JP2000285954A - ラミネート外装体を用いた薄型電池の製造方法 - Google Patents
ラミネート外装体を用いた薄型電池の製造方法Info
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 封止部分の溶着を確実に行うことにより、封
止不良の発生を低減し、電池の保存特性を向上させるラ
ミネート外装体を備えた薄型電池の製造方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 ラミネート外装体を構成する工程と、発
電要素を収容した後、ラミネート外装体の一方端開口部
に発電要素の正負極集電端子を挟み込んで、封止する工
程と、前記ラミネート外装体の他方端開口部から混合物
を注入する工程と、前記ラミネート外装体の他方端開口
部の少なくとも一部分にガス排出口を形成し、それ以外
の部分を封止する工程と、前記混合物を重合させる工程
と、前記発電要素を充放電して、発生したガスを前記ガ
ス排出口から排出する工程と、前記ガス排出口を溶着に
より封止する工程とを備えた。
止不良の発生を低減し、電池の保存特性を向上させるラ
ミネート外装体を備えた薄型電池の製造方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 ラミネート外装体を構成する工程と、発
電要素を収容した後、ラミネート外装体の一方端開口部
に発電要素の正負極集電端子を挟み込んで、封止する工
程と、前記ラミネート外装体の他方端開口部から混合物
を注入する工程と、前記ラミネート外装体の他方端開口
部の少なくとも一部分にガス排出口を形成し、それ以外
の部分を封止する工程と、前記混合物を重合させる工程
と、前記発電要素を充放電して、発生したガスを前記ガ
ス排出口から排出する工程と、前記ガス排出口を溶着に
より封止する工程とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄型電池の製造方
法に関し、特に金属層と樹脂層からなるラミネート外装
体を備えた薄型電池の製造方法に関する。
法に関し、特に金属層と樹脂層からなるラミネート外装
体を備えた薄型電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属層と樹脂層とからなるラミネ
ート外装体を用いた薄型電池は、このラミネート外装体
内に発電要素を挿入し、電解液を充填して、ラミネート
外装体の周縁を熱溶着で封止することにより製造され
る。ラミネート外装体は、その外周封止部を加圧して加
熱すると、外周封止部分において、積層されたラミネー
ト外装体の内面に位置する樹脂層同士が溶融して溶着さ
れ、封止することが可能となる。
ート外装体を用いた薄型電池は、このラミネート外装体
内に発電要素を挿入し、電解液を充填して、ラミネート
外装体の周縁を熱溶着で封止することにより製造され
る。ラミネート外装体は、その外周封止部を加圧して加
熱すると、外周封止部分において、積層されたラミネー
ト外装体の内面に位置する樹脂層同士が溶融して溶着さ
れ、封止することが可能となる。
【０００３】しかしながら、プレポリマー等を注入し、
重合によりゲル状電解質とする場合には、ラミネート外
装体の外周封止部分には、ゲル状電解質等が付着してお
り、熱溶着でも確実に封止できないことがある。
重合によりゲル状電解質とする場合には、ラミネート外
装体の外周封止部分には、ゲル状電解質等が付着してお
り、熱溶着でも確実に封止できないことがある。
【０００４】即ち、ラミネート外装体の外周封止部分に
ゲル状電解質が付着していると、熱溶着時、このゲル状
電解質を十分に除去することはできずに、外周封止部分
の溶着面にゲル状電解質を挟んだまま封止することにな
り、この部分は溶着することができず、その結果、封止
できていない個所が存在することになる。
ゲル状電解質が付着していると、熱溶着時、このゲル状
電解質を十分に除去することはできずに、外周封止部分
の溶着面にゲル状電解質を挟んだまま封止することにな
り、この部分は溶着することができず、その結果、封止
できていない個所が存在することになる。
【０００５】また、ラミネート外装体を作製する際に、
１枚のラミネート体の一端部の内面樹脂層と他端部の外
面樹脂層とを積層し溶着した場合、ラミネート外装体の
未封止部分の開口端部の一部には、前記積層された溶着
部分が存在することになる。そして、注入の後にローラ
ー等でその開口端部全体を加圧しても、前記積層された
溶着部分と、その他の部分ではラミネート外装体の厚み
が異なり、この厚みの相違による段差が生じるため、ロ
ーラー等で全てのゲル状電解質を絞り出して除去するこ
とはできない。
１枚のラミネート体の一端部の内面樹脂層と他端部の外
面樹脂層とを積層し溶着した場合、ラミネート外装体の
未封止部分の開口端部の一部には、前記積層された溶着
部分が存在することになる。そして、注入の後にローラ
ー等でその開口端部全体を加圧しても、前記積層された
溶着部分と、その他の部分ではラミネート外装体の厚み
が異なり、この厚みの相違による段差が生じるため、ロ
ーラー等で全てのゲル状電解質を絞り出して除去するこ
とはできない。
【０００６】以上のように、従来の薄型電池の製造方法
では、封止部分を確実に溶着することができず、封止部
分から電池外部の水分等が電池内部に侵入することによ
り、電池の保存特性が劣化するという問題があった。
では、封止部分を確実に溶着することができず、封止部
分から電池外部の水分等が電池内部に侵入することによ
り、電池の保存特性が劣化するという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を鑑み、薄型電池の封止部分を確実に溶着することに
より、電池の保存特性が向上する薄型電池の製造方法を
提供するものである。
点を鑑み、薄型電池の封止部分を確実に溶着することに
より、電池の保存特性が向上する薄型電池の製造方法を
提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のラミネート外装
体を用いた薄型電池の製造方法は、金属層と樹脂層から
なるラミネート体の両端部近傍を積層して樹脂層同士を
溶着して、発電要素を収納する空間を有するラミネート
外装体を構成する工程と、前記ラミネート外装体に発電
要素を収容した後、ラミネート外装体の一方端開口部に
発電要素の正負極集電端子を挟み込んで、溶着により封
止する工程と、前記ラミネート外装体の他方端開口部か
らプレポリマーと溶媒と電解質からなる混合物を注入す
る工程と、前記ラミネート外装体の他方端開口部の少な
くとも一部分にガス排出口を形成し、それ以外の部分を
溶着により封止する工程と、前記混合物を重合させる工
程と、前記発電要素を充放電して、発生したガスを前記
ガス排出口から排出する工程と、前記ガス排出口の封止
面に付着する付着物を除去する工程と、前記ガス排出口
を溶着により封止する工程とを備えたことを特徴とす
る。
体を用いた薄型電池の製造方法は、金属層と樹脂層から
なるラミネート体の両端部近傍を積層して樹脂層同士を
溶着して、発電要素を収納する空間を有するラミネート
外装体を構成する工程と、前記ラミネート外装体に発電
要素を収容した後、ラミネート外装体の一方端開口部に
発電要素の正負極集電端子を挟み込んで、溶着により封
止する工程と、前記ラミネート外装体の他方端開口部か
らプレポリマーと溶媒と電解質からなる混合物を注入す
る工程と、前記ラミネート外装体の他方端開口部の少な
くとも一部分にガス排出口を形成し、それ以外の部分を
溶着により封止する工程と、前記混合物を重合させる工
程と、前記発電要素を充放電して、発生したガスを前記
ガス排出口から排出する工程と、前記ガス排出口の封止
面に付着する付着物を除去する工程と、前記ガス排出口
を溶着により封止する工程とを備えたことを特徴とす
る。
【０００９】上記本発明の製造方法では、プレポリマー
と溶媒と電解質からなる混合物を注入した後、ラミネー
ト外装体の他方端開口部の少なくとも一部分にガス排出
口を形成する。
と溶媒と電解質からなる混合物を注入した後、ラミネー
ト外装体の他方端開口部の少なくとも一部分にガス排出
口を形成する。
【００１０】上記混合物は、重合前では比較的流動性が
あるので、たとえ、ラミネート外装体の他方端開口部の
封止面に付着していたとしても、溶着時の加圧力によっ
て、この混合物を絞り出すことが可能である。
あるので、たとえ、ラミネート外装体の他方端開口部の
封止面に付着していたとしても、溶着時の加圧力によっ
て、この混合物を絞り出すことが可能である。
【００１１】しかしながら、この混合物が重合してゲル
状電解質となった場合、封止面にはゲル状電解質が強固
に付着することになり、溶着時の加圧力だけでは、この
ゲル状電解質を十分に除去することはできない。
状電解質となった場合、封止面にはゲル状電解質が強固
に付着することになり、溶着時の加圧力だけでは、この
ゲル状電解質を十分に除去することはできない。
【００１２】したがって、本発明の製造方法は、上記混
合物を注入した後、この混合物を重合する前にラミネー
ト外装体の他方端開口部の少なくとも一部分にガス排出
口を設けて、それ以外の他方端開口部の個所を溶着する
ことによって、その部分を確実に封止することができ
る。
合物を注入した後、この混合物を重合する前にラミネー
ト外装体の他方端開口部の少なくとも一部分にガス排出
口を設けて、それ以外の他方端開口部の個所を溶着する
ことによって、その部分を確実に封止することができ
る。
【００１３】そして、上記混合物を重合し、発電要素を
充放電して、発生したガスをガス排出口から排出した
後、ガス排出口に付着しているゲル状電解質をローラー
等で絞り出して除去することにより、ガス排出口の溶着
が確実に行える。
充放電して、発生したガスをガス排出口から排出した
後、ガス排出口に付着しているゲル状電解質をローラー
等で絞り出して除去することにより、ガス排出口の溶着
が確実に行える。
【００１４】ここで、ラミネート外装体の他方端開口部
は、少なくとも一部分をガス排出口として、溶着せずに
残している。
は、少なくとも一部分をガス排出口として、溶着せずに
残している。
【００１５】この理由は、発電要素を初回充放電した時
に、電極と溶媒との反応により大量のガスを発生するの
で、この発生したガスを電池外部に放出する必要がある
からである。
に、電極と溶媒との反応により大量のガスを発生するの
で、この発生したガスを電池外部に放出する必要がある
からである。
【００１６】このガス排出口がなければ、僅かな電池内
圧の上昇によって変形するようなラミネート外装体を用
いた薄型電池では、電池内部で発生したガスによって電
池自体が膨れエネルギー密度が低下すると共に、本来の
電池性能を発揮できなくなるという問題を生じるからで
ある。。
圧の上昇によって変形するようなラミネート外装体を用
いた薄型電池では、電池内部で発生したガスによって電
池自体が膨れエネルギー密度が低下すると共に、本来の
電池性能を発揮できなくなるという問題を生じるからで
ある。。
【００１７】したがって、本発明は初回に発生するガス
を排出するために、敢えて、ガス排出口をラミネート外
装体の他方端開口部の少なくとも一部分に設けているの
である。
を排出するために、敢えて、ガス排出口をラミネート外
装体の他方端開口部の少なくとも一部分に設けているの
である。
【００１８】なお、上記説明では、混合物を重合させた
後、発電要素を充放電しているが、発電要素を充放電し
て、ガスを排出した後、混合物を重合しても同様の効果
を得ることができる。
後、発電要素を充放電しているが、発電要素を充放電し
て、ガスを排出した後、混合物を重合しても同様の効果
を得ることができる。
【００１９】そして、ガス排出口に付着している付着物
（ゲル状電解質）を除去する工程により、ガス排出口の
溶着を確実に行えるものである。
（ゲル状電解質）を除去する工程により、ガス排出口の
溶着を確実に行えるものである。
【００２０】また、請求項２の本発明では、ガス排出口
全体は、前記ラミネート外装体の両端部を積層した溶着
部分が位置する以外の部分、あるいは、前記ラミネート
外装体の両端部を積層した溶着部分が位置する部分に設
けているので、このガス排出口の封止面全体には、段差
がなく、ローラー等でより確実に付着物を除去すること
ができる。
全体は、前記ラミネート外装体の両端部を積層した溶着
部分が位置する以外の部分、あるいは、前記ラミネート
外装体の両端部を積層した溶着部分が位置する部分に設
けているので、このガス排出口の封止面全体には、段差
がなく、ローラー等でより確実に付着物を除去すること
ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１〜図
５に基づいて、以下に説明する。
５に基づいて、以下に説明する。
【００２２】図１は本発明の製造方法により作製した薄
型電池の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視部分断面
図、図３は本発明の実施の形態に係る薄型電池に用いる
ラミネート外装体の断面の模式図、図４は本発明の実施
の形態に係る薄型電池のガス排出口形成時の状態を示す
説明図、図５は本発明の実施の形態に係る薄型電池の除
去工程と封止工程を示す説明図である。
型電池の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視部分断面
図、図３は本発明の実施の形態に係る薄型電池に用いる
ラミネート外装体の断面の模式図、図４は本発明の実施
の形態に係る薄型電池のガス排出口形成時の状態を示す
説明図、図５は本発明の実施の形態に係る薄型電池の除
去工程と封止工程を示す説明図である。
【００２３】本発明の製造方法により作製した薄型電池
は、正極と、負極と、正負極間を離間するポリエチレン
微多孔膜からなるセパレータを介した発電要素６と、金
属層の両側に樹脂層を備えたラミネート外装体１とから
なる。図２に示すように、外装体１からなる収納空間に
発電要素６を配置しており、この収納空間は、図１に示
すように、外装体の上下端と中央部とをそれぞれ封止部
２ａ、２ｂ、２ｃで封口することにより形成されてい
る。なお、封止部２ｂは、ラミネート体の一端部内面の
樹脂層と他端部内面の樹脂層とを積層して熱溶着し、こ
の溶着部分を折り返すことによってラミネート外装体表
面に重なり合わせ、外装体の中央部にこの溶着部分を位
置させている。
は、正極と、負極と、正負極間を離間するポリエチレン
微多孔膜からなるセパレータを介した発電要素６と、金
属層の両側に樹脂層を備えたラミネート外装体１とから
なる。図２に示すように、外装体１からなる収納空間に
発電要素６を配置しており、この収納空間は、図１に示
すように、外装体の上下端と中央部とをそれぞれ封止部
２ａ、２ｂ、２ｃで封口することにより形成されてい
る。なお、封止部２ｂは、ラミネート体の一端部内面の
樹脂層と他端部内面の樹脂層とを積層して熱溶着し、こ
の溶着部分を折り返すことによってラミネート外装体表
面に重なり合わせ、外装体の中央部にこの溶着部分を位
置させている。
【００２４】さらに、正極は正極集電端子３に、負極は
負極集電端子４にそれぞれ接続され、電池内部で生じた
化学エネルギーを電気エネルギーとして外部へ取り出し
得るようになっており、封止部２ａに挟まれて溶着して
いる。ここで、各集電端子を単に封止部２ａで挟んで溶
着するだけでは、確実に集電端子の回りを溶着できない
ので、各集電端子には予め変性ポリプロピレン５を付着
させておき、この変性ポリプロピレン５を介して溶着さ
せることにより、強固に溶着できる。
負極集電端子４にそれぞれ接続され、電池内部で生じた
化学エネルギーを電気エネルギーとして外部へ取り出し
得るようになっており、封止部２ａに挟まれて溶着して
いる。ここで、各集電端子を単に封止部２ａで挟んで溶
着するだけでは、確実に集電端子の回りを溶着できない
ので、各集電端子には予め変性ポリプロピレン５を付着
させておき、この変性ポリプロピレン５を介して溶着さ
せることにより、強固に溶着できる。
【００２５】また、金属層の両側に樹脂層を備えたラミ
ネート外装体の具体的な構造は、図３に示すようにポリ
プロピレン層１ａ（約４０μｍ）、変性ポリプロピレン
層１ｂ（約２μｍ）、アルミニウム層１ｃ（約３０μ
ｍ）、ウレタン系接着剤層１ｄ（約２μｍ）、ナイロン
層１ｅ（約２５μｍ）、ウレタン系接着剤層１ｆ（約２
μｍ）、ポリエチレンテレフタレート層１ｇ（約１２μ
ｍ）を順次積層してなる７層構造である。
ネート外装体の具体的な構造は、図３に示すようにポリ
プロピレン層１ａ（約４０μｍ）、変性ポリプロピレン
層１ｂ（約２μｍ）、アルミニウム層１ｃ（約３０μ
ｍ）、ウレタン系接着剤層１ｄ（約２μｍ）、ナイロン
層１ｅ（約２５μｍ）、ウレタン系接着剤層１ｆ（約２
μｍ）、ポリエチレンテレフタレート層１ｇ（約１２μ
ｍ）を順次積層してなる７層構造である。
【００２６】上記構造の薄型電池を、以下のようにして
作製した。
作製した。
【００２７】先ず、正極活物質としてのＬｉＣｏＯ
2と、導電剤としてのアセチレンブラック及びグラファ
イトと、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）とを重量比で、９０：２：３：５の割合で混合して
正極合剤とし、この正極合剤をアルミニウムからなる集
電体の両面に塗布し、乾燥、圧延して正極を作製した。
2と、導電剤としてのアセチレンブラック及びグラファ
イトと、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）とを重量比で、９０：２：３：５の割合で混合して
正極合剤とし、この正極合剤をアルミニウムからなる集
電体の両面に塗布し、乾燥、圧延して正極を作製した。
【００２８】負極活物質としての天然黒鉛と、結着剤と
してのＰＶｄＦとを重量比で、９０：１０の割合で混合
して負極合剤とし、この負極合剤を銅からなる集電体の
両面に塗付し、乾燥、圧延して負極を作製した。
してのＰＶｄＦとを重量比で、９０：１０の割合で混合
して負極合剤とし、この負極合剤を銅からなる集電体の
両面に塗付し、乾燥、圧延して負極を作製した。
【００２９】上記正極、負極にそれぞれ正極集電端子３
及び負極集電端子４を取り付けた後、正負極をポリエチ
レン製微多孔膜のセパレータを介して渦巻状に巻回し、
上下から圧延することにより、断面楕円形状の発電要素
６を作製した。
及び負極集電端子４を取り付けた後、正負極をポリエチ
レン製微多孔膜のセパレータを介して渦巻状に巻回し、
上下から圧延することにより、断面楕円形状の発電要素
６を作製した。
【００３０】次いで、図４に示すようにラミネート体の
一端部内面の樹脂層と他端部内面の樹脂層とを積層して
熱溶着し、この溶着部分を折り返すことによってラミネ
ート外装体表面に重なり合わせ、外装体の中央部にこの
溶着部分を位置させて、筒状のラミネート外装体を作製
した。この封止幅は１０ｍｍとし、この封止個所を封止
部２ｂとする。
一端部内面の樹脂層と他端部内面の樹脂層とを積層して
熱溶着し、この溶着部分を折り返すことによってラミネ
ート外装体表面に重なり合わせ、外装体の中央部にこの
溶着部分を位置させて、筒状のラミネート外装体を作製
した。この封止幅は１０ｍｍとし、この封止個所を封止
部２ｂとする。
【００３１】このラミネート外装体１に前記発電要素６
を収納し、ラミネート外装体の一方端開口部から正極集
電端子３及び負極集電端子４が突出するように配置し、
溶着した。この封止部を封止部２ａとする。尚、この封
止幅は５ｍｍとする。また、各集電端子が封止部２ａで
挟まれる個所には、予め変性ポリプロピレンを付着さ
せ、この部分における溶着力を強化させた。
を収納し、ラミネート外装体の一方端開口部から正極集
電端子３及び負極集電端子４が突出するように配置し、
溶着した。この封止部を封止部２ａとする。尚、この封
止幅は５ｍｍとする。また、各集電端子が封止部２ａで
挟まれる個所には、予め変性ポリプロピレンを付着さ
せ、この部分における溶着力を強化させた。
【００３２】次いで、ラミネート外装体の他方端開口部
から、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボ
ネート（ＤＥＣ）とが体積比３：７の割合で混合された
混合溶媒に、混合電解質としてＬｉＰＦ6とＬｉＮ（Ｃ2
Ｆ5ＳＯ2）2とがモル比５：９５の割合で溶解された電
解液と、プレポリマーとしてのポリエチレングリコール
ジアクリレートとが体積比７：１の割合で混合された混
合物に、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリ
ルを２０００ｐｐｍ混入したプレポリマー組成物を注入
した。
から、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボ
ネート（ＤＥＣ）とが体積比３：７の割合で混合された
混合溶媒に、混合電解質としてＬｉＰＦ6とＬｉＮ（Ｃ2
Ｆ5ＳＯ2）2とがモル比５：９５の割合で溶解された電
解液と、プレポリマーとしてのポリエチレングリコール
ジアクリレートとが体積比７：１の割合で混合された混
合物に、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリ
ルを２０００ｐｐｍ混入したプレポリマー組成物を注入
した。
【００３３】なお、重合開始剤としてアゾビスイソブチ
ロニトリルを添加しているが、重合開始剤なしで重合で
きるプレポリマーを用いれば、特に重合開始剤は必要な
い。
ロニトリルを添加しているが、重合開始剤なしで重合で
きるプレポリマーを用いれば、特に重合開始剤は必要な
い。
【００３４】そして、ラミネート外装体の他方端開口部
の端から１０ｍｍを溶着せずに残してガス排出口７ａと
し、残りの個所を溶着して封止する。なお、このガス排
出口７ａ全体は、ラミネート外装体の両端部を積層した
溶着部分が位置する以外の部分に存在している。
の端から１０ｍｍを溶着せずに残してガス排出口７ａと
し、残りの個所を溶着して封止する。なお、このガス排
出口７ａ全体は、ラミネート外装体の両端部を積層した
溶着部分が位置する以外の部分に存在している。
【００３５】次いで、ラミネート外装体内に注入したプ
レポリマー組成物に熱を加えることにより、重合させ、
ゲル状電解質とした。
レポリマー組成物に熱を加えることにより、重合させ、
ゲル状電解質とした。
【００３６】次いで、ラミネート外装体内の発電要素を
充放電し、発生するガスをガス排出口から排出した。
充放電し、発生するガスをガス排出口から排出した。
【００３７】そして、図５に示すように、ガス排出口７
ａに付着しているゲル状電解質をローラー８で絞り出
し、ガス排出口７ａの封止を熱溶着装置９により溶着し
て封止し、完成電池とした。
ａに付着しているゲル状電解質をローラー８で絞り出
し、ガス排出口７ａの封止を熱溶着装置９により溶着し
て封止し、完成電池とした。
【００３８】ここで、筒状にラミネート外装体を形成す
る方法としては、ラミネート外装体の一端部内面の樹脂
層と他端部内面の樹脂層とを積層して熱溶着し、この溶
着部分を折り返すことによってラミネート外装体表面に
重なり合わせる他に、ラミネート外装体の一端部内面の
樹脂層と他端部外面の樹脂層とを重なり合わせて積層し
て熱溶着することも可能である。
る方法としては、ラミネート外装体の一端部内面の樹脂
層と他端部内面の樹脂層とを積層して熱溶着し、この溶
着部分を折り返すことによってラミネート外装体表面に
重なり合わせる他に、ラミネート外装体の一端部内面の
樹脂層と他端部外面の樹脂層とを重なり合わせて積層し
て熱溶着することも可能である。
【００３９】加えて、発電要素としては、上記渦巻電極
体に限定するものではなく、スタック構造の発電要素を
用いることも可能である。
体に限定するものではなく、スタック構造の発電要素を
用いることも可能である。
【００４０】また、ラミネート外装体の構造としては、
上記の７層構造に限定されるものではない。
上記の７層構造に限定されるものではない。
【００４１】さらに、プレポリマーとしては、ポリエチ
レングリコールジアクリレートの他、アクリル系の高分
子を用いることができる。
レングリコールジアクリレートの他、アクリル系の高分
子を用いることができる。
【００４２】さらに、重合開始剤としては、アゾビスイ
ソブチロニトリルの他、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレ
ート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルエキサノエ
ート等のパーオキシエステル類が用いられる。
ソブチロニトリルの他、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレ
ート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルエキサノエ
ート等のパーオキシエステル類が用いられる。
【００４３】さらに、上記プレポリマー組成物に重合調
整剤を添加することもできる。重合調整剤とは、プレポ
リマーに熱をかけて重合させる工程までに、先に重合し
てしまわないように、重合するまでの時間を調整できる
ものであり、重合調整剤の量により、その時間を適宜調
整することが可能となる。プレポリマーを重合させるま
での時間を重合調整剤により決定できるので、製造工程
上非常に有効である。この重合調整剤としては、ポリマ
ーラジカルによって水素が引き抜かれることによってポ
リマーラジカルを安定なポリマーにして、自身は安定な
ラジカルになる化合物、例えば、α−メチルスチレンダ
イマー等が用いられる。
整剤を添加することもできる。重合調整剤とは、プレポ
リマーに熱をかけて重合させる工程までに、先に重合し
てしまわないように、重合するまでの時間を調整できる
ものであり、重合調整剤の量により、その時間を適宜調
整することが可能となる。プレポリマーを重合させるま
での時間を重合調整剤により決定できるので、製造工程
上非常に有効である。この重合調整剤としては、ポリマ
ーラジカルによって水素が引き抜かれることによってポ
リマーラジカルを安定なポリマーにして、自身は安定な
ラジカルになる化合物、例えば、α−メチルスチレンダ
イマー等が用いられる。
【００４４】さらに、正極材料としては、上記ＬｉＣｏ
Ｏ2の他、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4等が用いられ、負
極材料としては、上記天然黒鉛の他、コークス、炭素繊
維などが用いられる。
Ｏ2の他、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4等が用いられ、負
極材料としては、上記天然黒鉛の他、コークス、炭素繊
維などが用いられる。
【００４５】さらに、電解質塩としては、上記に限定す
るものではなく、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣｌ
Ｏ4、ＬｉＢＦ4等を用いることができ、溶媒としては、
上記ＥＣ、ＤＥＣの他、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等を用いる
ことができる。
るものではなく、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣｌ
Ｏ4、ＬｉＢＦ4等を用いることができ、溶媒としては、
上記ＥＣ、ＤＥＣの他、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等を用いる
ことができる。
【００４６】
【実施例】［実施例１］実施の形態で示した方法により
作製した電池を用いた。このようにして作製した電池
を、以下、本発明電池Ａ１とする。
作製した電池を用いた。このようにして作製した電池
を、以下、本発明電池Ａ１とする。
【００４７】［実施例２］実施例１において、ラミネー
ト外装体の他方端開口部において、端から５ｍｍをガス
排出口として残し、残りの未封止個所を熱溶着により封
止する以外は、上記実施例１と同様にして電池を作製し
た。このようにして作製した電池を、以下、本発明電池
Ａ２とする。
ト外装体の他方端開口部において、端から５ｍｍをガス
排出口として残し、残りの未封止個所を熱溶着により封
止する以外は、上記実施例１と同様にして電池を作製し
た。このようにして作製した電池を、以下、本発明電池
Ａ２とする。
【００４８】［実施例３］図６に示すような筒状ラミネ
ート外装体を用い、ラミネート外装体の他方端開口部全
体をガス排出口７ｂとする以外は、上記実施例１と同様
にして電池を作製した。このようにして作製した電池
を、以下、本発明電池Ａ３とする。
ート外装体を用い、ラミネート外装体の他方端開口部全
体をガス排出口７ｂとする以外は、上記実施例１と同様
にして電池を作製した。このようにして作製した電池
を、以下、本発明電池Ａ３とする。
【００４９】ここで、上記筒状ラミネート外装体を作製
するに際し、１枚のラミネート体の一端部の内面樹脂層
と他端部の内面樹脂層とを積層して熱溶着し、前記溶着
部分をラミネート外装体の一端部（一辺）に位置させ、
この溶着部分を封止部２ｄとした。
するに際し、１枚のラミネート体の一端部の内面樹脂層
と他端部の内面樹脂層とを積層して熱溶着し、前記溶着
部分をラミネート外装体の一端部（一辺）に位置させ、
この溶着部分を封止部２ｄとした。
【００５０】［比較例１］ガス排出口の封止面に付着し
たゲル状電解質を除去することなく、ガス排出口を溶着
により封止すること以外は、上記実施例１と同様にして
電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、比較電池Ｘ１とする。
たゲル状電解質を除去することなく、ガス排出口を溶着
により封止すること以外は、上記実施例１と同様にして
電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、比較電池Ｘ１とする。
【００５１】［比較例２］ガス排出口の封止面に付着し
たゲル状電解質を除去することなく、ガス排出口を溶着
により封止すること以外は、上記実施例３と同様にして
電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、比較電池Ｘ２とする。
たゲル状電解質を除去することなく、ガス排出口を溶着
により封止すること以外は、上記実施例３と同様にして
電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、比較電池Ｘ２とする。
【００５２】［比較例３］プレポリマー組成物を注入
後、ガス排出口を形成せずに、ラミネート外装体の他方
端開口部全体を溶着して封止し、混合物を重合後、発電
要素を充放電すること以外は、上記実施例１と同様にし
て電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、比較電池Ｘ３とする。
後、ガス排出口を形成せずに、ラミネート外装体の他方
端開口部全体を溶着して封止し、混合物を重合後、発電
要素を充放電すること以外は、上記実施例１と同様にし
て電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、比較電池Ｘ３とする。
【００５３】［実験］上記本発明電池Ａ１〜Ａ３及び比
較電池Ｘ１〜Ｘ２において、ラミネート外装体の他方端
開口部の溶着による封止不良発生率、各電池の保存特性
を調べたので、それらの結果を表１に示す。
較電池Ｘ１〜Ｘ２において、ラミネート外装体の他方端
開口部の溶着による封止不良発生率、各電池の保存特性
を調べたので、それらの結果を表１に示す。
【００５４】なお、封止不良発生率とは、各電池３００
個作製し、ラミネート外装体の他方端開口部を溶着して
封止した封止部の厚みを測定し、基準値以上の厚みのも
のは、溶着面に異物（ゲル状電解質等）が挟まれている
ものとし、封止不良と判断して、その割合を計算したも
のである。
個作製し、ラミネート外装体の他方端開口部を溶着して
封止した封止部の厚みを測定し、基準値以上の厚みのも
のは、溶着面に異物（ゲル状電解質等）が挟まれている
ものとし、封止不良と判断して、その割合を計算したも
のである。
【００５５】また、保存条件は、各電池の保存前に、５
００ｍＡの定電流で充電し、電池電圧が４．１Ｖに達す
ると、４．１Ｖの定電圧充電をし、電流値が２５ｍＡに
なると充電を終了するといった充電を行った後、５００
ｍＡの電流で電池電圧が２．７５Ｖに達するまで放電し
た時の放電容量を「保存前の放電容量」とし、次いで、
上記と同様の充電条件で電池を満充電状態にした後、温
度６０℃、湿度９０％の状態下に電池を２０日間保存
し、保存後、一旦、上記と同様の放電条件で放電した
後、再度上記と同様の条件で充放電したときの放電容量
を、「保存後の放電容量」としたときの、比率［（保存
後の放電容量／保存前の放電容量）×１００］を容量回
復率として表した。
００ｍＡの定電流で充電し、電池電圧が４．１Ｖに達す
ると、４．１Ｖの定電圧充電をし、電流値が２５ｍＡに
なると充電を終了するといった充電を行った後、５００
ｍＡの電流で電池電圧が２．７５Ｖに達するまで放電し
た時の放電容量を「保存前の放電容量」とし、次いで、
上記と同様の充電条件で電池を満充電状態にした後、温
度６０℃、湿度９０％の状態下に電池を２０日間保存
し、保存後、一旦、上記と同様の放電条件で放電した
後、再度上記と同様の条件で充放電したときの放電容量
を、「保存後の放電容量」としたときの、比率［（保存
後の放電容量／保存前の放電容量）×１００］を容量回
復率として表した。
【００５６】
【表１】 表１から明らかなように、本発明電池Ａ１〜Ａ３は、そ
れぞれラミネート外装体の他方端部開口部に設けたガス
排出口に付着した付着物（ゲル状電解質等）を除去する
工程を備えているので、比較電池Ｘ１、Ｘ２に比べて封
止不良発生率が０．３％〜１．７％と非常に低いことが
分かる。
れぞれラミネート外装体の他方端部開口部に設けたガス
排出口に付着した付着物（ゲル状電解質等）を除去する
工程を備えているので、比較電池Ｘ１、Ｘ２に比べて封
止不良発生率が０．３％〜１．７％と非常に低いことが
分かる。
【００５７】この理由は、本発明電池Ａ１〜Ａ３は、ガ
ス排出口に付着している付着物を除去する工程を設けて
いるので、確実に封止面の付着物を除去できているから
である。これに対して、比較電池Ｘ１、Ｘ２は付着物を
除去する工程がないので、封止面に存在するゲル状電解
質により、溶着面の厚みが異常に厚くなり、封止不良と
判断されたと考えられる。
ス排出口に付着している付着物を除去する工程を設けて
いるので、確実に封止面の付着物を除去できているから
である。これに対して、比較電池Ｘ１、Ｘ２は付着物を
除去する工程がないので、封止面に存在するゲル状電解
質により、溶着面の厚みが異常に厚くなり、封止不良と
判断されたと考えられる。
【００５８】さらに、本発明電池Ａ１〜Ａ３に設けられ
ているガス排出口全体が、ラミネート外装体の両端部を
積層した溶着部分が位置する以外の部分、あるいは、前
記ラミネート外装体の両端部を積層した溶着部分が位置
する部分に存在しているので、ガス排出口全体の封止面
が平面になるので、ローラー等の除去工程により、簡単
に付着物を絞り出すことが可能となる。
ているガス排出口全体が、ラミネート外装体の両端部を
積層した溶着部分が位置する以外の部分、あるいは、前
記ラミネート外装体の両端部を積層した溶着部分が位置
する部分に存在しているので、ガス排出口全体の封止面
が平面になるので、ローラー等の除去工程により、簡単
に付着物を絞り出すことが可能となる。
【００５９】又、本発明電池Ａ１〜Ａ３では、高温高湿
状態での保存後も８７．２％〜８８．５％と高い容量回
復率を示しているのに対して、比較電池Ｘ１、Ｘ２で
は、６７．８％、６６．３％と容量回復率が低いことが
認められる。
状態での保存後も８７．２％〜８８．５％と高い容量回
復率を示しているのに対して、比較電池Ｘ１、Ｘ２で
は、６７．８％、６６．３％と容量回復率が低いことが
認められる。
【００６０】この理由は、本発明電池Ａ１〜Ａ３では、
ラミネート外装体の他方端開口部に付着した付着物を十
分に除去できているために、封止部の溶着が確実にで
き、電池外部からの水分などの侵入を抑制することがで
きていると考えられる。
ラミネート外装体の他方端開口部に付着した付着物を十
分に除去できているために、封止部の溶着が確実にで
き、電池外部からの水分などの侵入を抑制することがで
きていると考えられる。
【００６１】これに対して、比較電池Ｘ１、Ｘ２は、付
着物の除去工程がなく、ラミネート外装体の他方端開口
部に付着物が存在することにより、溶着が十分にでき
ず、電池外部から水分などが侵入して容量回復率を低下
させたと考えられる。
着物の除去工程がなく、ラミネート外装体の他方端開口
部に付着物が存在することにより、溶着が十分にでき
ず、電池外部から水分などが侵入して容量回復率を低下
させたと考えられる。
【００６２】（その他の事項）本発明電池Ａ１〜Ａ３、
比較電池Ｘ１〜Ｘ３において、完成後の各電池の厚みを
調べた。この結果、比較電池Ｘ３は、本発明電池Ａ１〜
Ａ３、比較電池Ｘ１、Ｘ２に比べて、電池の厚みが１０
％以上も厚くなっていることが分かった。
比較電池Ｘ１〜Ｘ３において、完成後の各電池の厚みを
調べた。この結果、比較電池Ｘ３は、本発明電池Ａ１〜
Ａ３、比較電池Ｘ１、Ｘ２に比べて、電池の厚みが１０
％以上も厚くなっていることが分かった。
【００６３】これは、比較電池Ｘ３は、プレポリマー組
成物を注液後、ガス排出口を設けることなく、ラミネー
ト外装体の他方端開口部を全て溶着して封止しているの
で、発電要素の充放電により電池内部に大量のガスが発
生したにもかかわらず、このガスを電池外部に排出する
ことができないために、電池厚みが他の電池よりも１０
％以上も膨れたと考えられる。
成物を注液後、ガス排出口を設けることなく、ラミネー
ト外装体の他方端開口部を全て溶着して封止しているの
で、発電要素の充放電により電池内部に大量のガスが発
生したにもかかわらず、このガスを電池外部に排出する
ことができないために、電池厚みが他の電池よりも１０
％以上も膨れたと考えられる。
【００６４】比較電池Ｘ３のように１０％以上も電池が
膨れてしまうと、ケースに収納できなくなると共に、エ
ネルギー密度が低下し、さらに電池特性も低下するとい
う悪影響を及ぼす。
膨れてしまうと、ケースに収納できなくなると共に、エ
ネルギー密度が低下し、さらに電池特性も低下するとい
う悪影響を及ぼす。
【００６５】したがって、本発明電池Ａ１〜Ａ３のよう
に、初回の充放電によって発生するガスを排出するガス
排出口を、ラミネート外装体の他方端開口部に設けるこ
とによって、電池の膨れを防止することができる。
に、初回の充放電によって発生するガスを排出するガス
排出口を、ラミネート外装体の他方端開口部に設けるこ
とによって、電池の膨れを防止することができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、封止不良を飛躍的に改善することができるの
で、その結果、電池の保存特性（容量回復率）が非常に
向上でき、また、電池の膨れを防止するという効果を奏
するものである。
によれば、封止不良を飛躍的に改善することができるの
で、その結果、電池の保存特性（容量回復率）が非常に
向上でき、また、電池の膨れを防止するという効果を奏
するものである。
【図１】本発明の製造方法により作製した薄型電池の正
面図
面図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視部分断面図
【図３】本発明の実施の形態に係る薄型電池に用いるラ
ミネート外装体の断面の模式図
ミネート外装体の断面の模式図
【図４】本発明の実施の形態に係る薄型電池のガス排出
口形成時の状態を示す説明図
口形成時の状態を示す説明図
【図５】本発明の実施の形態に係る薄型電池の除去工程
と封止工程を示す説明図
と封止工程を示す説明図
【図６】本発明他の実施の形態に係る薄型電池のガス排
出口形成時の状態を示す説明図
出口形成時の状態を示す説明図
１：ラミネート外装体 ２ａ、２ｂ、２ｃ：封止部 ３：正極集電端子 ４：負極集電端子 ５：変性ポリプロピレン ６：発電要素 ７ａ、７ｂ、７ｃ：ガス排出口
フロントページの続き (72)発明者 中根 育朗 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 福岡 悟 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 稲垣 健次 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA17 CC02 CC06 CC10 DD00 DD13 EE04 FF04 GG09 HH02 5H028 AA07 BB01 BB02 BB03 BB05 BB06 BB10 CC02 CC05 5H029 AJ04 AJ15 AK03 AL07 AM00 AM03 AM05 AM06 AM16 BJ04 BJ12 CJ05 CJ11 CJ12 CJ13 DJ03 DJ05 DJ07 EJ01 EJ12
Claims (2)
- 【請求項１】 金属層と樹脂層からなるラミネート体の
両端部近傍を積層して樹脂層同士を溶着し、発電要素を
収納する空間を有するラミネート外装体を構成する工程
と、 前記ラミネート外装体に発電要素を収容した後、ラミネ
ート外装体の一方端開口部に発電要素の正負極集電端子
を挟み込んで、溶着により封止する工程と、 前記ラミネート外装体の他方端開口部からプレポリマー
と溶媒と電解質からなる混合物を注入する工程と、 前記ラミネート外装体の他方端開口部の少なくとも一部
分にガス排出口を形成し、それ以外の部分を溶着により
封止する工程と、 前記混合物を重合させる工程と、 前記発電要素を充放電して、発生したガスを前記ガス排
出口から排出する工程と、 前記ガス排出口の封止面に付着する付着物を除去する工
程と、 前記ガス排出口を溶着により封止する工程とを備えた、 ことを特徴とするラミネート外装体を用いた薄型電池の
製造方法。 - 【請求項２】 前記ガス排出口全体は、前記ラミネート
外装体の両端部を積層した溶着部分が位置する以外の部
分、あるいは、前記ラミネート外装体の両端部を積層し
た溶着部分が位置する部分に存在することを特徴とする
請求項１記載のラミネート外装体を用いた薄型電池の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08926599A JP3806540B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | ラミネート外装体を用いた薄型電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08926599A JP3806540B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | ラミネート外装体を用いた薄型電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285954A true JP2000285954A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3806540B2 JP3806540B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=13965935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08926599A Expired - Fee Related JP3806540B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | ラミネート外装体を用いた薄型電池の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3806540B2 (ja) |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2011070983A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Murata Mfg Co Ltd | 二次電池の製造方法 |
| JP2013165036A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電池押圧装置および電池押圧方法 |
| WO2015087760A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 日産自動車株式会社 | 二次電池のガス抜き孔形成プロセスおよびガス抜き孔形成装置 |
| EP2816652A4 (en) * | 2012-02-13 | 2015-10-07 | Nissan Motor | BATTERY PRESSING DEVICE AND BATTERY PRESSING METHOD |
| JP2017126422A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池の製造方法 |
| CN115275458A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-01 | 深圳新源柔性科技有限公司 | 一种翻盖薄膜电池及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6297255A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池の製造法 |
| JPH10214606A (ja) * | 1996-11-28 | 1998-08-11 | Sanyo Electric Co Ltd | ラミネート外装体の薄型電池 |
| JPH11149910A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄型電池の封止方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP08926599A patent/JP3806540B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2015087760A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 日産自動車株式会社 | 二次電池のガス抜き孔形成プロセスおよびガス抜き孔形成装置 |
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| CN115275458A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-01 | 深圳新源柔性科技有限公司 | 一种翻盖薄膜电池及其制备方法 |
| CN115275458B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-11-21 | 深圳新源柔性科技有限公司 | 一种翻盖薄膜电池及其制备方法 |
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| JP3806540B2 (ja) | 2006-08-09 |
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