特開 2024-114325 リード導体、およびパウチ型リチウム二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024114325

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】リード導体、およびパウチ型リチウム二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/557 20210101AFI20240816BHJP

   H01M 50/178 20210101ALI20240816BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H01M50/557

H01M50/178

H01M50/533

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020011

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100147

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116366

【弁理士】

【氏名又は名称】二島 英明

(72)【発明者】

【氏名】井上 明子

(72)【発明者】

【氏名】桑原 鉄也

(72)【発明者】

【氏名】後藤 健吾

(72)【発明者】

【氏名】相澤 駿介

【テーマコード（参考）】

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA06

5H011EE04

5H011FF02

5H011KK01

5H011KK03

5H043AA19

5H043BA19

5H043CA09

5H043DA09

5H043JA06D

5H043JA06E

5H043LA02D

5H043LA02E

5H043LA03D

5H043LA03E

(57)【要約】

【課題】電極との接触面積を十分に確保しつつ、パウチの損傷を抑制できるリード導体を提供する。
【解決手段】板状の形状を有するリード導体であって、電極を収納するパウチの内部に配置される第一端部を備え、前記第一端部は、表裏を構成する第一面および第二面と、前記第一面と前記第二面とにつらなり前記第一端部の端面を構成する第三面と、を備え、前記第一面は、前記電極に面して配置される面であり、前記第二面は、前記パウチに面して配置される面であり、前記第三面は、前記第一面につらなる第一曲面部と、前記第二面につらなる第二曲面部と、を備え、前記第一曲面部の第一曲率半径は、前記第二曲面部の第二曲率半径よりも小さい、リード導体。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の形状を有するリード導体であって、
電極を収納するパウチの内部に配置される第一端部を備え、
前記第一端部は、
表裏を構成する第一面および第二面と、
前記第一面と前記第二面とにつらなり前記第一端部の端面を構成する第三面と、を備え、
前記第一面は、前記電極に面して配置される面であり、
前記第二面は、前記パウチに面して配置される面であり、
前記第三面は、前記第一面につらなる第一曲面部と、前記第二面につらなる第二曲面部と、を備え、
前記第一曲面部の第一曲率半径は、前記第二曲面部の第二曲率半径よりも小さい、
リード導体。

【請求項2】

前記第一曲率半径は、前記リード導体の厚さの３０％以上３００％以下である、請求項１に記載のリード導体。

【請求項3】

前記第一曲面部における第一方向に沿った長さは、前記リード導体の厚さの２０％以上１２０％以下であり、
前記第一方向は、前記第一端部から第二端部に向かう方向であり、
前記第二端部は、前記リード導体における前記パウチの外に配置される端部である、請求項１に記載のリード導体。

【請求項4】

前記第二曲率半径は、前記リード導体の厚さの８０％以上１０００％以下である、請求項１に記載のリード導体。

【請求項5】

前記第二曲面部における第二方向に沿った長さは、前記リード導体の厚さの５％以上であり、
前記第二方向は、前記第一面から前記第二面に向かう方向である、請求項１に記載のリード導体。

【請求項6】

前記第一面と前記第一曲面部との境界点は、前記第二面と前記第二曲面部との境界点よりも前記第一端部の先端に近い箇所に位置する、請求項１に記載のリード導体。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のリード導体を備える、パウチ型リチウム二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リード導体、およびパウチ型リチウム二次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、パウチ型のケース内に組み込まれる電極組立体を開示する。この電極組立体は、電極板のタブに連結される電極リードを備える。この電極リードは、上面、下面、側面、および端面を有する平板である。この電極リードにおける端面と側面との交差部位、側面と上面との交差部位、または側面と下面との交差部位は、ラウンド構造とされている。以下では、電極リードをリード導体、電極板を電極、ケースをパウチと呼ぶ。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－２７８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リード導体は、電極との接触面積を十分に確保しつつ、パウチの損傷を抑制することが望ましい。特許文献１の技術は、リード導体における各面の交差部位をラウンド構造とすることで、電極のタブおよびパウチの損傷を抑制している。しかし、特許文献１の技術は、リード導体と電極との接触面積の十分な確保とリード導体によるパウチの損傷の抑制との両立の点で、改善の余地がある。

【0005】

本開示は、電極との接触面積を十分に確保しつつ、パウチの損傷を抑制できるリード導体を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のリード導体は、板状の形状を有するリード導体であって、電極を収納するパウチの内部に配置される第一端部を備え、前記第一端部は、表裏を構成する第一面および第二面と、前記第一面と前記第二面とにつらなり前記第一端部の端面を構成する第三面と、を備え、前記第一面は、前記電極に面して配置される面であり、前記第二面は、前記パウチに面して配置される面であり、前記第三面は、前記第一面につらなる第一曲面部と、前記第二面につらなる第二曲面部と、を備え、前記第一曲面部の第一曲率半径は、前記第二曲面部の第二曲率半径よりも小さい。

【発明の効果】

【0007】

本開示のリード導体は、電極との接触面積を十分に確保しつつ、パウチの損傷を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態のパウチ型リチウム二次電池の一部を拡大して示す概略断面図である。

【図2】図２は、実施形態のリード導体と電極との結合箇所を分解して示す概略斜視図である。

【図3】図３は、実施形態のリード導体の一部を拡大して示す概略断面図である。

【図4】図４は、実施形態のリード導体を製造する方法の第一工程を示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態のリード導体を製造する方法の第二工程を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態のリード導体を製造する方法の第三工程を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0010】

（１）本開示の実施形態に係るリード導体は、板状の形状を有するリード導体であって、電極を収納するパウチの内部に配置される第一端部を備え、前記第一端部は、表裏を構成する第一面および第二面と、前記第一面と前記第二面とにつらなり前記第一端部の端面を構成する第三面と、を備え、前記第一面は、前記電極に面して配置される面であり、前記第二面は、前記パウチに面して配置される面であり、前記第三面は、前記第一面につらなる第一曲面部と、前記第二面につらなる第二曲面部と、を備え、前記第一曲面部の第一曲率半径は、前記第二曲面部の第二曲率半径よりも小さい。

【0011】

本開示のリード導体は、電極との接触面積を十分に確保しつつ、パウチの損傷を抑制できる。第三面が第一曲面部および第二曲面部を備えることで、リード導体による電極およびパウチの損傷が抑制される。第一曲面部は第二曲面部よりも電極の近位に配置される。第一曲率半径が第二曲率半径よりも小さいと、リード導体と電極との接触面積が十分に確保される。第二曲面部は第一曲面部よりもパウチの近位に配置される。パウチは、一般的に薄い膜またはシートで構成されており、電極よりも損傷し易い。第一曲率半径が第二曲率半径よりも小さい、つまり第二曲率半径が第一曲率半径よりも大きいと、リード導体によるパウチの損傷が効果的に抑制される。

【0012】

（２）上記（１）のリード導体において、前記第一曲率半径は、前記リード導体の厚さの３０％以上３００％以下であってもよい。

【0013】

第一曲率半径が上記厚さの３０％以上であれば、リード導体による電極の損傷が抑制され易い。第一曲率半径が上記厚さの３００％以下であれば、リード導体と電極との接触面積が確保され易い。

【0014】

（３）上記（１）または上記（２）のリード導体において、前記第一曲面部における第一方向に沿った長さは、前記リード導体の厚さの２０％以上１２０％以下であってもよい。前記第一方向は、前記第一端部から第二端部に向かう方向であり、前記第二端部は、前記リード導体における前記パウチの外に配置される端部である。

【0015】

第一曲面部の上記長さが上記厚さの２０％以上であれば、第一曲面部が大きくなり易く、リード導体による電極の損傷が抑制され易い。第一曲面部の上記長さが上記厚さの１２０％以下であれば、第一曲面部が大きくなり過ぎず、リード導体と電極との接触面積が確保され易い。

【0016】

（４）上記（１）から上記（３）のいずれかのリード導体において、前記第二曲率半径は、前記リード導体の厚さの８０％以上１０００％以下であってもよい。

【0017】

第二曲率半径が上記厚さの８０％以上であれば、リード導体によるパウチの損傷が抑制され易い。第二曲率半径が上記厚さの１０００％以下であれば、第二曲面部を構成し易い。第二曲率半径が上記厚さの１０００％以下であれば、相対的に第二面が大きく確保され易い。第二面が大きく確保されることで、第二面の一部とパウチとが良好に密着される。そのため、上記リード導体を備えるパウチ型リチウム二次電池を大型化することなく、パウチが適切に密閉される。第二曲率半径が上記厚さの１０００％以下であれば、第三面における第一曲面部と第二曲面部との間に平面部が構成され易い。第三面に平面部が構成されると、リード導体によるパウチの損傷が抑制され易い。

【0018】

（５）上記（１）から上記（４）のいずれかのリード導体において、前記第二曲面部における第二方向に沿った長さは、前記リード導体の厚さの５％以上であってもよい。前記第二方向は、前記第一面から前記第二面に向かう方向である。

【0019】

第二曲面部の上記長さが上記厚さの５％以上であれば、リード導体によるパウチの損傷が抑制され易い。

【0020】

（６）上記（１）から上記（５）のいずれかのリード導体において、前記第一面と前記第一曲面部との境界点は、前記第二面と前記第二曲面部との境界点よりも前記第一端部の先端に近い箇所に位置してもよい。

【0021】

上記の構成によれば、リード導体と電極との接触面積が確保され易い。

【0022】

（７）本開示の実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池は、上記（１）から上記（６）のいずれかのリード導体を備える。

【0023】

本開示のパウチ型リチウム二次電池は、本開示のリード導体を備えるため、リード導体と電極との接触面積を十分に確でき、かつリード導体によるパウチの損傷を抑制できる。

【0024】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のリード導体およびパウチ型リチウム二次電池の具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一または相当部分を示す。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張または簡略化して示す場合がある。図面における各部の寸法比も実際と異なる場合がある。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0025】

＜リード導体＞
図１から図３を参照して、実施形態のリード導体１０を説明する。リード導体１０は、図１に示すパウチ型リチウム二次電池１００の構成要素であり、パウチ型リチウム二次電池１００の電池セルから電気を取り出すためのリード線である。リード導体１０は、パウチ型リチウム二次電池１００の電極１１０に連結される。リード導体１０と電極１１０とは、例えば溶接によって、直接的に接続される。リード導体１０は、一般的に電極１１０のタブ１１１に連結される。

【0026】

リード導体１０は、板状の形状を有する金属プレートである。リード導体１０の厚さＴ１０は、一般的に０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。リード導体１０の構成金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、または銅合金である。リード導体１０は、本体部と被覆層とを備えていてもよい。本体部の構成金属が上述したリード導体１０の構成金属である。被覆層の構成金属は、本体部の構成金属よりも耐食性に優れるとよい。本体部の構成金属が銅または銅合金である場合、被覆層の構成金属は例えばニッケルである。被覆層は、例えばめっき法によって形成される。

【0027】

リード導体１０は、第一端部１１と第二端部１２とを備える。第一端部１１は、パウチ型リチウム二次電池１００のパウチ１５０の内部に配置される。第二端部１２は、パウチ型リチウム二次電池１００のパウチ１５０の外に配置される。

【0028】

リード導体１０の第一端部１１は、図３に示すように、第一面１と第二面２と第三面３とを備える。第一面１と第二面２とは、リード導体１０の表裏面を構成する。第一面１は、電極１１０に面して配置される面である。第二面２は、パウチ１５０に面して配置される面である。第三面３は、第一面１と第二面２とにつらなり第一端部１１の端面を構成する。実施形態のリード導体１０の特徴の一つは、第三面３が非対称な第一曲面部３１と第二曲面部３２とを備える点にある。非対称とは、曲率半径が異なることをいう。本例の第三面３は、第一曲面部３１と第二曲面部３２とをつなぐ平面部３３をさらに備える。

【0029】

≪第一曲面部≫
第一曲面部３１は第一面１につらなる。第一曲面部３１の第一曲率半径は、第二曲面部３２の第二曲率半径よりも小さい。第一曲率半径は、変曲点を含む３点を通過する円の半径である。本例での３点は、第一面１と第一曲面部３１との境界点７１、第一曲面部３１と平面部３３との境界点７２、および中間点７５である。中間点７５は、後述する長さＬ１１を二等分する直線上の点である。平面部３３を備えない場合、３点は、第一面１と第一曲面部３１との境界点７１、第一曲面部３１と第二曲面部３２との境界点、および中間点７５である。

【0030】

第一曲率半径は、例えば、リード導体１０の厚さＴ１０の３０％以上３００％以下である。第一曲率半径が厚さＴ１０の３０％以上であれば、リード導体１０による電極１１０の損傷が抑制され易い。第一曲率半径が厚さＴ１０の３００％以下であれば、リード導体１０と電極１１０との接触面積が確保され易い。第一曲率半径は、厚さＴ１０の５０％以上２００％以下であってもよい。

【0031】

第一曲面部３１における第一方向Ｄ１に沿った長さＬ１１は、例えば、リード導体１０の厚さＴ１０の２０％以上１２０％以下である。第一方向Ｄ１は、第一端部１１から第二端部１２に向かう方向である。長さＬ１１が厚さＴ１０の２０％以上であれば、第一曲面部３１が大きくなり易く、リード導体１０による電極１１０の損傷が抑制され易い。長さＬ１１が厚さＴ１０の１２０％以下であれば、第一曲面部３１が大きくなり過ぎず、リード導体１０と電極１１０との接触面積が確保され易い。長さＬ１１は、厚さＴ１０の４０％以上８０％以下であってもよい。

【0032】

第一曲面部３１における第二方向Ｄ２に沿った長さＬ１２は、例えば、厚さＴ１０の５％以上である。第二方向Ｄ２は、第一面１から第二面２に向かう方向である。長さＬ１２が厚さＴ１０の５％以上であれば、リード導体１０による電極１１０の損傷が抑制され易い。長さＬ１２は、第一曲率半径および長さＬ１１が上記各範囲を満たすいかなる長さであってもよい。

【0033】

第一面１と第一曲面部３１との境界点７１は、第一端部１１の先端に近いとよい。境界点７１は、例えば、後述する境界点７３よりも第一端部１１の先端に近い箇所に位置する。境界点７１が第一端部１１の先端に近いと、リード導体１０と電極１１０との接触面積が確保され易い。

【0034】

≪第二曲面部≫
第二曲面部３２は第二面２につらなる。第二曲面部３２の第二曲率半径は、第一曲面部３１の第一曲率半径よりも大きい。第二曲率半径は、変曲点を含む３点を通過する円の半径である。本例での３点は、第二面２と第二曲面部３２との境界点７３、第二曲面部３２と平面部３３との境界点７４、および中間点７６である。中間点７６は、後述する長さＬ２１を二等分する直線上の点である。平面部３３を備えない場合、３点は、第二面２と第二曲面部３２との境界点７３、第一曲面部３１と第二曲面部３２との境界点、および中間点７６である。

【0035】

第二曲率半径は、例えば、リード導体１０の厚さＴ１０の８０％以上１０００％以下である。第二曲率半径が厚さＴ１０の８０％以上であれば、リード導体１０によるパウチ１５０の損傷が抑制され易い。第二曲率半径が厚さＴ１０の１０００％以下であれば、第二曲面部３２を構成し易い。第二曲率半径が厚さＴ１０の１０００％以下であれば、相対的に第二面２が大きく確保され易い。第二面２が大きく確保されることで、第二面２の一部とパウチ１５０とが良好に密着される。そのため、パウチ型リチウム二次電池１００を大型化することなく、パウチ１５０が適切に密閉される。第二曲率半径が厚さＴ１０の１０００％以下であれば、第三面３に平面部３３が構成され易い。第三面３に平面部３３が構成されると、リード導体１０によるパウチ１５０の損傷が抑制され易い。第二曲率半径は、厚さＴ１０の１００％以上８００％以下であってもよい。

【0036】

第二曲面部３２における第二方向Ｄ２に沿った長さＬ２２は、例えば、リード導体１０の厚さＴ１０の５％以上である。長さＬ２２が厚さＴ１０の５％以上であれば、リード導体１０によるパウチ１５０の損傷が抑制され易い。長さＬ２２は、例えば、厚さＴ１０の３０％以下である。長さＬ２２が厚さＴ１０の３０％以下であれば、第二曲面部３２が構成され易い。長さＬ２２が厚さＴ１０の３０％以下であれば、第三面３に平面部３３が構成され易い。第三面３に平面部３３が構成されると、リード導体１０によるパウチ１５０の損傷が抑制され易い。第三面３に平面部３３が構成されると、第一端部１１の薄肉化を抑制でき、第一端部１１の変形を抑制し易い。長さＬ２２は、厚さＴ１０の５％以上３０％以下、または５％以上２０％以下であってもよい。

【0037】

第二曲面部３２における第一方向Ｄ１に沿った長さＬ２１は、例えば、厚さＴ１０の２０％以上５００％以下である。長さＬ２１が厚さＴ１０の２０％以上であれば、リード導体１０によるパウチ１５０の損傷が抑制され易い。長さＬ２１が厚さＴ１０の５００％以下であれば、相対的に第二面２が大きく確保され易く、第二面２とパウチ１５０とが良好に密着され易い。長さＬ２１は、厚さＴ１０の５０％以上２５０％以下であってもよい。

【0038】

第二面２と第二曲面部３２との境界点７３は、境界点７１よりも第一端部１１の先端から遠位の箇所に位置するとよい。境界点７３が境界点７１よりも第一端部１１の先端から遠位の箇所に位置する、言い換えると境界点７１が第一端部１１の先端に近いと、リード導体１０と電極１１０との接触面積が確保され易い。境界点７１と境界点７３とは、第一方向Ｄ１に沿った同じ位置にあってもよい。

【0039】

≪平面部≫
平面部３３は、第三面３における第一曲面部３１および第二曲面部３２を除いた領域である。平面部３３は、第一端部１１の先端面を構成する。本例の平面部３３は、第一面１および第二面２に直交する方向に沿った面である。第三面３は、平面部３３を備えなくてもよい。第三面３が平面部３３を備えない場合、第三面３は第一曲面部３１と第二曲面部３２とで構成される。

【0040】

≪その他≫
リード導体１０の第一端部１１は、図２に示すように、互いに向かい合った二つの第四面４を備える。第四面４は、第一面１と第二面２とにつらなり第一端部１１の側面を構成する。第四面４は、図示しない第三曲面部と第四曲面部とを備えていてもよい。第三曲面部は第一面１につらなる。第三曲面部は、例えば第一曲面部３１と同様の構成を備える。第四曲面部は第二面２につらなる。第四曲面部は、例えば第二曲面部３２と同様の構成を備える。第三曲面部の第三曲率半径は、例えば、第四曲面部の第四曲率半径よりも小さい。

【0041】

＜リード導体の製造方法＞
図４から図６を参照して、上述したリード導体１０を製造する方法を説明する。リード導体の製造方法は、第一工程と第二工程と第三工程とを備える。第一工程と第二工程と第三工程とは順に行われる。

【0042】

≪第一工程≫
第一工程では、図４に示すように、ダイ３１０とパンチ３２０を用いて、金属プレート２００に半抜き加工を行う。金属プレート２００は、上述したリード導体１０の材料である。半抜き加工では、金属プレート２００からリード導体１０となる主要部分２１１を完全に抜くのではなく、主要部分２１１を周辺部分２１２から浮き上がらせた状態で抜き加工を止める。半抜き加工では、ダイ３１０とパンチ３２０とを相対的に移動させている。本例では、ダイ３１０を固定し、パンチ３２０をダイ３１０に近づけたり離したりしている。

【0043】

ダイ３１０の内寸およびパンチ３２０の外寸は、クリアランスＣ１が構成されるように設定されている。クリアランスＣ１は、ダイ３１０の内面の延長面とパンチ３２０の外面の延長面との間の長さである。クリアランスＣ１が設けられることで、半抜き加工によって主要部分２１１と周辺部分２１２との間に亀裂が生じることを抑制しつつ、主要部分２１１に所定の第一角部２１３Ｒが構成される。クリアランスＣ１は、後述する第二工程において主要部分２１１に所定の第二角部２１４Ｒを構成でき、かつ第二工程または後述する第三工程において主要部分２１１を周辺部分２１２から分離できる範囲で設定される。

【0044】

ダイ３１０の内寸は、例えば、パンチ３２０の外寸よりも小さい。このような状態でのクリアランスＣ１は、マイナスクリアランスと呼ばれ、「－」表記されることがある。ダイ３１０の内寸は、パンチ３２０の外寸よりも大きくてもよい。つまり、クリアランスＣ１は、プラスの値およびマイナスの値のいずれでもよい。

【0045】

金属プレート２００にパンチ３２０を押し込むと、ダイ３１０の角部３１０Ｒによって、金属プレート２００の第一角部２１３Ｒにダレが形成される。ダレの大きさは、例えば、上記クリアランスＣ１によって決まる。ダレは、図３に示す第一曲面部３１の第一曲率半径に寄与する。

【0046】

パンチ３２０の押し込みは、クリアランスＣ２を設けるように行う。クリアランスＣ２は、ダイ３１０の下面の延長面とパンチ３２０の上面の延長面との間の長さである。クリアランスＣ２が設けられることで、半抜き加工によって主要部分２１１と周辺部分２１２との間に亀裂が生じることを抑制しつつ、後述する第二工程において主要部分２１１に所定の第二角部２１４Ｒが構成される。クリアランスＣ２は、第二工程において主要部分２１１に所定の第二角部２１４Ｒを構成でき、かつ第二工程または後述する第三工程において主要部分２１１を周辺部分２１２から分離できる範囲で設定される。

【0047】

≪第二工程≫
第二工程では、図５に示すように、第一プレート３３１と第二プレート３３２を用いて、半抜き加工された金属プレート２００に平押し加工を行う。平押し加工では、半抜き加工された金属プレート２００を第一プレート３３１と第二プレート３３２で挟み、第一プレート３３１と第二プレート３３２とが互いに近づくように力を加える。本例では、第一プレート３３１で周辺部分２１２を第二プレート３３２に向かって押し、第二プレート３３２で主要部分２１１を第一プレート３３１に向かって押している。第一プレート３３１によって周辺部分２１２が第二プレート３３２に向かって動き、第二プレート３３２によって主要部分２１１が第一プレート３３１に向かって動く。図５に示す矢印は、主要部分２１１および周辺部分２１２がそれぞれ動く向きを示している。平押し加工によって、主要部分２１１が周辺部分２１２で囲まれる領域内に嵌まり、上下にずれていた主要部分２１１と周辺部分２１２とが平坦になる。主要部分２１１が周辺部分２１２で囲まれる領域内に嵌まると、主要部分２１１の第二角部２１４Ｒが周辺部分２１２に引っ張られて、主要部分２１１の第二角部２１４Ｒにダレが形成される。第二角部２１４Ｒは図６に示す。ダレの大きさは、例えば、上記クリアランスＣ１および上記クリアランスＣ２によって決まる。ダレは、図３に示す第二曲面部３２の第二曲率半径に寄与する。

【0048】

第二工程では、主要部分２１１と周辺部分２１２とがつながったままであってもよいし、主要部分２１１と周辺部分２１２とが分離されてもよい。例えば、上記クリアランスＣ１または上記クリアランスＣ２が大きいと、主要部分２１１と周辺部分２１２とがつながったままになり易い。上記クリアランスＣ１または上記クリアランスＣ２が小さいと、主要部分２１１と周辺部分２１２とが分離され易い。

【0049】

≪第三工程≫
第三工程は、第二工程において主要部分２１１と周辺部分２１２とがつながったままである場合に行われる。第三工程では、図６に示すように、主要部分２１１を周辺部分２１２の内側に押し込み、主要部分２１１を周辺部分２１２から抜き取る。図６に示す白抜き矢印は、主要部分２１１を押し込む向きを示している。

【0050】

上述した第一工程、第二工程、および第三工程を行うと、図６に示すように、板状の形状を有する金属プレート２１０が形成される。この金属プレート２１０は、図４および図５に示す主要部分２１１からなる。この金属プレート２１０は、図１から図３に示すリード導体１０である。金属プレート２１０は、第一角部２１３Ｒと第二角部２１４Ｒとを備える。第一角部２１３Ｒは、第一工程の半抜き加工で形成されたダレによって曲面で構成されている。この第一角部２１３Ｒは、図１から図３に示す第一曲面部３１である。第二角部２１４Ｒは、第二工程の平押し加工で形成されたダレによって曲面で構成されている。この第二角部２１４Ｒは、図１から図３に示す第二曲面部３２である。

【0051】

≪その他≫
上述したリード導体１０は、金属プレートの所定箇所に切削加工を施して製造してもよい。金属プレートは、上述したリード導体１０の材料である。金属プレートは、第一面、第二面、および第三面を備える。第一面と第二面とは表裏面を構成する。第三面は、第一面と第二面とにつらなり金属プレートの端面を構成する。第一面と第三面との角部に切削加工を施すことで、第一曲面部３１が構成される。第一曲面部３１が所定の第一曲率半径となるように切削加工を行う。第二面と第三面との角部に切削加工を施すことで、第二曲面部３２が構成される。第二曲面部３２が所定の第二曲率半径となるように切削加工を行う。

【0052】

＜パウチ型リチウム二次電池＞
図１および図２を参照して、実施形態のパウチ型リチウム二次電池１００を説明する。実施形態のパウチ型リチウム二次電池１００の特徴の一つは、上述した実施形態のリード導体１０を備える点にある。パウチ型リチウム二次電池１００は、電池セル、パウチ１５０、およびリード導体１０を備える。電池セルは、正極１２０、負極１３０、分離膜１４０、および図示しない電解液を備える。図２では、説明の便宜上、リード導体１０を電池セルから離して図示している。

【0053】

正極１２０は、図示しない正極集電体と正極活物質層とを備える。正極集電体は、本体部と正極タブ１２１とを備える。正極活物質は、本体部の表面に設けられている。正極活物質は、正極タブ１２１には設けられていない。正極タブ１２１は、リード導体１０との連結箇所である。

【0054】

負極１３０は、図示しない負極集電体と負極活物質層とを備える。負極集電体は、本体部と負極タブ１３１とを備える。負極活物質は、本体部の表面に設けられている。負極活物質は、負極タブ１３１には設けられていない。負極タブ１３１は、リード導体１０との連結箇所である。

【0055】

図２に示す正極１２０および負極１３０の各々は、図１に示す電極１１０と同じ構成を有する。図２に示す正極タブ１２１および負極タブ１３１の各々は、図１に示すタブ１１１と同じ構成を有する。

【0056】

分離膜１４０は、正極１２０と負極１３０との間に配置されている。正極１２０と分離膜１４０と負極１３０との積層体は、電解液に含浸されている。

【0057】

パウチ１５０は、上記積層体と電解液とを収納する容器である。パウチ１５０は、一般的に、第一樹脂層１５１と第二樹脂層１５２との間に金属層１５３が挟まれた複合部材で構成されている。パウチ１５０は、図１に示すように、上記複合部材の周縁部分が熱融着されて袋状に構成されている。

【0058】

リード導体１０は、第一端部１１がパウチ１５０の内部に配置され、第二端部１２がパウチ１５０の外に配置されるように、パウチ１５０の開口部に熱融着されて固定されている。リード導体１０の第一端部１１は、第一面１が電極１１０のタブ１１１に面して配置され、第二面２がパウチ１５０に面して配置されるように、パウチ１５０の内部に配置されている。

【0059】

［試験例］
リード導体を作製し、そのリード導体を用いてパウチ型リチウム二次電池を組立てて、電極およびパウチの各損傷具合を調べた。

【0060】

＜試料の作製＞
〔試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－３、試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－３〕
金型を用いて、上述したリード導体の製造方法における第一工程、第二工程、および第三工程を順に行い、リード導体を作製した。

【0061】

≪第一工程≫
第一工程では、ダイとパンチを用いて、金属プレートに半抜き加工を行った。試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－３では、ニッケルめっきされた銅からなる金属プレートを用いた。試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－３では、金属プレートの厚さは０．３ｍｍであった。試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－３では、アルミニウムからなる金属プレートを用いた。試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－３では、金属プレートの厚さは０．６ｍｍであった。各試料における金属プレートの材質および厚さを表１に示す。

【0062】

ダイの内面の延長面とパンチの外面の延長面との間が所定のクリアランスＣ１となるようなダイとパンチを用いた。各試料におけるクリアランスＣ１を表１に示す。表１において、数値の前に「－」が付されているのは、ダイの内寸がパンチの外寸よりも小さい状態でのクリアランスを示す。表１において、数値の前に「-」が付されていないのは、ダイの内寸がパンチの外寸よりも大きい状態でのクリアランスを示す。

【0063】

ダイを固定して、パンチをダイに近づくように押し込んだ。パンチの押し込みは、ダイの下面の延長面とパンチの上面の延長面との間が所定のクリアランスＣ２となるように行った。各試料におけるクリアランスＣ２を表１に示す。この押し込みによって、金属プレートの主要部分を周辺部分から浮き上がらせた状態とした。

【0064】

≪第二工程≫
第二工程では、半抜き加工された金属プレートを第一プレートと第二プレートで挟み、第一プレートと第二プレートとが互いに近づくように力を加えて平押し加工を行った。平押し加工によって、金属プレートの主要部分を周辺部分で囲まれる領域内に嵌め、上下にずれていた主要部分と周辺部分とを平坦にした。

【0065】

≪第三工程≫
第三工程では、金属プレートの主要部分を押し込み、主要部分を周辺部分から抜き取った。抜き取った主要部分をリード導体とした。

【0066】

〔試料Ｎｏ．２－１１から試料Ｎｏ．２－１４〕
金属プレートに切削加工を行い、リード導体を作製した。試料Ｎｏ．２－１１から試料Ｎｏ．２－１４では、アルミニウムからなる金属プレートを用いた。試料Ｎｏ．２－１１から試料Ｎｏ．２－１４では、金属プレートの厚さは０．６ｍｍであった。各試料における金属プレートの材質および厚さを表１に示す。金属プレートの第一面と第三面との角部に切削加工を施すことで、第一曲面部を構成した。金属プレートの第二面と第三面との角部に切削加工を施すことで、第二曲面部を構成した。

【0067】

〔試料Ｎｏ．１－２１、試料Ｎｏ．２－２１〕
試料Ｎｏ．１－２１および試料Ｎｏ．２－２１では、抜き打ち加工を行い、リード導体を作製した。試料Ｎｏ．１－２１および試料Ｎｏ．２－２１では、金属プレートに上述した半抜き加工、平押し加工、および切削加工を行っていない。試料Ｎｏ．１－２１および試料Ｎｏ．２－２１では、金属プレートから所定の形状および所定の大きさのリード導体を一回で抜き取った。試料Ｎｏ．１－２１では、ニッケルめっきされた銅からなる金属プレートを用いた。試料Ｎｏ．１－２１では、金属プレートの厚さは０．３ｍｍであった。試料Ｎｏ．２－２１では、アルミニウムからなる金属プレートを用いた。試料Ｎｏ．２－２１では、金属プレートの厚さは０．６ｍｍであった。

【0068】

＜第一曲面部および第二曲面部＞
試料Ｎｏ．１－１から試料Ｎｏ．１－３、試料Ｎｏ．２－１から試料Ｎｏ．２－３、および試料Ｎｏ．２－１１から試料Ｎｏ．２－１４の各リード導体は、第一面、第二面、第三面、および第四面を有し、第三面が非対称な第一曲面部と第二曲面部とを備えていた。第一面と第二面とは、リード導体の表裏面を構成する面である。第三面は、第一面と第二面とにつらなりリード導体の端面を構成する面である。第一曲面部は、第一面につらなる面である。第二曲面部は、第二面につらなる面である。第四面は、第一面と第二面とにつらなり第一端部の側面を構成する面である。

【0069】

第一曲面部について、第一曲率半径、長さＬ１１、および長さＬ１２を測定した。第一曲率半径は、実測値、およびリード導体の厚さに対する比率で示す。リード導体の厚さは、上記金属プレートの厚さである。リード導体の厚さに対する比率は、表１では「板厚比」と表記している。長さＬ１１は、第一曲面部における第一方向に沿った長さである。長さＬ１１も、実測値、およびリード導体の厚さに対する比率で示す。長さＬ１２は、第一曲面部における第二方向に沿った長さである。長さＬ１２も、実測値、およびリード導体の厚さに対する比率で示す。第一曲率半径、長さＬ１１、および長さＬ１２は、表２に示す。

【0070】

第二曲面部について、第二曲率半径、長さＬ２１、および長さＬ２２を測定した。第二曲率半径、長さＬ２１、および長さＬ２２は、第一曲面部と同様に、実測値、およびリード導体の厚さに対する比率で示す。長さＬ２１は、第二曲面部における第一方向に沿った長さである。長さＬ２２は、第二曲面部における第二方向に沿った長さである。第二曲率半径、長さＬ２１、および長さＬ２２も、表２に示す。

【0071】

試料Ｎｏ．１－２１および試料Ｎｏ．２－２１の各リード導体は、第一面、第二面、第三面、および第四面を有し、第三面に曲面部を備えない。試料Ｎｏ．１－２１および試料Ｎｏ．２－２１の各リード導体では、第三面は平面であり、第三面と第一面とでピン角形状の角部が構成され、第三面と第二面とでピン角形状の角部が構成されている。表２では、第一曲面部および第二曲面部の欄に「ピン角形状」と表記している。

【0072】

＜損傷した個数＞
得られた各試料のリード導体を用いて、パウチ型リチウム二次電池を組み立てた。正極にはアルミニウム箔を用いた。負極には銅箔を用いた。正極と負極との間には分離膜を配置した。正極には正極タブを設けた。負極には負極タブを設けた。各試料のリード導体は二つあり、一つを正極タブに接続し、もう一つを負極タブに接続した。正極タブまたは負極タブには、リード導体の第一端部の第一面を接続した。リード導体が接続された正極および負極をパウチで包囲した。パウチは、ポリオレフィン樹脂フィルムとポリアミド樹脂フィルムとの間にアルミ箔を挟んだ複合部材で構成した。ポリオレフィン樹脂フィルムがリード導体および電極に向くようにパウチを構成した。このとき、リード導体の第一端部の第二面がパウチに面して配置された。

【0073】

各試料のパウチ型リチウム二次電池を１０個作製した。１０個のパウチ型リチウム二次電池の各々について、１．５ｍの高さからリード導体が下を向くようにパウチ型リチウム二次電池を自由落下させた。自由落下させた後、パウチ型リチウム二次電池を分解し、リード導体周辺の電極およびパウチの各損傷具合を観察した。１０個のパウチ型リチウム二次電池のうち損傷した個数を表２に示す。

【0074】

【表1】

【0075】

【表2】

【0076】

表２に示すように、第三面に第一曲面部および第二曲面部を備えるリード導体では、電極およびパウチともに損傷が少なかった。第一曲率半径の板厚比が３０％以上３００％以下であれば、電極の損傷がゼロであった。第二曲率半径の板厚比が８０％以上１０００％以下であれば、パウチの損傷がゼロであった。第一曲率半径の板厚比が３０％以上３００％以下であり、かつ第二曲率半径の板厚比が８０％以上１０００％以下であれば、電極およびパウチともに損傷をゼロにできると考えられる。第一曲面部の第一曲率半径が第二曲面部の第二曲率半径よりも小さいと、リード導体と電極との接触面積が十分に確保されると期待できる。

【符号の説明】

【0077】

１０ リード導体
１１ 第一端部、１２ 第二端部
１ 第一面
２ 第二面
３ 第三面
３１ 第一曲面部、３２ 第二曲面部
３３ 平面部
４ 第四面
７１，７２，７３，７４ 境界点
７５，７６ 中間点
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２ 長さ
Ｔ１０ 厚さ
Ｄ１ 第一方向、Ｄ２ 第二方向
１００ パウチ型リチウム二次電池
１１０ 電極、１１１ タブ
１２０ 正極、１２１ 正極タブ
１３０ 負極、１３１ 負極タブ
１４０ 分離膜
１５０ パウチ
１５１ 第一樹脂層、１５２ 第二樹脂層、１５３ 金属層
２００，２１０ 金属プレート
２１１ 主要部分、２１２ 周辺部分
２１３Ｒ 第一角部、２１４Ｒ 第二角部
３１０ ダイ、３１０Ｒ 角部、３２０ パンチ
３３１ 第一プレート、３３２ 第二プレート
Ｃ１，Ｃ２ クリアランス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】