JP2001297737A - 非水電解質二次電池 - Google Patents

非水電解質二次電池

Info

Publication number
JP2001297737A
JP2001297737A JP2000114885A JP2000114885A JP2001297737A JP 2001297737 A JP2001297737 A JP 2001297737A JP 2000114885 A JP2000114885 A JP 2000114885A JP 2000114885 A JP2000114885 A JP 2000114885A JP 2001297737 A JP2001297737 A JP 2001297737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
layer
battery element
outer case
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000114885A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Kitayama
博章 北山
裕明 ▲今▼西
Hiroaki Imanishi
Hideaki Yoshio
英明 吉尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000114885A priority Critical patent/JP2001297737A/ja
Publication of JP2001297737A publication Critical patent/JP2001297737A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄い樹脂フィルム主体のラミネートシートか
らなる袋状外装ケースを有する非水電解質二次電池にお
いて、クラック防止機能と短絡防止機能に優れたものを
提供する。 【解決手段】 内側から、緩衝樹脂層、樹脂ブロック
層、緩衝樹脂層、金属箔層、表面樹脂層を順に積層一体
化されている袋状外装ケースの凹部に電池要素を収納す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄い樹脂フィルム
主体のラミネートシートで袋状外装ケースを構成し、こ
れで扁平な電池要素を包みこんで熱溶着した非水電解質
二次電池に関するもので、さらに詳しくは、成型時のク
ラック防止機能と短絡防止機能に優れた外装ケースに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ノートパソコン、携帯電話等のコ
ードレス機器が普及するに伴い、それらの電源として、
より小型で高エネルギー密度を有し、繰り返し充放電が
可能である高性能のリチウムイオン二次電池が要望され
るようになってきた。
【0003】このようなリチウムイオン二次電池として
は、LiMO2(MはCo、Mn、Ni等の遷移金属)
を活物質とした正極とリチウムを吸蔵、放出できる易黒
鉛化炭素を活物質とした負極板をセパレータを介して構
成される電池要素を非水電解液と共に金属ケースに収納
したものが知られている。
【0004】また、これらを用いた機器の小型化、薄型
化が進むに従い、円筒型よりも体積効率が高く、薄型化
が可能な角型リチウムイオン電池の需要が増加している
が、特開平3−62447号公報に開示されているよう
に、更なる電池の薄型化のために、外装ケースに従来の
金属ケースに代わり、電池要素に接する内側から樹脂接
着層、金属箔層、樹脂表面層からなる、いわゆる金属箔
を樹脂層で挟みこみ積層一体化したラミネートフィルム
を使用する方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラミネ
ートフィルムを電池の外装ケースとして使用する場合、
電池要素からそれぞれアルミニウム、銅、ニッケル等の
金属製のリード端子を外装ケースの一端から電池外部に
取り出す方法が採用されているが、電池要素はこのリー
ド端子と外装ケースのシール部のみで保持されており、
容易に移動する為に、落下や振動によってリード端子の
切断や電池要素の短絡を生じるといった課題があった。
【0006】そこで、凹部を外装ケースの所定の位置に
設け、電池要素を収納し、リード端子の切断や電池要素
の短絡を防止する方法が取られているが、凹部を金型成
型により形成するときに、内面樹脂層にクラックが入
り、気密、液密性が課題となっている。
【0007】本発明は、凹部成型時のクラック防止機能
と電池要素と外装ケースの金属箔層との短絡防止機能に
優れた外装ケースを用いた非水電解質二次電池を提供す
ることを主たる目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、それぞれシート状またはフィルム状の正
極板、電解質を保持するセパレータおよび負極板を積層
した扁平な電池要素を、樹脂フィルム主体のラミネート
シートで形成された袋状外装ケース内に収納するととも
に、前記正極板および負極板にそれぞれ一端が接続され
た正極リード及び負極リードを、前記外装ケースのシー
ル部より外部に引き出した電池において、前記外装ケー
スには、成型により前記電池要素を収納する凹部が設け
られており、少なくとも前記電池要素に接する内側か
ら、緩衝樹脂層、樹脂ブロック層、緩衝樹脂層、金属箔
層、表面樹脂層を順に積層一体化されている外装ケース
を用いることにより、電池要素の短絡防止機能に優れた
非水電解質二次電池を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
【0010】図1および図2は本発明の非水電解質二次
電池の上面図および断面図である。正極1は正極活物質
と導電剤および結着剤兼電解液保持剤としてのポリマー
を有機溶媒に混練分散したペーストをAl箔製集電体2
の両面に塗着、乾燥、圧延し、正極合剤層3としたもの
である。この2枚の正極の間に、前記ポリマーからなる
セパレ−タ9を介してリチウムを吸蔵、放出できる易黒
鉛化炭素と前記結着剤兼電解液保持剤としてのポリマー
を有機溶媒に混練分散したペーストをCu箔製集電体6
に塗着、乾燥、圧延し、負極合剤層7を形成した負極5
を配設し、全体が図2に示すように積層されて電池要素
10が構成される。4は正極の集電部に設けたリード取
り付け部であり、ここには正極リード11が溶接されて
いる。8は負極の集電部に設けたリード取り付け部であ
り、ここには負極リード12が溶接されている。
【0011】図3は本発明の外装ケース13の詳細断面
図である。18は金属箔層で、19はその外側に配設さ
れた表面樹脂層であり、20、21、22はその内側に
順に配設された緩衝樹脂層、樹脂ブロック層、緩衝樹脂
層であり、これらは積層一体化されている。
【0012】表面樹脂層19は、成形性、機械的強度等
が要求されるために厚みが10μm〜50μmのポリア
ミド(ナイロン)樹脂が好ましく、二軸延伸したものが
最適である。緩衝樹脂層20、22は成型時の衝撃によ
るクラックと歪みを緩衝させる機能及び金属接着性等が
要求されるために、厚みが2〜15μmのランダム結合
したポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオ
レフィン樹脂、これらの共重合体や酸変性処理されたも
のが好ましく、融点が100℃〜150℃のものが最適
である。樹脂ブロック層21は、機械的強度が要求され
るために厚みが20〜50μmのポリエチレン樹脂やポ
リプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、これらの共
重合体が好ましく、これらのオレフィン系樹脂は、同タ
イプのポリエチレン−ポリプロピレン系樹脂であること
が好ましい。金属箔層18は、電解液、水のバリアー性
が要求されるために20〜50μmのアルミニウム製箔
が好ましい。
【0013】電池要素10を収納するための凹部が、金
型成型により所定の位置に設けられている外装ケースに
電池要素10を収納した後、長さ方向の中央で2つ折り
にして、正極リードおよび負極リードのない2辺の縁部
を熱溶着し、残り1辺の開口部より所定量の電解液注入
した後、熱溶着により封口されるか、電池要素10を収
納するための凹部が金型成型により所定の位置に設けら
れているラミネートシートに電池要素10を収納した
後、凹部の無いフラットなラミネートシートを正極リー
ドおよび負極リードのない3辺の縁部を熱溶着し、残り
1辺の開口部より所定量の電解液注入した後、熱溶着に
より封口される。
【0014】このときの凹部の寸法は、電池要素の縦、
横、高さよりも0.5mm〜2.0mm大きい寸法が、
電池要素の収納性と電池要素の移動防止性の点から好ま
しい。16、17はリード11、12の中間の部分に設
けられた保護フィルムであり、外装ケース13の開口部
を熱溶着などで封口する際にリード11、12との気密
性、液密性を確保するものである。
【0015】
【実施例】本発明を実施例、比較例を用いて詳しく説明
する。
【0016】(実施例1)正極1は活物質であるLiC
oO2と導電剤としてアセチレンブラック、および結着
剤兼電解液保持剤としてのポリマーであるフッ化ビニリ
デン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)
との共重合体P(VDF−HFP)をNMP(N−メチ
ル−2−ピロリドン)からなる有機溶媒に混練分散した
ペーストをラス加工したAl箔製集電体2に塗着、乾
燥、圧延して、正極合剤層3としたものである。この2
枚の正極の間に、前記P(VDF−HFP)のフィルム
からなるセパレ−タ9を介してリチウムを吸蔵、放出で
きる易黒鉛化炭素と前記P(VDF−HFP)の粉末を
アセトンとシクロヘキサノンからなる混合有機溶媒に混
練分散したペーストをCu箔製集電体6に塗着、乾燥、
圧延して、負極合剤層7を形成した負極5を配設し、全
体が図2に示すように積層されて電池要素10が構成さ
れる。4は正極の集電部に設けたリード取り付け部であ
り、ここにはAl製正極リード11が溶接されている。
8は負極の集電部に設けたリード取り付け部であり、こ
こにはCu製負極リード12が溶接されている。
【0017】外装ケース13は、前記電池要素に接する
内側から、融点が138℃で厚さが4μmのポリエチレ
ン−ポリプロピレンランダム共重合体からなる緩衝樹脂
層22、融点が150℃で厚さが32μmのポリエチレ
ン−ポリプロピレンブロック共重合体からなる樹脂ブロ
ック層21、融点が138℃で厚さが4μmのポリエチ
レン−ポリプロピレンランダム共重合体からなる緩衝樹
脂層20、厚さが40μmのアルミニウム箔18、厚さ
が25μmのポリアミド樹脂表面層19であり、これら
を積層一体化され、電池要素10を収納するための凹部
が、金型成型により所定の位置に設けられており、この
凹部に電池要素10を収納した後、長さ方向の中央で2
つ折りにして、正極リードおよび負極リードのない2辺
の縁部にて熱溶着し、残り1辺の開口部よりエチレンカ
ーボネートとエチルメチルカーボネートを体積比1:3
の混合溶媒にLiPF6を1〜1.5モル/l溶解した
電解液を所定量を注入した後に、熱溶着により封口し
て、非水電解質二次電池を作製した。なお、16、17
はリード11、12の中間の部分に設けられた酸変性ポ
リプロピレン樹脂製保護フィルムであり、外装ケース1
3の開口部を熱溶着などで封口する際にリード11、1
2の気密性、液密性を確保するものである。
【0018】(実施例2)緩衝樹脂層22に融点が15
0℃で厚さが10μmのポリエチレン−ポリプロピレン
ランダム共重合体、樹脂ブロック層21に融点が175
℃で厚さが26μmのポリエチレン−ポリプロピレンブ
ロック共重合体、緩衝樹脂層20に融点が138℃で厚
さが4μmのポリエチレン−ポリプロピレンランダム共
重合体を用いて積層一体化され、電池要素10を収納す
るための凹部が、金型成型により所定の位置に設けられ
ており、この凹部に電池要素10を収納した1枚と凹部
の無いフラットな1枚を正極リードおよび負極リードの
ない3辺の縁部にて熱溶着した以外は実施例1と同様に
して非水電解質二次電池を作製した。
【0019】(比較例1)緩衝樹脂層22に融点が11
8℃で厚さが40μmのポリエチレン−ポリプロピレン
ランダム共重合体を設け、樹脂ブロック層21と緩衝樹
脂層20には何も設けなかった以外は実施例1と同様に
して非水電解質二次電池を作製した。
【0020】(比較例2)樹脂ブロック層21に融点が
162℃で厚さが40μmのポリエチレン−ポリプロピ
レンブロック共重合体、緩衝樹脂層20、22には何も
設けなかった以外は実施例1と同様にして非水電解質二
次電池を作製した。
【0021】実施例1、実施例2、比較例1、比較例2
で得られた電池を各20セル用意して、クラック防止機
能と短絡防止機能を評価した。
【0022】クラック防止機能の評価は、温度60℃、
湿度90%の恒温恒湿中に1000時間放置した場合の
ふくれ量を測定し、ふくれ量が初期厚みの10%を超え
るものをクラック防止機能NGと判定した。
【0023】短絡防止機能の評価はアルミニウム箔層の
端面と正極リード端子間の電圧を測定し、電圧の有無で
短絡の有無を判定した。短絡していない場合は0Vであ
る。
【0024】
【表1】
【0025】表1から樹脂ブロック層のない比較例1の
場合は、熱溶着時に金属箔層とリード端子間の電圧が発
生し短絡したものが12/20個発生した。また、緩衝
樹脂層がない比較例2の場合は、樹脂ブロック層に生じ
たクラックから水分が侵入し、電池要素と反応したふく
れが8/20個発生した。これに対して、実施例1、実
施例2の場合は、クラック防止機能と短絡防止機能に優
れていることが明らかになった。
【0026】
【発明の効果】以上の説明のとおり本発明の非水電解質
二次電池によれば、薄い樹脂フィルム主体のラミネート
シートからなる袋状外装ケースに電池要素を収納する凹
部が設け、少なくとも前記電池要素に接する内側から、
緩衝樹脂層、樹脂ブロック層、緩衝樹脂層、金属箔層、
表面樹脂層を順に積層一体化した外装ケースを用いるこ
とにより、クラック防止機能と短絡防止機能に優れた非
水電解質二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における電池の上面図
【図2】同電池の断面図
【図3】本発明の一実施形態における外装ケースの詳細
断面図
【符号の説明】
1 正極 2 正極集電体 3 正極合剤層 4 正極リード取り付け部 5 負極 6 負極集電体 7 負極合剤層 8 負極リード取り付け部 9 セパレータ 10 電池要素 11 正極リード 12 負極リード 13 外装ケース 16 正極リード絶縁保護フィルム 17 負極リード絶縁保護フィルム 18 表面樹脂層 19 金属箔層 20 緩衝樹脂層 21 樹脂ブロック層 22 緩衝樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉尾 英明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H011 AA01 AA03 CC02 CC06 CC10 DD10 DD23 5H022 AA09 BB03 CC03 CC05 5H029 AJ01 AJ11 AK03 AL06 AL07 AM03 AM07 BJ04 BJ12 CJ06 CJ25 DJ02 DJ05 DJ14 EJ01 EJ11 EJ12 EJ14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれシート状またはフィルム状の正
    極板、電解質を保持するセパレータおよび負極板を積層
    した扁平な電池要素を、樹脂フィルム主体のラミネート
    シートで形成された袋状外装ケース内に収納するととも
    に、前記正極板および負極板にそれぞれ一端が接続され
    た正極リード及び負極リードを、前記外装ケースのシー
    ル部より外部に引き出した電池において、前記外装ケー
    スには、前記電池要素を収納する凹部が設けられてお
    り、少なくとも前記電池要素に接する内側から、緩衝樹
    脂層、樹脂ブロック層、緩衝樹脂層、金属箔層、表面樹
    脂層を順に積層一体化されている外装ケースであること
    を特徴とする非水電解質二次電池。
  2. 【請求項2】 前記外装ケースは少なくとも前記電池要
    素に接する内側から、オレフィン系緩衝樹脂層、オレフ
    ィン系樹脂ブロック層、オレフィン系緩衝樹脂層、アル
    ミニウム箔層、ポリアミド系樹脂表面層を順に積層一体
    化した外装ケースであり、前記オレフィン系樹脂が同タ
    イプの樹脂であることを特徴とする請求項1記載の非水
    電解質二次電池。
  3. 【請求項3】 前記オレフィン系樹脂が、ポリエチレン
    −ポリプロピレン系樹脂であることを特徴とする請求項
    2に記載の非水電解質二次電池。
JP2000114885A 2000-04-17 2000-04-17 非水電解質二次電池 Pending JP2001297737A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000114885A JP2001297737A (ja) 2000-04-17 2000-04-17 非水電解質二次電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000114885A JP2001297737A (ja) 2000-04-17 2000-04-17 非水電解質二次電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001297737A true JP2001297737A (ja) 2001-10-26

Family

ID=18626615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000114885A Pending JP2001297737A (ja) 2000-04-17 2000-04-17 非水電解質二次電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001297737A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093385A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Dainippon Printing Co Ltd 電池用積層フィルムおよびそれを用いた電池用容器
JP2007273398A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Dainippon Printing Co Ltd 電池用包装材料
JP2011076735A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用包装材
JPWO2020184693A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17
CN111816805A (zh) * 2019-04-12 2020-10-23 保时捷股份公司 用于机动车辆的电池模块及其制造方法
WO2023277055A1 (ja) * 2021-06-29 2023-01-05 ダイキン工業株式会社 電極形成用組成物、電極および二次電池

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093385A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Dainippon Printing Co Ltd 電池用積層フィルムおよびそれを用いた電池用容器
JP2007273398A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Dainippon Printing Co Ltd 電池用包装材料
JP2011076735A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用包装材
JPWO2020184693A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17
WO2020184693A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 大日本印刷株式会社 全固体電池用外装材、その製造方法、及び全固体電池
CN113557622A (zh) * 2019-03-12 2021-10-26 大日本印刷株式会社 全固体电池用外包装材料、其制造方法和全固体电池
CN111816805A (zh) * 2019-04-12 2020-10-23 保时捷股份公司 用于机动车辆的电池模块及其制造方法
WO2023277055A1 (ja) * 2021-06-29 2023-01-05 ダイキン工業株式会社 電極形成用組成物、電極および二次電池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10535847B2 (en) Secondary battery having pouch type exterior member with folded sealing part
JP4126711B2 (ja) 非水電解質電池
US20060046137A1 (en) Battery
CN113921993A (zh) 一种电化学装置及包含该电化学装置的电子装置
KR101999529B1 (ko) 노치가 형성된 리드박스를 포함하는 파우치형 이차전지
KR101459179B1 (ko) 파우치형 이차 전지
JP2002100411A (ja) 電池パック
JP3596420B2 (ja) 非水電解質二次電池
JP2013196788A (ja) 非水電解液二次電池
JP3632062B2 (ja) 薄型ポリマー電池
JP2004031137A (ja) 薄型電池
JP2001297737A (ja) 非水電解質二次電池
JP2001167752A (ja) 非水電解質二次電池
JP2000090897A (ja) 電池および電池パック
JP2005251548A (ja) 角形二次電池
JP2000156211A (ja) 電池および電池パック
JP2002075327A (ja) 電 池
JP2000123801A (ja) 金属樹脂積層フィルムをケースとする電池
JPH0896829A (ja) 二次電池
JP2000100404A (ja) 非水電解質電池および電池パック
JP2001256936A (ja) 電池パック
KR102294996B1 (ko) 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지
JPH11233076A (ja) 組電池
JP3576102B2 (ja) 非水電解質電池
JP2000021368A (ja) 電池及び電池パック

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040323

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040713