブタ ジエ ンラテ ッ ク ス の水分 散スラ リ ーを固形分換算で 2重量部、 およびカルボキシメ チ ルセルロ ース 0 . 8 重量部を溶かした水溶液を混ぜ合わせて 得られた、 水に均一分散したス ラ リ ーを 1 2 μ mの銅集電体 上に塗布、 加熱プ レス した膜厚 8 5 m片面塗工シー ト） を 幅 3 0 mm、 長さ 1 1 O m mで切断し、 長さ方向に幅 9 mm で活物質層を剥離して銅集電体を露出させた。 ポ リ フ ッ化 ビニ リ デン一へキサフルォロ プロ ピ レン共重合体 （へキサフ ノレォロプロ ピ レン含量 3重量％、 米国、 エルファ トケム社製 カイ ナーノレ 2 8 5 0 ) のバルク シー ト （膜厚 5 0 m) に電 子線照射 （照射量 1 O M r a d ) を行い架橋処理した後、 フ ロ ン （ H F C- 1 3 4 a )を 7重量部含浸、 加熱延伸処理して 得られた発泡体シー ト （発泡倍率 4倍、 膜厚 6 0 μ m ) に、 電解液と してエチ レンカーボネー ト 、 γ —ブチルラ ク ト ンを 体積比 1 ： 1 で混合した液に L i B F ₄を溶解して得られた 1 . 5 モル Zリ ッ トル溶液を含浸させて固体電解質 （電解液 含量 7 5 重量。/。、 平均膜厚幅 6 5 μ m , 幅 1 0 2 m mの長尺 シー ト） を得、 セノヽ。 レータ と した。 こ のセノ、。 レータを幅 3 2 m mで切断して短冊状と した後、 電極の表面に上記の電解液 をロールコーターで塗布した。 塗布量は正極 3 0 g / m ²、 負極 4 0 g / m ²と した。 上記の正極、 セパレータ 、 負極を この順に、 負極活物質層から正極活物質層がはみださないよ う にセパ レータを介して活物質層を対向 させ、 さ らにアルミ 集電体がはみ出した側と反対側に銅集電体をはみ出させる構 成で積層 し、 加熱ロールのラ ミネータ （ロール温度 1 3 0 °C ロール速度 6 0 O m m Z m i n ) で積層一体化させた の よ う に して、 8枚の積層体を作製した。 この 8枚の積層体を 正極/負極 Z負極/正極ノ正極/負極 の順 I： ァル ミ集電体のみがはみ出た側と銅集電体のみがはみ出た側が形 成される よ う に重ね合わせ、 それぞれの集電体の重ね合わせ た部分の中央部を 3 m m角で超音波溶接して接合し電極積層 体を束ねた。

次いで、 幅 1 0 m m、 長さ 3 O m mの銅およびアルミ シー ト （厚さ 3 O m ) を端子と して用い、 上記超音波溶接部分 に超音波溶接固定 （溶接部は 3 m m角） した。

ポ リ マーシー ト （ポ リ エチ レンテ レフ タ レー ト 2 5 μ π 、 ポ リ塩化ビエ リ デンシー ト 2 5 μ m , 金属アルミ ニウムシー ト 1 2 μ πι、 ポ リ プロ ピレン 5 0 χηを順次積層 したシー ト） を袋状に加工した外装体 （幅 4 O mm筒状、 長 さ 1 1 0 mm の側面を幅 3 m mで融着） に、 得られた電極積層体を揷入し てアルミ および銅の端子を外部にはみ出させてから、 該アル ミ および銅の端子面を、 それぞれ袋状外装体内面の上面およ び下面のポリ プロ ピレ ン樹脂層に熱融着固定した後、 真空引 きを行いなが ら開 口部分を熱融着 して封止 （封止幅 3 m m ) し、 なお、 端子取り 出 し部位の外装体端部は実施例 7 で使用 したア ミ ドイ ミ ドエステル系ワニス と硬化剤にょ リ あ らかじ め絶縁処理して、 電池を作製した。

端子を充放電機に接続して充放電試験 （ 2 3 0 m A定電流 4 . 2 V定電位充電、 2 3 0 m A定電流放電をおこなった結 果、 初回放電量 7 3 0 m A h、 平均電圧 3 . 7 V ( 2 . 7 W h ) であ リ繰リ返し充放電が可能であった。

充電状態の該電池の外装体表面中心部および端子が熱融着 された外装体封止部表面に熱電対を貼付け、 該電池の電極端 子を充放電機に接続、 2 8 8 0 m Aの電流で定電流定電圧充 電 （電圧 1 5 V ) で過充電を行なった結果、 約 1 9分で外装 体が膨れだし、 さ らに 1 5秒後電極端子が切断され通電でき なく リ 電池の温度が低下した。 この際の電池の端子付近の最 大温度は 3 8 °C、 電池外装体中心部の最大温度は 4 2 °Cであ つた。 産業上の利用可能性

本発明の非水系薄型電池は、 その特定の構造によ り 、 軽量 で薄く 且つ形状の 自 由度に優れるのみな らず、 防湿性及び気 密性に優れ、 しかも端子取出 し部位周辺での短絡の危険がな い。 従って、 本発明の非水系薄型電池は、 高容量でぁ リ 且つ 信頼性と安全性の高い小型軽量電池 （例えば携帯機器用の電 池） と して特に有利に用レヽる こ と ができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 正極、 負極、 及び正極と負極と の間に挾まれて存在する 非水系電解質を含む電池素子 （ a ) と 、 こ の電池素子 （ a ) を内部に含み且つ融着シールされた袋状外装体 （ b ) と 、 正 極及び負極に電気的に連結された少な く と も一対の端子 （ c ) と を含む非水系薄型電池であって、

袋状外装体は、 内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) 、 中間金属箔層 ( 2 ) 及び外側絶縁体層 （ 3 ) の少な く と も 3層からなる積 層体から作られてぉ リ 、 且つ、 該袋状外装体の外縁部に沿つ て長形の熱融着領域を有していて、 該熱融着領域では該積層 体の内側熱可塑性樹脂層 （ 1 ) の相対向する面が互いに熱融 着されていて、 それによ り 袋状外装体の融着シール部が形成 されてぉ リ 、

端子は、 外装体の上記融着シール部の端子取出 し部位を通 つて外装体の外側に延びてお リ 、

更に次の 2 つの特徴 （ α ) 及び ( β ) のいずれか 1 つ又は 両方を満足する非水系薄型電池。

( a ) 上記袋状外装体の熱融着領域中に存在する 中間金属 箔層部分は、 幅が該熱融着領域中の内側熱可塑性樹脂層の厚 みの少な く と も 1 0倍でぁ リ 、 且つ、 外装体の外縁部端面側 で、 少な く と も端子取出 し部位周辺の部分において、 幅方向 の所定の奥行だけ欠損部を有している。 ( β ) 外装体の外縁部端面が、 少な く と も端子取出 し部位 の周辺の部分において絶縁処理されている。

2 . 前記熱融着領域の幅が、 1 mm〜 5 O mmである こ と を 特徴とする請求項 1 に記載の非水系薄型電池。

3 . 前記中間金属箔層の欠損部の奥行きが、 0 . 1 m m以上 であ リ 、 かつ前記熱融着領域の幅の 8 0 %以下である こ と を 特徴とする請求項 1 又は 2 に記載の非水系薄型電池。

4 . 前記中間金属箔層の欠損部の奥行きが、 0 . 5 m m以上 であ リ 、 かつ前記熱融着領域の幅の 5 0 %以下である こ と を 特徴とする請求項 3 に記載の非水系薄型電池。

5 . 前記中間金属箔層の欠損部の幅が、 端子取出し部位にお ける端子の断面の外周の 2分の 1 以上であるこ と を特徴とす る請求項 1 〜 4 のいずれかに記載の非水系薄型電池。

6 . 前記外側絶縁体層が、 2 6 0 °C以上の融点を有する こ と を特徴とする請求項 1 〜 5 のいずれかに記載の非水系薄型電 池。

7 . 前記外側絶縁体層が、 3 0 0 k g Zmm²以上の引っ張 リ弾性率及び 5 0 k g m m ²以上の圧縮弾性率のいずれか 又は両方を有するこ と を特徴とする請求項 1 〜 6 のいずれか に記載の非水系薄型電池。

8 . 前記内側熱可塑性樹脂層と 中間金属箔層と の間に少なく と も 1 層の中間絶縁体層を設けてなる こ と を特徴とする請求 項 1 〜 7 のいずれかに記載の非水系薄型電池。

9 . 前記内側熱可塑性樹脂層と 中間金属箔層 と の間に設け ら れた少なく と も 1 層の中間絶縁体層が、 2 6 0 °C以上の融点 を有する こ と を特徴とする請求項 8 に記載の非水系薄型電池 _c

1 0 . 前記中間熱可塑性樹脂層 と 中間金属箔層 との間に設け られた少なく と も 1 層の中間絶縁体層が、 3 0 0 k g / m m ²以上の引っ張リ 弾性率及び 5 0 k g / m m ²以上の圧縮弾性 率のいずれか又は両方を有する こ と を特徴とする請求項 8又 は 9 に記載の非水系薄型電池。

1 1 . 前記熱可塑性樹脂層及び絶縁体層の う ちの少なく と も 1層が、 ポ リ 塩化ビニ リ デン系樹脂からなる ものである こ と を特徴とする請求項 1 〜 1 0 のいずれかに記載の非水系薄型 電池。

1 2 . 前記端子が、 アルミ ニウム又は銅から作られている こ と を特徴とする請求項 1 〜 1 1 に記載の非水系薄型電池。

1 3 . 前記端子が、 その表面の少なく と も一部が粗面化され ている こ と を特徵とする請求項 1 2 に記載の非水系薄型電池

1 4 . 前記袋状外装体が膨張変形した場合、 前記端子の少な く と も一部を切断する よ う に作動する手段を更に含むこ と を 特徴とする請求項 1 〜 1 3 のいずれかに記載の非水系薄型電 池。

1 5 . 前記電池素子が、 リ チウムイ オン二次電池素子である こ と を特徼とする請求項 1 〜 1 4のいずれかに記載の非水系 薄型電池。