特許 6779905 電気化学デバイス

(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】6779905

(24)【登録日】2020年10月16日

(45)【発行日】2020年11月4日

(54)【発明の名称】電気化学デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/26 20060101AFI20201026BHJP

   H01M 2/06 20060101ALI20201026BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20201026BHJP

   H01G 11/76 20130101ALI20201026BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALN20201026BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/26 A

   H01M2/06 K

   H01M10/04 Z

   H01G11/76

   !H01M10/0585

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-552335(P2017-552335)

(86)(22)【出願日】2016年11月2日

(86)【国際出願番号】JP2016082515

(87)【国際公開番号】WO2017090391

(87)【国際公開日】20170601

【審査請求日】2019年8月9日

(31)【優先権主張番号】特願2015-229834(P2015-229834)

(32)【優先日】2015年11月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】310010081

【氏名又は名称】株式会社エンビジョンＡＥＳＣエナジーデバイス

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】大道寺 孝夫

(72)【発明者】

【氏名】竹山 正起

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 好太郎

【審査官】 渡部 朋也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２５０３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３６９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９１９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３４３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５７４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１３９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４２０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４９９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／２６

Ｈ０１Ｇ １１／７６

Ｈ０１Ｍ ２／０６

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２種類の電極がセパレータを介して重なり合う蓄電要素と、前記蓄電要素と電解液とを収容する可撓性フィルムからなる外装容器とを有し、前記２種類の電極はいずれも、集電体上に活物質層が形成された塗布部と、前記活物質層が形成されていない未塗布部とを有する、電気化学デバイスであって、
前記２種類の電極の各々に、一端部が前記外装容器の内部で前記電極の前記未塗布部と重ね合わせられ、他端部が前記外装容器の外部に延びている電極端子と、前記外装容器の内部において前記電極端子の前記一端部とともに前記未塗布部を挟み込むサポートタブとがそれぞれ設けられ、前記未塗布部と前記電極端子と前記サポートタブとは互いに重なり合う位置で互いに接合されており、
前記サポートタブは、少なくとも９０度以下の角部を含まない平面形状を有している、電気化学デバイス。

【請求項2】

前記サポートタブは、２つの直線状の辺が１点で交わる部分を含まない平面形状を有している、請求項１に記載の電気化学デバイス。

【請求項3】

同じ種類の複数の前記電極の前記未塗布部が互いに重ね合わせられて集合部を構成しており、該集合部が、前記電極端子の前記一端部と前記サポートタブとに挟み込まれた状態で、前記集合部と前記電極端子と前記サポートタブとが互いに重なり合う位置で互いに接合されている、請求項１または２に記載の電気化学デバイス。

【請求項4】

前記サポートタブは、四角形の４つのコーナー部が丸み付けられた平面形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。

【請求項5】

丸み付けられた前記コーナー部の曲率半径は１．０ｍｍ〜２．０ｍｍである、請求項４に記載の電気化学デバイス。

【請求項6】

前記サポートタブは、２本の平行な直線の端部がそれぞれ円弧によって互いに接続された平面形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。

【請求項7】

前記サポートタブは、楕円形の平面形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。

【請求項8】

前記電気化学デバイスは二次電池である、請求項１から７のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電気化学デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

電気化学デバイスの一例である二次電池は、携帯電話およびスマートフォン、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどのポータブル電子機器の電源や、車両用や家庭用の電源（電力貯蔵設備）など、様々な分野で需要が高まっている。なかでも、繰り返し充放電可能な非水電解液二次電池の一例であるリチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度かつ軽量で、充放電サイクル特性に優れており、生活に欠かせないエネルギー蓄積デバイスになっている。

【0003】

このような非水電解液二次電池では、２種類の電極（正極と負極）がセパレータを介して交互に積層されて構成された電極積層体が外装容器内に収容され、電極積層体の電極が電極端子（電極リード）に接続され、この電極端子が外装容器の外部に延びている。

【0004】

二次電池は、使用されるデバイスやその使用環境によって求められる特性に違いはあるが、様々な用途に共通して、単位体積あたりのエネルギー密度の向上が求められている。そのため、非水電解液二次電池の外装容器には、形状の自由度が乏しい金属缶に代えて、形状の自由度が高い可撓性フィルムからなる柔軟な容器が採用されるようになってきている。一般的な可撓性フィルムは、金属箔の両面に樹脂層が積層されたラミネートフィルムである。可撓性フィルムからなる外装容器は、電極積層体の外表面にほとんど隙間なく密着することができ、単位体積あたりのエネルギー密度の向上と、薄型化による体積効率の向上が可能である。このような可撓性フィルムからなる外装容器を有する二次電池（フィルム外装電池）が、特許文献１〜２に開示されている。

【0005】

特許文献２に示されている構成では、電極の一部（電極タブ）が電極端子（電極リード）の上に重ねられた状態で、電極タブの上にサポートタブ（保護リード）が配置される。そして、電極タブがサポートタブと電極端子とに挟まれた状態で、それらが一括して接合される。サポートタブが設けられることによって、電極タブと電極端子の接続の信頼性が向上するとともに、接合時に損傷することが防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２７８９３号公報

【特許文献2】特開２０１０−８０３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

可撓性フィルムからなる外装容器は、金属缶からなる外装容器に比べると強度が劣る。すなわち、可撓性フィルムは損傷しやすく、可撓性フィルムが損傷すると、電気化学デバイスの内部における電気的短絡や、電解液の漏れが生じるおそれがある。

【0008】

特許文献２において用いられているようなサポートタブは電極端子に比べて薄く、ホーンやアンビル等の部材を押し当てられると反り返りやすい。そして、反り返った状態のサポートタブが、外装容器を構成する可撓性フィルムを内側から傷つける可能性がある。

【0009】

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、エネルギー密度および体積効率が良く、外装容器を構成する可撓性フィルムが損傷する危険性が小さい電気化学デバイスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の特徴は、２種類の電極がセパレータを介して重なり合う蓄電要素と、蓄電要素と電解液とを収容する可撓性フィルムからなる外装容器とを有し、２種類の電極はいずれも、集電体上に活物質層が形成された塗布部と、活物質層が形成されていない未塗布部とを有する、電気化学デバイスにおいて、２種類の電極の各々に、一端部が外装容器の内部で電極の未塗布部と重ね合わせられ、他端部が外装容器の外部に延びている電極端子と、外装容器の内部において電極端子の一端部とともに未塗布部を挟み込むサポートタブとがそれぞれ設けられ、未塗布部と電極端子とサポートタブとは互いに重なり合う位置で互いに接合されており、サポートタブは、少なくとも９０度以下の角部を含まない平面形状を有しているところにある。

【発明の効果】

【0011】

本発明によると、可撓性フィルムからなる外装容器を用いることによりエネルギー密度および体積効率が良好で、かつ、サポートタブが、外装容器を構成する可撓性フィルムを損傷する危険性が小さく、信頼性の高い電気化学デバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1a】本発明の電気化学デバイスの一実施形態である二次電池の基本構造を表す平面図である。

【図1b】図１ａのＡ−Ａ線断面図である。

【図2】図１ａ〜１ｂに示す二次電池の正極の要部を示す拡大断面図である。

【図3】図１ａ〜１ｂに示す二次電池の負極の要部を示す拡大断面図である。

【図4】図１ａ〜１ｂに示す二次電池のサポートタブを示す拡大平面図である。

【図5】図１ａ〜１ｂに示す二次電池の電極タブと電極端子を接続するための一工程を示す側面図である。

【図6】図５に続く工程を示す側面図である。

【図7】図６に続く工程を示す平面図である。

【図8a】図１ａ〜１ｂに示す二次電池のサポートタブの変形例を示す拡大平面図である。

【図8b】図１ａ〜１ｂに示す二次電池のサポートタブの他の変形例を示す拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
［二次電池の構成］
図１ａ，１ｂは、本発明の電気化学デバイスの一実施形態であるフィルム外装二次電池を模式的に示している。図１ａは二次電池の主面（平坦な面）に対して垂直上方から見た平面図であり、図１ｂは図１ａのＡ−Ａ線断面図である。図２は正極の要部の拡大断面図、図３は負極の要部の拡大断面図である。

【0014】

本発明のフィルム外装二次電池１は、２種類の電極、すなわち正極（正極シート）２と負極（負極シート）３とがセパレータ４を介して重なり合う電極積層体（蓄電要素）１７を備えている。この蓄電要素１７は電解液５と共に、可撓性フィルム（ラミネートフィルム）６からなる外装容器１４内に収納されている。蓄電要素１７の正極２には正極端子７の一端部が、負極３には負極端子８の一端部がそれぞれ接続されている。正極端子７の他端部および負極端子８の他端部は、それぞれ可撓性フィルム６からなる外装容器１４の外部に引き出されている。図１ｂでは、蓄電要素１７を構成する各層の一部（厚さ方向の中間部に位置する層）を図示省略して、電解液５を示している。図１ｂでは、見やすくするために、正極２と負極３とセパレータ４と可撓性フィルム６がそれぞれ互いに接触していないように図示しているが、実際にはこれらは密着して積層されている。

【0015】

図２に示すように、正極２は、正極用の集電体（正極集電体）９と、その正極集電体９に塗布された正極用の活物質層（正極活物質層）１０とを含む。正極集電体９の表面と裏面には、正極活物質層１０が形成された塗布部と正極活物質層１０が形成されていない未塗布部を有する。図３に示すように、負極３は、負極用の集電体（負極集電体）１１とその負極集電体１１に塗布された負極用の活物質層（負極活物質層）１２とを含む。負極集電体１１の表面と裏面には塗布部と未塗布部を有する。

【0016】

正極２と負極３のそれぞれの未塗布部（集電体９，１１）は、電極端子（正極端子７、負極端子８）と接続するための電極タブ（正極タブ、負極タブ）として用いられる。図１ｂに示すように、同じ種類の電極の未塗布部の集電体が互いに重ね合わせられて集合部を形成している。すなわち、正極２の正極タブ（未塗布部の正極集電体９）同士は正極端子７の一端部上にまとめられて集合部を構成し、この集合部が金属片（サポートタブ）１３と正極端子７とに挟まれ、これらのすべてが互いに重なり合う位置で超音波溶接等により互いに接続されている。同様に、負極３の負極タブ（未塗布部の負極集電体１１）同士は負極端子８の一端部上にまとめられて集合部を構成し、この集合部が金属片（サポートタブ）１３と負極端子８とに挟まれ、これらのすべてが互いに重なり合う位置で超音波溶接等により互いに接続されている。正極端子７の他端部および負極端子８の他端部は、可撓性フィルム６からなる外装容器１４の外部にそれぞれ延びている。

【0017】

図４に示すサポートタブ１３は、電極タブ（集電体９，１１）の損傷を防止し、電極タブと電極端子（正極端子７および負極端子８）との接続の信頼性を向上させるものであり、薄く強度があり、電解液５への耐性があるものが望ましい。サポートタブ１３は例えば６０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有するとともに、少なくとも９０度以下の角部を有していない平面形状、好ましくは２本の直線状の辺が１点で交わる部分（角部）が全く存在しない平面形状を有している。本実施形態では、四角形の４つのコーナー部１３ａが丸み付けられた形状（角丸の四角形状）のサポートタブ１３が用いられている。丸み付けられた部分の曲率半径は、一例では１．０〜２．０ｍｍである。このように角部が存在しない平面形状のサポートタブ１３を用いることによって、外装容器１４を構成する可撓性フィルム６の損傷を防ぐことができる。この点については後で詳細に説明する。サポートタブ１３を形成する好ましい材料としてはアルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス（ＳＵＳ）などが挙げられる。

【0018】

負極３の塗布部（負極活物質層１２）の外形寸法は正極２の塗布部（正極活物質層１０）の外形寸法よりも大きく、セパレータ４の外形寸法よりも小さいか等しい。

【0019】

本実施形態の二次電池において、正極活物質層１０を構成する活物質としては、例えばＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_２、Ｌｉ_２ＭＯ_３−ＬｉＭＯ_２、ＬｉＮｉ_1/3Ｃｏ_1/3Ｍｎ_1/3Ｏ_２などの層状酸化物系材料や、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４などのスピネル系材料、ＬｉＭＰＯ_４などのオリビン系材料、Ｌｉ_２ＭＰＯ_４Ｆ、Ｌｉ_２ＭＳｉＯ_４Ｆなどのフッ化オリビン系材料、Ｖ_２Ｏ_５などの酸化バナジウム系材料などが挙げられる。各正極活物質において、これらの活物質を構成する元素の一部が他の元素で置換されていてもよく、また、Ｌｉが過剰組成となっていてもよい。そして、これらの活物質のうちの１種、または２種以上の混合物を使用することができる。

【0020】

負極活物質層１２を構成する活物質としては、黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーンなどの炭素材料や、リチウム金属材料、シリコンやスズなどの合金系材料、Ｎｂ_２Ｏ_５やＴｉＯ_２などの酸化物系材料、あるいはこれらの複合物を用いることができる。

【0021】

正極活物質層１０および負極活物質層１２を構成する活物質合剤は、前述したそれぞれの活物質に、結着剤や導電助剤等が適宜加えられたものである。導電助剤としては、カーボンブラック、炭素繊維、または黒鉛などのうちの１種、または２種以上の組み合せを用いることができる。また、結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース、変性アクリロニトリルゴム粒子などを用いることができる。

【0022】

正極集電体９としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはこれらの合金等を用いることができ、特にアルミニウムが好ましい。負極集電体１１としては、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはこれらの合金を用いることができる。

【0023】

電解液５としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類や、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）等の鎖状カーボネート類や、脂肪族カルボン酸エステル類や、γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類や、鎖状エーテル類、環状エーテル類、などの有機溶媒のうちの１種、または２種以上の混合物を使用することができる。さらに、これらの有機溶媒にリチウム塩を溶解させることができる。

【0024】

セパレータ４は主に樹脂製の多孔膜、織布、不織布等からなり、その樹脂成分として、例えばポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ナイロン樹脂、アラミド樹脂（芳香族ポリアミド樹脂）、またはポリイミド樹脂等を用いることができる。特にポリオレフィン系の微多孔膜は、イオン透過性と、正極と負極とを物理的に隔離する性能に優れているため好ましい。また、必要に応じて、セパレータ４には無機物粒子を含む層を形成してもよい。無機物粒子としては、絶縁性の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物などを挙げることができ、なかでもＴｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３を含むことが好ましい。

【0025】

外装容器１４は、可撓性フィルム６からなる軽量の外装ケースである。可撓性フィルム６の一例は、基材となる金属箔の両面にそれぞれ樹脂層が設けられたラミネートフィルムである。金属層には、電解液５の漏出や外部からの水分の浸入を防止するためのバリア性を有するものを選択することができ、アルミニウムやステンレス鋼などを用いることができる。金属箔の少なくとも一方の面には、変性ポリオレフィンなどの熱融着性樹脂層が設けられる。可撓性フィルム６の熱融着性樹脂層同士を対向させ、蓄電要素１７を収納する部分の周囲を熱融着することで外装容器１４が形成される。金属箔の、熱融着性の樹脂層が形成された面と反対側の面には、外装容器表面として、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエステルフィルムなどの樹脂層を設けることができる。

【0026】

正極端子７としては、アルミニウムやアルミニウム合金で構成されたもの、負極端子８としては、銅や銅合金あるいはそれらにニッケルメッキを施したものや、ニッケルなどを用いることができる。それぞれの端子７，８の他端部側は外装容器１４の外部に引き出される。それぞれの端子７，８の、外装容器１４の外周部分の熱溶着される部分に対応する箇所には、熱融着性の樹脂（封止材）をあらかじめ設けておくことができる。

【0027】

正極活物質層１０と負極活物質層１２のいずれにおいても、例えば製造上のばらつきや層形成能力に起因する不可避な各層の傾斜や凹凸や丸み等が生じていても構わない。

【0028】

［二次電池の製造方法］
二次電池の製造にあたって、まず二次電池用の電極２，３を製造する。具体的には、図２に示すように、正極集電体９の両面に正極活物質層１０をそれぞれ形成する。未塗布部との境界部分における塗布部（正極活物質層１０）の端部は、正極集電体９に対して実質的に垂直に切り立っていてもよく、また、正極活物質層１０の中央部と比べて厚さが低減する斜面状または階段状であってもよい。また、図３に示すように、負極集電体１１の両面に負極活物質層１２をそれぞれ形成する。負極活物質層１２の端部（塗布部の端部）は、負極集電体１１に対して実質的に垂直に切り立っていてもよく、また、負極活物質層１２の中央部と比べて厚さが低減する斜面状または階段状であってもよい。このようにして形成された正極２と負極３とを、セパレータ４を介して交互に積層し、正極端子７および負極端子８を接続する。

【0029】

この正極端子７および負極端子８の接続工程について詳細に説明する。図５に示すように、複数の正極２の正極タブ（正極集電体９）を正極端子７の一端部の上に密接に重ね合わせ、さらにその上に金属片（サポートタブ）１３を重ねて配置する。そしてこれらを一括して接合する。電極タブと電極端子との接合方法は複数あるが、超音波溶着による接合が採用されることが多い。図６に示すように、複数の正極タブを挟み込む正極端子７とサポートタブ１３に、ホーン１５とアンビル１９をそれぞれ押し当てて加圧しながら振動を加えて超音波溶接する。

【0030】

正極タブを構成する正極集電体９の厚さは数μｍ〜２０μｍ程度と小さいため、仮にホーン１５またはアンビル１９に直接接触または近接した状態で超音波溶接されると、正極集電体９がホーン１５またはアンビル１９に貼り付いてしまい、正極集電体９をホーン１５またはアンビル１９から剥がす際に破れてしまうことがある。蓄電素子１７の一方の最外層の正極集電体９は、比較的厚い正極端子７を介してアンビル１９に当接するためアンビル１９に貼り付くことはない。しかし、仮に他方の最外層の正極集電体９がホーン１５に直接当接すると、ホーン１５に貼り付いて破損する可能性がある。それを防ぐために、本発明では、正極集電体９（厚さが数μｍ〜２０μｍ程度）よりも厚いサポートタブ１３（厚さが６０μｍ〜１５０μｍ程度）を、正極集電体９とホーン１５との間に配置している。このような経緯から、多少の位置ずれが生じてもホーン１５がサポートタブ１３の外側にはみ出して正極集電体９に直接接触することがないように、サポートタブ１３の平面形状は、ホーン１５の当接部の平面形状よりも大きくなければならない。その結果、サポートタブ１３の超音波溶着による接合部１６（図７に示す例では３個所）の周囲に、超音波溶着されていない未溶着部が存在する。

【0031】

前述したように、複数の正極タブを挟み込む正極端子７とサポートタブ１３とに、ホーン１５とアンビル１９をそれぞれ押し当てて加圧しながら振動を加えて超音波溶接すると、図６に示すように、サポートタブ１３の接合部１６の周囲の未溶着部が反り返って浮き上がる。サポートタブ１３は正極集電体９よりも厚いが、ホーン１５が押し当てられた時に反り返らないほどの強度は有していない。サポートタブ１３の反り返って浮き上がった部分は、蓄電要素１７を外装容器１４内に収容すると、外装容器１４を構成する可撓性フィルム６に内側から当接する。

【0032】

仮に、サポートタブ１３が角部（２本の直線状の辺が１点で交わる部分）を含む平面形状を有していると、サポートタブ１３が浮き上がることによって、角部が可撓性フィルム６に当接し、可撓性フィルム６を傷つける可能性がある。特に、サポートタブ１３が９０度以下の尖った角部を有している場合には、その角部が可撓性フィルム６に当接して傷つける可能性が高い。例えば、多層の可撓性フィルム６の樹脂層を損傷して内部の金属箔が露出すると、蓄電要素１７の正極２または負極３との間で電気的短絡を生じる可能性がある。また、可撓性フィルム６の損傷が大きい場合には、外装容器１４の内部に収容している電解液５が外部に漏れる可能性がある。しかし、本発明のサポートタブ１３は、角部（２本の直線状の辺が１点で交わる部分）が存在せずコーナー部１３ａが丸められた平面形状を有しているため、変形して一部が浮き上がって可撓性フィルム６に当接しても、可撓性フィルム６を傷つける危険性が小さい。従って、前述した電気的短絡やそれに伴う合金の生成を抑制し、電池としての性能低下や外装容器１４内からの電解液５の漏れなどの不具合を引き起こす可能性が小さくなる。

【0033】

アンビル１９が当接する正極端子７は、サポートタブ１３よりも厚さが厚く強度が高いので、反り返るような変形は小さく、可撓性フィルム６を損傷する危険性は小さい。ただし、図７に示すように、正極端子７を、蓄電要素１７に近接する端部において角部が存在しない平面形状（蓄電要素１７に近接する端部のコーナー部７ａが丸められている形状）に形成すると、可撓性フィルム６の損傷をより確実に防止できるので好ましい。さらに、サポートタブ１３の上に保護用の絶縁テープ（図示せず）を貼り付けてもよい。

【0034】

なお、以上の説明は、正極端子７にアンビル１９を当接させて、その反対側にホーン１５を配置して超音波溶着を行う場合に関する。しかし、ホーン１５とアンビル１９とを入れ替えて配置することもでき、その場合には、以上の説明のホーン１５をアンビル１９に読み替え、アンビル１９をホーン１５に読み替えればよい。

【0035】

図示しないが、負極３においても、図５〜７に示す正極２と同様に、複数の未塗布部（負極集電体）１１を重ね合わせた集合部をサポートタブ１３と負極端子８で挟み込み、超音波溶接する。サポートタブ１３は、前述した通り、角部（２本の直線状の辺が１点で交わる部分）が存在しない平面形状を有しており、可撓性フィルム６を傷つける危険性が小さく、ひいては電気的短絡や電解液５の漏れなどの不具合を引き起こす可能性は小さい。また、負極端子８は、蓄電要素１７に近接する端部において角部が存在しない平面形状（蓄電要素１７に近接する端部のコーナー部が丸められている形状）に形成されており、可撓性フィルム６の損傷はより確実に防止される。さらに、サポートタブ１３の上に保護用の絶縁テープ（図示せず）を貼り付けてもよい。

【0036】

このようにして正極２の未塗布部（正極集電体９）に正極端子７が接続され、かつ負極３の未塗布部（負極集電体１１）に負極端子８が接続されて完成した蓄電要素１７を、電解液５とともに、可撓性フィルム６からなる外装容器内に収容する。そして、外装容器１４の外側に延びる正極端子７と負極端子８を、各電極端子７，８に予め設けられた封止材（シーラント）１８（図５，６では図示省略）を介して可撓性フィルム６の外周部に固着させ、かつ、外装容器１４の外周部の電極端子７，８が存在しない部分では、可撓性フィルム６の外周部同士を熱溶着することによって、蓄電要素１７を収容した外装容器１４を封止し、図１ａ，１ｂに示す二次電池１を完成させる。

【0037】

以上説明した通り、本発明によると、サポートタブ１３と未塗布部（集電体９，１１）と電極端子７，８とを接合する際にサポートタブ１３の一部が浮き上がるように変形しても、サポートタブ１３の４つのコーナー部１３ａは、２つの直線状の辺が１点で交わる角部ではなく、丸められた形状であるため、サポートタブ１３の変形に起因する可撓性フィルム６の損傷が抑えられる。その結果、可撓性フィルム６の内層の金属箔と電極２，３との電気的短絡や、それに伴う合金の生成を抑制し、電池としての性能低下や外装容器１４内からの流体（電解液５）の漏れの危険性を低減することができる。

【0038】

可撓性フィルム６の損傷を防ぐために、例えば特許文献２の図１等に示されている保護リード（サポートタブ）のように厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けすることも考えられる。しかし、サポートタブが薄い（例えば厚さが６０μｍ〜１５０μｍ程度）場合には、厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けする作業は非常に困難であり、ほとんど不可能である。また、このように薄いサポートタブにおいて厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けを行っても、丸み付けを行わない場合に比べて形状の変化は非常に微小であり、さほど大きな効果は期待できない。仮に、厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けする作業が容易にできて、ある程度の効果が発揮できる程度にサポートタブを厚くすると、超音波溶接等による接合の妨げとなるため好ましくない。それに対し、本発明のサポートタブ１３は、超音波溶接等によって電極タブおよび電極端子と強固な接合ができるように薄い（厚さが６０μｍ〜１５０μｍ程度）ため、厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けする作業は困難であるが、平面形状において丸み付けする加工は非常に簡単である。本発明において、サポートタブ１３を、少なくとも９０度以下の角部を含まない平面形状に形成することは、厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けする場合よりも、作業が非常に簡単な上に、より大きな効果を発揮することができる。言い替えると、本発明のサポートタブ１３は、少なくとも９０度以下の角部を含まない平面形状を有しているため、厚さ方向の端部から中央部に向かって丸み付けする作業を行わなくても可撓性フィルム６の損傷防止の効果が得られ、作業性が非常に良好である。

【0039】

本発明のサポートタブ１３は、可撓性フィルム６を損傷する危険性を小さくするために、少なくとも９０度以下の角部（２つの直線状の辺が１点で交わる部分）、言い替えると、尖った部分（尖形部）を含まない平面形状を有していればよい。サポートタブ１３の変形例として、図４，７に示すような略四角形に限られず、図８ａに示すように２本の平行な直線の端部がそれぞれ円弧によって互いに接続された形状や、図８ｂに示すような楕円形の平面形状を有するものが挙げられる。

【0040】

前述した実施形態では、複数の正極２と複数の負極３がセパレータ４を介して交互に繰り返し積層された電極積層体を、蓄電要素１７として用いている。しかし、１枚のみの正極２と１枚のみの負極３がセパレータ４を介して重なり合う蓄電要素１７を用いることもできる。さらに、１枚の長尺の正極２と１枚の長尺の負極３をセパレータ４を介して重ね合わせた状態で巻回した巻回体を、蓄電要素１７として用いることもできる。また、本発明はリチウムイオン二次電池に特に有用であるが、リチウムイオン電池以外の二次電池や、キャパシタ（コンデンサ）等の電池以外の電気化学デバイスに適用しても有効である。

【0041】

以上、いくつかの実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態の構成に限られるものではなく、本発明の構成や細部に、本発明の技術的思想の範囲内で、当業者が理解し得る様々な変更を施すことができる。

【0042】

本出願は、２０１５年１１月２５日に出願された日本特許出願２０１５−２２９８３４号を基礎とする優先権を主張し、日本特許出願２０１５−２２９８３４号の開示の全てをここに取り込む。

【符号の説明】

【0043】

１ フィルム外装二次電池（電気化学デバイス）
２ 正極（正極シート）
３ 負極（負極シート）
４ セパレータ
５ 電解液
６ 可撓性フィルム（ラミネートフィルム）
７ 正極端子（電極端子）
７ａ，１３ａ 丸められたコーナー部
８ 負極端子（電極端子）
９ 正極用の集電体（正極集電体）
１０ 正極用の活物質層（正極活物質層）
１１ 負極用の集電体（負極集電体）
１２ 負極用の活物質層（負極活物質層）
１３ 金属片（サポートタブ）
１４ 外装容器
１５ ホーン
１６ 接合部
１７ 蓄電要素（電極積層体）
１８ 封止材（シーラント）
１９ アンビル

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】