JPH11176400A - 電池ケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下ケース２，３にアルミニウム板２ａ，３
ａを用いると共に、これらのアルミニウム板２ａ，３ａ
に凹凸状の補強部２ｂ，３ｂを設けることにより、軽量
でありかつ十分な強度を有する電池ケースを提供する。 【解決手段】 上下ケース２，３をアルミニウム板２
ａ，３ａの周縁部にインサート成形によって樹脂枠２
ｃ，３ｃを形成したものとし、これらのアルミニウム板
２ａ，３ａの板面に凹凸状の補強部２ｂ，３ｂを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素を封入し
たアルミラミネートシート等のシート容器を収容する電
池ケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の携帯用電子機器の急激な小形軽量
化に伴い、その電源である電池に対しても、軽量で薄形
でありかつ高エネルギー密度を有する二次電池の開発が
要請されている。そこで、高エネルギー密度を有する二
次電池として非水電解質二次電池を用い、この非水電解
質二次電池をカード型にすることにより軽量薄形化を図
ったカード型電池が従来から開発されている。

【０００３】カード型電池は、図８に示すように、平型
状の発電要素を封入したアルミラミネートシート容器１
を上ケース２と下ケース３からなる電池ケースで覆って
内部に収容したものである。上下ケース２，３は、いず
れも平板状のステンレス板２ｅ，３ｅの周縁部にインサ
ート成形によって樹脂枠２ｃ，３ｃを形成したものであ
り、これら上下ケース２，３を重ね合わせて周縁部の樹
脂枠２ｃ，３ｃ同士を超音波溶接により接合することに
より、内部にアルミラミネートシート容器１を収容す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のカー
ド型電池の電池ケースは、上下ケース２，３にステンレ
ス板２ｅ，３ｅを用いていたために、強度は十分である
が、重量が重くなりすぎ、電池の軽量化を阻害するとい
う問題があった。

【０００５】また、ステンレス板２ｅ，３ｅを用いた場
合、アルミラミネートシート容器１から引き出したリー
ド線１ａ等との絶縁のために、これらのステンレス板２
ｅ，３ｅの内面に絶縁テープを貼り付けておく必要があ
り、電池組み立て時の作業工程が増加するという問題も
あった。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、上下ケースにアルミニウム板を用いることに
より、電池の軽量化を図ることができる電池ケースを提
供することを目的とし、また、このアルミニウム板に凹
状又は凸状の補強部を設けることにより、軽量でありか
つ十分な強度を有する電池ケースを提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、皿状
に成形したアルミニウム板の周縁部にインサート成形に
よって樹脂枠を形成した上ケースと下ケースを、これら
の間に発電要素を封入したシート容器を収容して重ね合
わせると共に樹脂枠同士を接合させたことを特徴とす
る。

【０００８】請求項１の発明によれば、上下ケースにア
ルミニウム板を用いるので、ステンレス板を用いる場合
に比べて電池の軽量化を図ることができる。ここで、ス
テンレス板と同程度の厚さでは十分な強度が得られない
場合には、アルミニウム板をある程度厚く形成する必要
があるが、アルミニウム板の比重はステンレス板に比べ
て非常に小さいので、この板厚がある程度厚くなったと
しても十分に軽量化を図ることは可能である。なお、ア
ルミニウム板とは、アルミニウム又はアルミニウム合金
を板状としたものをいう。

【０００９】請求項２の発明は、金属板の周縁部にイン
サート成形によって樹脂枠を形成した上ケースと下ケー
スを重ね合わせて樹脂枠同士を接合させることにより、
内部に発電要素を封入したシート容器をこれら上下ケー
スの間に収容した電池ケースにおいて、上下ケースの金
属板としてアルミニウム板を用いると共に、これらのア
ルミニウム板の板面に、凹状又は凸状の補強部を設けた
ことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明によれば、上下ケースにア
ルミニウム板を用いるので、請求項１の場合と同様に、
ステンレス板を用いる場合に比べて電池の軽量化を図る
ことができる。しかも、これらのアルミニウム板の板面
に凹状又は凸状の補強部を設けることにより十分な強度
を得ることができるので、ステンレス板と同程度の板厚
にすることも可能となり、さらなる軽量化を図ることが
できる。また、この補強部を設けることにより、インサ
ート成形の際の加熱によってアルミニウム板の板面に反
りが生じるのを防止することもできる。

【００１１】請求項３の発明は、上記アルミニウム板
が、表面にアルマイト処理によって絶縁酸化被膜が形成
されたものであることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明によれば、上下ケースのア
ルミニウム板の表面がアルマイト処理によって形成され
た絶縁酸化被膜で覆われるので、内部のリード線等との
絶縁処理を行う必要がなくなり、工数を削減することが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の第１実施形態を示すもので
あって、カード型電池の構成を示す分解斜視図である。
なお、図８に示した従来例と同様の機能を有する構成部
材には同じ番号を付記する。

【００１５】本実施形態は、従来例と同様に非水電解質
二次電池をカード型にしたカード型電池について説明す
る。カード型電池は、アルミラミネートシート容器１を
上ケース２と下ケース３からなる電池ケースの内部に収
容したものである。アルミラミネートシート容器１に
は、例えば正負極をセパレータを介して巻回し押し潰す
ことにより平型化させた発電要素が非水電解液と共に封
入されている。そして、２枚の柔軟なアルミラミネート
シートを重ね合わせて周囲を封止したり、１枚のアルミ
ラミネートシートを折って重ね合わせ折り目以外の周囲
を封止することにより内部を密閉する。ただし、このア
ルミラミネートシート容器１の封止部からは、内部の発
電要素の正負極に接続されたリード線１ａがそれぞれ引
き出されている。アルミラミネートシートは、アルミニ
ウム箔にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィル
ムやポリエチレンフィルム等をラミネートしたシートで
あり、ポリエチレンフィルム等の側の面を重ね合わせて
加熱圧迫することにより熱溶着により封止することがで
きる。また、リード線１ａの引き出し部には、エバール
樹脂フィルム等を介在させることにより金属との界面の
封止を確実にしている。

【００１６】上ケース２は、アルミニウム板２ａの周縁
部に樹脂枠２ｃを形成したものである。また、下ケース
３も、アルミニウム板３ａの周縁部に樹脂枠３ｃを形成
したものである。これらのアルミニウム板２ａ，３ａ
は、アルミニウム又はアルミニウムを主体とするアルミ
ニウム合金からなる方形の板材である。また、これらの
アルミニウム板２ａ，３ａは、曲げ剛性を大きくするた
め皿状に成形する。前記樹脂枠２ｃ，３ｃは、これらの
アルミニウム板２ａ，３ａの周縁部にインサート成形に
よって形成された枠体である。なお、これらのアルミニ
ウム板２ａ，３ａは、複数枚を連続してインサート成形
するために、隣接するアルミニウム板２ａ，３ａとの間
をブリッジ部２ｄ，３ｄで繋いでおき、樹脂枠２ｃ，３
ｃの成形後に各ブリッジ部２ｄ，３ｄを切断するように
して製造している。

【００１７】上記上下ケース２，３は、アルミラミネー
トシート容器１を間に介在させて上下から重ね合わせる
ことにより電池ケースとなる。この際、上下ケース２，
３の内面には、耐電解液性の樹脂シート４，４を張り付
けておく。また、このアルミラミネートシート容器１か
ら引き出されたリード線１ａは、上ケース２又は下ケー
ス３の樹脂枠２ｃ，３ｃに設けられた図示しない端子に
電池ケースの内部で接続しておく。このようにして重ね
合わせた上下ケース２，３は、超音波溶接により樹脂枠
２ｃの下面と樹脂枠３ｃの上面とを溶着接合させること
により電池ケースを完成させる。

【００１８】上記樹脂シート４，４は、アルミラミネー
トシート容器１の内部から反応性の高い非水電解液が漏
れ出した場合にも、この非水電解液がアルミニウム板２
ａ，３ａを浸食して外部に出ないようにするための保護
膜である。従って、予めアルミニウム板２ａ，３ａの内
面に、これらの樹脂シート４，４と同様の素材の樹脂膜
を被覆しておき、この状態で樹脂枠２ｃ，３ｃをインサ
ート成形するようにしてもよい。また、これらの樹脂シ
ート４，４は、従来のステンレス板２ｅ，３ｅの内面に
貼り付けた絶縁テープと同様に、アルミニウム板２ａ，
３ａの内面とリード線１ａとの間の絶縁の役割も果た
す。

【００１９】上記構成の電池ケースによれば、上下ケー
ス２，３に軽量なアルミニウム板２ａ，３ａを用いるの
で、図８に示した従来例のように重いステンレス板２
ｅ，３ｅを用いる場合に比べて電池の軽量化を図ること
ができる。つまり、これらのアルミニウム板２ａ，３ａ
は、ステンレス板２ｅ，３ｅと同じ板厚では強度が弱い
ので、通常はある程度厚いものを用いる必要があるが、
アルミニウム又はアルミニウム合金の比重はステンレス
鋼に比べて非常に小さいので、この板厚がある程度厚く
なっても十分に軽量化を図ることができる。

【００２０】なお、本実施形態では、アルミニウム板２
ａ，３ａの内面に樹脂シート４，４を張り付けたり樹脂
膜を被覆する場合について説明したが、このアルミニウ
ム板２ａに予めアルマイト処理を施すことにより表面に
絶縁酸化被膜を形成しておくようにしてもよい。このよ
うな絶縁酸化被膜を形成すれば、非水電解液による浸食
の防止やリード線１ａの絶縁を行うことができるので、
樹脂シート４，４を張り付けたり樹脂膜を被覆する工程
が不要となる。

【００２１】図２〜図７は本発明の第２実施形態を示す
ものであって、図２はカード型電池の構成を示す分解斜
視図、図３はカード型電池の構成を示す分解縦断面図、
図４はカード型電池の他の上下ケースの構成を示す分解
縦断面図、図５は上下ケースのアルミニウム板に×印状
の補強部を設けた場合を示す平面図、図６は上下ケース
のアルミニウム板に平行状の補強部を設けた場合を示す
平面図、図７は上下ケースのアルミニウム板にロゴ状の
補強部を設けた場合を示す平面図である。なお、図１に
示した第１実施形態と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。

【００２２】本実施形態も、第１実施形態と同様に非水
電解質二次電池をカード型にしたカード型電池について
説明する。カード型電池は、図２に示すように、アルミ
ラミネートシート容器１を上ケース２と下ケース３から
なる電池ケースの内部に収容したものである。アルミラ
ミネートシート容器１は、第１実施形態で示したものと
同様のものを用いる。

【００２３】上ケース２は、アルミニウム板２ａの周縁
部に樹脂枠２ｃを形成したものであり、下ケース３も、
アルミニウム板３ａの周縁部に樹脂枠３ｃを形成したも
のである。これらのアルミニウム板２ａ，３ａは、第１
実施形態と同様に、アルミニウム又はアルミニウムを主
体とするアルミニウム合金からなる方形の板材であり、
樹脂枠２ｃ，３ｃも、これらのアルミニウム板２ａ，３
ａの周縁部にインサート成形によって一体成形された枠
体である。ただし、アルミニウム板２ａ，３ａは、図３
に示すように、プレス加工により中央部が方形に突出し
た凸状及び凹状の補強部２ｂ，３ｂを形成したものを用
いる。また、これらのアルミニウム板２ａ，３ａは、予
めアルマイト処理を施すことにより、表面に絶縁酸化被
膜を形成しておく。なお、これらのアルミニウム板２
ａ，３ａも、第１実施形態の場合と同様に、樹脂枠２
ｃ，３ｃの成形後に各ブリッジ部２ｄ，３ｄを切断した
ものを用いることができる。

【００２４】上記上下ケース２，３は、アルミラミネー
トシート容器１を間に介在させて上下から重ね合わせ
て、超音波溶接により樹脂枠２ｃの下面と樹脂枠３ｃの
上面とを溶着接合させることにより電池ケースとする。
また、この際、アルミラミネートシート容器１から引き
出されたリード線１ａは、上ケース２又は下ケース３の
樹脂枠２ｃ，３ｃに設けられた図示しない端子に電池ケ
ースの内部で接続しておく。

【００２５】上記構成の電池ケースによれば、上下ケー
ス２，３に軽量なアルミニウム板２ａ，３ａを用いるの
で、第１実施形態の場合と同様に、電池の軽量化を図る
ことができる。しかも、これらのアルミニウム板２ａ，
３ａの板面には、凹凸状の補強部２ｂ，３ｂが形成され
ているので、剛性の高いステンレス板２ｅ，３ｅと同程
度の板厚のものを用いても、十分な強度を得ることがで
きる。即ち、本実施形態のように丈夫なＰＥＴフィルム
等をラミネートしたアルミラミネートシート容器１を用
いる場合には、同じ板厚のステンレス板２ｅ，３ｅと同
等の強度は不要であり、このようなアルミニウム板２
ａ，３ａに補強部２ｂ，３ｂを形成しただけでも、電池
内部を保護するために十分な強度を得ることができる。
また、これらのアルミニウム板２ａ，３ａを従来のステ
ンレス板２ｅ，３ｅと同程度の板厚とすることにより、
第１実施形態以上の軽量化を図ることができるようにな
る。

【００２６】また、アルミニウム板２ａ，３ａが第１実
施形態の場合のように平板状であったとすると、これに
インサート成形によって樹脂枠２ｃ，３ｃを成形した場
合に、この成形加工の際の加熱によってアルミニウム板
２ａ，３ａの板面に反りが生じるおそれがある。しか
し、上記構成のように、アルミニウム板２ａ，３ａに凹
凸状の補強部２ｂ，３ｂを形成しておけば、この反りの
発生も防止することができるようになる。

【００２７】さらに、上記構成の電池ケースによれば、
上下ケース２，３のアルミニウム板２ａ，３ａが絶縁酸
化被膜で覆われるので、アルミラミネートシート容器１
から引き出したリード線１ａを絶縁するためやアルミラ
ミネートシート容器１から漏れ出した非水電解液による
浸食を防止するために、これらのアルミニウム板２ａ，
３ａの内面に絶縁テープや樹脂シート４，４を貼り付け
る面倒な作業工程も不要となり、組み立て作業を簡略化
することができるようになる。

【００２８】なお、上記実施形態では、電池ケースの外
側に突出した補強部２ｂ，３ｂを示したが、図４に示す
ように、電池ケースの内部側に突出させるようにしても
よい。また、上記実施形態では、これらの補強部２ｂ，
３ｂを方形の突起としたが、本発明はこれに限らず任意
の形状の突起を用いることができる。例えば、図５及び
図６に示すように、２筋の細長いリブ状の突起を×印状
に交差させたり平行に並べた補強部２ｂ，３ｂを設ける
こともでき、図７に示すように、この突起で適合なロゴ
を表示させて補強部２ｂ，３ｂとすることもできる。

【００２９】さらに、上記第１と第２の実施形態では、
上下ケース２，３を接合するために超音波溶接を用いた
が、その他の溶着手段や接着等の任意の接合手段を用い
ることができる。

【００３０】さらに、上記第１と第２の実施形態ではア
ルミラミネートシート容器１を用いたが、本発明は必ず
しもこれに限定するものではなく、任意のシート材によ
るをシート容器を用いることができ、電池もカード型に
限定されない。また、内部に封入する発電要素の構成も
任意であり、非水電解質二次電池以外の電池についても
同様に実施可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池ケースによれば、上下ケースにアルミニウム板を
用いることにより電池の軽量化を図ることができる。

【００３２】また、このアルミニウム板の板面に凹状又
は凸状の補強部を設けることにより、十分な強度を得る
と共に、インサート成形の際の反りの発生も防止するこ
とができるようになる。

【００３３】さらに、上下ケースのアルミニウム板の表
面にアルマイト処理による絶縁酸化被膜を形成すること
により、このアルミニウム板の内面に絶縁テープを貼り
付ける作業を不要にすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すものであって、カ
ード型電池の構成を示す分解斜視図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示すものであって、カ
ード型電池の構成を示す分解斜視図である。

【図３】本発明の第２実施形態を示すものであって、カ
ード型電池の構成を示す分解縦断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示すものであって、カ
ード型電池の他の上下ケースの構成を示す分解縦断面図
である。

【図５】本発明の第２実施形態を示すものであって、上
下ケースのアルミニウム板に×印状の補強部を設けた場
合を示す平面図である。

【図６】本発明の第２実施形態を示すものであって、上
下ケースのアルミニウム板に平行状の補強部を設けた場
合を示す平面図である。

【図７】本発明の第２実施形態を示すものであって、上
下ケースのアルミニウム板にロゴ状の補強部を設けた場
合を示す平面図である。

【図８】従来例を示すものであって、カード型電池の構
成を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ アルミラミネートシート容器 ２ 上ケース ２ａ アルミニウム板 ２ｂ 補強部 ２ｃ 樹脂枠 ３ 下ケース ３ａ アルミニウム板 ３ｂ 補強部 ３ｃ 樹脂枠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 皿状に成形したアルミニウム板の周縁部
   にインサート成形によって樹脂枠を形成した上ケースと
   下ケースを、これらの間に発電要素を封入したシート容
   器を収容して重ね合わせると共に樹脂枠同士を接合させ
   たことを特徴とする電池ケース。
2. 【請求項２】 金属板の周縁部にインサート成形によっ
   て樹脂枠を形成した上ケースと下ケースを重ね合わせて
   樹脂枠同士を接合させることにより、内部に発電要素を
   封入したシート容器をこれら上下ケースの間に収容した
   電池ケースにおいて、 上下ケースの金属板としてアルミニウム板を用いると共
   に、これらのアルミニウム板の板面に、凹状又は凸状の
   補強部を設けたことを特徴とする電池ケース。
3. 【請求項３】 上記アルミニウム板が、表面にアルマイ
   ト処理によって絶縁酸化被膜が形成されたものであるこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池ケー
   ス。