專利名稱：疊層外裝電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及疊層外裝電池，尤其涉及疊層外裝體的加工技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年，隨著移動(dòng)電話等便攜式設(shè)備的普及，作為這些設(shè)備的電力源的電池被廣泛利用。尤其是，具備有高能量密度且輕量的優(yōu)勢(shì)的疊層外裝的鋰聚合物電池(下面記為“疊層外裝電池”。)被用于這些便攜式設(shè)備的大多機(jī)型中。
疊層外裝電池通過(guò)如下方式構(gòu)成將由正負(fù)兩極板和隔板構(gòu)成的電極體收納于沖孔加工金屬疊層片而形成的凹部中，通過(guò)將金屬疊層片中的未形成凹部的剩余的部分進(jìn)行折疊，堵塞凹部的開口，將凹部的周圍的部分密封。此外，在通常的疊層外裝電池中采用使凹部的形狀為長(zhǎng)方體形狀，以其一邊為折疊線來(lái)折疊疊層片，使從凹部的開口邊開始延伸的三方的緣部熔敷的所謂的三方密封型構(gòu)造。
專利文獻(xiàn)1特開2000-208110號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003-303577號(hào)公報(bào)但是，在疊層外裝電池中，有時(shí)會(huì)因針對(duì)疊層片的上述凹部的形成加工等引起在疊層外裝體的凹部的各角落部分產(chǎn)生針孔(pin hole)或裂縫。尤其是，對(duì)疊層外裝電池要求更進(jìn)一步的高容量化或更進(jìn)一步的輕量化等，在應(yīng)對(duì)這些要求時(shí)，認(rèn)為會(huì)明顯產(chǎn)生上述針孔或裂縫等問(wèn)題。尤其是，在想要實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的高容量化時(shí)，包括電極體的厚度的尺寸將增大，對(duì)應(yīng)于此需要使疊層外裝體中的凹部更深，但在形成這樣深的凹部時(shí)，在角落部分容易產(chǎn)生針孔或裂縫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而實(shí)現(xiàn)，目的在于提供一種疊層外裝體中的針孔或裂縫的產(chǎn)生少、且可實(shí)現(xiàn)高能量密度的疊層外裝電池。
本發(fā)明者等在尋找疊層外裝體的角落部分產(chǎn)生針孔和裂縫的原因的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)針孔或裂縫在凹部的各角落部分中也尤其容易在形成外裝體時(shí)折疊的部分即所謂的底側(cè)產(chǎn)生。并且，本發(fā)明者等作為在這樣的針孔等的發(fā)生中產(chǎn)生位置上的偏差的原因，發(fā)現(xiàn)了在金屬疊層片上形成凹部時(shí)施加應(yīng)力的方法不同。
因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的疊層外裝電池具有以下特征。
本發(fā)明涉及的疊層外裝電池是通過(guò)如下方式構(gòu)成的電池，其在一塊金屬疊層片的一部分形成具有矩形狀的開口的凹部，在該凹部中收納有電極體的狀態(tài)下，將凹部的開口側(cè)的一邊或其附近作為折疊線，折疊金屬疊層片的剩余部分，構(gòu)成外裝體。
本發(fā)明涉及的疊層外裝電池在上述構(gòu)成中，在面向外裝體的電極體的收納空間的內(nèi)面，將通過(guò)折疊而堵塞開口的面作為第一主面，將隔著凹部的內(nèi)方空間相對(duì)于第一主面具有對(duì)置關(guān)系的面作為第二主面，將包括折疊中的一邊的側(cè)面作為第一側(cè)面，將隔著凹部的內(nèi)方空間相對(duì)于該第一側(cè)面具有對(duì)置關(guān)系的面作為第二側(cè)面，將相對(duì)于第一側(cè)面和第二側(cè)面以及第一主面和第二主面對(duì)接的兩個(gè)面分別作為第三側(cè)面和第四側(cè)面，并且，對(duì)第二主面與第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面的各對(duì)接部分實(shí)施角落R加工。并且，在本發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
(發(fā)明效果)如上所述，本發(fā)明涉及的疊層外裝電池在金屬疊層片形成凹部時(shí)，將第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分(頂側(cè)對(duì)接部分)的角落R設(shè)定得比第二側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分(底側(cè)對(duì)接部分)大，由此，可緩和在金屬疊層片形成凹部時(shí)的底側(cè)對(duì)接部的應(yīng)力。因此，在本發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可抑制針孔或裂縫的產(chǎn)生。
此外，若僅為實(shí)現(xiàn)防止在金屬疊層片形成凹部時(shí)的針孔或裂縫的產(chǎn)生的目的，則還可考慮采用使上述所有對(duì)接部分的角落R一律比以往大的方法。但是，假如在增大所有角落R時(shí)，疊層外裝電池中浪費(fèi)的空間增多，從能量效率的觀點(diǎn)來(lái)看變得不利。另外，在使頂側(cè)對(duì)接部分的角落R一律變緩的情況下，還會(huì)產(chǎn)生在電池的制造時(shí)或使用時(shí)等外裝體內(nèi)的電極體的位置偏移的問(wèn)題，根據(jù)情況還會(huì)產(chǎn)生電極體的極板彎折的問(wèn)題。
針對(duì)上述情況，在本發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，從防止針孔或裂縫發(fā)生的觀點(diǎn)出發(fā)，將所需要的底側(cè)對(duì)接部分的角落R的設(shè)定得大，并且使頂側(cè)對(duì)接部分的角落R比底側(cè)小，因此可將能量效率的降低抑制在最小限度，而且在制造電池時(shí)，尤其可抑制將電極體收納到凹部?jī)?nèi)方后的密封時(shí)等的極板彎折等問(wèn)題的發(fā)生。
因此，在本發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，疊層外裝體中的針孔或裂縫的產(chǎn)生少、且可實(shí)現(xiàn)高能量密度。
在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下的變更。
在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下構(gòu)成第一側(cè)面與第三側(cè)面以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第三側(cè)面以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
另外，在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下構(gòu)成第一側(cè)面與第二主面的對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第二主面的對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
另外，在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下構(gòu)成第二主面與第三側(cè)面以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第二主面的對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
另外，在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下構(gòu)成第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑，設(shè)定得比第二側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑大0.3mm以上或1.0mm以上。
另外，在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下構(gòu)成(三方密封型疊層外裝電池)金屬疊層片形成為在凹部的各開口邊緣具有凸緣面的淺盤狀，相對(duì)于第一側(cè)面對(duì)接的所述凸緣面相當(dāng)于第一主面，相對(duì)于第二側(cè)面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的每一個(gè)對(duì)接的凸緣面與第一主面的外緣熔敷。
另外，在上述發(fā)明涉及的疊層外裝電池中，可采用如下構(gòu)成與正極板和負(fù)極板的每一個(gè)連接的引線(lead)沿所述電極體的一方向延伸，所述引線通過(guò)第二側(cè)面與第一主面間延伸到所述外裝體的外方。
此外，如上所述，本發(fā)明涉及的疊層外裝電池在疊層外裝體的對(duì)接部分的角落R的設(shè)定中具有特征，但只要是對(duì)接部分組合多條斜邊(圓錐)，而基本上可視為與對(duì)對(duì)接部分實(shí)施角落R加工相等的方式，即包含于本發(fā)明的技術(shù)范疇。


圖1是示意性表示實(shí)施方式涉及的疊層外裝電池1的外觀的立體圖；圖2(a)是表示疊層外裝電池1的A-A截面的示意剖面圖，(b)是表示疊層外裝電池1的B-B截面的示意剖面圖；圖3是表示疊層外裝電池1的C-C截面的示意剖面圖；圖4是表示疊層外裝電池1的制造工序中的在疊層片100中形成凹部的工序的示意立體圖；圖5(a)是表示疊層外裝電池1的制造工序中的在凹部101a中收納電極體20的工序的示意立體圖，(b)是表示密封工序的示意立體圖。
圖中1-疊層外裝電池；10-外裝體；20-電極體；21-正極板；22-負(fù)極板；23-隔板；31、32-接頭(tab)；41、42-接頭樹脂；100-金屬疊層片；101-帶有凹部的板；102-密封前電池；501-杯成型陰模；502-防皺模；503-杯成型陽(yáng)模；511-密封陰模；512-密封陽(yáng)模。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下所示的具體例是為了便于理解本發(fā)明的構(gòu)成和該構(gòu)成起到的作用及效果而采用的一例，本發(fā)明的特征的構(gòu)成以外的部分并不受下面的例示的限定。
1、疊層外裝電池1的構(gòu)成利用圖1和圖2，對(duì)本實(shí)施方式涉及的疊層外裝電池(以下僅記為“電池”)1的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)施方式涉及的電池1具有在一塊金屬疊層片所構(gòu)成的外裝體10的內(nèi)方的空間中收納電極體20，并由外裝體20的三方的邊緣10b、10c、10d熔敷密封的構(gòu)成。電極體20具有正極板21與負(fù)極板22隔著隔板23對(duì)置配置并被卷繞加工的構(gòu)成。電極體20的正極板21和負(fù)極板22的每一個(gè)與接頭31、32連接，這些接頭31、32以橫截圖1的Z軸方向上方的邊緣10b的狀態(tài)向上方延伸。
對(duì)接頭31例如使用鋁(Al)，對(duì)接頭32例如使用鎳(Ni)。另外，對(duì)通過(guò)邊緣10b的位置的接頭31、32分布卷繞接頭樹脂41、42。由此，實(shí)現(xiàn)接頭31與接頭32之間、以及它們與外裝體10之間的絕緣。進(jìn)而，在邊緣10b上形成有使接頭31、32橫截的各位置向Y軸方向外側(cè)膨脹的接頭收容部10b1、10b2。
構(gòu)成外裝體20的金屬疊層片例如采用由聚丙烯(PP)和尼龍層覆蓋鋁(Al)所構(gòu)成的金屬層的兩主面的結(jié)構(gòu)。在此，金屬疊層片中的各層的厚度例如如下。
·尼龍層25[μm]·Al層40[μm]·PP層45[μm]如圖1所示，在外裝體20中，為了收納電極體20而具有矩形截面(X-Z截面)的收納空間，成為其底面的是主面(Y軸方向跟前側(cè)的主面)10a。并且，如圖2(a)所示，形成有與主面10a的各邊對(duì)接的四個(gè)側(cè)面10e、10f、10g、10h。而且，如圖2(b)所示，在外裝體10中具有主面10i，其具有夾著電極體20與主面10a對(duì)置的關(guān)系。本實(shí)施方式的電池1是這樣在一塊金屬疊層片的一部分形成凹部，并在其中收納有電極體20的狀態(tài)下折疊金屬疊層片的主面10i，由邊緣10b、10c、10d密封構(gòu)成外裝體10的所謂的三方密封型的電池。
此外，在本實(shí)施方式涉及的電池1中，將側(cè)面10g側(cè)規(guī)定為電池1的“底側(cè)”，將側(cè)面10e側(cè)規(guī)定為電池1的“頂側(cè)”。即，將接頭31、32延伸出來(lái)的一側(cè)規(guī)定為電池1的頂側(cè)，將其相反側(cè)規(guī)定為電池1的底側(cè)。
2、外裝體10的形狀在本實(shí)施方式涉及的電池1中，外裝體10的形狀具有主要特征。對(duì)此利用圖2和圖3進(jìn)行說(shuō)明。圖2(a)是表示圖1中的電池1的A-A截面的示意剖面圖，圖2(b)是表示電池1的B-B截面的示意剖面圖另外，圖3是表示電池1的C-C截面的示意剖面圖。
如圖2(a)、(b)和圖3所示，在本實(shí)施方式涉及的電池1的外裝體10中，對(duì)各面10a～10i相互對(duì)接的部分進(jìn)行角落R加工。在此，“角落R加工”是指，使對(duì)接部分帶有“圓角”的加工，用于塑性加工等中。
2-1、側(cè)面10e～10h中的相互對(duì)接部分如圖2(a)的上方的D放大部分所示，對(duì)頂側(cè)的側(cè)面10e和側(cè)面10h的對(duì)接部分，使內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)定成為曲率半徑RA地進(jìn)行角落R加工。另外，雖省略了詳細(xì)圖示，但對(duì)側(cè)面10e和側(cè)面10f的對(duì)接部分也使內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)定成為曲率半徑RA地進(jìn)行角落R加工。
另一方面，如圖2(a)的下方的E放大部分所示，對(duì)底側(cè)的側(cè)面10g和側(cè)面10h的對(duì)接部分，使內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)定成為曲率半徑RB地進(jìn)行角落R加工。另外，同樣對(duì)側(cè)面10g和側(cè)面10f的對(duì)接部分也使內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)定成為曲率半徑RB地進(jìn)行角落R加工。
在本實(shí)施方式涉及的電池1中，上述曲率半徑RA和曲率半徑RB被設(shè)定為具有如下的關(guān)系。
RA＜RB2-2、主面10a與側(cè)面10e和側(cè)面10g的各對(duì)接部分如圖2(b)的右方的F放大部分所示，對(duì)頂側(cè)的側(cè)面10e和主面10a的對(duì)接部分，使內(nèi)面?zhèn)瘸蔀榍拾霃絉C地進(jìn)行角落R加工。
另一方面，如圖2(b)的右方的G放大部分所示，對(duì)底側(cè)的側(cè)面10g和主面10a的對(duì)接部分，使內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)定成為曲率半徑RD地進(jìn)行角落R加工。上述曲率半徑RC和曲率半徑RD被設(shè)定為具有如下的關(guān)系。
RC＜RD2-3、主面10a與側(cè)面10f、10h的各對(duì)接部分如圖3的H放大部分和I放大部分所示，對(duì)主面10a與側(cè)面10f及側(cè)面10h的各對(duì)接部分，均使內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)定成為曲率半徑RE地進(jìn)行角落R加工。該對(duì)接部分的角落R加工的內(nèi)面?zhèn)鹊那拾霃絉E按如下的關(guān)系設(shè)定。
RC＜RE3、電池1的制造方法利用圖4和圖5，對(duì)本實(shí)施方式涉及的電池1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
3-1、金屬疊層片的凹部的形成本實(shí)施方式涉及的電池1在一塊金屬疊層片的一部分形成凹部，在其中收納電極體20并進(jìn)行三方密封，首先利用圖4，對(duì)金屬疊層片的凹部的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4所示，準(zhǔn)備裁成長(zhǎng)方形狀的金屬疊層片100。然后，將該金屬疊層片100夾入到杯成型陰模501與防皺模502的主面彼此之間。在杯成型陰模501的Y軸方向上側(cè)的主面501b上，形成有沿Z軸方向偏移的狀態(tài)的凹部501a。該凹部501a的形狀相當(dāng)于想要在金屬疊層片100中形成的凹部的形狀。
另外，在防皺模502上，在與上述杯成型陰模501的凹部501a一致的位置形成有開口部分502a。該開口部分502a的形狀被設(shè)定為與上述杯成型陰模501的凹部501a的開口形狀相同或稍大。此外，在中間夾入了金屬疊層片100的狀態(tài)下，防皺模502的沿Y軸向下的主面與杯成型陰模501的除形成有凹部501a的部分以外的主面501a對(duì)置。
下面，如上所述，對(duì)夾持于杯成型陰模501與防皺模502之間的金屬疊層片100，用杯成型陽(yáng)模503施加壓力。杯成型陽(yáng)模503在X-Z面被設(shè)定為比杯成型陰模501的凹部501a的開口形狀稍小的尺寸。另外，杯成型陽(yáng)模503在X-Z面被設(shè)定為比防皺模502的開口部分502a的開口尺寸稍小的尺寸如以上那樣，對(duì)金屬疊層片100進(jìn)行形成凹部(圖5(a)中的標(biāo)記101a)。
此外，在金屬疊層片100形成凹部101a時(shí)，是按照在金屬疊層片100的殘余的部分不出現(xiàn)褶皺的方式，將金屬疊層片100夾入到杯成型陰模501與防皺模502之間，該夾入的壓力例如為10[kN]左右。
3-2、電極體20的收納經(jīng)過(guò)上述的工序，完成形成有凹部101a的帶有凹部的板101。
如圖5(a)所示，帶有凹部的板101在Z軸方向上的左上半部分的區(qū)域101e形成有凹部101a，對(duì)右下半部分的區(qū)域101f未實(shí)施加工。另外，緣部101b～101d與構(gòu)成凹部101a的開口的四邊中的三邊連接。該緣部101b～101d與區(qū)域101f同樣形成得平坦。
在上述帶有凹部的板101的凹部101a中收納電極體20。接頭31、32與電極體20連接，這些接頭31、32向Z軸方向的左上方延伸。并且，在將電極體20收納于凹部101a中時(shí)，接頭31、32其一部分載置于緣部101b之上，并橫截該部分。因此，為了可靠地實(shí)現(xiàn)接頭31、32的相互之間、以及接頭31、32與作為帶有凹部的板101的構(gòu)成要素的Al層之間的絕緣，貼附有接頭樹脂41、42。
如上所述，在凹部101a中收納了電極體20后，將凹部101a的開口的一邊或其附近作為折疊線L，折疊區(qū)域101f。通過(guò)該折疊，區(qū)域101f與區(qū)域101e重疊，堵塞凹部101a的開口3-3、三方密封如5(b)所示，將如上述那樣折疊了區(qū)域101f后的狀態(tài)下的密封前電池102收納于密封陰模511的凹部511a中。然后，將形成了具有與該密封陰模511的凹部511a對(duì)應(yīng)的形狀的凸部(省略圖示。)的密封陽(yáng)模512按壓到密封陰模511上。接著，通過(guò)埋設(shè)于密封陰模511和密封陽(yáng)模512的一方或兩方的密封用加熱器(省略圖示。)，對(duì)密封前電池102的三方的緣部102b～102d加熱，進(jìn)行這些位置的密封。
按照以上方法，完成本實(shí)施方式涉及的電池1。
4、電池1的優(yōu)勢(shì)采用上述的構(gòu)成和制造方法的本實(shí)施方式涉及的電池1具有如下優(yōu)勢(shì)。
在本實(shí)施方式涉及的電池1中，如上述[數(shù)1]和上述[數(shù)2]所示，在外裝體10中，由于將底側(cè)對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RB、RD設(shè)定得比頂側(cè)對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RC大，因此能緩和在金屬疊層片100上形成凹部101a時(shí)的底側(cè)的側(cè)面10g與側(cè)面10f和側(cè)面10h的對(duì)接部分、或主面10a與側(cè)面10g的對(duì)接部分的應(yīng)力。
而且，在本實(shí)施方式中，如上述[數(shù)3]所示，由于設(shè)定了主面10a與側(cè)面10f和側(cè)面10h的對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RE，因此從形成凹部101a時(shí)的應(yīng)力的緩和的觀點(diǎn)出發(fā)更具優(yōu)勢(shì)。
另外，在本實(shí)施方式涉及的電池1中，由于并未將也包括頂側(cè)的所有對(duì)接部分的角落R的曲率半徑一律增大，而是從防止針孔或裂縫發(fā)生的觀點(diǎn)出發(fā)，將所需要的底側(cè)對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RB、RD設(shè)定得大，并且使項(xiàng)側(cè)對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RC比底側(cè)小(采用了與以往大致相同的曲率半徑)，因此可將能量效率的降低抑制在最小限度，而且在制造電池1時(shí)(將電極體20收納于凹部101a之后，進(jìn)行三方密封時(shí)等)，還可抑制電極體20中的極板21、22彎折等問(wèn)題的發(fā)生。
因此，在本實(shí)施方式涉及的電池1中，外裝體10中的針孔或裂縫的產(chǎn)生少、且可實(shí)現(xiàn)高能量密度。尤其是，即使在將應(yīng)與大電池容量對(duì)應(yīng)的電極體20的厚度增厚的情況下，在外裝體20的底側(cè)的角落R加工后的各位置也不易產(chǎn)生針孔和裂縫。
5、確認(rèn)實(shí)驗(yàn)下面，利用表1，對(duì)為了確認(rèn)上述優(yōu)勢(shì)而實(shí)施的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。


5-1、實(shí)施例1如[表1]所示，在實(shí)施例1涉及的樣品中，僅將主面10a與底側(cè)的側(cè)面10g的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D2(b)。)的曲率半徑RD設(shè)為3.0[mm]，將其它對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RB、RC、RE設(shè)為2.0[mm]。即，在實(shí)施例1中，滿足上述[數(shù)2]的關(guān)系。
5-2、實(shí)施例2在實(shí)施例2涉及的樣品中，僅將底側(cè)的側(cè)面10g與側(cè)面10f和側(cè)面10h的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D2(a)。)的曲率半徑RB設(shè)為3.0[mm]，將其它對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RC、RD、RE設(shè)為2.0[mm]。即，在實(shí)施例2中，滿足上述[數(shù)1]的關(guān)系。
5-3、實(shí)施例3在實(shí)施例3涉及的樣品中，僅將主面10a與底側(cè)的側(cè)面10g的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D2(b)。)的曲率半徑RD、底側(cè)的側(cè)面10g與側(cè)面10f和側(cè)面10h的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D2(a)。)的曲率半徑RB、主面10a與側(cè)面10f和側(cè)面10h的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D3。)的曲率半徑RE設(shè)為3.0[mm]，將其它對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RC設(shè)為2.0[mm]。即，在實(shí)施例3中，滿足上述[數(shù)1]和[數(shù)2]的關(guān)系。
5-4、實(shí)施例4在實(shí)施例4涉及的樣品中，僅將主面10a與底側(cè)的側(cè)面10g的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D2(b)。)的曲率半徑RD設(shè)為2.3[mm]，將其它對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RB、RC、RE設(shè)為2.0[mm]。即，在實(shí)施例4中，與上述實(shí)施例同樣，滿足上述[數(shù)2]的關(guān)系。
5-5、實(shí)施例5在實(shí)施例5涉及的樣品中，僅將底側(cè)的側(cè)面10g與側(cè)面10f和側(cè)面10h的對(duì)接部分的角落R(參照?qǐng)D2(a)。)的曲率半徑RB設(shè)為2.3[mm]，將其它對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA、RC、RD、RE設(shè)為2.0[mm]。即，在實(shí)施例5中，與上述實(shí)施例2同樣，滿足上述[數(shù)1]的關(guān)系。
5-6、比較例1在比較例1涉及的樣品中，將所有對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA～RE設(shè)為2.0[mm]。
5-7、比較例2在比較例2涉及的樣品中，將所有對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA～RE設(shè)為3.0[mm]。
5-8、凹部可成型深度在制造上述實(shí)施例1～5和比較例1、2涉及的樣品時(shí)，使用如圖4所示的成型501～503，測(cè)定了在分別形成凹部101a時(shí)達(dá)到發(fā)生針孔的凹部可成型深度。將其結(jié)果表示于[表1]中。
如[表1]所示，在實(shí)施例3和比較例2涉及的角落R的設(shè)定中，可成型深度均為6.4[mm]。接下來(lái)依次是實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例4、實(shí)施例5、比較例1。
根據(jù)該結(jié)果可知，若將底側(cè)的角落R的曲率半徑RB、RD和側(cè)面?zhèn)鹊慕锹銻的曲率半徑RE設(shè)為3.0[mm]或2.3[mm]，使其大于比較例1涉及的設(shè)定的2.0[mm]的情況下，凹部可成型深度大。
5-9、極板彎折另外，在制造了實(shí)施例3和比較例2涉及的兩樣品之后將其分解，檢查電極板20的極板21、22是否發(fā)生了彎折。將其結(jié)果表示于[表1]中。
如[表1]所示，在實(shí)施例3涉及的樣品中，極板21、22未發(fā)生彎折，但在比較例2涉及的樣品中，極板21、22發(fā)生了彎折。
5-10、考察通過(guò)以上的結(jié)果，在疊層外裝電池中，按照滿足上述[數(shù)1]、[數(shù)2]和[數(shù)3]的至少位置的關(guān)系的方式，設(shè)定了對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA～RE，從而可防止發(fā)生針孔等，且可加深凹部101a的可成型深度，并且還可抑制在三方密封時(shí)等極板21、22發(fā)生彎折。
6、其它事項(xiàng)上述實(shí)施方式和確認(rèn)實(shí)驗(yàn)等是表示本發(fā)明的一例，除其本質(zhì)特征以外，并不受這些例子的限定。例如，在上述實(shí)施方式中，采用了滿足上述[數(shù)1]、[數(shù)2]和[數(shù)3]的全部的設(shè)定，但如從上述確認(rèn)實(shí)驗(yàn)可知，只要采用至少滿足上述[數(shù)1]、[數(shù)2]和[數(shù)3]中的位置的關(guān)系的設(shè)定，則可獲得上述效果。
另外，在上述實(shí)施例1～5的設(shè)定中，將角落R的曲率半徑設(shè)在2.0～3.0[mm]之間，但只要滿足上述[數(shù)1]、[數(shù)2]和[數(shù)3]的一些關(guān)系，則本發(fā)明并不受這些關(guān)系限定。其中，希望將各角落R的曲率半徑RA～RE設(shè)定在滿足如下關(guān)系的范圍內(nèi)，從而在實(shí)際上獲得上述效果。
RB-RA≥0.5[mm][數(shù)5]RD-RC≥0.5[mm][數(shù)6]RE-RC≥0.5[mm]此外，在獲得更可靠的效果的方面，希望滿足如下關(guān)系。
RB-RA≥1.0[mm] RD-RC≥1.0[mm][數(shù)9]RE-RC≥1.0[mm]另外，即使在采用上述[數(shù)4]～[數(shù)9]等關(guān)系的情況下，從實(shí)際制造疊層外裝電池的觀點(diǎn)出發(fā)，當(dāng)如本實(shí)施例這樣的電極體20的厚度為7mm時(shí)，希望各角落R的曲率半徑RA～RE分別設(shè)定為0.5mm以上到4.0mm以下的范圍內(nèi)的值。此外，各角落R的曲率半徑RA～RE由電極體20的厚度、即與所需要的凹部的深度的關(guān)系確定。
另外，在上述實(shí)施方式中，設(shè)為由一個(gè)R加工各對(duì)接部分，但也可實(shí)施組合了兩個(gè)以上R的加工或多級(jí)圓錐(taper)加工。在該情況下，相似的R滿足上述[數(shù)1]～[數(shù)9]的關(guān)系即可。
另外，在上述實(shí)施方式涉及的電池1中，采用了正負(fù)兩極的接頭31、32從外裝體10的頂側(cè)延伸的結(jié)構(gòu)，但也可采用接頭31、32在橫截邊緣10d或邊緣10c等狀態(tài)下延伸的方式。即使在這樣的情況下，各對(duì)接部分的角落R的曲率半徑RA～RE的關(guān)系仍然以圖5(a)的折疊線L為基準(zhǔn)來(lái)規(guī)定底側(cè)、頂側(cè)。
此外，在上述實(shí)施方式涉及的疊層外裝電池1中，作為電極體20采用了卷繞電極體，但除此以外還可采用堆疊(stack)類型或彎曲類型的電極體。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)本發(fā)明是在實(shí)現(xiàn)電極體的體積大、電池容量大類型的疊層外裝電池的方面尤其有效的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種疊層外裝電池，其在一塊金屬疊層片的一部分形成有具有矩形狀的開口的凹部，在該凹部中收納有電極體的狀態(tài)下，將所述凹部的開口側(cè)的一邊或其附近作為折疊線，折疊所述金屬疊層片的剩余部分，由此構(gòu)成外裝體，其特征在于，在所述外裝體的面向所述電極體的收納空間的內(nèi)面中，將通過(guò)所述折疊而堵塞所述開口的面作為第一主面，將夾著所述凹部的內(nèi)方空間相對(duì)于第一主面具有對(duì)置關(guān)系的面作為第二主面，將包括所述折疊處的所述一邊的側(cè)面作為第一側(cè)面，將夾著所述凹部的內(nèi)方空間相對(duì)于第一側(cè)面具有對(duì)置關(guān)系的面作為第二側(cè)面，將相對(duì)于第一側(cè)面和第二側(cè)面以及第一主面和第二主面對(duì)接的兩個(gè)面分別作為第三側(cè)面和第四側(cè)面，并且，對(duì)第二主面與第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面、第四側(cè)面的各對(duì)接部分實(shí)施有角落R加工時(shí)，第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定為比第二側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層外裝電池，其特征在于，第一側(cè)面與第三側(cè)面以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第三側(cè)面以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的疊層外裝電池，其特征在于，第一側(cè)面與第二主面的對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第二主面的對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的疊層外裝電池，其特征在于，第二主面與第三側(cè)面以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分的曲率半徑，比第二側(cè)面與第二主面的對(duì)接部分的曲率半徑設(shè)定得大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)所述的疊層外裝電池，其特征在于，第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑，設(shè)定得比第二側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑大0.3mm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的疊層外裝電池，其特征在于，第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑，設(shè)定得比第二側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑大1.0mm以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)所述的疊層外裝電池，其特征在于，所述金屬疊層片形成為在所述凹部的各開口邊緣具有凸緣面的淺盤狀，與第一側(cè)面對(duì)接的所述凸緣面相當(dāng)于第一主面，分別與第二側(cè)面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面對(duì)接的所述凸緣面與第一主面的外緣熔敷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7的任一項(xiàng)所述的疊層外裝電池，其特征在于，與正極板和負(fù)極板各自連接的引線從所述電極體沿一方向延伸，所述引線通過(guò)第二側(cè)面與第一主面之間延伸到所述外裝體的外方。
全文摘要
在疊層外裝電池中，底側(cè)的第一側(cè)面與第二主面、第三側(cè)面、以及第四側(cè)面的各對(duì)接部分中的至少一個(gè)對(duì)接部分的曲率半徑(R
文檔編號(hào)H01M10/38GK101043072SQ20071008871
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者兒玉康伸, 奧田和博 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社