JP2000021387A - シート型電池 - Google Patents
シート型電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、薄型電池いわゆるシート電池に
関するもので、さらに詳しくは正極端子と負極端子とが
短絡しないような構造としたシート型のリチウムイオン
二次電池に関するものである。 【解決手段】 保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着
層からなる積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱
可塑性樹脂系の接着層と対向するように封止してなるシ
ート電池であって、該シート型発電要素体から引き出さ
れた電極端子の近傍では、上記フィルムの熱可塑性樹脂
系の接着剤層は金属箔よりも外側に露出したシート型電
池とする。
関するもので、さらに詳しくは正極端子と負極端子とが
短絡しないような構造としたシート型のリチウムイオン
二次電池に関するものである。 【解決手段】 保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着
層からなる積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱
可塑性樹脂系の接着層と対向するように封止してなるシ
ート電池であって、該シート型発電要素体から引き出さ
れた電極端子の近傍では、上記フィルムの熱可塑性樹脂
系の接着剤層は金属箔よりも外側に露出したシート型電
池とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄型電池いわゆる
シート型電池に関するもので、さらに詳しくは正極端子
と負極端子とが短絡しないような構造としたシート型の
リチウムイオン二次電池に関するものである。
シート型電池に関するもので、さらに詳しくは正極端子
と負極端子とが短絡しないような構造としたシート型の
リチウムイオン二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】リチウ
ムイオン二次電池は、リチウムイオンを用いるため高容
量化が可能となり、最近では携帯電話や電子端末機など
の電源として広く普及されつつある。その外観形状とし
ては角型、円筒型、シート型などがあり、電気機器にス
ペース効率よく組み込むことができるシート型電池が特
に注目を集めている。すなわち、シート型電池は、発電
要素体をステンレスやアルミニウム等の金属製の角型缶
や円筒缶を用いて封止している角型電池や円筒型電池と
は異なり、その外装を高分子材料からなるシート層によ
って封止でき、軽量化が図れるだけでなく、電池自体に
可撓性を持たすことができるため、多種多様な形状の電
気機器に組み込むことが可能である。また、シート厚さ
を０．５ミリ〜１センチメートル程度に設計できること
から、電子機器の小型化や電子機器の自由な設計も期待
できる。
ムイオン二次電池は、リチウムイオンを用いるため高容
量化が可能となり、最近では携帯電話や電子端末機など
の電源として広く普及されつつある。その外観形状とし
ては角型、円筒型、シート型などがあり、電気機器にス
ペース効率よく組み込むことができるシート型電池が特
に注目を集めている。すなわち、シート型電池は、発電
要素体をステンレスやアルミニウム等の金属製の角型缶
や円筒缶を用いて封止している角型電池や円筒型電池と
は異なり、その外装を高分子材料からなるシート層によ
って封止でき、軽量化が図れるだけでなく、電池自体に
可撓性を持たすことができるため、多種多様な形状の電
気機器に組み込むことが可能である。また、シート厚さ
を０．５ミリ〜１センチメートル程度に設計できること
から、電子機器の小型化や電子機器の自由な設計も期待
できる。
【０００３】シート型リチウムイオン二次電池は、集電
体に負極活物質を塗布してなる負極シート集電体と正極
活物質を塗布してなる正極シートとの間に有機高分子材
料からなるセパレータシートを介在させて積層し、さら
にリチウムイオンを伝導させるためにこれらに電解液が
添加され、これらからなるシート型発電要素体を有機高
分子材料層及び金属箔を積層したフィルム層にて封止し
ている。
体に負極活物質を塗布してなる負極シート集電体と正極
活物質を塗布してなる正極シートとの間に有機高分子材
料からなるセパレータシートを介在させて積層し、さら
にリチウムイオンを伝導させるためにこれらに電解液が
添加され、これらからなるシート型発電要素体を有機高
分子材料層及び金属箔を積層したフィルム層にて封止し
ている。
【０００４】図１に従来までのシート型リチウムイオン
二次電池の電極端子近傍の基本構成を示す。シート型発
電要素体Ｅは、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン
などの外部からの衝撃に対する保護層Ｓ１、アルミニウ
ムなどの金属箔Ｓ２、ポリエチレンなどの熱可塑性接着
層Ｓ３からなる３層構造の積層フィルムＳにて封止され
ている。シート型発電要素体Ｅから引き出されている電
極端子Ｔは、電気機器への接続のために積層フィルムの
端部から外部に露出し、かかる電極端子近傍の３層の積
層フィルムの端部Ｐは、全て鉛直、面一に切断された状
態となっている。
二次電池の電極端子近傍の基本構成を示す。シート型発
電要素体Ｅは、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン
などの外部からの衝撃に対する保護層Ｓ１、アルミニウ
ムなどの金属箔Ｓ２、ポリエチレンなどの熱可塑性接着
層Ｓ３からなる３層構造の積層フィルムＳにて封止され
ている。シート型発電要素体Ｅから引き出されている電
極端子Ｔは、電気機器への接続のために積層フィルムの
端部から外部に露出し、かかる電極端子近傍の３層の積
層フィルムの端部Ｐは、全て鉛直、面一に切断された状
態となっている。
【０００５】上記シート型リチウムイオン二次電池の電
極端子は、厚さ５０μｍ程度の極めて薄いポリエチレン
などの熱可塑性接着層Ｓ３を介してアルミニウム等の金
属箔Ｓ２をと絶縁しているため、シート型発電要素体Ｅ
を当該積層フィルムＳによって封止した後においても、
電極端子Ｔと金属箔Ｓ２との距離は５０μｍ程度わずか
な距離であるため、正極端子と負極端子とがアルミニウ
ム等の金属箔を介して短絡しやすいといった問題があ
る。たとえば、正極端子、負極端子、及び金属箔近傍に
微小な導電性異物Ｃなどが介在すると正極端子と負極端
子とは当該微小導電性異物と金属箔を介して短絡するこ
とになる。
極端子は、厚さ５０μｍ程度の極めて薄いポリエチレン
などの熱可塑性接着層Ｓ３を介してアルミニウム等の金
属箔Ｓ２をと絶縁しているため、シート型発電要素体Ｅ
を当該積層フィルムＳによって封止した後においても、
電極端子Ｔと金属箔Ｓ２との距離は５０μｍ程度わずか
な距離であるため、正極端子と負極端子とがアルミニウ
ム等の金属箔を介して短絡しやすいといった問題があ
る。たとえば、正極端子、負極端子、及び金属箔近傍に
微小な導電性異物Ｃなどが介在すると正極端子と負極端
子とは当該微小導電性異物と金属箔を介して短絡するこ
とになる。
【０００６】本発明は、上記課題を鑑み正極端子と負極
端子とがシート型発電要素を封止する積層フィルム中の
金属箔を介して短絡しないような構造としたシート型電
池を提供するものである。
端子とがシート型発電要素を封止する積層フィルム中の
金属箔を介して短絡しないような構造としたシート型電
池を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下のシー
ト電池とすることで解決することができる。すなわち、
１）保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着層からなる
積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱可塑性樹脂
系の接着層と対向するように封止してなるシート型電池
であって、該シート型発電要素体から引き出された電極
端子の近傍では、上記フィルムの熱可塑性樹脂系の接着
剤層は金属箔よりも外側に露出したシート型電池。 ２）上記シート型発電要素体から引き出された電極端子
の近傍では、上記フィルムの保護層は金属箔よりも外側
に露出していることを特徴とする上記１）のシート型電
池。 ３）上記シート型発電要素体から引き出された電極端子
の近傍の、保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着層か
らなる積層フィルムの切断面と電極端子に接する熱可塑
性樹脂系の接着面とのなす角が鋭角である上記１）のシ
ート型電池。 ４）保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着層からなる
積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱可塑性樹脂
系の接着層と対向するように封止してなるシート型電池
であって、該シート型発電要素体から引き出された電極
端子の近傍では、上記フィルムは電極端子の延長方向と
は逆方向に折り返されてなることを特徴とするシート型
電池。 ５）シート型発電要素体がリチウムイオン２次電池用で
ある上記１）〜４）のシート型電池。とすることで解決
される。
ト電池とすることで解決することができる。すなわち、
１）保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着層からなる
積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱可塑性樹脂
系の接着層と対向するように封止してなるシート型電池
であって、該シート型発電要素体から引き出された電極
端子の近傍では、上記フィルムの熱可塑性樹脂系の接着
剤層は金属箔よりも外側に露出したシート型電池。 ２）上記シート型発電要素体から引き出された電極端子
の近傍では、上記フィルムの保護層は金属箔よりも外側
に露出していることを特徴とする上記１）のシート型電
池。 ３）上記シート型発電要素体から引き出された電極端子
の近傍の、保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着層か
らなる積層フィルムの切断面と電極端子に接する熱可塑
性樹脂系の接着面とのなす角が鋭角である上記１）のシ
ート型電池。 ４）保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着層からなる
積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱可塑性樹脂
系の接着層と対向するように封止してなるシート型電池
であって、該シート型発電要素体から引き出された電極
端子の近傍では、上記フィルムは電極端子の延長方向と
は逆方向に折り返されてなることを特徴とするシート型
電池。 ５）シート型発電要素体がリチウムイオン２次電池用で
ある上記１）〜４）のシート型電池。とすることで解決
される。
【０００８】
【作用】本発明のシート型電池は、シート型発電要素体
から引き出された電極端子の近傍では、上記フィルムの
熱可塑性樹脂系の接着剤層は金属箔よりも外側に露出し
ているので、従来の構造に比して、電極端子Ｔと金属箔
Ｓ２との距離を長くすることができるため、正極端子や
負極端子近傍に微小な導電性異物などが介在しても当該
微小導電性異物と金属箔を介して短絡しない。特に、フ
ィルムの熱可塑性樹脂系の接着剤層および保護層が金属
箔よりも外側に露出する本発明の請求項３の態様にすれ
ば、この隙間に微小異物が混入し難くなるため、電極端
子Ｔと金属箔Ｓ２との短絡のする可能性が低減し、さら
に、保護層Ｓ１が熱可塑性樹脂系の接着剤層Ｓ３と直接
接着する本発明の請求項４の態様にすると、金属箔層Ｓ
２は保護層Ｓ１に覆われるため、導電性異物Ｃは金属箔
Ｓ２と接触できなくなるため、電極端子Ｔと金属箔Ｓ２
とは短絡しない。
から引き出された電極端子の近傍では、上記フィルムの
熱可塑性樹脂系の接着剤層は金属箔よりも外側に露出し
ているので、従来の構造に比して、電極端子Ｔと金属箔
Ｓ２との距離を長くすることができるため、正極端子や
負極端子近傍に微小な導電性異物などが介在しても当該
微小導電性異物と金属箔を介して短絡しない。特に、フ
ィルムの熱可塑性樹脂系の接着剤層および保護層が金属
箔よりも外側に露出する本発明の請求項３の態様にすれ
ば、この隙間に微小異物が混入し難くなるため、電極端
子Ｔと金属箔Ｓ２との短絡のする可能性が低減し、さら
に、保護層Ｓ１が熱可塑性樹脂系の接着剤層Ｓ３と直接
接着する本発明の請求項４の態様にすると、金属箔層Ｓ
２は保護層Ｓ１に覆われるため、導電性異物Ｃは金属箔
Ｓ２と接触できなくなるため、電極端子Ｔと金属箔Ｓ２
とは短絡しない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明のシート型電池につ
いて図面に沿って説明する。図２は、本発明のシート電
池の電極端子近傍の断面図の一例である。シート型発電
要素体Ｅを保護層Ｓ１、金属箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の
接着層Ｓ３からなる積層フィルムＳは、シート型発電要
素体Ｅと熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３とが対向するよう
に封止されている。シート型発電要素体Ｅから引き出さ
れた電極端子Ｔの近傍では、熱可塑性樹脂系の接着剤層
Ｓ３は金属箔Ｓ２よりも外側に露出し、該接着剤層の上
に積層されている金属箔と保護層とは端面が鉛直、面一
に切り揃えられている。金属箔Ｓ２と熱可塑性樹脂系の
接着層Ｓ３との端面間の距離ｈは、混入が予想される導
電性異物の大きさ以上にすればよく、例えば５μｍ〜１
ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。１μｍ
未満では短絡防止効果は低減し、１ｍｍよりも大きくな
ると、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３が剥離し易くなる。
なお、図１では接着剤層の上に積層されている金属箔と
保護層とは端面が面一に切り揃えられているが、必ずし
も端面を面一にする必要はない。
いて図面に沿って説明する。図２は、本発明のシート電
池の電極端子近傍の断面図の一例である。シート型発電
要素体Ｅを保護層Ｓ１、金属箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の
接着層Ｓ３からなる積層フィルムＳは、シート型発電要
素体Ｅと熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３とが対向するよう
に封止されている。シート型発電要素体Ｅから引き出さ
れた電極端子Ｔの近傍では、熱可塑性樹脂系の接着剤層
Ｓ３は金属箔Ｓ２よりも外側に露出し、該接着剤層の上
に積層されている金属箔と保護層とは端面が鉛直、面一
に切り揃えられている。金属箔Ｓ２と熱可塑性樹脂系の
接着層Ｓ３との端面間の距離ｈは、混入が予想される導
電性異物の大きさ以上にすればよく、例えば５μｍ〜１
ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。１μｍ
未満では短絡防止効果は低減し、１ｍｍよりも大きくな
ると、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３が剥離し易くなる。
なお、図１では接着剤層の上に積層されている金属箔と
保護層とは端面が面一に切り揃えられているが、必ずし
も端面を面一にする必要はない。
【００１０】図３は本発明のシート電池の電極端子近傍
の断面図の一例である。シート型発電要素体Ｅを保護層
Ｓ１、金属箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３からな
る積層フィルムＳは、シート型発電要素体Ｅと熱可塑性
樹脂系の接着層Ｓ３とが対向するように封止されてい
る。シート型発電要素体Ｅから引き出された電極端子Ｔ
の近傍では、熱可塑性樹脂系の接着剤層Ｓ３は金属箔Ｓ
２よりも外側に露出し、金属箔の上に積層されている保
護層は接着剤層と同様に金属箔よりも端子延長方向に露
出している。この場合、図２の態様に比して、金属箔を
介して短絡する問題が低減する。図３の変形態様を図４
に示した。図４では、シート型発電要素体から引き出さ
れた電極端子の最近傍では保護層Ｓ１は熱可塑性樹脂系
の接着剤層Ｓ３と直接接着している。この場合の接着距
離は、ｌは５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜５０
０μｍである。このように、保護層Ｓ１は熱可塑性樹脂
系の接着剤層Ｓ３と直接接着することで、金属箔層Ｓ２
は保護層Ｓ１に覆われるため、電極端子Ｔと金属箔Ｓ２
とは短絡しない。
の断面図の一例である。シート型発電要素体Ｅを保護層
Ｓ１、金属箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３からな
る積層フィルムＳは、シート型発電要素体Ｅと熱可塑性
樹脂系の接着層Ｓ３とが対向するように封止されてい
る。シート型発電要素体Ｅから引き出された電極端子Ｔ
の近傍では、熱可塑性樹脂系の接着剤層Ｓ３は金属箔Ｓ
２よりも外側に露出し、金属箔の上に積層されている保
護層は接着剤層と同様に金属箔よりも端子延長方向に露
出している。この場合、図２の態様に比して、金属箔を
介して短絡する問題が低減する。図３の変形態様を図４
に示した。図４では、シート型発電要素体から引き出さ
れた電極端子の最近傍では保護層Ｓ１は熱可塑性樹脂系
の接着剤層Ｓ３と直接接着している。この場合の接着距
離は、ｌは５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜５０
０μｍである。このように、保護層Ｓ１は熱可塑性樹脂
系の接着剤層Ｓ３と直接接着することで、金属箔層Ｓ２
は保護層Ｓ１に覆われるため、電極端子Ｔと金属箔Ｓ２
とは短絡しない。
【００１１】図５は本発明のシート電池の電極端子近傍
の断面図の一例である。シート型発電要素体Ｅから引き
出された電極端子Ｔの近傍では、シート型発電要素体を
保護層Ｓ１、金属箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３
からなる積層フィルムの切断面と電極端子に接する熱可
塑性樹脂系の接着面となす角を鋭角とすればよい。熱可
塑性樹脂系の接着層Ｓ３からなる積層フィルムの切断面
と電極端子に接する熱可塑性樹脂系の接着面となす角度
Ａは、７０から２０度程度、好ましくは６０から３０
度、特に３５から５０度程度の鋭角となるように成形す
ることが好ましい。
の断面図の一例である。シート型発電要素体Ｅから引き
出された電極端子Ｔの近傍では、シート型発電要素体を
保護層Ｓ１、金属箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３
からなる積層フィルムの切断面と電極端子に接する熱可
塑性樹脂系の接着面となす角を鋭角とすればよい。熱可
塑性樹脂系の接着層Ｓ３からなる積層フィルムの切断面
と電極端子に接する熱可塑性樹脂系の接着面となす角度
Ａは、７０から２０度程度、好ましくは６０から３０
度、特に３５から５０度程度の鋭角となるように成形す
ることが好ましい。
【００１２】図６は本発明のシート電池の電極端子近傍
の断面図の一例である。シート型発電要素体から引き出
された電極端子の近傍では、積層フィルムＳは電極端子
Ｔの延長方向とは逆方向に折り返されている。折り返し
する距離ｋは、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度である。この場
合、折り返された保護層同士は必ずしも接着する必要は
ないが、保護層の間に接着剤を介在させることが好まし
い。
の断面図の一例である。シート型発電要素体から引き出
された電極端子の近傍では、積層フィルムＳは電極端子
Ｔの延長方向とは逆方向に折り返されている。折り返し
する距離ｋは、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度である。この場
合、折り返された保護層同士は必ずしも接着する必要は
ないが、保護層の間に接着剤を介在させることが好まし
い。
【００１３】本発明で使用する保護層、金属箔、熱可塑
性樹脂系の接着層からなる積層フィルムについて説明す
る。保護層は、発電要素を外的衝撃から保護する機能を
もつ層であり、具体的には、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン等の硬質プラスチックからなる。保護層の
厚さは、一般的には、１０μｍから１００μｍである。
１０μｍよりも小さいと保護効果が低減し、１００μｍ
よりも大きくなると、シート厚さが増し好ましくない。
金属箔は、発電要素へ外部から水分が混入することを防
ぐ機能を有し、具体的には、アルミニウム箔、銅箔等で
ある。 金属箔の厚さは、一般的には、１０μｍから１
００μｍである。 １０μｍよりも小さいと水分遮断効
果が低減し、１００μｍよりも大きくなると、シート厚
さが増し好ましくない。また、熱可塑性樹脂系の接着層
は、発電要素を封止する機能を有し、ポリエチレン、エ
チレン共重合体等である。 熱可塑性樹脂系の接着層の
厚さは、一般的には、１０μｍから１００μｍ、好まし
くは２０μｍから８０μｍである。１０μｍよりも小さ
いと接着効果が低減し、１００μｍよりも大きくなる
と、シート厚さが増し好ましくない。保護層Ｓ１、金属
箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３からなる積層フィ
ルムＳは、シート型発電要素体Ｅと熱可塑性樹脂系の接
着層Ｓ３とが対向するようにして熱融着して封止する。
性樹脂系の接着層からなる積層フィルムについて説明す
る。保護層は、発電要素を外的衝撃から保護する機能を
もつ層であり、具体的には、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン等の硬質プラスチックからなる。保護層の
厚さは、一般的には、１０μｍから１００μｍである。
１０μｍよりも小さいと保護効果が低減し、１００μｍ
よりも大きくなると、シート厚さが増し好ましくない。
金属箔は、発電要素へ外部から水分が混入することを防
ぐ機能を有し、具体的には、アルミニウム箔、銅箔等で
ある。 金属箔の厚さは、一般的には、１０μｍから１
００μｍである。 １０μｍよりも小さいと水分遮断効
果が低減し、１００μｍよりも大きくなると、シート厚
さが増し好ましくない。また、熱可塑性樹脂系の接着層
は、発電要素を封止する機能を有し、ポリエチレン、エ
チレン共重合体等である。 熱可塑性樹脂系の接着層の
厚さは、一般的には、１０μｍから１００μｍ、好まし
くは２０μｍから８０μｍである。１０μｍよりも小さ
いと接着効果が低減し、１００μｍよりも大きくなる
と、シート厚さが増し好ましくない。保護層Ｓ１、金属
箔Ｓ２、熱可塑性樹脂系の接着層Ｓ３からなる積層フィ
ルムＳは、シート型発電要素体Ｅと熱可塑性樹脂系の接
着層Ｓ３とが対向するようにして熱融着して封止する。
【００１４】本発明において使用する発電要素の基本的
な構成は、集電体に負極活物質を塗布してなる負極シー
トを有機高分子材料からなるセパレータシートを介して
集電体に正極活物質を塗布してなる正極シートが積層さ
れて、さらにリチウムイオンを伝導させる電解液が添加
されている。負極はリチウムを吸蔵・放出可能な物質か
らなるものであれば特に制限はない。リチウムを吸蔵・
放出可能な物質としてはリチウム金属やその合金、炭素
材料などが挙げられる。炭素材料について詳しく説明す
ると、本発明には各種天然や人造の炭素材料が適用で
き、例えば、ピッチコークスや石油コークスなどのコー
クス、黒鉛、熱分解炭素、炭素繊維、活性炭などが挙げ
られ、その形状もファイバ状、鱗片状、または球状など
適宜の形状であってよい。本発明においては、上記リチ
ウムを吸蔵・放出可能な物質の中でも安全性の点から炭
素材料が好適に用いられ、なかでも高容量化及びサイク
ル特性の点から特にファイバ状黒鉛が好適に用いられ
る。
な構成は、集電体に負極活物質を塗布してなる負極シー
トを有機高分子材料からなるセパレータシートを介して
集電体に正極活物質を塗布してなる正極シートが積層さ
れて、さらにリチウムイオンを伝導させる電解液が添加
されている。負極はリチウムを吸蔵・放出可能な物質か
らなるものであれば特に制限はない。リチウムを吸蔵・
放出可能な物質としてはリチウム金属やその合金、炭素
材料などが挙げられる。炭素材料について詳しく説明す
ると、本発明には各種天然や人造の炭素材料が適用で
き、例えば、ピッチコークスや石油コークスなどのコー
クス、黒鉛、熱分解炭素、炭素繊維、活性炭などが挙げ
られ、その形状もファイバ状、鱗片状、または球状など
適宜の形状であってよい。本発明においては、上記リチ
ウムを吸蔵・放出可能な物質の中でも安全性の点から炭
素材料が好適に用いられ、なかでも高容量化及びサイク
ル特性の点から特にファイバ状黒鉛が好適に用いられ
る。
【００１５】上記炭素材料は、例えば、ポリビニリデン
フルオリドなどの結着剤と共に銅箔などの金属集電体上
に積層され、負極活物質層を形成する。負極活物質層の
形成方法は特に制限はなく、例えば、上記炭素材料と結
着剤とをＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散
させてぺ一スト状とし、該ぺ一ストを金属集電体の両面
に均一の厚さに塗付し、乾燥させて溶剤を揮発させた
後、これをローラープレス機などで圧延するなどして活
物質層を形成することなどが挙げられる。
フルオリドなどの結着剤と共に銅箔などの金属集電体上
に積層され、負極活物質層を形成する。負極活物質層の
形成方法は特に制限はなく、例えば、上記炭素材料と結
着剤とをＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散
させてぺ一スト状とし、該ぺ一ストを金属集電体の両面
に均一の厚さに塗付し、乾燥させて溶剤を揮発させた
後、これをローラープレス機などで圧延するなどして活
物質層を形成することなどが挙げられる。
【００１６】また本発明において、正極は上記リチウム
を吸蔵・放出可能な物質からなる負極と共に用いられる
ものであれば特に制限はない。例えば負極が上記炭素材
料である場合には、正極にはリチウム遷移金属複合酸化
物が用いられる。リチウム遷移金属複合酸化物におい
て、遷移金属としては、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれかが
好ましく、具体例を挙げると、例えば、リチウムコバル
ト複合酸化物としてはＬｉＣｏＯ２が挙げられ、また、
ＬｉＣｏＸＰ１−ＸＯ２（０＜Ｘ＜１）などのＣｏの一
部を他の元素（Ｐ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｎｉなど）と置換した
ものなどが挙げられる。また、リチウムマンガン複合酸
化物としてはＬｉＭｎＯ２やＬｉＭｎＸＰ１−ＸＯ２
（０＜Ｘ＜１）などのＭｎの一部を他の元素（Ｐ、Ａ
ｌ、Ｎｉ、Ｃｏなど）と置換したものなどが挙げられ
る。また、リチウムニッケル複合酸化物としても同様
に、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＮｉＸＰ１−ＸＯ２（０＜Ｘ＜
１）などのＭｎの一部を他の元素（Ｐ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃ
ｏなど）と置換したものなどが挙げられる。
を吸蔵・放出可能な物質からなる負極と共に用いられる
ものであれば特に制限はない。例えば負極が上記炭素材
料である場合には、正極にはリチウム遷移金属複合酸化
物が用いられる。リチウム遷移金属複合酸化物におい
て、遷移金属としては、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏのいずれかが
好ましく、具体例を挙げると、例えば、リチウムコバル
ト複合酸化物としてはＬｉＣｏＯ２が挙げられ、また、
ＬｉＣｏＸＰ１−ＸＯ２（０＜Ｘ＜１）などのＣｏの一
部を他の元素（Ｐ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｎｉなど）と置換した
ものなどが挙げられる。また、リチウムマンガン複合酸
化物としてはＬｉＭｎＯ２やＬｉＭｎＸＰ１−ＸＯ２
（０＜Ｘ＜１）などのＭｎの一部を他の元素（Ｐ、Ａ
ｌ、Ｎｉ、Ｃｏなど）と置換したものなどが挙げられ
る。また、リチウムニッケル複合酸化物としても同様
に、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＮｉＸＰ１−ＸＯ２（０＜Ｘ＜
１）などのＭｎの一部を他の元素（Ｐ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃ
ｏなど）と置換したものなどが挙げられる。
【００１７】上記のリチウム遷移金属複合酸化物は、例
えば、ポリビニリデンフルオリドなどの結着剤、カーボ
ンブラックなどの導電剤と共にアルミ箔などの金属集電
体上に積層され、正極活物質層を形成する。正極活物質
層の形成方法は特に制限はなく、例えば、上記ＬｉＭＯ
系（Ｍは遷移金属）複合酸化物、結着剤、及び導電剤を
Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散させてぺ
ースト状とし、該ぺーストを金属集電体の両面に均一の
厚さに塗付し、乾燥させて溶剤を揮発させた後、これを
ローラープレス機などで圧延するなどして活物質層を形
成することなどが挙げられる。
えば、ポリビニリデンフルオリドなどの結着剤、カーボ
ンブラックなどの導電剤と共にアルミ箔などの金属集電
体上に積層され、正極活物質層を形成する。正極活物質
層の形成方法は特に制限はなく、例えば、上記ＬｉＭＯ
系（Ｍは遷移金属）複合酸化物、結着剤、及び導電剤を
Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散させてぺ
ースト状とし、該ぺーストを金属集電体の両面に均一の
厚さに塗付し、乾燥させて溶剤を揮発させた後、これを
ローラープレス機などで圧延するなどして活物質層を形
成することなどが挙げられる。
【００１８】また、本発明に用いられる非水電解液とし
ては、通常用いられるものであれば特に制限はない。リ
チウム二次電池の非水電解液は、高誘電率溶媒と低粘度
溶媒とを混合した混合溶媒からなる有機溶媒とリチウム
塩とからなるのが一般的であり、本発明においては、高
誘電率溶媒であるエチレンカーボネイト、プロピレンカ
ーボネイト、ジメチルスルホキシド、γ−ブチルラクト
ンなどと、低粘度溶媒であるジメチルカーボネイト、ジ
エチルカーボネイト、エチルメチルカーボネイト、ジオ
キソラン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエ
タンなどとを適宜組み合わせて混合溶媒とし、該混合溶
媒にＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４などのリチウム塩を配合し
て非水電解液とすればよい。なかでも、本発明において
は、放電容量及びレート特性の点から特に、エチレンカ
ーボネイト、プロピレンカーボネイト、ジエチルカーボ
ネイトからなる混合溶媒とＬｉＰＦ６またはＬｉＢＦ４
のリチウム塩とからなる非水電解液が好ましい。
ては、通常用いられるものであれば特に制限はない。リ
チウム二次電池の非水電解液は、高誘電率溶媒と低粘度
溶媒とを混合した混合溶媒からなる有機溶媒とリチウム
塩とからなるのが一般的であり、本発明においては、高
誘電率溶媒であるエチレンカーボネイト、プロピレンカ
ーボネイト、ジメチルスルホキシド、γ−ブチルラクト
ンなどと、低粘度溶媒であるジメチルカーボネイト、ジ
エチルカーボネイト、エチルメチルカーボネイト、ジオ
キソラン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエ
タンなどとを適宜組み合わせて混合溶媒とし、該混合溶
媒にＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４などのリチウム塩を配合し
て非水電解液とすればよい。なかでも、本発明において
は、放電容量及びレート特性の点から特に、エチレンカ
ーボネイト、プロピレンカーボネイト、ジエチルカーボ
ネイトからなる混合溶媒とＬｉＰＦ６またはＬｉＢＦ４
のリチウム塩とからなる非水電解液が好ましい。
【００１９】またリチウムイオン二次電池には、通常、
上記負極、正極、非水電解液の発電要素に加えてセパレ
ータが用いられるが、本発明においてセパレータは通常
用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリ
プロピレン層、ポリエチレン層、ポリプロピレン層の順
に３層に積層されてなる３層セパレータ、ポリエチレン
単層セパレータ、ポリプロピレン単層セパレータ、ポリ
エステルセパレータなどが挙げられ、安全性の点から特
に、３層セパレータが好適に用いられる。
上記負極、正極、非水電解液の発電要素に加えてセパレ
ータが用いられるが、本発明においてセパレータは通常
用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリ
プロピレン層、ポリエチレン層、ポリプロピレン層の順
に３層に積層されてなる３層セパレータ、ポリエチレン
単層セパレータ、ポリプロピレン単層セパレータ、ポリ
エステルセパレータなどが挙げられ、安全性の点から特
に、３層セパレータが好適に用いられる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のシート型電池は、シート型発電
要素体から引き出された電極端子の近傍では、上記フィ
ルムの熱可塑性樹脂系の接着剤層は金属箔よりも外側に
露出しているので、従来の構造に比して、電極端子Ｔと
金属箔Ｓ２との距離を長くすることができるため、正極
端子や負極端子近傍に微小な導電性異物などが介在して
も当該微小導電性異物と金属箔を介して短絡しない。特
に、フィルムの熱可塑性樹脂系の接着剤層および保護層
が金属箔よりも外側に露出する態様にすれば、この隙間
に微小異物が混入し難くなるため、電極端子Ｔと金属箔
Ｓ２との短絡のする可能性が低減し（請求項３の態
様）、さらに、保護層Ｓ１は熱可塑性樹脂系の接着剤層
Ｓ３直接接着することで、金属箔層Ｓ２は保護層Ｓ１に
覆われるため、電極端子Ｔと金属箔Ｓ２との短絡しない
（請求項４の態様）。 また、本発明においては、外
装シートは熱可塑性樹脂層の熱融着にて密封封止される
ことによって、より簡単に開封及び封止を繰り返して製
造することができる。
要素体から引き出された電極端子の近傍では、上記フィ
ルムの熱可塑性樹脂系の接着剤層は金属箔よりも外側に
露出しているので、従来の構造に比して、電極端子Ｔと
金属箔Ｓ２との距離を長くすることができるため、正極
端子や負極端子近傍に微小な導電性異物などが介在して
も当該微小導電性異物と金属箔を介して短絡しない。特
に、フィルムの熱可塑性樹脂系の接着剤層および保護層
が金属箔よりも外側に露出する態様にすれば、この隙間
に微小異物が混入し難くなるため、電極端子Ｔと金属箔
Ｓ２との短絡のする可能性が低減し（請求項３の態
様）、さらに、保護層Ｓ１は熱可塑性樹脂系の接着剤層
Ｓ３直接接着することで、金属箔層Ｓ２は保護層Ｓ１に
覆われるため、電極端子Ｔと金属箔Ｓ２との短絡しない
（請求項４の態様）。 また、本発明においては、外
装シートは熱可塑性樹脂層の熱融着にて密封封止される
ことによって、より簡単に開封及び封止を繰り返して製
造することができる。
【００２１】
【図１】従来のシート電池の電極端子近傍の断面図の一
例である。
例である。
【図２】本発明のシート電池の電極端子近傍の断面図の
一例である。
一例である。
【図３】本発明のシート電池の電極端子近傍の断面図の
一例である。
一例である。
【図４】本発明のシート電池の電極端子近傍の断面図の
一例である。
一例である。
【図５】本発明のシート電池の電極端子近傍の断面図の
一例である。
一例である。
【図６】本発明のシート電池の電極端子近傍の断面図の
一例である。
一例である。
Ｔ 電極端子 Ｓ１ 保護層 Ｓ２ 金属箔 Ｓ３ 熱可塑性樹脂系の接着剤層 Ｃ 導電性異物
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H022 AA09 BB02 CC01 CC09 CC12 EE01 EE06 KK04 5H029 AJ00 AJ12 AK03 AL06 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 BJ13 CJ03 DJ03 DJ05 EJ01 EJ11
Claims (5)
- 【請求項１】 保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着
層からなる積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱
可塑性樹脂系の接着層と対向するように封止してなるシ
ート型電池であって、該シート型発電要素体から引き出
された電極端子の近傍では、上記フィルムの熱可塑性樹
脂系の接着剤層は金属箔よりも外側に露出していること
を特徴とするシート型電池。 - 【請求項２】 上記シート型発電要素体から引き出され
た電極端子の近傍では、上記フィルムの保護層は金属箔
よりも外側に露出していることを特徴とする請求項１の
シート型電池。 - 【請求項３】 上記シート型発電要素体から引き出され
た電極端子の近傍の、保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系
の接着層からなる積層フィルムの切断面と電極端子に接
する熱可塑性樹脂系の接着面とのなす角が鋭角である請
求項１のシート型電池。 - 【請求項４】 保護層、金属箔、熱可塑性樹脂系の接着
層からなる積層フィルムにて、シート型発電要素体を熱
可塑性樹脂系の接着層と対向するように封止してなるシ
ート型電池であって、該シート型発電要素体から引き出
された電極端子の近傍では、上記フィルムは電極端子の
延長方向とは逆方向に折り返されてなることを特徴とす
るシート型電池。 - 【請求項５】 シート型発電要素体がリチウムイオン２
次電池用である請求項１〜５のいずれかに記載のシート
型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201305A JP2000021387A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | シート型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201305A JP2000021387A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | シート型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021387A true JP2000021387A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16438808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10201305A Pending JP2000021387A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | シート型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021387A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004158434A (ja) * | 2002-10-15 | 2004-06-03 | Dainippon Printing Co Ltd | リチウム電池 |
| WO2013028591A3 (en) * | 2011-08-22 | 2013-07-18 | Adhesives Research, Inc. | Polymeric coated busbar tape for photovoltaic systems |
| JP2015072804A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 凸版印刷株式会社 | 電池用外装体及びこれを用いた電池 |
| JP2015072821A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 凸版印刷株式会社 | 二次電池用外装材および二次電池 |
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| CN110178248A (zh) * | 2017-01-17 | 2019-08-27 | 大日本印刷株式会社 | 保护膜、电池和电池的制造方法 |
| JP2020501338A (ja) * | 2016-10-28 | 2020-01-16 | アドベン インダストリーズ, インコーポレイテッドAdven Industries, Inc. | 導電性フレークで強化された、ポリマー安定化電極用組成物、及び、その製造方法 |
| CN113302773A (zh) * | 2019-03-12 | 2021-08-24 | 松下知识产权经营株式会社 | 层叠电池 |
| US11217864B2 (en) | 2017-11-24 | 2022-01-04 | Lg Chem, Ltd. | Battery module having enhanced electrical connection stability |
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-
1998
- 1998-07-01 JP JP10201305A patent/JP2000021387A/ja active Pending
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