JP2000156210A - 電池用ガスケットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型、小型化に対応すべく、高精度でかつ加
工時の作業性に優れ、大量生産に適した電池用ガスケッ
ト、および高精度でかつ連続生産できる電池用ガスケッ
トの製造方法を提供する。 【解決手段】 電池を構成する正極と負極の絶縁に用い
られるガスケットにおいて、該ガスケットが高分子フィ
ルムの成形体からなることを特徴とする電池用ガスケッ
ト、およびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超小型化、薄肉
化、軽量化が要求される分野に好適に用いられる小型、
薄型リチウム電池等用のガスケット、および電池への挿
入の作業性がよくかつ精度よく連続的にガスケットを製
造することができる電池用ガスケットの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、カメラ、パソコン、携帯電話等に
おける小型、軽量化および機能の長寿命化の要求から、
小型、薄型リチウム電池の需要が急増している。さら
に、ＩＣカードやＩＤカードなどのカード分野でも多機
能化が要求され、それらに用いられる電池では超小型、
薄肉、軽量化の要求が厳しくなっている。これらの要求
に対し、該電池に必須であるガスケットの薄肉化はもち
ろんのこと、小型化によって生じる使用時の温度上昇に
耐える耐熱性、耐薬品性（耐電解液性）、耐ヒートクラ
ック性等の諸要求特性を満足する必要がある。さらに、
精度良くかつ大量生産に適した連続加工方法が要求され
ている。

【０００３】従来上記のような分野に適用されてきたリ
チウム電池には、１次、２次電池があり、特に２次電池
では、例えば特開平６−９６７６９号公報、特開平６−
１１１８２２号公報等に提案されているものが知られて
いる。該電池に用いられるガスケットとしては、ポリプ
ロピレンフィルム（以下、ＰＰフィルムと略称すること
がある。）単体で中央部に穴をくり抜きリング状に形成
したものや、ゴム等のＯリングが一般的に採用されてい
た。

【０００４】しかしながら、ガスケットに従来のフィル
ム単体をリング状に打ち抜いたものやゴム等のＯリング
を用いた場合、超薄型電池（例えば電池の厚みが０．５
〜１．０ｍｍ程度）になると、ガスケットの加工時の作
業性、精度が悪くなり、大量生産に対応仕切れなくなっ
てきている。また、電池の内容物（正極、負極に使用す
る薬品や電解液等）の機密性に不安があった。

【０００５】ＰＰフィルムはこの分野に多用されている
が、上記リング状に打ち抜いたもので、電池内容物の機
密性や電池の加工性を向上すべく成形したガスケット
や、金属箔と積層したガスケットは見当たらない。

【０００６】ポリフェニレンスルフィドフィルムをリン
グ状に打ち抜いて電池のガスケットに使用されている例
はあるが、該フィルムの成形品が電池のガスケットに用
いられたものはない。

【０００７】また、ポリフェニレンスルフィドフィルム
（以下、ＰＰＳフィルムと略称することがある。）と金
属箔との積層体およびそれに類する公知文献の例は下記
の如く知られているが、リチウム電池のガスケットに金
属箔との積層フィルムが使用された記載はない。（１）
銅箔等の金属箔とＰＰＳフィルムを積層してなるフレキ
シブルプリント配線板（特公昭６１−５３８８０公
報）。 （２）ＰＰＳフィルムを絶縁材とした回路基板の片面に
金属板を積層した金属ベース回路基板（特開平１−９５
５８６公報）。 （３）２軸延伸ＰＰＳフィルム／未延伸ＰＰＳフィルム
／金属板をこの順序に熱融着接合した積層体（特開平３
−９０３４９公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電池
の薄型、小型化に対応すべく、高精度でかつ加工時の作
業性に優れ、大量生産に適した電池用ガスケットおよび
高精度で機密性に優れかつ連続生産できる電池用ガスケ
ットの製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電池用ガスケットは、電池を構成する正極
と負極の絶縁に用いられるガスケットにおいて、該ガス
ケットが高分子フィルムの成形体からなることを特徴と
するものからなる。

【００１０】上記ガスケットとしては、高分子フィルム
と正極の金属ケースとが一体化されているものが好まし
い。

【００１１】また、本発明に係る電池用ガスケットの製
造方法は、上記のようなガスケットを製造するに際し、
中央部に穴を開け環状に形成した高分子フィルムと金属
箔とを貼り合わせてなる積層体を、前記穴より大きくか
つ同心、同形に切り落としてから成形することにより、
または前記穴より大きくかつ同心、同形の外形にして成
形した後に該外形に沿って切り落とすことにより、正極
の金属ケースと一体型のガスケットを製造することを特
徴とする方法からなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明について、望ましい
実施の形態とともに詳細に説明する。本発明における電
池の構造の代表的なものは正極合材、負極、電解液、セ
パレータ、ガスケット、正極ケースからなるもので、ボ
タン電池、コイン電池等に類する小型リチウム電池が特
に好ましい。また、１次電池、２次電池は問わない。リ
チウム電池を例に挙げると、正極合材としては、たとえ
ば、カーボン、フッ化黒鉛などのカーボン系化合物やリ
チウム複合酸化物（たとえばＬiＣｏＯ₂）などを用いる
ことができる。

【００１３】また負極は、金属リチウムやリチウム−ア
ルミニウム合金などのシート状物が一般的に用いられ、
リチウムイオンをドープ、脱ドープできる物質を用い
る。

【００１４】電解液は有機溶剤に電解質を溶解したもの
であればよい。有機溶剤としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ジ
エトキシエタン等の単体又は混合物を用いることができ
る。電解質は過塩素リチウム、ホウフッ化リチウム、ハ
ロゲン化リチウム等を用いることができる。

【００１５】セパレータは正極と負極を分離するもので
ポリプロピレンの薄膜が最も一般的に使用されている。

【００１６】ガスケットは、正極と負極との電気絶縁と
電解液の漏洩防止を目的に用いるものである。該ガスケ
ットの形状は角形、円形等があり中央部をくり抜き、外
端が折り曲げ成形されたものが一般的である。

【００１７】また正極ケースは、ステンレス鋼（以下、
ＳＵＳと略称）や鉄、アルミニウムや多種金属の合金な
どが用いられ、正極材を収納するケースと正極端子の役
割を果たす。

【００１８】本発明の第１のガスケットの形態は、従来
のリング状のものに対して、正極ケースにフィットしや
すいように成形したものである。すなわち、ガスケット
の中央部が正極部の寸法に打ち抜かれ、角又は円筒形を
した正極ケースの内径に沿わせる形に成形したものをい
い、該ガスケットの厚さは１５〜５００μｍの範囲が加
工性、機械強度、絶縁性の点で好ましい。また、正極金
属ケースの外径淵部に対してガスケットの外径部が飛び
出していても、引っ込んでいてもよい。

【００１９】本発明の第２のガスケットの形態は、小
型、薄肉化による精度向上と加工性（加工時の作業性）
を向上させるために、上記第１のガスケットが正極金属
ケースの内側に積層された形に正極金属ケースと一体化
したものである。ここで一体化とは、ガスケットと正極
ケースが一つの部品として扱うことができるようにした
ものである。従来のガスケットと該ケースを別々に製造
し、電池を組立てるときに挿入するのに対し、本発明の
ガスケットの第２の形態は電池への挿入工程を必要とし
ない。この点が本発明の目的を達成する上で重要な要件
であり、該第２の形態のガスケットが特に好ましい。ま
た、正極金属ケースの外径淵部に対してガスケットの外
径部が飛び出していても、引っ込んでいてもよい。

【００２０】本発明のフィルムの厚さは、１０〜５００
μｍが好ましく、電気絶縁の信頼性と薄肉化から２０〜
３５０μｍの厚さが特に好ましい。またケースの金属箔
の厚さは１０〜３００μｍの厚さが、強度、加工性、軽
量化の点で好ましい。

【００２１】また本発明で言う電池とは、充放電型でな
い１次電池、充放電可能な２次電池の両方を含み、サイ
ズは外径８〜３０ｍｍ、高さ０．２〜５ｍｍの範囲が本
発明の効果の上で特に好ましい。

【００２２】本発明のガスケット材に用いる高分子フィ
ルムとは、結晶性高分子であれば融点が１５０℃以上、
非晶性高分子ではガラス転移温度が１５０℃以上のもの
が好ましく、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、ポリカーボネート等の高分子フィルムを挙げるこ
とができる。フィルムは延伸フィルムでも未延伸フィル
ムでもよい。耐電解液性（耐薬品性）、吸湿特性、耐ス
トレスクラック性等からポリプロピレン（以下、ＰＰと
略称することがある。）、ポリフェニレンスルフィド
（以下、ＰＰＳと略称することがある。）が特に好まし
い。

【００２３】本発明のＰＰフィルムは、プロピレンの重
合体をいい、融点が１５０℃のものが耐熱性の点で好ま
しい。また、該フィルムは溶融押出成形してなる未延伸
フィルムと該未延伸フィルムを２軸延伸、熱処理してな
るものを言う。フィルム中に着色剤、滑剤、帯電防止
剤、他種ポリマ等の添加剤が適宜添加されていても本発
明の目的を阻害しない範囲なら差し支えない。さらに、
易接着等を目的にフィルム表面に各種放電処理やトップ
コート処理がされていても差し支えない。また、２層以
上のＰＰフィルムが接着剤を介して接合されたり、熱融
着されていてもよい。

【００２４】また、ＰＰフィルムの厚さは、１０〜５０
０μｍ（特に好ましくは２０〜３５０μｍ）の範囲が絶
縁の信頼性とガスケットの成形加工性の点で好ましい。

【００２５】本発明のＰＰＳフィルムとは、ポリフェニ
レンスルフィドを主成分とするＰＰＳ樹脂組成物を溶融
成形してなるフィルムをいうが、２軸延伸、熱処理して
なる２軸配向フィルムが耐熱性、機械特性等の点で好ま
しい。本発明のＰＰＳとは、繰り返し単位の８５モル％
以上（好ましくは９０モル％以上）が下記構造式（化
１）で示される構成単位からなる重合体をいう。かかる
成分が８５モル％未満ではポリマの結晶性、軟化点等が
低下しＰＰＳの特長である耐熱性、機械特性、耐薬品性
等が損なわれる場合がある。

【００２６】

【化１】

【００２７】上記ＰＰＳにおいて、繰り返し単位の１５
モル％未満、好ましくは１０モル％未満であれば共重合
可能なスルフィド結合を含有する単位が含まれていても
差し支えない。該重合体の共重合の仕方はランダム、ブ
ロック型を問わない。

【００２８】また、ＰＰＳを主成分とする樹脂組成物と
は、７０重量％以上がＰＰＳ重合体であることを意味す
る。７０重量％未満では耐熱性、耐薬品性、機械特性が
低下する恐れがある。３０重量％未満であればＰＰＳ以
外の樹脂や滑剤、帯電防止剤、着色剤等を添加していて
も差し支えない。

【００２９】本発明のＰＰＳフィルムの広角Ｘ線により
測定した相対結晶化度が６〜３０の範囲（より好ましく
は７〜２５）が熱寸法安定性と成形加工性（曲げ、打ち
抜き）の点で特に好ましい。該相対結晶化度が６未満で
は金属箔との積層で熱収縮しやすくて精度の良いガスケ
ットが作成しにくくなる。また、該結晶化度が３０を越
えると機械特性が低下し曲げや打ち抜き加工で割れたり
裂けたりしやすくなる。

【００３０】また本発明のＰＰＳフィルムの厚さは１０
〜５００μｍ（より好ましくは２０〜３５０μｍの範
囲）が絶縁性と加工性の点で好ましい。

【００３１】本発明の金属箔は、特に限定しないがＳＵ
Ｓ箔が加工性と耐腐食性の点で特に好ましい。また厚さ
は１０〜３００μｍの範囲が加工性の点で好ましい。

【００３２】本発明の電池に用いるガスケットは上記高
分子フィルムと金属箔が熱融着または接着剤を介して積
層されたものを所望する形状、サイズに加工し、正極ケ
ースに一体成形されたものである。

【００３３】該一体成形されているため、電池に組み込
んだときに位置ずれせず精度の高いガスケットが形成で
きる。また超薄型の電池でも精度良く適用できる。さら
に、連続的に加工でき大量生産に適している。

【００３４】このとき、高分子フィルム厚さ（Ａ）と金
属箔の厚さ（Ｂ）の厚さ比Ａ／Ｂが０．３〜５．０の範
囲（より好ましくは０．３５〜４．５）が該ガスケット
の特性と加工性の点で好ましい。該Ａ／Ｂが０．３未満
では成形加工時にかかる力が大きくなり高分子フィルム
が破れたり、傷ついたりして絶縁の信頼性に欠ける場合
がある。逆に５．０を越えると金属箔の補強効果が小さ
く電池の使用温度が高くなるとフィルムの寸法変化でケ
ースが変形したりする場合がある。

【００３５】本発明の電池用ガスケットの好ましい製造
方法について説明する。ただし、これ以外の方法で製造
することもできる。まず本発明の高分子フィルムをＰＰ
Ｓフィルムとする場合を例に説明する。

【００３６】本発明のＰＰＳは、硫化アルカリとパラジ
ハロベンゼンを極性溶媒で中で高温化で反応させること
で得られる。特に硫化ナトリウムとパラジクロルベンゼ
ンをＮ−メチル−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略称する
ことがある。）等のアミド系高沸点溶媒中で反応させる
のが好ましい。重合度を調整するために苛性アルカリ、
カルボン酸アルカリ金属塩などの重合助剤を添加して、
２３０〜２８０℃の温度で反応させるのが好ましい。重
合系内の圧力、重合時間は、所望する重合度、使用する
助剤の種類や量などによって適宜決定する。

【００３７】得られたＰＰＳに滑剤等を添加してヘンシ
ェルミキサー等でブレンドし、押出機（好ましくは一段
以上のベント孔を有する押出機）に供給して２９０〜３
６０℃の温度で溶融混練して適当な口金から押出してＰ
ＰＳ樹脂組成物を得る。

【００３８】該組成物を溶融押出装置に供給し、該樹脂
組成物の融点以上（好ましくは２９０〜３６０℃）の温
度で溶融して、スリット状のダイから押し出し回転する
金属ドラム上でキャストするなどの方法で急冷して未延
伸、無配向のフィルムを得る。必要に応じて熱処理して
もよいが、熱処理の温度、時間を適宜制御してフィルム
の相対結晶化度を６〜３０にコントロールすることが好
ましい。

【００３９】二軸延伸フィルムにするには上記で得た未
延伸フィルムをロール群とテンターを用いる逐次二軸延
伸法、同時二軸延伸法等の方法を用いることができる。
延伸の条件は、８５〜１０５℃の温度で縦横各１．５〜
４．５倍の範囲の倍率で行うのが好ましい。このように
して得られたフィルムを１５％以下の制限下で熱処理す
る。熱処理の条件は２２０〜融点−５℃の範囲がフィル
ムの結晶化度を６〜３０％にコントロールする上でで好
ましい。該条件が２２０℃未満ではフィルムの結晶化度
が６以上にできず、加熱収縮率が大きくなる傾向であ
り、逆に融点−５℃を越えたり、融点以上になると結晶
化度が３０を越えフィルム機械特性が低下し本発明の目
的を達成しにくくなる。また延伸倍率が低く、熱処理温
度が融点−５℃以上になるとその傾向は大きくなり好ま
しくない。

【００４０】本発明のフィルムを成形してなるガスケッ
トは、上記フィルムを環状に形成するが、所望するガス
ケットの内径寸法に穴を開け、角または円筒状の正極ケ
ースの内径壁にフィットするような角または円筒状に成
形し、該成型品の角または円筒状の高さ方向を必要な寸
法に切断して得ることができる。ここで環状とは角また
は円形をいい、フィルムの穴開けや成形品の切断加工は
刃物を用いたり、パンチ、トムソン刃で代表されるプレ
ス打ち抜き法を用いてもよい。また、成形は真空、圧
縮、プレス等の周知の成形方法を用いることができる。
また成形時の温度は常温、加熱雰囲気どちらでもよい
が、ＰＰＳフィルムを用いる場合は９０℃〜２２０℃の
加熱成形が成形性の上で好ましい

【００４１】次に本発明の好ましい形態である正極金属
ケースとＰＰＳフィルムの一体型のガスケットの製法を
例示して説明する。

【００４２】まず、接着剤を介して金属箔と積層する方
法は、フィルムに接着剤を塗布して、環状（所望するガ
スケットの内径寸法）に穴を開ける。環状とは角形でも
円形でもよいが円形のものが一般的である。また穴を開
ける方法は刃物で所望する形に切り取ってもよいし、ト
ムソン刃に代表されるプレス打ち抜き法を用いてもよ
い。また接着剤はエポキシ系、シリコン系、ウレタン系
などの周知の硬化型接着剤、熱可塑型接着剤や粘着剤を
用いることができる。ＰＰＳフィルムの片面にガラス
棒、グラビアコート法、リバースコート法等の周知の方
法で接着剤を塗布し、必要に応じて乾燥する。次に金属
箔の片面に積層する。積層方法は、板状のプレスやプレ
スロール間で積層する。得られた積層体を必要に応じて
熱や紫外線等で硬化せしめる。接着剤の厚さは２０μｍ
以下が成形、打ち抜きの加工性や耐熱性、電気特性の面
で好ましい。また、接着剤を介さず、熱融着で金属箔と
積層する場合は、フィルムを所望する環状寸法に打ち抜
き、該フィルムの融点近傍の温度（非晶性フィルムでは
ガラス転移温度以上）で熱圧着する。積層の方法は、熱
板プレス法、ロールプレス法等を用いることができる
が、上記の接着剤塗布や熱融着に先がけてコロナ放電処
理やプラズマ処理、プライマー処理等の易接着を目的と
した表面処理を単一または組み合わせて行うことが金属
との接着性を向上せしめる上で好ましい。また、該フィ
ルムと金属箔の積層体において、予めフィルムまたは金
属箔を所望する外径寸法に切り取ったものであってもよ
い。

【００４３】このようにして得られた金属箔との積層体
を先に開けた環状部分の穴の寸法より大きくかつ同心で
同形の所望する寸法で打ち抜く。このようにして得られ
たものをフィルム面を内に、角または円筒状（正極ケー
ス）に成形して金属ケースと一体型のガスケットを製造
する。また、環状に穴を開けた高分子フィルムの穴の寸
法より大きくかつ同心、同形の形にフィルム面を内に成
形してから、該外形部分を打ち抜いてもよい。打ち抜く
方法は刃物で切り取ってもよいし、トムソン刃やパンチ
でプレスしてもよい。また成形の方法は真空、プレス、
圧縮等の方法を用いることができる。また成形は常温で
も熱雰囲気下でもよい。

【００４４】かくして得られた本発明のガスケットは、
フィルムと金属箔との積層から打ち抜き、成型加工まで
１つの工程でできるため、ガスケットにバラツキがなく
精度がよく、作業性がよいことから、超薄型リチウム電
池にでも容易に適用できる。また、フィルム、金属箔の
連続品を連続的に加工できるため大量生産にも適してい
る。

【００４５】［特性の評価方法］次に本発明の記述に用
いた、特性の評価方法および評価の基準を述べる。 （１）熱収縮率 １５０℃の温度でＪＩＳＣ２１５１に準じて測定した。
表示は長手方向、幅方向の大きい方の数値で行った。

【００４６】（２）ケースの変形性 ガスケットと正極ケース一体品の端部の反りを顕微鏡
（１０倍）で確認し、次の基準で評価した。 ○：全く反りはない。 △：少し反りはあるが、実用上問題ないレベル。 ×：反りが大きく、機能に問題あるレベル。

【００４７】（３）ガスケットのキズ ガスケットと正極ケース一体品のフィルム部分のキズを
顕微鏡で観察して、次の基準で評価した。 ○：支障になるキズはまったくない。 △：フィルムの変形部分に少しキズがあるが絶縁性等の
機能には問題ないレベル。 ×：フィルムの変形部分にキズまたは破れがありキズの
深さとフィルム厚みから絶縁性等の機能に問題あるレベ
ル。

【００４８】（４）ＰＰＳフィルム厚さと金属箔の厚さ
比（Ａ／Ｂ） ガスケット作成後、その断面を顕微鏡で観察して測定し
た。

【００４９】（５）フィルムの相対結晶化度 広角Ｘ線にて、各試料の回折プロフィルより、（２０
０）ピークの最大強度（Ｉ₂₀₀）と２θ＝２５の強度
（Ｉ₂₅）を内部標準値として測定し両者の比を相対結晶
化度（Ｉ₂₀₀／Ｉ₂₅）と定義した。

【００５０】（６）成形性 ガスケットに成形後、フィルムの表面を顕微鏡で観察し
て、フィルムのクラック状態を下記の基準で評価した。 ○：クラックはまったくない。 △：少しクラックが発生している ×：絶縁性に悪影響を与えるレベルのクラックが発生し
ている。

【００５１】（７）電池への挿入テスト 下記の方法で電池を作成（電解液は使用しなかった。）
し、下記評価基準で判定した。正極剤としてＬｉ、Ｎｉ
Ｏ₂を用い、Ａｌの粉末を導電剤（アセチルブラック粉
末）、結着剤（ポリテトラフロロエチレン）とともに混
合、成形して厚さ０．５ｍｍ、直径１０ｍｍとした。負
極は金属リチウムを用いた。また、封口板にはＳＵＳ製
のものを準備した。セパレーターは微孔製ＰＰを用い
た。

【００５２】本発明のガスケットを使用した電池は、封
口板に金属リチウムを圧着し、該金属リチウム上にセパ
レーター、正極剤を配置し、ガスケットと一体化した正
極ケースに収納した後、正極ケースを適度にかしめて電
池を作成した。

【００５３】一方、本発明の第１形態のガスケットおよ
び従来法で製造したガスケットは、封口板に金属リチウ
ムを圧着し、ガスケットを挿入して金属リチウムの上に
セパレーター、正極剤を順に配置した後、正極ケースに
収納して該ケースを適度にかしめて電池を作成した。 ○：ガスケットの位置のずれ等は全くなく、作業性にま
ったく問題ない。 △：ガスケットの位置ずれ等が時々発生し、作業性が悪
いときがある。 ×：位置ずれが発生したり、作業性が悪く挿入にかなり
の時間を要する。

【００５４】（８）フィルムの融点 ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ社製のＤＳＣ−２型示差走査
型熱量計にて不活性ガス雰囲気中で下記条件にて測定し
た。 サンプル重量 ： ５ｍｇ 昇温速度 ： １０℃／ｍｉｎ

【００５５】（９）耐熱性 上記（７）の方法で電池を作成し、１００℃の温度で４
００時間エージングした後、電池からガスケットを取り
出し、下記の基準で評価した。 ○：変色なし、手で曲げて、エージング前のガスケット
と同様の強度がある。 △：変色は少しあるが、手で曲げても割れないレベル。 ×：変色が激しく、手で曲げると割れるレベル。

【００５６】

【実施例】次の本発明を実施例を挙げて詳細に説明す
る。 実施例１ （１）ＰＰＳ原料の準備 ＰＰＳポリマーとして、東レ（株）製Ｔ１８８０（３２
０℃のメルトフロー７０、融点２８８℃）の粉末を用
い、平均粒径１μｍの炭酸カルシウム粒子を０．５重量
％をヘンシェルミキサーでブレンドした。さらに該ポリ
マーを３０ｍｍ孔径の二軸押出機に供給し、３２０℃の
温度で２ｍｍ径の円形ダイからガット状押出し成形し水
冷した後カッターで３ｍｍ長に切断した。

【００５７】（２）ＰＰＳフィルムの製造 （１）で得られたＰＰＳ原料を１８０℃の温度で３時間
乾燥した後、さらに１５０℃の温度で５時間乾燥し、４
０ｍｍ孔径のエクストルーダーで３２０℃の温度で押し
出し、６００ｍｍ幅でリップ間隙３ｍｍの口金でシート
状に成形した後３０℃の温度に制御した金属ドラムでキ
ャストして厚さ２０００μｍＰＰＳ未延伸フィルムを得
た。得られた未延伸シートを逐次二軸延伸法で長手方向
に３．９倍、幅方向に３．５倍延伸した。延伸温度は、
長手方向、幅方向とも９９℃であった。さらに幅方向に
延伸したテンターに後続する熱処理ゾーンで熱処理し
た。熱処理温度は２７０℃の条件であった。また、幅方
向のリラックス率は５％とした。得られたフィルムの厚
さは１００μｍであった。また相対結晶化度は１２であ
った。

【００５８】（３）電池用ガスケットの作成 上記で得られたフィルムの片面に６０００Ｊ／ｍ²のコ
ロナ放電処理を施した。次に該表面処理面に下記の接着
剤を硬化後で１０μｍの厚さになるよう調整して設け
た。接着剤の塗布方法はグラビアロールコータを用い
た。また接着剤の乾燥は１２０℃の温度で１分間とし
た。 接着剤：東洋モートン社製 アドコート７６Ｐ１（ポリ
ウレタン系接着剤） 主剤／硬化剤＝１００／２ 調合した接着剤濃度＝２７％（溶剤：酢酸エチル）

【００５９】この接着剤付きフィルムを直径１２ｍｍの
円形にパンチで打ち抜き、該フィルムの中央部が直径１
２ｍｍの寸法に打ち抜かれたフィルムを得た。該フィル
ムに１００μｍのＳＵＳ箔を温度１２０℃、圧力１ｋｇ
／ｃｍ²の条件で熱板プレスで積層し、６０℃の温度で
２４時間の条件で熱硬化せしめた。得られた積層体は中
央に直径１２ｍｍの部分がフィルムのない金属との積層
体である。

【００６０】該積層体を上記フィルムのない直径１２ｍ
ｍの円の同心円状に直径１６ｍｍになるようトムソン打
ち抜き機で打ち抜き加工した。さらに、圧力成型機で位
置合わせしてフィルム面を内にして高さ２ｍｍ、径１
５．５ｍｍの円筒状になるよう成形した。かくして得ら
れたガスケットは、外径１５．５ｍｍ、高さ２ｍｍの正
極ケース一体型であった（ガスケット−１とする。）。

【００６１】比較例１ 実施例１で得られたＰＰＳフィルムを内径１２ｍｍ、外
径１６ｍｍのドーナツ型のガスケットに打ち抜いた。打
ち抜きに用いた方法はトムソン打ち抜き機である（ガス
ケット−２）。また、正極ケースは実施例１で使用した
ＳＵＳ箔を外径１６ｍｍの円形に打ち抜いた。比較例１
の方法は、ガスケットと正極ケースを別々に作成（両者
一体型ではない）し、電池を組む時に別々に組み込まれ
る。

【００６２】実施例２ 高分子フィルムとして１００μｍ厚さ未延伸ＰＰフィル
ム（東レ（株）製トレファンＮＯ：融点１６３℃）を使
用した。該フィルムの片面に６０００Ｊ／ｍ²のコロナ
放電処理を施した。また、ガスケットの製造方法は実施
例１の方法を用いた（ガスケット−３）。

【００６３】比較例２ 実施例２で用いたＰＰフィルムで、比較例１の方法でガ
スケットおよび正極ケースを作成した（ガスケット−
４）。

【００６４】実施例３ 実施例１の方法でフィルムに穴が明いた金属との積層フ
ィルムの穴の部分を内にして位置をあわせて実施例１と
同様に円筒状に成形して、外径が１５．５ｍｍの部分を
切り取って実施例１と同じ寸法のガスケット（ガスケッ
ト−５）を得た。

【００６５】（評価）実施例１および２、３、比較例１
および２、３の評価の結果を表１、表２、表３に示す。
実施例１、２の本発明のガスケットは正極ケースと一体
型であるためガスケットの位置ずれはなく、精度よく、
かつ作業性よく電池が組み立てられた。しかし、比較例
１、２は、ガスケットと正極ケースを別々に作成し、別
々に組み込まれるため、電池組立時のガスケットのずれ
が生じ易く、作業性がかなり悪かった。また、実施例３
は打ち抜き加工と成形加工を実施例１の逆にしたもので
あるが、実施例１と全く同じ特性、および電池への挿入
の作業性がよいのガスケットが得られる。

【００６６】実施例４〜６ 実施例１の方法で厚さが４５μｍ、７５μｍ、１２５μ
ｍのＰＰＳフィルムを作成した。またＳＵＳ箔として
は、１５０μｍ、５０μｍ、２５μｍを準備し、下記の
組み合わせで実施例１の方法でガスケットを作成した。 ガスケット−６：ＰＰＳ４５μｍ ／ＳＵＳ１５０μｍ ガスケット−７：ＰＰＳ７５μｍ ／ＳＵＳ ５０μｍ ガスケット−８：ＰＰＳ１２５μｍ／ＳＵＳ ２５μｍ （評価）実施例４〜６のガスケットの評価結果を表１、
表２、表３に示す。高分子フィルムの厚みと金属箔の積
層厚み比（Ａ／Ｂ）が０．３未満では正極ケースとの一
体成形時の力や成型用金型にぶつかった時にキズが入
り、フィルム厚みが薄い分だけ電気絶縁性が問題になり
やすい。逆に、該比率が５を越えるとフィルム基材の熱
収縮率や熱膨張率等の寸法変化が金属箔の剛性に勝ち、
該ケースが変形しやすくなる。該積層厚み比は０．３〜
５の範囲が本発明を効果的に発揮する点で特に好まし
い。

【００６７】実施例７ 実施例１の方法でＰＰＳフィルムを製造した。このと
き、熱処理温度を２１０℃で製造した。このときのフィ
ルムの相対結晶化度は５．６であった。また、ガスケッ
トは実施例１の方法で行った（ガスケット−９）

【００６８】実施例８ 実施例１の方法でＰＰＳフィルムを製造した。このとき
の熱処理温度を２８７℃にした。得られたフィルムの相
対結晶化度は３３であった。またガスケットの作成は実
施例１の方法を用いた（ガスケット−１０）。

【００６９】（評価）実施例１、実施例７、８の３種類
のガスケットの評価結果を表１、表２、表３に示す。本
発明でいうＰＰＳフィルムの相対結晶化度が６〜３０の
範囲が特に好ましいことがわかる。すなわち、相対結晶
化度が５．６である実施例７のガスケット−９はＰＰＳ
フィルムの熱収縮率が大きいため、正極ケースに一体成
形品に熱が加わると該ケース自体が変形しやすい傾向に
ある。また逆に実施例８のようにＰＰＳフィルムの相対
結晶化度が３０を越えるとＰＰＳフィルムが脆く、一体
成形時にクラックが発生したり、キズがつきやすくなる
傾向にある。

【００７０】実施例９ ポリプロピレンポリマにエチレン−プロピレン共重合体
（エチレン混率３モル％）を使用して周知の方法で未延
伸のＰＰフィルム（厚さ：１００μｍ）を得た。このフ
ィルムの融点は１４８℃であった。該フィルムを用いて
実施例２の方法でガスケットを作成した（ガスケット−
１１）。

【００７１】（評価）実施例２のガスケットの特性と比
較した実施例９の評価結果を表１、表２、表３に示す。
ＰＰフィルムを用いたガスケットは該フィルムの融点が
１５０℃以下であるため耐熱性に乏しく、電気絶縁の信
頼性、電池内容物の機密性の維持が低下する傾向にあ
る。

【００７２】実施例１０ 実施例１のフィルムを用い、フィルムに直径１２ｍｍの
円形の穴を開けた。該フィルムの円形の穴と同心円で外
径が１５．３ｍｍ、高さ２ｍｍの円筒形に成形した。成
形方法はプレス成形で温度は２００℃であった。該外径
寸法に切り取って得られたガスケット（フィルムの成形
ガスケット）をガスケット−１２とする。

【００７３】（評価）実施例１１のガスケットの評価結
果を表１、表２、表３に示す。実施例１０は本発明のガ
スケットの第１の形態である。本発明の第２の形態のガ
スケットに比べ電池への挿入性は若干難があるが、比較
例１、２のガスケットに比べると位置合わせが簡単で精
度が高く、作業性もよかった。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】

【００７６】

【表３】

【００７７】

【発明の効果】本発明は以上の構成としたため、すなわ
ち絶縁材となるガスケットを成形化または正極の金属ケ
ースを一体化したため、電池の組み込み時の精度が向上
するとともに作業性が向上し、特に薄型の電池に最適な
ガスケットが提供できた。また、ガスケットと正極金属
ケースと一体成形加工で製造した場合連続で精度がよい
ガスケットができ、大量生産にも対応できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒目 泰一 岐阜県安八郡神戸町大字安次900番地の１ 東レ株式会社岐阜工場内 (72)発明者 土居 滝男 大阪府吹田市吹東町67−１ 株式会社松本 製作所内 Ｆターム(参考） 5H011 AA09 CC06 FF02 GG02 HH02 HH08 HH13 JJ03 KK00 KK01 KK04 5H024 AA02 AA03 AA06 AA07 AA11 AA12 BB04 BB14 CC03 DD02 DD04 EE01 EE09 HH00 HH11 HH13 HH15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を構成する正極と負極の絶縁に用い
   られるガスケットにおいて、該ガスケットが高分子フィ
   ルムの成形体からなることを特徴とする電池用ガスケッ
   ト。
2. 【請求項２】 高分子フィルムと正極の金属ケースとが
   一体化してなることを特徴とする、請求項１に記載の電
   池用ガスケット。
3. 【請求項３】 高分子フィルムがポリプロピレンフィル
   ムであることを特徴とする、請求項１または２に記載の
   電池用ガスケット。
4. 【請求項４】 ポリプロピレンフィルムの融点が１５０
   ℃以上であることを特徴とする、請求項３に記載の電池
   用ガスケット。
5. 【請求項５】 高分子フィルムがポリフェニレンスルフ
   ィドフィルムであることを特徴とする、請求項１または
   ２に記載の電池用ガスケット。
6. 【請求項６】 ポリフェニレンスルフィドフィルムの相
   対結晶化度が６〜３０であることを特徴とする、請求項
   ５に記載の電池用ガスケット。
7. 【請求項７】 電池が小型リチウム電池であることを特
   徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の電池用ガス
   ケット。
8. 【請求項８】 中央部に穴を開け環状に形成した高分子
   フィルムと金属箔とを貼り合わせてなる積層体を、前記
   穴より大きくかつ同心、同形に切り落としてから成形す
   ることにより、または前記穴より大きくかつ同心、同形
   の外形にして成形した後に該外形に沿って切り落とすこ
   とにより、正極の金属ケースと一体型のガスケットを製
   造することを特徴とする、請求項２〜７のいずれかに記
   載の電池用ガスケットの製造方法。