特許 6654368 蓄電デバイス用外装材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6654368

(24)【登録日】2020年2月3日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】蓄電デバイス用外装材

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/02 20060101AFI20200217BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20200217BHJP

   H01M 2/30 20060101ALI20200217BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/02 K

   H01M2/26 A

   H01M2/30 D

   H01M10/04 Z

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-138349(P2015-138349)

(22)【出願日】2015年7月10日

(65)【公開番号】特開2017-21976(P2017-21976A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2018年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】501428187

【氏名又は名称】昭和電工パッケージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109911

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義仁

(74)【代理人】

【識別番号】100071168

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 久義

(74)【代理人】

【識別番号】100099885

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 健市

(72)【発明者】

【氏名】南谷 広治

(72)【発明者】

【氏名】池田 賢史

【審査官】 藤原 敬士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９６５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２８８７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３１２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７６４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００４５６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／０２

Ｈ０１Ｍ ２／２６

Ｈ０１Ｍ ２／３０

Ｈ０１Ｍ １０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属箔の一方の面に第一接着剤層を介して耐熱性樹脂層が貼り合わせされ、他方の面に第二接着剤層を介して熱可塑性樹脂層が貼り合わされた蓄電デバイス用外装材において、
前記第一接着剤層および第二接着剤層のうちの少なくとも一方が導電性接着剤からなり、
前記導電性接着剤で貼り合わされた樹脂層側の面において、樹脂層の一部が除去されてて金属箔に導通する導電部を有することを特徴とする蓄電デバイス用外装材。

【請求項2】

前記導電性接着剤はベース接着剤と平均粒径２μｍ以下の導電材粒子とを含む接着剤組成物からなる請求項１に記載の蓄電デバイス用外装材。

【請求項3】

金属箔の一方の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ、他方の面に熱可塑性樹脂層が貼り合わされた２つの外装材が、熱可塑性樹脂層同士が向かい合って融着した熱封止部に囲まれることによって電池要素室が形成された外装体と、
前記外装体の電池要素室に収容され、正極要素、負極要素、およびこれらの間に配置されるセパレーターとを有する電池要素とを備え、
前記外装体を構成する２つの外装材のうちの少なくとも一方が請求項１または２に記載された蓄電デバイス用外装材からなり、外装材の導電部に正極要素および負極要素のうちの少なくとも一方が導通していることを特徴とする蓄電デバイス。

【請求項4】

前記正極要素および負極要素がセパレーターを介して積層された正極箔および負極箔である請求項３に記載の蓄電デバイス。

【請求項5】

前記正極要素および負極要素が外装材の金属箔に積層された正極活物質層および負極活物質層である請求項３に記載の蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスの外装体用材料として用いられるラミネート外装材およびその関連技術に関する。

【0002】

なお、本明細書において、「アルミニウム」の語は、ＡｌおよびＡｌ合金を含む意味で用い、「銅」の語は、ＣｕおよびＣｕ合金を含む意味で用い、「ニッケル」の語は、ＮｉおよびＮｉ合金を含む意味で用い、「チタン」の語は、ＴｉおよびＴｉ合金を含む意味で用いている。また、本明細書において、「金属」の語は、単体の金属および合金を含む意味で用いる。

【背景技術】

【0003】

ハイブリッド自動車や電気自動車の電池、家庭用または工業用の定置用蓄電池に使用されるリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池は小型化、軽量化に伴い、従来使用されていた金属製の外装に代えて、金属箔の両面に樹脂フィルムを接着剤で貼り合わせたラミネート外装材が用いられることが多くなっている（特許文献１参照）。

【0004】

特許文献１に記載されたラミネートケースは、ケース内側の樹脂フィルム層を切り欠いて金属箔を露出させて電極接続部を形成し、ケース外側の樹脂フィルム層を切り欠いて金属箔を露出させて電極端子を形成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−１６１６７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ラミネート外装材の樹脂層を切り欠いて金属箔を露出させて導通を得るには、絶縁体である樹脂フィルムを完全に取り除いた上に、金属箔と樹脂フィルムとの間の接着剤も絶縁体であるから除去しなければならない。しかし、接着剤は金属箔に粘着しているので除去に手間がかかり、取り残せばデバイスの電気抵抗が大きくなる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、樹脂層の除去によって確実に電気の導通が得られる蓄電デバイス用の外装材、およびこの外装材を用いた蓄電デバイスの提供を目的とする。

【0008】

即ち、本発明は下記［１］〜［６］に記載の構成を有する。

【0009】

［１］金属箔の一方の面に第一接着剤層を介して耐熱性樹脂層が貼り合わせされ、他方の面に第二接着剤層を介して熱可塑性樹脂層が貼り合わされた蓄電デバイス用外装材において、
前記第一接着剤層および第二接着剤層のうちの少なくとも一方が導電性接着剤からなる特徴とする蓄電デバイス用外装材。

【0010】

［２］前記導電性接着剤はベース接着剤と平均粒径２μｍ以下の導電材粒子とを含む接着剤組成物からなる前項１に記載の蓄電デバイス用外装材。

【0011】

［３］前記導電性接着剤で貼り合わされた樹脂層側の面において、樹脂層の一部が除去されてて金属箔に導通する導電部を有する前項１または２に記載の蓄電デバイス用外装材。

【0012】

［４］金属箔の一方の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ、他方の面に熱可塑性樹脂層が貼り合わされた２つの外装材が、熱可塑性樹脂層同士が向かい合って融着した熱封止部に囲まれることによって電池要素室が形成された外装体と、
前記外装体の電池要素室に収容され、正極要素、負極要素、およびこれらの間に配置されるセパレーターとを有する電池要素とを備え、
前記外装体を構成する２つの外装材のうちの少なくとも一方が前項３に記載された蓄電デバイス用外装材からなり、外装材の導電部に正極要素および負極要素のうちの少なくとも一方が導通していることを特徴とする蓄電デバイス。

【0013】

［５］前記正極要素および負極要素がセパレーターを介して積層された正極箔および負極箔である前項４に記載の蓄電デバイス。

【0014】

［６］前記正極要素および負極要素が外装材の金属箔に積層された正極活物質層および負極活物質層である前項４に記載の蓄電デバイス。

【発明の効果】

【0015】

上記［１］に記載された蓄電デバイス用外装材は、金属箔と耐熱性樹脂層との間の第一接着剤層、および金属箔と熱可塑性樹脂層との間の第二接着剤層のうちの少なくとも一方が導電性接着剤であるから、樹脂層を除去することにより金属箔に導通する導電部を形成することができる。また、接着剤層は導電性であるから接着剤層を除去することなく導電部を形成することができる。また、除去しなかった接着剤層は導電部における金属箔の保護層となる。

【0016】

上記［２］に記載の蓄電デバイス用外装材は、導電材粒子が平均粒径２μｍ以下の微粒子であるからベース接着剤中に均一に分散されて良好な導体となし得る。

【0017】

上記［３］に記載の蓄電デバイス用外装材は、樹脂層を除去した導電部を電池要素との導通部またはデバイス外部における電気の取り出し口として用いることができる。

【0018】

上記［４］に記載の蓄電デバイスは、外装体を構成する外装材の導電部を、電池要素の正極要素または負極要素との接続部、あるいはデバイスの電気取り出し口として利用できる。

【0019】

上記［５］に記載の蓄電デバイスによれば、正極要素および負極要素がセパレーターを介して積層された正極箔および負極箔で構成されたデバイスにおいて上記効果を奏することができる。

【0020】

上記［６］に記載の蓄電デバイスによれば、正極要素および負極要素が外装材の金属箔に積層された正極活物質層および負極活物質層で構成されたデバイスにおいて上記効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の蓄電デバイス用外装材の一実施形態の断面図である。

【図2】本発明の蓄電デバイス用外装材の他の実施形態の断面図である。

【図3】本発明の蓄電デバイス用外装材のさらに他の実施形態の断面図である。

【図4】本発明の蓄電デバイス用外装材のさらに他の実施形態の断面図である。

【図5】本発明の蓄電デバイスの一実施形態を示す断面図である。

【図6】本発明の蓄電デバイスの他の実施形態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１〜図４に本発明にかかる蓄電デバイス用外装材を示し、図５および図６に図２の外装材を用いて外装体を形成した蓄電デバイスを示す。

【0023】

以下の説明において同一の符号は同一物を示すものとして重複する説明を省略する。
［蓄電デバイス用外装材］
図１に示す蓄電デバイス用外装材１ａは、金属箔２の一方の面に第一接着剤層３を介して耐熱性樹脂層４が積層され、他方の面に第二接着剤層５を介して熱可塑性樹脂層６が積層されたラミネート材である。

【0024】

前記外装材１ａは、図２の導電部８，９を有する外装材７，７ａ、７ｂに加工し、図５および図６に参照される蓄電デバイス４０、４１の外装体５０、７０の材料として使用される。

【0025】

蓄電デバイス４０，４１において、外装材７，７ａ、７ｂの熱可塑性樹脂層６側の導電部９は電池要素６０、８０と導通し、耐熱性樹脂層４側の導電部８は電気の取り出し口となる。

【0026】

本発明において、前記第一接着剤層３および第二接着剤層５のうちの少なくとも一方は後述の導電性接着剤からなる。
［導電部を有する外装材およびその製造方法］
図２に示す外装材７、７ａ、７ｂは、第一接着剤層３および第二接着剤層５が導電性接着剤からなり、耐熱性樹脂層４側の面において耐熱性樹脂層４の一部が除去されて第一接着剤層３が露出する導電部８を有し、熱可塑性樹脂層６側の面において熱可塑性樹脂層６および第二接着剤層５の一部が除去されて金属箔層２が露出する導電部９を有する。図２は金属箔２が第一接着剤層３に覆われた導電部８と第二接着剤層５が除去されて金属箔２が露出する導電部９を例示しているが、導電性接着剤であるから金属箔２上の接着剤層の有無にかかわらず金属箔２に導通する導電部となし得る。本発明の外装材は耐熱性樹脂層４側と熱可塑性樹脂層６側とで同一形態の導電部が形成されていても異なる形態の導電部が形成されていてもよい。

【0027】

図１の外装材１ａの作製方法、およびこの外装材１ａから導電部を有する外装材７、７ａ、７ｂを作製方法する方法は以下のとおりである。

【0028】

金属箔２の一方の面に第一接着剤層３として導電性接着剤を用いて耐熱性樹脂層４を貼り合わせ、他方の面に第二接着剤層５として導電性接着剤を用いて熱可塑性樹脂層６を貼り合わせる。貼り合わせ方法は限定されず、ドライラミネート法等の周知の方法で適宜貼り合わせて図１の外装材１ａを作製する。

【0029】

前記外装材１ａに対し、導電部８を形成する部分の耐熱性樹脂層４、および導電部９を形成する部分の熱可塑性樹脂層６を除去する。除去方法は限定されず、レーザーを照射して焼き切る方法を例示できる。導電部８，９の形成に際しては、絶縁材である耐熱性樹脂層４および熱可塑性樹脂層６を除去すれば良く、第一接着剤層３および第二接着剤層５は導電性接着剤であるから除去しても除去しなくてもまた取り残しがあっても導電部８、９を形成することができる。また、第一接着剤層３および第二接着剤層５が絶縁性接着剤であれば、接着剤層まで完全に取り除く必要があって除去作業に手間がかかるが、導電性接着剤を用いることで第一接着剤層３および第二接着剤層５の除去の程度に関係なく導電部８、９を形成できるので、絶縁性接着剤で貼り合わせた外装材よりも容易に導電部８，９を形成できる。しかも、接着剤層に深く切り込まなくても導電部８，９を形成できるので金属箔２を傷つけるおそれもない。

【0030】

また、前記第一接着剤層３は金属箔２よりも樹脂同士である耐熱性樹脂層４と接着力が強い。同様に、第二接着剤層５は金属箔２よりも熱可塑性樹種層６との接着力が強い。上述したように、導電性接着剤を取り残すことに不都合はないが、接着剤層と強く接着した耐熱性樹脂層４および熱可塑性樹脂層６を取り残さないように確実に除去するには手間がかかる。

【0031】

このような樹脂層除去の手間を軽減する方法として、外装材の作製の段階で接着剤層および樹脂層に対して接着力の弱い離型紙を導電部８，９形成予定部に挟んでおく方法がある。具体的には、図３に示す外装材１ｂのように、第一接着剤層３上の所定位置に離型紙１０を貼り付け、その後耐熱性樹脂層４を貼り合わせる。同様に、第二接着剤層５上の所定位置に離型紙１０を貼り付け、その後熱可塑性樹脂層６を貼り合わせる。そして、導電部８，９形成予定部上の耐熱性樹脂層４および熱可塑性樹脂層６を切除する。前記離型紙１０は第一接着剤層３および耐熱性樹脂層４の両方に対して接着力が弱いので、耐熱性樹脂層４を容易に除去でき、また耐熱性樹脂層４と離型紙１０の両方を簡単に除去することができる。第一接着剤層３は除去されないが、導電性接着剤であるから導電部８として使用することに何ら不都合はなく、第一接着剤層３は導電部８における金属箔２の保護層として機能する。前記離型紙１０を用いることで第一接着剤層３の厚みを減じることなく確実に残すことができるので、導電部８に安定した保護機能を与えることができる。また、離型紙１０が絶縁材の場合は除去する必要があるが、黒鉛や金属のような導電性シートの場合は除去せずに導電部の表面材として残すこともできる。熱可塑性樹脂層６側の導電部９についても同様である。

【0032】

さらに、図４に示す外装材１ｃからでも導電部を形成することができる。前記外装材１ｃは、第一接着剤層３の一部に接着剤が塗布されていない第一接着剤未塗布部３ａが形成され、第二接着剤層５の一部に接着剤が塗布されていない第二接着剤未塗布部５ａが形成されている。前記第一接着剤未塗布部３ａおよび第二接着剤未塗布部５ａは導電部８，９の形成予定部である。前記第一接着剤未塗布部３ａ上の耐熱性樹脂層４および第二接着剤未塗布部５ａ上の熱可塑性樹脂層８を切除することにより導電部８，９を形成することができる。この方法で形成した導電部８、９は金属箔２が露出している。

【0033】

第一接着剤未塗布部３ａおよび第二接着剤未塗布部５ａは接着剤の塗布工程で形成するが、塗布工程で接着剤のにじみや塗布位置のわずかなずれが生じて導電部８、９の形成予定部に接着剤がはみ出したとしても、導電性接着剤を用いれば導電部８、９の導電性を低下させることはない。絶縁性接着剤であれば導電部８、９の形成予定領域内への侵入を厳しく規制する必要があり厳格な工程管理が求められるが、導電性接着剤を用いることで厳しい工程管理条件を緩和することができる。

【0034】

本発明の外装材の製造方法は上述した方法に限定されない。また、金属箔に対して耐熱性樹脂層と熱可塑性樹脂層とを同じ方法で貼り合わせることにも限定されない。例えば、一方の樹脂層を接着剤層に離型紙を貼り付ける方法で貼り合わせ、他方の樹脂層を接着剤未塗布部を有する接着剤層を形成する方法で貼り合わせることもできる。また、本発明の外装材は、第一接着剤層および第二接着剤層のうちの少なくとも一方が導電性接着剤からなることが要件である。さらに、樹脂層を除去する前の外装材（図１、３、４参照）および樹脂層を除去して導電部を形成した外装材（図２参照）の両方が本発明の外装材に該当する。
［外装材の構成材料］
外装材の金属箔２は、蓄電デバイスの正極または負極、あるいは正極または負極に繋がる導体として機能する。

【0035】

前記金属箔２が正極または正極用導体である場合の好ましい材料は軟質のアルミニウム箔であり、厚さは７〜１５０μｍが好ましい。成形性やコストの点で特に３０〜８０μｍの軟質アルミニウム箔が好ましい。一方、前記金属箔２が負極または負極用導体である場合の好ましい材料は、軟質または硬質のアルミニウム箔、ステンレス箔、ニッケル箔、銅箔、チタン箔である。これらの箔の好ましい厚さは７〜１５０μｍであり、耐衝撃性や曲げ耐性、コストの点で１５〜１００μｍが好ましい。

【0036】

また、前記金属箔２はメッキ処理箔やクラッド箔も用いることができる。例えば、第二金属箔２１にとして、銅にニッケルメッキを施したメッキ処理箔や、ステンレスとニッケルのクラッド箔を用いることができる。

【0037】

さらに、前記金属箔層２に化成皮膜が形成されているのが好ましい。前記化成皮膜は、金属箔の表面に化成処理を施すことによって形成される皮膜であり、このような化成処理が施されていることによって、内容物（電解質等）による金属箔表面の腐食を十分に防止できるし、電気の取出し窓となる露出部でも、デバイスを作製する際電解質が付着しても変色や劣化することがなく、大気中の水分などによる腐食の影響も低減できる。化成処理層自体の導電性はほとんどないが、塗膜厚が極めて少ないので通電抵抗もほとんどない。例えば、次のような処理を行うことによって、金属箔に化成処理を施す。即ち、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
１）リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸およびクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸およびクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記１）〜３）のうちのいずれかの水溶液を金属箔の表面に塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。

【0038】

前記化成皮膜は、クロム付着量（片面当たり）として０．１ｍｇ／ｍ^２〜５０ｍｇ／ｍ^２が好ましく、特に２ｍｇ／ｍ^２〜２０ｍｇ／ｍ^２が好ましい。

【0039】

前記耐熱性樹脂層４を構成する耐熱性樹脂としては、外装材をヒートシールする際のヒートシール温度で溶融しない耐熱性樹脂を用いる。前記耐熱性樹脂としては、熱可塑性樹脂層６を構成する熱可塑性樹脂の融点より１０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが好ましく、熱可塑性樹脂の融点より２０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが特に好ましい。例えば、ポリエステルフィルムやポリアミドフィルムの他、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム等の延伸フィルムが好ましい。また、厚さは９〜５０μｍの範囲が好ましい。

【0040】

前記熱可塑性樹脂層６としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムが好ましく、厚さは２０〜８０μｍの範囲が好ましい。

【0041】

前記導電性接着剤は、例えばベース接着剤と導電材とを含む接着剤組成物からなる。耐熱性樹脂層４を貼り合わせる第一接着剤層３用の接着剤組成物において、好ましいベース接着剤はポリエステルポリウレタン系接着剤、ポリエーテルポリウレタン系接着剤であり、好ましい導電材としてカーボンブラック、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイト等のカーボン粉末、金、銀、銅等の金属粉末、ポリアセチレン、ポリアリニン等の樹脂粉末である。一方、熱可塑性樹脂層６を貼り合わせる第二接着剤層５用の接着剤組成物において、好ましいベース接着剤は２液硬化型オレフィン系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、エチレン−酢酸ビニル樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤であり、好ましい導電材はカーボンブラック、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイト等のカーボン粉末である。

【0042】

前記接着剤組成物は、接着剤層による電気抵抗の上昇を可及的に抑制して良好な導体を形成するために、導電材がベース接着剤中に均一に分散していることが好ましい。このため、導電材は平均粒径が２μｍ以下の微粒子を用いることが好ましく、特に平均粒径が０．０１〜０．５μｍの微粒子が好ましい。接着剤層は接着力が得られる限り薄いことが好ましいが、導電材の粒径が大きくなると接着剤層が過度に厚くなるので、前記の範囲の粒径が好ましい。接着剤組成物中の導電材含有量は１〜２０質量％が好ましく、使用する導電材に応じて適宜設定する。導電部を形成しない面では金属箔と樹脂層の貼り合わせにそれぞれのベース接着剤を用いる。

【0043】

なお、前記接着剤組成物には、接着性および導電性を阻害しない限り他成分の添加が許容される。前記導電材含有量は接着剤が固化した状態における含有量であり、粘度調整用の溶媒等の揮発成分は含まれない。
［蓄電デバイス］
図５および図６に２種類の蓄電デバイス４０、４１を示す。これらの蓄電デバイス４０、４１の外装体５０，７０は、前記外装材７または熱可塑性樹脂層６側の導電部９を拡大した外装材７、７ａ、７ｂを用い、熱可塑性樹脂層６同士を向かい合わせることにより電池要素室５７、７１を形成し、この電池要素室５７、７１の周囲を熱封止することにより作製されている。これらの蓄電デバイス４０，４１は、外装材７、７ａ、７ｂの導電部８，９を電池要素との接続部およびデバイスの電気取り出し口として利用している。

【0044】

なお、図５および図６において、外装材７、７ａ、７ｂは第一接着剤層３および第二接着剤層５の図示を省略し、金属箔２、耐熱性樹脂層４および熱可塑性樹脂層６のみを図示している。
〈第１の蓄電デバイス〉
図５に示すように、蓄電デバイス４０の外装体５０は、平面視角形の凹部５２とこの凹部５２の開口縁から外方に延びるフランジ５３を有する本体５１と、前記本体５１のフランジ５３の外回り寸法と同寸の蓋板５５とを組み合わせて作製されたものである。前記凹部５２は電池要素６０を収納する電池要素室５７を形成している。

【0045】

前記外装体５０の本体５１は、図２に示す金属箔層２の両面に導電部８，９を有するフラットシートの外装材７に対し、張り出し成形、絞り成形等の塑性変形加工を施して凹部５２を形成し、凹部５２の周囲の未変形部分をフランジ５３の外回り寸法にトリミングしたものである。一方、前記蓋板５５は、金属箔層２の両面に導電部８，９を有するフラットシートの外装材７を所要寸法に裁断したものである。前記本体５１の凹部５２の底面において、負極導電部５４が設けられ、蓋板５５に正極導電部５６が設けられている。前記正極導電部５６および負極導電部５４はラミネート外装材７の導電部８，９によって形成されている。

【0046】

前記電池要素６０は正極箔６１と負極箔６２とがセパレータ６３を介して積層されてなり、電池要素室５７内において、正極箔６１の端部が正極導電部５６の内側の導電部９に接合され、負極箔６２の端部が負極導電部５４の内側の導電部９に接続されている。前記正極箔６１および負極箔６２は本発明における正極要素および負極要素に対応する。

【0047】

前記蓄電デバイス４０は、電池要素６０の正極箔６１および負極箔６２をそれぞれの導電部５６、５４を接合した後に、電池要素６０を本体５１の凹部５２に収納して蓋板５５を被せ、電解質注入口を残して本体５１のフランジ５３と蓋板５５との接触部の熱可塑性樹脂層６同士をヒートシールし、電解質注入後に電解質入口をヒートシールすることによって外装体５０を封止したものである。

【0048】

前記蓄電デバイス４０は、正極導電部５６の外側の導電部８および負極導電部５４の外側の導電部８が電気の取り出し口となる。
〈第２の蓄電デバイス〉
図６に示すように、蓄電デバイス４１は、外装体７０がフラットな２枚の外装材７ａ、７ｂによって構成されているとともに、外装材７ａ、７ｂの金属箔２を電極として利用する薄型デバイスである。前記外装材７ａ、７ｂは熱可塑性樹脂層６側の導電部９が耐熱性樹脂層４側の導電部８よりも面積が大きいことを除いて図２の外装材７と同一構成である。

【0049】

前記蓄電デバイス４１は、一方の外装材７ａの導電部９に正極活物質層８１を積層し、他方の外装材７ｂの導電部９に負極活物質層８２を積層し、２つの外装材７ａ、７ｂをセパレータ６３を介して重ね、電解質とともに導電部９の周囲を熱封止することにより形成されている。

【0050】

前記蓄電デバイス４１において、正極活物質層８１を有する外装材７ａの金属箔２が正極であり導電部８が電気取り出し口であり、負極活物質層８２を有する外装材７ｂの金属箔２が負極であり導電部８が電気取り出し口である。また、正極活物質層８１および負極活物質層８２が本発明における正極要素および負極要素に対応し、正極活物質層８１、負極活物質層８２およびセパレータ６３が電極要素８０である。前記電極要素８０が存在する空間が電池要素室７１である。

【0051】

また、前記蓄電デバイス４１は、外装材の貼り合わせの工程で極活物層を形成することもできる。例えば、金属箔２の所要位置に正極または負極の極活物質層を塗布して乾燥させ、極活物質層の表面をマスキング用シートで覆った状態で第二接着剤層５を形成して熱可塑性樹脂層６を貼り合わせる。その後、熱可塑性樹脂層６および第二接着剤層５をマスキング用シートとともに除去する。この方法においても、導電性接着剤を用いることにより、接着剤のにじみ等による抵抗値の増大を抑制する効果があり、導電性接着剤による効果を享受できる。

【0052】

本発明において、蓄電デバイスの外装体外面における導電部（電気の取り出し口）は金属箔を挟んで熱可塑性樹脂層側の導電部の対称位置に形成することにも限定されないし、耐熱性樹脂層の面側に形成することにも限定されない。例えば、熱封止部の外側に一方の外装材を延長して熱可塑性樹脂層を露出させれば、熱可塑性樹脂層側の面に外装体外面の導電部を形成することができる。電池要素との導通部およびデバイス外部との導通部の両方を熱可塑性樹脂層側の面に形成することがあり、かかる外装材も本発明の技術的範囲に含まれる。従って、蓄電デバイスの外装材は少なくとも熱可塑性樹脂層側に導電部を有し、耐熱性樹脂層側の導電部の有無は外装体の形態によって異なる。また、第一接着剤層および第二接着剤層のうちの少なくとも一方が導電性接着剤からなる外装材は本発明の技術的範囲に含まれる。一方の樹脂層の貼り合わせに接着剤の影響の少ない方法を採用すれば、他方の樹脂層の貼り合わせのみに導電性接着剤を使用すれば相応の効果を得ることができるためである。接着剤の影響の少ない貼り合わせ方法とは、例えば図４の外装材１ｃに参照される、接着剤未塗布部を有する接着剤層を形成して貼り合わせる方法である。

【0053】

さらに、蓄電デバイスは外装体を構成する２つの外装材のうちの少なくとも一方が本発明の外装材で構成されていれば本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、図５の蓄電デバイス４０の外装体５０の蓋体５５を導電部８，９を持たない外装材に変更し、電池要素６０の正極箔６１にタブリードを接続して外装体外に引き出すように変更した場合も本発明に含まれる。

【実施例】

【0054】

各例の試験材として、金属箔と熱可塑性樹脂層とを異なる接着剤で貼り合わせた３層材を作製した。金属箔および熱可塑性樹脂層は各例共通あり、金属箔は厚さ４０μｍの軟質アルミニウム箔（ＪＩＳ Ｈ４１６０ Ａ８０７９Ｈ）、熱可塑性樹脂層は厚さ４０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルムを使用した。
（実施例１）
ベース接着剤である二液硬化型酸変性ポリプロピレン系接着剤に導電材として平均粒径２μｍの黒鉛微粉を添加して均一に分散させて導電性の接着剤組成物を調製した。前記接着剤組成物中の導電材含有量は２０質量％である。

【0055】

金属箔の一方の面に、前記接着剤組成物を塗布して１００℃で乾燥させた。乾燥させた接着剤層の表面に、２０ｍｍ×２０ｍｍのシリコーン系の剥離剤をコーティングした離型紙を貼り付け、熱可塑性樹脂層を重ねて圧着し、４０℃のエージング炉で３日間養生して試験材を作製した。養生後の接着剤層の厚さは２μｍであった。
（実施例２）
接着剤組成物の導電材を平均粒径０．０３μｍのアセチレンブラックに変更し、含有量を１質量％に変更したことを除き、実施例１と同じ方法で試験材を作製した。
（実施例３）
接着剤組成物の導電材を平均粒径１μｍの黒鉛微粉に変更し、含有量を７質量％に変更したことを除き、実施例１と同じ方法で試験材を作製した。
（実施例４）
接着剤組成物の導電材を平均粒径０．１μｍのカーボンブラックに変更し、含有量を３質量％に変更したことを除き、実施例１と同じ方法で試験材を作製した。
（比較例）
接着剤としてベース接着剤のみを用いたことを除き、実施例１と同じ方法で試験材を作製した。
（参考例）
接着剤はベース接着剤のみを使用し、金属箔の一方の面に２０ｍｍ×２０ｍｍの接着剤未塗布部を形成しつつ接着剤を塗布し、熱可塑性樹脂層を貼り合わせた。塗布した接着剤の乾燥条件および熱可塑性樹脂層を貼り合わせた後の養生条件は実施例１と同じである。

【0056】

実施例１〜４および比較例の試験材に対し、熱可塑性樹脂層における黒鉛シートの周縁の対応箇所にレーザーを照射して熱可塑性樹脂層を切断し、離型紙とともに熱可塑性樹脂層を除去し、接着剤層を露出させて２０ｍｍ×２０ｍｍの導電部を形成した。

【0057】

また、参考例の試験材に対しては、熱可塑性樹脂層における接着剤未塗布部の周縁の対応箇所にレーザーを照射して熱可塑性樹脂層を切断して除去し、金属箔を露出させて２０ｍｍ×２０ｍｍの導電部を形成した。

【0058】

導電部を形成した各試験材について、熱可塑性樹脂層の除去によって形成した導電部と金属箔の他方の面との間の電気抵抗値を測定した。即ち、実施例１〜４および比較例は金属箔と接着剤層の積層部の抵抗値を測定し、参考例は金属箔単独の抵抗値を測定した。表１に測定結果を示す。

【0059】

【表1】

【0060】

表１に示したとおり、実施例１〜４の試験材は導電性接着剤で熱可塑性樹脂層を貼り合わせたことで接着剤層を除去しなくても、金属箔単独の参考例に対して抵抗値の増加はわずかであることがわかる。また、比較例の試験材は厚さ２μｍの接着剤層でも抵抗値が増大し、導電部になり得ないことを示している。

【0061】

上記実施例は蓄電用デバイス用外装材の熱可塑性樹脂層側の面に形成した導電部であるが、耐熱性樹脂層側の面に形成する導電部においても同様の結果が得られる。

【0062】

また、参考例は導電材を含有しない接着剤を用いた例であるが、実施例１〜４の結果と合わせると、導電性接着剤を用いることにより、接着剤の転写時に接着剤未塗布部の位置ずれや接着剤のにじみが生じても抵抗値の増加は極わずかにすぎないと見なすことができる。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は小型化、軽量化された蓄電デバイスの外装体材料として好適に利用できる。

【符号の説明】

【0064】

１ａ、１ｂ、１ｃ、７、７ａ、７ｂ…蓄電デバイス用外装材
２…金属箔
３…第一接着剤層
３ａ、５ａ…接着剤未塗布部
４…耐熱性樹脂層
５…第二接着剤
６…熱可塑性樹脂層
８、９…導電部
１０…離型紙
４０、４１…蓄電デバイス
５０、７０…外装体
５７、７１…電池要素室
６０、８０…電池要素
６１…正極箔（正極要素）
６２…負極（負極要素）
６３…セパレーター
８１…正極活物質層（正極要素）
８２…負極活物質層（負極要素）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】