JP2015079638A - 接着用テープ付き端子、接着用テープ付き端子の製造方法及び薄型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】ラミネートフィルムからなる外装材に発電要素が収納された薄型電池から、電気を外部へ取出すために用いられる接着用テープ付き端子１１において、熱や圧力を受けても該接着用テープ１２が変形して正極材や負極材のタブ部と接触する恐れがなく、接着用テープとタブ部との間隙を極めて小さくし得る接着用テープ付き端子の提供を課題とする。
【解決手段】接着用テープ付き端子１１において、端子１２の、端子上に位置する接着用テープ１３の側辺１３ａに沿う位置に、溝１２ａを形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラミネートフィルムからなる外装材に、正極材、負極材、セパレータ、電解質等が収納された薄型電池において、発電された電気を外部へ取り出すために用いられる端子と、該端子とラミネートフィルムとを接着するために用いられる接着用テープからなる、接着用テープ付き端子に関する。
また該接着用テープ付き端子の製造方法並びに該接着用テープ付き端子を用いた薄型電池に関する。

近年のモバイル機器の小型化・軽量化により、電源用として使用される電池にも、小型化・軽量化・発電効率の向上が強く求められている。図４は、従来の薄型電池の断面を示す模式断面図（Ａ）と、該図における端子４２、接着用テープ４３、正極材４５の接続部分αを矢視方向から見た説明図（Ｂ）である。

端子４２、接着用テープ４３、正極材４５の接続部分αにおいて、接着用テープ４３とタブ部４５ｔとが接すると、電流が流れ難くなり、発電効率が落ちる恐れがある。そこで接着用テープ４３とタブ部４５ｔとは、適度な間隙Ｌを残して端子４２に熱接着あるいは接合されている。これは負極材側の端子周辺でも同じである。
また接着用テープ４３は、端子４２に熱接着される工程や、薄型電池に組み込まれる工程にて、熱や圧力を受けて幅が広がることがある。そのような場合でも、接着用テープ４３がタブ部４５ｔに接触することを防止するためには、間隙Ｌは十分な長さ（数ミリ程度）であることが望ましい。しかしながら、該間隙Ｌを十分な長さにするということは、近年の小型化・軽量化・発電効率の向上といった流れに逆行することとなる。

電池の小型化・軽量化に対応した接着用テープ付き端子として、特許文献１が知られている。端子の強度を担保しながら、発電要素の幅を狭め、電池の幅を狭くするために、特許文献１記載の接着用テープ付き端子は、幅狭部を備え、該幅狭部に接着用部材が配されている。しかしながら、正極材や負極材のタブ部と接着用テープとの間隙については、何ら検討されていない。

特開２００９−０２６５８１号公報

本発明は、熱や圧力を受けても接着用テープが変形して正極材や負極材のタブ部と接触する恐れがなく、接着用テープとタブ部との間隙を極めて小さくし得る接着用テープ付き端子の提供を課題とし、薄型電池のさらなる小型化・軽量化・発電効率の向上に寄与することを目的とする。

本発明によると上記課題を解決するための手段として、ラミネートフィルムからなる外装材に発電要素が収納された薄型電池から、電気を外部へ取出すために用いられる接着用テープ付き端子において、該端子が、端子上に位置する接着用テープの側辺に沿う溝を備えることを特徴とする接着用テープ付き端子が提供される。
また前記溝が、端子の両面に少なくとも１条ずつ形成されていることを特徴とする前記接着用テープ付き端子が提供される。
更に前記溝の断面積が５００μｍ^２以上、１ｍｍ^２以下であることを特徴とする前記接着用テープ付き端子が提供される。

また、端子に溝を設ける工程、接着用テープを、該接着用テープの側辺が前記溝上に位置するように、端子に重ねあわせる工程、前記接着用テープを加熱して端子に熱接着する工程、 を順に備えることを特徴とする前記接着用テープ付き端子の製造方法が提供される。
更に、前記接着用テープ付き端子を組み込んだ薄型電池が提供される。

本発明によると、端子に接着用テープを熱接着する工程や、接着用テープ付き端子を薄型電池に組み込む際に、接着用テープが溶融しても、所望の幅よりも広がることが防止される。そのため、発電効率を落とすことなく、接着用テープと正極材や負極材のタブ部との間隙を極めて小さくすることができ、薄型電池のさらなる小型化・軽量化が可能となる。

本発明による接着用テープ付き端子の模式正面図（Ａ）ならびにａ−ａ’断面の模式拡大図（Ｂ）である。 本発明の接着用テープ付き端子の製造方法を説明する模式断面図（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）ならびにその断面図（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）である。 本発明の薄型電池の製造方法を説明するための模式部分断面図（Ａ）（Ｂ）である。 従来の薄型電池の模部分断面図（Ａ）と該断面図の接続部分αを説明するための説明図（Ｂ）である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づき説明する。
図１は接着用テープ付き端子の模式正面図（Ａ）ならびにａ−ａ’断面の模式拡大図（Ｂ）である。本発明の接着用テープ付き端子１１は、端子１２と接着用テープ１３とからなる。

端子１２は、従来、薄型電池の端子として用いられているものと同様のものを用いることができ、例えばアルミニウムや銅、ニッケル等の金属からなる薄板を用いることができる。
本発明の端子１２には、端子上に位置する接着用テープ１３の側辺１３ａに沿う位置に溝１２ａが形成されており、接着用テープ１３が加工時の熱で溶融しても、溶融した部分が溝１２ａに流れ込む。そのため接着用テープ１３が該溝１２ａを超えて正極材や負極材のタブ部に接することが防止される。
溝１２ａの大きさは特に特定されないが、大きすぎると端子１２の強度低下をもたらす恐れがあり、小さすぎると接着用テープ１３が変形した際に、変形した部分を吸収しきれない恐れがある。これらのことを考慮すると、溝１２ａの断面積（図１（Ｂ）の溝１２ａの面積）は、５００μｍ^２以上、１ｍｍ^２以下であることが望ましい。
尚、図１では、端子上に位置する接着用テープ１３の二つの側辺１３ａ、１３ｂのうち、電池内部側の側辺１３ａに沿う位置にのみ溝１２ａが形成されているが、電池外部側の側辺１３ｂに沿う位置にも溝を形成することができる。この場合、端子１２と外部接続する端子と接着用テープ１３との距離を短くすることができる。また、図１における溝１２ａは接着用テープ１３の側辺１３ａに沿う位置に、連続して存在しているが、本発明の目的を逸脱しない範囲であれば、不連続であってもよい。

接着用テープ１３は、金属である端子１２と外装材の熱接着層との両方に熱接着性を示す樹脂から成ることが好ましく、例えば、酸変性ポリオレフィンから形成される。酸変性ポリオレフィンとしては、不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィン、金属架橋ポリオレフィン、エチレンまたはプロピレンと（メタ）アクリル酸、または（メタ）アクリル酸誘導体との共重合物、エチレンと酢酸ビニルの共重合物等を例示することができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、従来、端子の接着用テープとして用いられている樹脂を、特に限定なく用いることができる。
また接着用テープ１３は、上述した端子１２と外装材の両方に接着性を示す樹脂からなる層と、その他の熱接着性樹脂からなる２層構成であっても良い。その場合、端子１２と外装材の両方に接着性を示す樹脂からなる層が端子１２側、その他の熱接着性樹脂からなる層が外装材側になるようにする。更に熱接着用テープ１３は、前述した２層の間に中間層を備える３層以上の構成であっても良い。

次に、本発明の接着用テープ付き端子の製造方法について、一実施形態に基づいて説明する。図２は、本発明の接着用テープ付き端子の製造方法を説明する模式正面図（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）とそのａ−ａ’における模式断面図（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）である。
まず、端子２２に溝２２ａ、２２ｂを形成する（図２（Ａ１）（Ｂ１））。該溝は、回転刃を利用した切削装置、レーザ切削装置、ウォータージェット切削装置等を利用して切削加工する方法や、凸状の押圧面を有するプレス機を利用してプレス処理する方法等により形成することができる。本実施形態では、端子２２の両面に２条ずつ溝２２ａ、２２ｂを形成するが、このとき溝２２ａ、２２ｂの距離ｄが、接着用テープの幅と概ね等しくなるようにする。

次いで、端子２２の片面に接着用テープ２３を熱接着する（図２（Ａ２）（Ｂ２））。このとき接着用テープ２３の側辺が溝２２ａに沿うよう、端子２２と接着用テープ２３を熱接着する。該熱接着の際、接着用テープ２３が溶融しても、接着用テープ２３の溶融部分は溝２２ａ、２２ｂの中へ流れ込むため、接着用テープ２３の幅は溝２２ａ、２２ｂを超えない。
同様にして、端子２２の他面にも接着用テープ２３を熱接着することにより本発明の接着用テープ付き端子（図２（Ａ３）（Ｂ３））を得ることができる。

次に、図３に基づいて本発明の薄型電池の製造方法について説明するが、本発明は該実施形態に限定されるものではない。
まず前述の方法により得られた接着用テープ付き端子３１に、正極材あるいは負極材のタブ部３ｔを接合し、接着用テープ付き端子３１と発電要素とを一体化する（図３（Ａ））。次いで、ラミネートフィルムからなる外装材３４にて発電要素を外包し、外装材３４の周縁部を熱接着して薄型電池３６を製造する（図３（Ｂ））。このとき端子３２の一端が外装材３４から導出され、端子３２と外装材３４の間に接着用テープ３３が介在するようにする。
尚、該熱接着の際にも接着用テープ３３は溶融するが、本発明の薄型電池３６は端子３２に溝が形成されている為、接着用テープ３３の幅が広がってタブ部３ｔに接触することが防止される。

本発明の接着用テープ付き端子は、小型化・軽量化・発電効率の向上が強く求められている薄型電池において、特に好適に利用することができる。
このような電池としては、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等が知られている。

１１、３１ 接着用テープ付き端子
１２、２２、３２、４２ 端子
１２ａ、２２ａ、２２ｂ 溝
１３、２３、３３、４３ 接着用テープ
１３ａ 電池内部側の側辺
１３ｂ 電池外部側の側辺
３４ 電池外装材
４５ 正極材
３ｔ タブ部
４５ｔ 正極材のタブ部

Claims (5)

1. ラミネートフィルムからなる外装材に発電要素が収納された薄型電池から、電気を外部へ取出すために用いられる接着用テープ付き端子において、
   該端子が、端子上に位置する接着用テープの側辺に沿う溝を備えることを特徴とする接着用テープ付き端子。
2. 前記溝が、端子の両面に少なくとも１条ずつ形成されていることを特徴とする請求項１記載の接着用テープ付き端子。
3. 前記溝の断面積が５００μｍ^２以上、１ｍｍ^２以下であることを特徴とする請求項１または２記載の接着用テープ付き端子。
4. 端子に溝を設ける工程、
   接着用テープを、該接着用テープの側辺が前記溝上に位置するように、端子に重ねあわせる工程、
   前記接着用テープを加熱して端子に熱接着する工程、
   を順に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の接着用テープ付き端子の製造方法。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載の接着用テープ付き端子を組み込んだ薄型電池。