JP2000173559A

JP2000173559A - 薄型電池用袋体

Info

Publication number: JP2000173559A
Application number: JP10344737A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tatsuki; 雅彦辰木; Masaki Goto; 正樹後藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】伸縮性に富んだ薄型電池用袋体を提供する。【解決手段】アルミニウムからなる金属箔（金属層）
と、この金属箔の表裏面に設けられたポリプロピレンか
らなる樹脂層とがラミネートされたシート材１を、発電
要素を収納するために袋状に形成した袋体であって、上
記シート材１が波形状に形成されているという構成をと
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池（ＬＩＢ）等の薄型電池用の発電要素を収納する
薄型電池用袋体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のリチウムイオン二次電池は、その
電解液が液体であるため、この電解液を電池の中に保持
し液漏れを防ぐには、厚い金属製容器で密封することが
必要不可欠であった。このため、一般的な電池の形状
は、直径が１０．５ｍｍ以上の円柱形や厚みが５ｍｍ以
上の角形に限られていた。また、ＩＣカード等に用いら
れる薄型リチウム電池には、特開平５−３６４３８号公
報に提案されているような、正極活物質層とセパレータ
層と負極活物質層等が積層されてなる発電要素を集電体
とケースとを兼ねたステンレス板で挟み封止材で密封し
たものがある。

【０００３】また、最近の種々の電子機器の発達に伴
い、電子機器の小型化，省スペース化のニーズが高まっ
ており、これに用いる薄型電池（シート状電池）にも更
なる薄型化と可撓性が求められている。このようなニー
ズに応えるものとして、ゲル状ポリマー電解質を用いた
リチウムイオン二次電池が実用化段階に入りつつある。

【０００４】図２４および図２５はそのゲル状ポリマー
電解質を用いたリチウムイオン二次電池の構造例を示し
ている。図において、３１は正極集電体（アルミニウム
箔）、３２は正極（コバルト酸リチウム等のリチウム含
有複合酸化物）、３３は隔離材（溶媒で可塑化されたポ
リマー電解質）、３４は負極（炭素材）、３５は負極集
電体（銅箔）であり、これら発電要素が収納手段３６
（この構造例では、収納手段３６としてアルミニウムラ
ミネートフィルムが用いられている）に収納されてい
る。また、３６ａは収納手段３６の外周部に形成された
ヒートシール部、３７は電極である。

【０００５】このようなリチウムイオン二次電池は発電
要素に可撓性を持たせることができるうえ、液漏れの危
険性が低いため、上記構造例のように、発電要素を薄い
ラミネート材で収納することができる。例えば、特開平
９−７６３６号公報では、ラミネート材として、ポリエ
チレン層とアルミニウム箔層とポリエチレン層との三層
ラミネート箔が用いられている。そして、このようなラ
ミネートタイプの薄型電池は、そのままあるいはハード
ケースに収納された状態で、電子機器内部に組み込まれ
る。

【０００６】そして、更なる電子機器の小型化，省スペ
ース化のニーズも高まっており、そのニーズに応えるた
めには、電子機器のより狭いデッドスペースに電池を挿
入しなければならない。そのためには、電池に更なる薄
型化と可撓性が求められる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記リ
チウムイオン二次電池のうち、前者は、発電要素がステ
ンレス板で挟まれているため、可撓性がない。一方、後
者は、その収納手段３６のアルミニウムラミネートフィ
ルムが伸縮性に乏しいため、電池の可撓性に限界があ
る。また、無理して屈曲状に撓めると上記アルミニウム
ラミネートフィルムが破袋し、電解液が揮散して危険な
状況になったり、電池の性能が低下したり等する。例え
ば、上記アルミニウムラミネートフィルムが破袋がする
と、電解液の成分の六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
₆）が外気の水蒸気と反応して有害なフッ化水素（Ｈ
Ｆ）が発生したり、上記正極３２のコバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ₂）が吸湿して、電池の性能が低下したり
する。

【０００８】また、アルミニウムラミネートフィルムに
代えて、このアルミニウムラミネートフィルムからアル
ミニウム箔を除いたフィルム材を用いると、その伸縮性
はよいがガスバリア性に乏しく、外部から水が浸入した
り電解液の有機溶媒が蒸散したりすることを防止でき
ず、電池の性能が低下する。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、伸縮性に富んだ薄型電池用袋体の提供をその目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、薄型電池用発電要素を収納するために金
属層と樹脂層とからなるラミネートシート材を袋状に形
成した袋体であって、上記ラミネートシート材が波形状
に形成されている薄型電池用袋体を第１の要旨とし、金
属層と樹脂層とからなり長手方向に沿って折り返しを形
成したラミネートテープ材が上記樹脂層を内側にして上
記ラミネートテープ材の側部を重ねるように螺旋状に巻
かれるとともにその重なる部分が接着されて形成された
筒体が、その長手方向の所定の長さで切断され、これら
切断部が閉口されてなる薄型電池用袋体を第２の要旨と
する。

【００１１】すなわち、本発明の第１の薄型電池用袋体
は、ラミネートシート材が波形状に形成されているた
め、伸縮性を有している。すなわち、上記波形状の波の
稜線に沿って、薄型電池用袋体を曲げると、ラミネート
シート材の外側が波の間隔を広げて応力方向に伸び、ラ
ミネートシート材の内側が波の間隔を狭めて応力方向に
縮むというように、上記曲げに対して追随することがで
きる。このため、薄型電池用袋体は、その表面にクラッ
クや破れを生じることなく、上記曲げに対して大きく撓
む。その結果、発電要素として可撓性を有するものを用
い、これを収納した薄型電池用袋体を電子機器の狭いデ
ッドスペースに曲げて挿入することができるようにな
り、更なる電子機器の小型化，省スペース化が実現可能
となる。

【００１２】また、本発明において、ラミネートシート
材を折り曲げることにより袋状に形成して袋体が構成さ
れ、その折り目が上記ラミネートシート材の波形の波の
稜線に対し略直角になっている場合にも、上記第１の薄
型電池用袋体と同様の作用・効果を奏する。

【００１３】また、本発明において、ラミネートシート
材を折り曲げることにより袋状に形成して袋体が構成さ
れ、その折り曲げ部を除き、それ以外の部分が波形状に
形成されている場合にも、上記第１の薄型電池用袋体と
同様の作用・効果を奏する。さらに、ラミネートシート
材がその折り曲げ部で折り曲げ易くなる。

【００１４】また、本発明において、折り曲げ部に弾性
補強材が設けられている場合にも、上記第１の薄型電池
用袋体と同様の作用・効果を奏する。さらに、薄型電池
用袋体は、適度な強度および柔軟性（衝撃吸収性）を有
する。

【００１５】また、本発明において、波形が少なくとも
縦横２方向に形成されている場合には、発電要素を収納
した薄型電池用袋体をあらゆる方向に曲げても、それは
バリア性を損ねることなく全方向に伸縮することができ
る。このため、薄型電池用袋体は、表面にクラックや破
れを生じることなく、全方向に屈曲状に大きく撓む。そ
の結果、電子機器の狭いデッドスペースに、可撓性を有
する発電要素を収納した薄型電池用袋体を曲げて挿入す
ることができるようになり、更なる電子機器の小型化，
省スペース化が実現可能となる。

【００１６】また、本発明において、袋体の縁部に、ラ
ミネートシート材の波形と同形状の波形が波形の向きを
揃えて形成されている弾性補強材が設けられている場合
にも、上記第１の薄型電池用袋体と同様の作用・効果を
奏する。さらに、薄型電池用袋体は、そのシール部分の
厚みが厚くなっても可撓性を維持しつつ、適度な強度お
よび柔軟性（衝撃吸収性）を有するとともに、衝撃に対
する耐穴あき性を有する。

【００１７】また、本発明において、袋体が、ラミネー
トシート材の波形と同形状の波形が形成されているヒー
ト板の押圧面により、波形の向きを揃えてヒートシール
されてなる場合にも、上記第１の薄型電池用袋体と同様
の作用・効果を奏する。さらに、シール部と非シール部
との間に歪みや不規則な皺を発生させないようにするこ
とができる。

【００１８】また、本発明の第２の薄型電池用袋体は、
折り返しが形成されたラミネートテープ材で構成されて
いるため、それ自体が伸縮性を有する。このことによ
り、上記第１の薄型電池用袋体と同様の作用・効果を奏
する。さらに、本発明の第２の薄型電池用袋体は、上記
ラミネートテープ材を用いて筒体に形成したのちその長
手方向の所定長さで切断等して得られたものであり、筒
体にその円周方向の異方性がないため、筒体は、発電要
素の形状に合わせて自由に変形する。また、筒体の径
は、容易に変えることができるため、様々な大きさの発
電要素に対応することができる。このように、上記筒体
は、様々な形状や大きさの発電要素に対応することがで
きるため、設備投資を少なくすることができる。

【００１９】つぎに、本発明を詳しく説明する。

【００２０】本発明の第１の薄型電池用袋体は、金属層
と樹脂層とからなるラミネートシート材を袋状に形成し
た袋体であり、上記ラミネートシート材が波形状に形成
されている。一方、本発明の第２の薄型電池用袋体は、
金属層と樹脂層とからなり長手方向に沿って折り返しを
形成したラミネートテープ材を螺旋状に巻く等して筒体
に形成したのち切断等してなるものである。

【００２１】上記第１の薄型電池用袋体を構成するラミ
ネートシート材の波の断面形状は、特に限定されるもの
ではなく、円弧，正弦曲線，矩形，楔形等が挙げられ
る。また、上記第２の薄型電池用袋体を構成するラミネ
ートテープ材の折り返しの個所や回数も、特に限定され
るものではない。

【００２２】また、上記薄型電池用袋体を構成するラミ
ネート材（シート材およびテープ材）の金属層の材料と
しては、圧延，電解等により得られる、アルミニウム，
アルミニウム合金，銅，銅合金，鉄，ステンレス，チタ
ン，チタン合金等が用いられる。そして、その膜厚は５
〜１００μｍの範囲に設定されることが好ましい。上記
膜厚が５μｍを下回ると、金属層にピンホール等が発生
し易くなり、ラミネート材のガスバリア性や遮水性が低
下し、１００μｍを上回ると、薄型電池用袋体の薄型化
や可撓性に不利となる。

【００２３】また、上記樹脂層のうち薄型電池用袋体の
内側に対応する樹脂層の材料としては、ポリプロピレ
ン，ポリエチレン，ポリエステル，ポリアクリロニトリ
ル，ポリアミド，四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ），
フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ），変性ポリプロピレ
ン，ポリ酢酸ビニル，ポリビニルアセテート等が用いら
れる。特に、バリア性および耐薬品性の面からポリプロ
ピレン，ポリエチレンが好ましい。そして、その膜厚は
５〜１０００μｍの範囲に設定されることが好ましい。
上記膜厚が５μｍを下回ると、電極シール部の気密性
（樹脂の埋まり性）および電極と金属層との絶縁性が低
下し、１０００μｍを上回ると、薄型電池用袋体の薄型
化に不利となる。

【００２４】一方、薄型電池用袋体の外側に対応する樹
脂層の材料としては、ポリプロピレン，ポリエチレン，
ポリエステル，ポリアクリロニトリル，ポリアミド，ポ
リイミド，四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ），フッ化
ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ），変性ポリプロピレン，ポ
リ酢酸ビニル，ポリビニルアセテート等が用いられる。
そして、その膜厚は５〜１０００μｍの範囲に設定され
ることが好ましい。上記膜厚が５μｍを下回ると、わず
かな衝撃でラミネート材に穴があき、ラミネート材の絶
縁性が低下し、１０００μｍを上回ると、薄型電池用袋
体の薄型化に不利となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。

【００２６】図１〜図３は、本発明の薄型電池用袋体の
第１の実施の形態を示している。この実施の形態では、
薄型電池用袋体は、図１に示すように、四方シール型の
袋体であり、４つの側縁部１ａがヒートシールされてい
る。そして、それらのうちの１つの側縁部１ａから電極
２ａを外部に出した状態で薄型電池用袋体内に発電要素
２（図３参照）が収納されている。さらに、薄型電池用
袋体を形成するシート材１には、波形が形成されてい
る。

【００２７】上記シート材１は、図２に示すように、ア
ルミニウムからなる金属箔（金属層）３と、この金属箔
３の表裏面に設けられたポリプロピレンからなる樹脂層
４とからなるラミネート材であり、全体が波形状に形成
されている。

【００２８】上記発電要素２は、図２４および図２５に
示す従来の技術で説明した可撓性を有するものである。
そして、その大きさは、通常、４０ｍｍ×８０ｍｍ×２
ｍｍ（厚み）程度である。

【００２９】上記発電要素２を収納した薄型電池用袋体
は、図３に示すようにして製造される。すなわち、ま
ず、２枚の上記シート材１および発電要素２を準備す
る。ついで、これら２枚のシート材１の間に上記発電要
素２を電極２ａが外部に出るようにして挟む。そのの
ち、重なったシート材１の周側縁部（４つの側縁部１
ａ）をヒートシールする。このとき、シート材１の内側
の樹脂層４がシーラントとなっている。このようにし
て、図１に示すような発電要素２を収納した薄型電池用
袋体が製造される。

【００３０】この第１の実施の形態では、シート材１全
体が波形状に形成されているため、伸縮性を有してい
る。すなわち、上記波形状の波の稜線５に沿って、上記
発電要素２を収納した薄型電池用袋体を曲げると、シー
ト材１の外側が波の間隔を広げて応力方向に伸び、シー
ト材１の内側が波の間隔を狭めて応力方向に縮むという
ように、上記曲げに対して追随することができる。この
ため、薄型電池用袋体は、その表面にクラックや破れを
生じることなく、上記曲げに対して大きく撓む。その結
果、電子機器の狭いデッドスペースに、上記発電要素２
を収納した薄型電池用袋体を曲げて挿入することができ
るようになり、更なる電子機器の小型化，省スペース化
が実現可能となる。

【００３１】また、上記シート材１はアルミニウムから
なる金属箔３を備えているため、シート材１を波形状に
形成してもその波形を保つことができる。また、シート
材１の樹脂層４がポリプロピレンからなるため、絶縁性
を示し、金属箔３に短絡することがない。

【００３２】図４〜図７は、本発明の薄型電池用袋体の
第２の実施の形態を示している。この実施の形態では、
薄型電池用袋体は、図４に示すように、三方シール（半
折りシール）型の袋体で、３つの側縁部７ａがヒートシ
ールされている。すなわち、上記薄型電池用袋体は、折
り目６が波の稜線５に対して直角となるように１枚のシ
ート材７を上記折り目６に沿って折り曲げることにより
形成されるものである。そのために、シート材７は、図
５および図６に示すように、その折り目６となる中心線
付近の波形が押しつぶされて平坦化されている。

【００３３】そして、発電要素２を収納した薄型電池用
袋体は、図７に示すようにして製造される。すなわち、
まず、１枚の上記シート材７および発電要素２を準備す
る。ついで、このシート材７をその中心線（折り目６）
で折り曲げて上記発電要素２の一側縁をその折り目６に
沿わせるとともに電極２ａを外部に突出させるようにし
て挟む。そののち、重なったシート材７の３つの側縁部
７ａをヒートシールすると、図４に示すような発電要素
２を収納した薄型電池用袋体が製造される。それ以外の
構成および製造方法は、上記第１の実施の形態と同様で
あり、同様の部分には同じ符号を付している。

【００３４】この第２の実施の形態でも、上記第１の実
施の形態と同様の作用・効果を奏する。さらに、この第
２の実施の形態では、シート材７の中心線（折り目６）
付近の波形が押しつぶされて平坦化されているため、シ
ート材７をその折り目６で折り曲げても、波の山の伸び
と波の谷の縮みの歪み量は少なく、シート材７の塑性変
形域内に抑えられる。このため、シート材７はその折り
目６で折り曲げ易く、シート材７の表面にクラックや破
れを生じることなく、薄型電池用袋体を製造することが
できる。また、ヒートシールする部分が３つの側縁部７
ａであるため、上記第１の実施の形態と比較して、シー
ル部分を省スペース化することができ、その分だけ小型
化できる。

【００３５】図８および図９は、本発明の薄型電池用袋
体の第３の実施の形態を示している。この実施の形態で
は、上記第２の実施の形態と同様、薄型電池用袋体は、
図８に示すように、三方シール（半折りシール）型の袋
体で、３つの側縁部８ａがヒートシールされている。す
なわち、上記薄型電池用袋体は、折り目６が波の稜線５
に対して直角となるように１枚のシート材８を上記折り
目６に沿って折り曲げることにより形成されるものであ
る。そのために、シート材８は、図９に示すように、そ
の折り目６となる中心線付近以外の部分に波形が形成さ
れている。この波形は、その波の稜線５が上記折り目６
に対して直角となる方向に配列されている。

【００３６】そして、発電要素２を収納した薄型電池用
袋体は、上記第２の実施の形態と同様にして製造され
る。その結果、図８に示すような発電要素２を収納した
薄型電池用袋体が製造される。それ以外の構成および製
造方法は、上記第２の実施の形態と同様であり、同様の
部分には同じ符号を付している。

【００３７】この第３の実施の形態でも、上記第２の実
施の形態と同様の作用・効果を奏する。さらに、上記第
２の実施の形態と比較すると、この第３の実施の形態で
は、シート材８の中心線（折り目６）付近以外の部分に
波形が形成されているため、シート材８をその折り目６
で折り曲げ易く、シート材８の表面にクラックや破れを
生じることなく、薄型電池用袋体を製造することができ
る。また、波形を押しつぶして平坦化する工程がないた
め、製造コストを低減することができる。

【００３８】図１０〜図１４は、本発明の薄型電池用袋
体の第４の実施の形態のを示している。この実施の形態
では、上記第３の実施の形態と同様、薄型電池用袋体
は、三方シール（半折りシール）型の袋体で、３つの側
縁部がヒートシールされている。すなわち、上記薄型電
池用袋体は、折り目６が波の稜線５に対して直角となる
ように１枚のシート材９を上記折り目６に沿って折り曲
げることにより形成されるものである。さらに、シート
材９は、上記第３の実施の形態におけるシート材８（図
９参照）の中心線（折り目６）付近に波形と異なる形状
を形成したものである。すなわち、収納する発電要素２
（図９参照）の厚みが約２ｍｍ以上の場合には、図１０
〜図１２に示すように、その折り目６付近に、表裏の波
形の山と山とを結ぶように溝１０を形成する。一方、収
納する発電要素２の厚みが約２ｍｍ以下の場合には、図
１３に示すように、シート材９の折り目６上の波形の山
部分１１に部分的に平らな広い部分１２を形成したり、
図１４に示すように、折り目６となるシート材９の中心
線の左右で波形が半位相ずれるように折り目６付近以外
の部分に波形を形成し、その折り目６付近の波形の山部
分１１に部分的に平らな広い部分１２を形成したりす
る。それ以外の構成および製造方法は、上記第３の実施
の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付して
いる。

【００３９】この第４の実施の形態でも、上記第２の実
施の形態と同様の作用・効果を奏する。さらに、上記第
３の実施の形態と比較すると、この第４の実施の形態で
は、折り目６となるシート材９の中心線付近で、応力が
弱まり、皺が寄りにくくなる。

【００４０】図１５および図１６は、本発明の薄型電池
用袋体の第５の実施の形態を示している。この実施の形
態では、薄型電池用袋体は、図１５に示すように、封筒
シール（ピロー）型の袋体で、中央部１３ａおよび２つ
の側縁部（図示せず）がヒートシールされている。すな
わち、上記薄型電池用袋体は、２本の折り目６が波の稜
線５に対して直角となるように１枚のシート材１３を上
記折り目６に沿って折り曲げることにより形成されるも
のである。そのために、シート材１３は、図１６に示す
ように、折り目６が２本平行に設けられ、これら折り目
６付近以外の部分に波形が形成されている。この波形
は、その波の稜線５が上記折り目６に対して直角となる
方向に配列されている。さらに、上記２本の折り目６に
は、樹脂からなる半円柱の弾性補強材１４がそれぞれ設
けられている。

【００４１】そして、発電要素２を収納した薄型電池用
袋体は、つぎのようにして製造される。すなわち、ま
ず、１枚の上記シート材１３、発電要素２および２本の
弾性補強材１４を準備する。ついで、上記シート材１３
の折り目６に上記弾性補強材１４の半円の曲面を当接さ
せる。つぎに、上記発電要素２の両側縁を上記弾性補強
材１４の平面の側面に当接沿させるとともに電極２ａ
（図９参照）を外部に突出させるようにして包む。その
のち、シート材１３が重なった中央部１３ａおよび２つ
の側縁部をヒートシールすることにより、図１５に示す
ような発電要素２を収納した薄型電池用袋体が製造され
る。それ以外の構成および製造方法は、上記第３の実施
の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付して
いる。

【００４２】この第５の実施の形態でも、上記第３の実
施の形態と同様の作用・効果を奏する。さらに、この第
５の実施の形態では、ヒートシールする中央部１３ａが
発電要素２上に位置するため、上記第３の実施の形態と
比較して、シール部分を省スペース化することができ、
その分だけ小型化できる。また、発電要素２の両側縁に
弾性補強材１４を設けているため、適度な強度および柔
軟性（衝撃吸収性）を有する。そして、上記弾性補強材
１４の半円の曲面が外側を向いているため、シート材１
３がその曲面に沿い、シート材１３に角部がなくなる。
このように、上記発電要素２を収納した薄型電池用袋体
は、適度な強度および柔軟性（衝撃吸収性）を有すると
ともに、シート材１３に角部がなくなるため、衝撃を受
けても、その衝撃が集中せず、衝撃に対する耐穴あき性
が向上する。さらに、上記弾性補強材１４とシート材１
３とを熱融着により接着すると、たとえ衝撃によりシー
ト材１３に穴があいても、バリア性は保たれるため、安
全性が向上する。また、上記弾性補強材１４にシート材
１３の波形と同形状の波形を波形の向きを揃えて形成す
ると、上記発電要素２を収納した薄型電池用袋体は、さ
らに撓み易くなる。

【００４３】図１７および図１８は、本発明の薄型電池
用袋体の第６の実施の形態を示している。この実施の形
態では、波形が縦横２方向に形成されているシート材１
５を用い、上記第１〜第５の実施の形態のようにして薄
型電池用袋体を形成するものである。このようなシート
材１５には、図１７に示すように、一方向に波形を連続
して形成したのちに、その波形と直交する方向に他の波
形を連続して形成したものや、図１８に示すように、波
形で格子状を形成したものや、図示しないが、有松絞り
模様のような放射状の凹凸を有するもの等がある。それ
以外の構成および製造方法は、上記第１〜第５の実施の
形態と同様である。

【００４４】この第６の実施の形態では、シート材１５
に縦横２方向の波形が形成されているため、発電要素２
を収納した薄型電池用袋体をあらゆる方向に曲げても、
それはバリア性を損ねることなく全方向に伸縮すること
ができる。このため、薄型電池用袋体は、表面にクラッ
クや破れを生じることなく、全方向に屈曲状に大きく撓
む。その結果、電子機器の狭いデッドスペースに、可撓
性を有する薄型電池を収納した薄型電池用袋体を曲げて
挿入することができるようになり、更なる電子機器の小
型化，省スペース化が実現可能となる。

【００４５】図１９は、本発明の薄型電池用袋体の第７
の実施の形態を示している。この実施の形態では、上記
第１〜第６の実施の形態における薄型電池用袋体のシー
ル部分に、それぞれのシート材１，７，８，９，１３，
１５の波形と同形状の波形が波形の向きを揃えて形成さ
れている弾性補強材１６が設けられている。図１９に示
す弾性補強材１６は、ポリプロピレン製で、上記第１の
実施の形態における四方シール型の薄型電池用袋体のた
めのものであり、ヒートシールする４つの側縁部１ａ
（図１参照）に対応する形状（枠状）となっている。そ
れ以外の構成および製造方法は、上記第１〜第６の実施
の形態と同様である。

【００４６】この第７の実施の形態では、薄型電池用袋
体の側縁部のシール部分に、シート材１，７，８，９，
１３，１５の波形と同形状の波形が波形の向きを揃えて
形成されている弾性補強材１６が設けられているため、
薄型電池用袋体は、そのシール部分の厚みが厚くなって
も、可撓性を維持しつつ、適度な強度および柔軟性（衝
撃吸収性）を有するとともに、衝撃に対する耐穴あき性
を有することができる。

【００４７】つぎに、本発明の薄型電池用袋体の第８の
実施の形態を説明する。この実施の形態では、上記第１
〜第７の実施の形態においてヒートシールする際のヒー
ト板（図示せず）の押圧面にシート材１，７，８，９，
１３，１５の波形と同形状の波形が形成されており、こ
のヒート板の波形とシート材１，７，８，９，１３，１
５の波形とを向きを揃えてヒートシールされるものであ
る。それ以外の構成および製造方法は、上記第１〜第７
の実施の形態と同様である。

【００４８】上記ヒートシールを従来の押圧面が平形で
あるヒート板で行うと、波形が平形に伸ばされる。この
ため、シール部と非シール部との間に歪みや不規則な皺
が発生する。そこで、この第８の実施の形態では、ヒー
ト板の押圧面にシート材１，７，８，９，１３，１５の
波形と同形状の波形を形成し、このヒート板の波形とシ
ート材１，７，８，９，１３，１５の波形とを向きを揃
えてヒートシールするようにした。このため、上記歪み
や不規則な皺を発生させないようにすることができる。

【００４９】図２０〜図２３は、本発明の薄型電池用袋
体の第９の実施の形態を示している。この実施の形態で
は、薄型電池用袋体の製造方法が上記第１〜第８の実施
の形態のものと異なる。すなわち、まず、アルミニウム
からなる金属箔（金属層）１８と、この金属箔の表裏面
に設けられたポリプロピレンからなる樹脂層１９とから
なるラミネートテープ材１７および発電要素２を準備す
る。ついで、図２０に示すように、このテープ材１７を
その長手方向に沿う２個所を異なる方向に２回折り返し
て３重の折り返し２０を形成する。つぎに、図２１に示
すように、上記折り返し２０を形成したテープ材１７を
芯材２１（例えば、丸棒体等）の外周に螺旋状に巻き、
長筒体２２を形成する。このとき、図２２に示すよう
に、テープ材１７の側部を重ねるようにするとともに、
重なった部分を熱融着させながら巻く。つぎに、上記芯
材２１を抜き取り、図２３に示すように、残った長筒体
２２をその長手方向の所定の長さで切断する。そのの
ち、その切断により切り出された短筒体２３の中に上記
発電要素２を電極２ａが外部に出るようにして挿入し、
短筒体の両端開口部（切断部）２３ａをヒートシールし
て閉口する。

【００５０】この第９の実施の形態では、短筒体２３に
テープ材１７の折り返し２０が形成されているとともに
シール部が弾性変形するため、短筒体２３がその長手方
向に伸縮する。このことにより、上記第１の実施の形態
と同様の作用・効果を奏する。さらに、上記第１〜第８
の実施の形態のようにシート材１，７，８，９，１３，
１５で薄型電池用袋体を製造する場合と比較すると、こ
の第９の実施の形態では、上記短筒体２３にその円周方
向の異方性がないため、短筒体２３は、発電要素２の形
状に合わせて自由に変形する。また、短筒体２３（長筒
体２２）の径は、芯材２１の径を変えることにより、容
易に変えることができるため、様々な大きさの発電要素
２に対応することができる。このように、上記短筒体２
３は、様々な形状や大きさの発電要素２に対応すること
ができるため、設備投資を少なくすることができる。

【００５１】なお、上記各実施の形態では、ラミネート
材（シート材１，７，８，９，１３，１５およびテープ
材１７）がヒートシールや熱融着されることにより袋体
に形成されたが、さらにシール性を向上させるために接
着層を導入してもよい。この場合、接着剤には、変性ポ
リオレフィン，ウレタン系，エポキシ系，ＥＥＡ系，シ
ランカップリング剤等が用いられる。

【００５２】また、上記第２の実施の形態では、折り目
６付近の波形が押しつぶされて平坦化されたが、折り目
６付近以外の部分の波形も、図５および図６に示すよう
な形状にすることができる。これにより、シート材７は
その折り目６で折り曲げ易くなる。

【００５３】また、上記第５の実施の形態では、薄型電
池用袋体を封筒シール型の袋体としたが、上記第３の実
施の形態における三方シール型の袋体でもよい。この場
合には、１本の折り目６に、樹脂からなる半円柱の弾性
補強材１４が設けられる。

【００５４】また、上記第７の実施の形態では、上記第
１の実施の形態における四方シール型の薄型電池用袋体
のための弾性補強材１６について説明したが、この弾性
補強材は、三方シール型や封筒シール型の薄型電池用袋
体のためのものであってもよい。すなわち、三方シール
型の場合には、第２〜第４の実施の形態のように、ヒー
トシールする３つの側縁部７ａ（図４参照）に対応する
形状（コ字状）のものであり、封筒シール型の場合に
は、第５の実施の形態のように、ヒートシールする２つ
の側縁部（薄型電池用袋体の両端のシール部）に対応す
る形状（２枚の板状）のものである。

【００５５】さらに、上記第７の実施の形態では、弾性
補強材１６をポリプロピレン製としたが、その材料は、
シーラントとして用いられる樹脂であれば他でもよく、
例えば、ポリプロピレン，ポリエチレン，変性ポリオレ
フィン，ポリ酢酸ビニル，ポリアクリロニトリル，ポリ
エステル，ポリビニルアルコール等が挙げられる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の薄型電池
用袋体は、ラミネートシート材が波形状に形成されてい
るため、伸縮性を有している。すなわち、上記波形状の
波の稜線に沿って、薄型電池用袋体を曲げると、ラミネ
ートシート材の外側が波の間隔を広げて応力方向に伸
び、ラミネートシート材の内側が波の間隔を狭めて応力
方向に縮むというように、上記曲げに対して追随するこ
とができる。このため、薄型電池用袋体は、その表面に
クラックや破れを生じることなく、上記曲げに対して大
きく撓む。その結果、発電要素として可撓性を有するも
のを用い、これを収納した薄型電池用袋体を電子機器の
狭いデッドスペースに曲げて挿入することができるよう
になり、更なる電子機器の小型化，省スペース化が実現
可能となる。

【００５７】また、本発明において、ラミネートシート
材を折り曲げることにより袋状に形成して袋体が構成さ
れ、その折り目が上記ラミネートシート材の波形の波の
稜線に対し略直角になっている場合にも、上記第１の薄
型電池用袋体と同様の作用・効果を奏する。

【００５８】また、本発明において、ラミネートシート
材を折り曲げることにより袋状に形成して袋体が構成さ
れ、その折り曲げ部を除き、それ以外の部分が波形状に
形成されている場合にも、上記第１の薄型電池用袋体と
同様の作用・効果を奏する。さらに、ラミネートシート
材がその折り曲げ部で折り曲げ易くなる。

【００５９】また、本発明において、折り曲げ部に弾性
補強材が設けられている場合にも、上記第１の薄型電池
用袋体と同様の作用・効果を奏する。さらに、薄型電池
用袋体は、適度な強度および柔軟性（衝撃吸収性）を有
する。

【００６０】また、本発明において、波形が少なくとも
縦横２方向に形成されている場合には、発電要素を収納
した薄型電池用袋体をあらゆる方向に曲げても、それは
バリア性を損ねることなく全方向に伸縮することができ
る。このため、薄型電池用袋体は、その表面にクラック
や破れを生じることなく、上記曲げに対して全方向に大
きく撓む。その結果、発電要素として可撓性を有するも
のを用い、これを収納した薄型電池用袋体を電子機器の
狭いデッドスペースに曲げて挿入することができるよう
になり、更なる電子機器の小型化，省スペース化が実現
可能となる。

【００６１】また、本発明において、袋体の縁部に、ラ
ミネートシート材の波形と同形状の波形が波形の向きを
揃えて形成されている弾性補強材が設けられている場合
にも、上記第１の薄型電池用袋体と同様の作用・効果を
奏する。さらに、薄型電池用袋体は、そのシール部分の
厚みが厚くなっても可撓性を維持しつつ、適度な強度お
よび柔軟性（衝撃吸収性）を有するとともに、衝撃に対
する耐穴あき性を有する。

【００６２】また、本発明において、袋体が、ラミネー
トシート材の波形と同形状の波形が形成されているヒー
ト板の押圧面により、波形の向きを揃えてヒートシール
されてなる場合にも、上記第１の薄型電池用袋体と同様
の作用・効果を奏する。さらに、シール部と非シール部
との間に歪みや不規則な皺を発生させないようにするこ
とができる。

【００６３】また、本発明の第２の薄型電池用袋体は、
折り返しが形成されたラミネートテープ材で構成されて
いるため、それ自体が伸縮性を有する。このことによ
り、上記第１の薄型電池用袋体と同様の作用・効果を奏
する。さらに、本発明の第２の薄型電池用袋体は、上記
ラミネートテープ材を用いて筒体に形成したのちその長
手方向の所定長さで切断等して得られたものであり、筒
体にその円周方向の異方性がないため、筒体は、発電要
素の形状に合わせて自由に変形する。また、筒体の径
は、容易に変えることができるため、様々な大きさの発
電要素に対応することができる。このように、上記筒体
は、様々な形状や大きさの発電要素に対応することがで
きるため、設備投資を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の薄型電池用袋体を
示す斜視図である。

【図２】上記薄型電池用袋体のシート材を示す部分断面
図である。

【図３】上記薄型電池用袋体の製法を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態の薄型電池用袋体示
す斜視図である。

【図５】上記薄型電池用袋体を構成するシート材の折り
目における波形を示す断面図である。

【図６】上記波形を示す断面図である。

【図７】上記薄型電池用袋体の製法を示す斜視図であ
る。

【図８】本発明の第３の実施の形態の薄型電池用袋体を
示す斜視図である。

【図９】上記薄型電池用袋体の製法を示す斜視図であ
る。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の薄型電池用袋体
を示す側面図である。

【図１１】上記薄型電池用袋体を示す側面図である。

【図１２】上記薄型電池用袋体を示す側面図である。

【図１３】上記薄型電池用袋体のシート材を示す平面図
である。

【図１４】上記薄型電池用袋体のシート材を示す平面図
である。

【図１５】本発明の第５の実施の形態の薄型電池用袋体
を示す断面図である。

【図１６】上記薄型電池用袋体を形成するシート材の平
面図である。

【図１７】本発明の第６の実施の形態の薄型電池用袋体
のシート材を示す斜視図である。

【図１８】上記シート材の他の例を示す平面図である。

【図１９】本発明の第７の実施の形態の薄型電池用袋体
に設ける弾性補強材の斜視図である。

【図２０】本発明の第９の実施の形態の薄型電池用袋体
を形成するラミネートテープ材の斜視図である。

【図２１】上記ラミネートテープ材から長筒体を作る製
法を示す説明図である。

【図２２】上記製法を示す説明図である。

【図２３】上記長筒体から薄型電池用袋体を作る製法を
示す説明図である。

【図２４】従来のリチウムイオン二次電池を示す斜視図
である。

【図２５】従来のリチウムイオン二次電池の構造例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１シート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H011 AA06 CC02 CC06 CC10 CC12 DD06 DD07 DD13 5H029 AK03 AL06 AL12 AM00 AM16 BJ04 CJ03 CJ04 CJ05 DJ02 DJ12 EJ01 EJ12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄型電池用発電要素を収納するために金
属層と樹脂層とからなるラミネートシート材を袋状に形
成した袋体であって、上記ラミネートシート材が波形状
に形成されていることを特徴とする薄型電池用袋体。
【請求項２】ラミネートシート材を折り曲げることに
より袋状に形成して袋体が構成され、その折り目が上記
ラミネートシート材の波形の波の稜線に対し略直角にな
っている請求項１記載の薄型電池用袋体。
【請求項３】ラミネートシート材を折り曲げることに
より袋状に形成して袋体が構成され、その折り曲げ部を
除き、それ以外の部分が波形状に形成されている請求項
１または２記載の薄型電池用袋体。
【請求項４】折り曲げ部に弾性補強材が設けられてい
る請求項３記載の薄型電池用袋体。
【請求項５】波形が少なくとも縦横２方向に形成され
ている請求項１〜４のいずれか一項に記載の薄型電池用
袋体。
【請求項６】袋体の縁部に、ラミネートシート材の波
形と同形状の波形が波形の向きを揃えて形成されている
弾性補強材が設けられている請求項１〜５のいずれか一
項に記載の薄型電池用袋体。
【請求項７】袋体が、ラミネートシート材の波形と同
形状の波形が形成されているヒート板の押圧面により、
波形の向きを揃えてヒートシールされてなる請求項１〜
６のいずれか一項に記載の薄型電池用袋体。
【請求項８】金属層と樹脂層とからなり長手方向に沿
って折り返しを形成したラミネートテープ材が上記樹脂
層を内側にして上記ラミネートテープ材の側部を重ねる
ように螺旋状に巻かれるとともにその重なる部分が接着
されて形成された筒体が、その長手方向の所定の長さで
切断され、これら切断部が閉口されてなることを特徴と
する薄型電池用袋体。