JP2002157980A - Sealing bag for nonaqueous electrolyte battery and nonaqueous electrolyte battery using this bag - Google Patents

Sealing bag for nonaqueous electrolyte battery and nonaqueous electrolyte battery using this bag

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JP2002157980A
JP2002157980A JP2000350334A JP2000350334A JP2002157980A JP 2002157980 A JP2002157980 A JP 2002157980A JP 2000350334 A JP2000350334 A JP 2000350334A JP 2000350334 A JP2000350334 A JP 2000350334A JP 2002157980 A JP2002157980 A JP 2002157980A
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JP
Japan
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heat
bag
electrolyte
sealing
electrolyte battery
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JP2000350334A
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Japanese (ja)
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Yutaka Fukuda
豊 福田
Takehiro Hosokawa
武広 細川
Satoshi Yadoshima
悟志 宿島
Kosuke Tanaka
浩介 田中
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing bag capable of housing a large electrode without a dead space, effective in increasing capacitance of battery, and using a laminated sheet by applying drawing process treatment, and to provide a nonaqueous electrolyte battery excellent in sealing reliability by using this sealing bag. SOLUTION: At least one treatment of formation treatment and anodic oxidation treatment is applied to a surface being at least the electrolyte side of metallic foil for constituting the laminated sheet of the sealing bag of the battery, a heat seal layer is formed on this treated metallic foil surface by a heat laminate without using an adhesive to be formed as the laminated sheet, the two laminated sheets of these same kinds are superposed by putting a surface having the heat seal layer on the inside, and the periphery is heat-sealed as a housing port for housing an electrode, a diaphragm, and an electrolyte by leaving a part to be formed as the sealing bag. After housing the electrode, the diaphragm, and the electrolyte in the sealing bag from the housing port, the housing port is heat-sealed in a state of taking out a lead wire from the electrode to the outside to be formed as this nonaqueous electryte battery.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池用
の封入袋、および、その封入袋内に、正極、負極、隔
膜、電解質等が収納された非水電解質電池に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealed bag for a non-aqueous electrolyte battery, and a non-aqueous electrolyte battery in which a positive electrode, a negative electrode, a diaphragm, an electrolyte, and the like are stored in the sealed bag.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器の小型化と共に、電源としての
電池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、
電池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化
も求められており、Liイオン電池などの2次電池への
期待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、
特開昭61−240564号に見られる如く、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平3−6
2447号や特開昭57−115820号に見られるよ
うに、電極、隔膜、電解質を収納する封入袋の形成に貼
り合せて使うシート(貼り合せシートという)に、プラ
スチックフィルムの間に金属層を挟んだ構造として密封
性を向上する試みもある。
2. Description of the Related Art Along with miniaturization of electronic equipment, demands for miniaturization and weight reduction of batteries as power sources are increasing. on the other hand,
There is also a demand for higher energy density and higher energy efficiency for batteries, and expectations for secondary batteries such as Li-ion batteries are increasing. For these requests, for example,
As seen in JP-A-61-240564, an electrode group is inserted into a bag made of an acid-resistant thermoplastic resin, and a large number of the electrode groups are made of a film-shaped, sheet-shaped or tube-shaped synthetic resin. Attempts have been made to wrap it in a bag-like outer package to make it a sealed lead-acid battery. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 2447 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-115820, a metal layer is interposed between a plastic film and a sheet used for forming an enclosing bag for accommodating an electrode, a diaphragm, and an electrolyte. There is also an attempt to improve the sealing performance as a sandwiched structure.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記の試みのように、
プラスチックフィルムの間に金属層を設けることで、封
入袋に用いる貼り合せシートの密封性は、電解質の揮散
防止という意味で大幅に向上する。しかし、封入袋周辺
のヒートシール部分に於いて、金属層とプラスチックと
の界面等を通して、外部から水分が侵入することを完全
に防止することは大変難しい。水分がヒートシール部分
から侵入すると、水分は、電解質と反応して封入袋内で
フッ酸を生成する。フッ酸が生成すると、このフッ酸が
封入袋のシートに使われたプラスチックフィルム層を透
過して、そのフィルム層と貼り合せられた金属層を腐食
させたり、金属層とプラスチック層との間の剥離を生じ
させたりすることがある。ヒートシール部分の密封性を
向上させるために、ヒートシール層に酸変性ポリオレフ
ィンを使用する方法が知られている。しかし、ヒートシ
ール層に酸変性ポリオレフィンを使用しても、貼り合わ
せシートに、絞り加工処理を施したものを使用すると、
密封性が低下する。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above,
By providing the metal layer between the plastic films, the sealing property of the laminated sheet used for the enclosing bag is significantly improved in the sense of preventing the volatilization of the electrolyte. However, it is very difficult to completely prevent intrusion of moisture from the outside through the interface between the metal layer and the plastic in the heat seal portion around the enclosing bag. When moisture enters from the heat seal portion, the moisture reacts with the electrolyte to generate hydrofluoric acid in the sealed bag. When hydrofluoric acid is generated, this hydrofluoric acid penetrates the plastic film layer used for the sheet of the enclosing bag, and corrodes the metal layer bonded to the film layer, or causes the metal layer and the plastic layer to intersect. It may cause peeling. There is known a method of using an acid-modified polyolefin for a heat seal layer in order to improve the sealing property of a heat seal portion. However, even if an acid-denatured polyolefin is used for the heat seal layer, if a bonded sheet that has been subjected to a drawing process is used,
Sealability decreases.

【0004】ここで、絞り加工処理とは、シートの周辺
に添って、ヒートシールをするのための、所定の幅のヒ
ートシール部を残して、金型を使用して、内側に平坦な
凹部を形成させることを言う。絞り加工を施したシート
を貼り合せて封入袋とすれば、電極などの入るスペース
をあらかじめ確保できる。すなわち、絞り加工処理を施
したシートを使用して封入袋を作成する場合には、封入
袋に封入する電極の形状にあった所定の膨らみをあらか
じめシートに持たせることができる。その結果、周辺部
の大きさが同じ封入袋を用いて、内部にできるだけ大き
な電極を、封入袋の内面との間にデッドスペースなしに
入れることができるので、電池の電気容量増加に有効で
ある。図2に、絞り加工処理を施した貼り合せシートの
例を示す。図2に於いて、6はヒートシール部、7は平
坦な凹部を示す。前記のように、絞り加工処理を施した
貼り合せシートを用いて非水電解質電池用封入袋を作成
することは、電池の電気容量の増加には有効だが、絞り
加工処理が、貼り合せシートの金属層とプラスチックと
の界面に悪影響を及ぼすためか、封入袋の密封信頼性が
低下するという問題がある。
Here, the drawing process means that a flat concave portion is formed inside by using a mold while leaving a heat seal portion having a predetermined width for heat sealing along the periphery of the sheet. Is formed. By bonding the drawn sheets together to form an enclosing bag, it is possible to secure a space for the electrodes and the like in advance. That is, when an enclosing bag is formed using a sheet that has been subjected to a drawing process, a predetermined bulge that matches the shape of the electrode to be enclosed in the enclosing bag can be given to the sheet in advance. As a result, using a sealed bag having the same size at the peripheral portion, the largest possible electrode can be inserted without any dead space between the electrode and the inner surface of the sealed bag, which is effective in increasing the electric capacity of the battery. . FIG. 2 shows an example of a laminated sheet subjected to a drawing process. In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a heat seal portion, and reference numeral 7 denotes a flat concave portion. As described above, creating an enclosing bag for a non-aqueous electrolyte battery using the bonded sheet subjected to the drawing processing is effective in increasing the electric capacity of the battery, but the drawing processing is not effective for the bonded sheet. There is a problem that the sealing reliability of the encapsulating bag is reduced probably because the interface between the metal layer and the plastic is adversely affected.

【0005】本発明は、内部にできるだけ大きな電極
を、デッドスペースなしに入れることができ、その結
果、電池の容量増加に有効な、絞り加工処理を施した貼
り合せシートを使用した封入袋による非水電解質電池で
あって、かつ、密封信頼性が低下しない非水電解質電池
を提供することを目的とする。
According to the present invention, an electrode as large as possible can be inserted therein without dead space, and as a result, a non-encapsulated bag using a drawn laminated sheet is effective for increasing the capacity of a battery. An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte battery which is a water electrolyte battery and whose sealing reliability does not decrease.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は次の通り
である。非水電解質電池の電極、隔膜、電解質等を収納
する封入袋の貼り合わせシートを構成する金属箔の、少
なくとも電解質側となる面に、化成処理、陽極酸化処理
の少なくとも1つの処理を施しておき、この処理済みの
金属箔面にヒートシール層を、接着剤を使用せず、熱ラ
ミネートにより形成させて貼り合せシートとし、この同
種の貼り合わせシート2枚を、前記のヒートシール層の
ある面を内側にして重ね、電極、隔膜、電解質等を収納
する収納口として、一部を残して周囲をヒートシールし
て、電池の封入袋とする。このヒートシールされずに残
された収納口から電極、隔膜、電解質等を収納した後、
電極からのリード線を外に取り出した状態で、収納口を
ヒートシールすることにより、非水電解質電池とする。
以上のようにして、貼り合せシートに絞り加工処理を施
したシートを使用しても、密封信頼性が低下しない非水
電解質電池用袋および、それを用いた非水電解質電池が
得られた。
The features of the present invention are as follows. At least one of a chemical conversion treatment and an anodic oxidation treatment has been performed on at least the surface of the metal foil constituting the bonded sheet of the encapsulating bag containing the electrodes, the diaphragm, the electrolyte and the like of the nonaqueous electrolyte battery. A heat seal layer is formed on the surface of the treated metal foil by heat lamination without using an adhesive to form a bonded sheet. Two bonded sheets of the same type are bonded to the surface having the heat seal layer. , And heat sealing the periphery except for a part as a storage port for storing an electrode, a diaphragm, an electrolyte, etc., to form a battery enclosing bag. After storing electrodes, diaphragms, electrolytes, etc. from the storage port left without heat sealing,
With the lead wire from the electrode taken out, the storage opening is heat-sealed to obtain a non-aqueous electrolyte battery.
As described above, a bag for a non-aqueous electrolyte battery and a non-aqueous electrolyte battery using the same, in which the sealing reliability does not decrease even when a sheet obtained by subjecting the bonded sheet to a drawing process, were obtained.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図に基づいて詳
細に説明する。電極、電解質、隔膜等が封入袋に収容さ
れたタイプの非水電解質電池としては、例えば、図3
(A)に断面を示したような構造のものが挙げられる。
図3(A)に示された非電解質電池に於いて、封入袋
は、金属箔とプラスチックフィルムとを貼り合せてなる
貼り合わせシート2枚を、ヒートシール層15が向き合
うように並べ、たとえば、貼り合せシートの形状が矩形
の場合、矩形の三辺を、辺に添って、ヒートシール層1
5を互いにヒートシールすることにより形成されてい
る。そして、ヒートシールしていない残りの一辺の部分
を収納口として、模擬的に図3(B)に示した如くに、
封入袋10内に、正極11、負極13、隔膜12、電解
質(図示していない)が収納される。図4は、封入袋1
0のヒートシールしていない残りの一辺の部分のリード
線を含む拡大断面図である。図4に示したように、リー
ド線8を外部に取り出しながら、袋状に形成するときに
ヒートシールされずに残された矩形の第四辺をヒートシ
ールすることにより、電池として形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As a non-aqueous electrolyte battery of a type in which electrodes, electrolytes, diaphragms, and the like are housed in an enclosing bag, for example, FIG.
(A) has a structure as shown in cross section.
In the non-electrolyte battery shown in FIG. 3A, the encapsulation bag is formed by arranging two bonded sheets formed by bonding a metal foil and a plastic film so that the heat seal layer 15 faces each other. When the shape of the bonded sheet is rectangular, the three sides of the rectangle are attached to the sides,
5 are heat-sealed with each other. Then, as shown in FIG. 3B, the remaining one side not heat-sealed is used as a storage port, as schematically shown in FIG.
A positive electrode 11, a negative electrode 13, a diaphragm 12, and an electrolyte (not shown) are stored in the enclosing bag 10. FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view including a lead wire of the remaining one side of the heat-sealed part 0 which is not heat-sealed. As shown in FIG. 4, the battery is formed by taking out the lead wire 8 to the outside and heat-sealing the fourth side of the rectangle left without being heat-sealed when forming the bag into a bag shape.

【0008】正極、負極の極板は、集電体と呼ばれる金
属箔やエキスパンテッドメタル等の金属基材の上に活物
質層が形成された構造を有する。リード線と、正極、負
極との接続方法は特に限定されるものではないが、極板
の金属基材と、リード線の導体とをスポット溶接や、超
音波溶接等で接続する方法が好ましく使用される。
The positive and negative electrode plates have a structure in which an active material layer is formed on a metal substrate called a current collector, such as a metal foil or expanded metal. The method of connecting the lead wire, the positive electrode, and the negative electrode is not particularly limited, but a method of connecting the metal base of the electrode plate and the conductor of the lead wire by spot welding or ultrasonic welding is preferably used. Is done.

【0009】正極には高い電圧がかかるので、正極に接
続するリード線の導体の材質は、高電位でも溶解し難い
材質であることが好ましい。従って、正極に接続するリ
ード線の導体としては、アルミニウム、またはチタン、
あるいはこれらの金属の合金を使用することが好まし
い。負極近傍では、過充電で、リチウムが析出したり、
過放電で、電位が高くなったりする。従って、負極に接
続するリード線の導体の材質は、リチウムと合金を形成
しにくく、高電位で溶解し難い材質であることが好まし
い。従って、負極に接続するリード線の導体としては、
ニッケルまたは銅、あるいはこれらの金属の合金を使用
することが好ましい。
Since a high voltage is applied to the positive electrode, the material of the conductor of the lead wire connected to the positive electrode is preferably a material that is difficult to dissolve even at a high potential. Therefore, as the conductor of the lead wire connected to the positive electrode, aluminum, titanium,
Alternatively, it is preferable to use alloys of these metals. In the vicinity of the negative electrode, lithium is deposited due to overcharging,
Over-discharge may increase the potential. Therefore, the material of the conductor of the lead wire connected to the negative electrode is preferably a material that hardly forms an alloy with lithium and that is difficult to dissolve at a high potential. Therefore, as the conductor of the lead wire connected to the negative electrode,
It is preferable to use nickel or copper, or an alloy of these metals.

【0010】リード線の導体の形状は、特に限定される
ものではないが、平角導体が好ましい。平角導体であれ
ば、電池の電気容量増加に対応させるのに、厚みを厚く
せずに、幅を広げることで対応させることができる。導
体の厚みが薄ければ、リード線を取り出す部分でのヒー
トシールの信頼性を維持し易い。また、外部回路や、電
極との接続に於いて、平角導体の方が、接触面積を大き
く取ることができ、スポット溶接や超音波溶接により、
より信頼性の高い接続を行うことができる。
Although the shape of the conductor of the lead wire is not particularly limited, a rectangular conductor is preferred. In the case of a rectangular conductor, it is possible to cope with an increase in the electric capacity of the battery by increasing the width without increasing the thickness. If the thickness of the conductor is small, it is easy to maintain the reliability of the heat seal at the portion where the lead wire is taken out. In connection with external circuits and electrodes, rectangular conductors can have a larger contact area and can be spot welded or ultrasonically welded.
A more reliable connection can be made.

【0011】電解質には、プロピレンカーボネート、γ
−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、1、2−ジメトキ
シエタン、テトラヒドロフランなどの有機溶媒に、Li
ClO4 、LiBF4 、LiPF6 、LiAsF6 等の
非水電解質を加えたものや、リチウムイオン伝導性の固
体電解質などが利用できる。
The electrolyte includes propylene carbonate, γ
-Butyrolactone, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, organic solvent such as tetrahydrofuran, Li
ClO 4, LiBF 4, LiPF 6 , LiAsF aqueous electrolyte and plus such 6, such as a lithium-ion conductive solid electrolyte can be used.

【0012】本発明が効果を発揮する大きな理由は封入
袋の構成にある。本発明に於ける封入袋は、その壁とし
て用いられる貼り合わせシートが金属箔をプラスチック
でサンドイッチ状に挟んで構成される。そして、該金属
箔の、少なくとも電解質側となる面に、化成処理、陽極
酸化処理の少なくとも1つの処理を施しておき、この処
理済みの金属箔面にヒートシール層を、ウレタン系の接
着剤などを介せず、熱ラミネートにより形成させる。金
属箔面の電解質側と反対側となる面は必ずしも化成処
理、陽極酸化処理等の処理は必要としない。こちらの側
の金属面を保護するためのプラスチックは、熱ラミネー
トにより形成させても良く、接着剤等を用いて貼り合せ
ても良い。封入袋は、前記のようにして作成した貼り合
わせシート2枚を前記のヒートシール層の側の面を向か
い合わせ、一部を電極、隔膜、電解質等を収納させるた
めの収納口として残して、周囲をヒートシールして形成
する。封入袋内に、電極、隔膜、電解質等を収納口から
収納した後、電極からのリード線を外に取り出した状態
で、収納口をヒートシールし、非水電解質電池を形成す
る。このように、本発明に於ける封入袋に使用する貼り
合せシートは、金属箔面に、化成処理、陽極酸化処理の
少なくとも1つの処理が施されたものであり、この処理
済みの金属箔面にプラスチックを、熱ラミネートにより
直接接着させて、金属箔とプラスチックとの貼り合わせ
て作成したものであるから、貼り合せシートに前記の絞
り加工処理を施しても、封入袋の密封信頼性が低下しな
いというのが大きな特徴である。
The major reason why the present invention is effective is in the structure of the enclosing bag. In the enclosing bag according to the present invention, the laminated sheet used as the wall is formed by sandwiching a metal foil with a plastic sandwich. Then, at least one of a chemical conversion treatment and an anodic oxidation treatment is performed on at least a surface of the metal foil on the side of the electrolyte, and a heat seal layer is formed on the treated metal foil surface with a urethane-based adhesive or the like. Without heat treatment and by heat lamination. The surface opposite to the electrolyte side of the metal foil surface does not necessarily require a treatment such as a chemical conversion treatment or an anodic oxidation treatment. The plastic for protecting the metal surface on this side may be formed by thermal lamination, or may be bonded using an adhesive or the like. The encapsulation bag, two bonded sheets created as described above, facing the side of the heat sealing layer side, leaving a part as a storage port for storing an electrode, a diaphragm, an electrolyte, and the like, The periphery is formed by heat sealing. After the electrodes, the diaphragm, the electrolyte, and the like are stored in the storage bag from the storage opening, the storage opening is heat-sealed with the lead wire from the electrode taken out to form a nonaqueous electrolyte battery. As described above, the laminated sheet used for the enclosing bag according to the present invention is obtained by subjecting the metal foil surface to at least one of a chemical conversion treatment and an anodic oxidation treatment. It is made by directly bonding plastic with heat lamination and bonding metal foil and plastic together. Therefore, even if the above-mentioned drawing process is performed on the bonded sheet, the sealing reliability of the enclosing bag is reduced. A major feature is that they do not.

【0013】金属箔表面の化成処理としては、クロメー
ト処理、ベーマイト処理が挙げられる。クロメート処理
としては、クロム酸溶液に金属箔を浸漬する方法や、ク
ロム酸溶液(たとえば日本ペイント社製サーフコート)
をバーコーターで金属箔面に塗布し乾燥する方法などが
ある。ベーマイト処理は、たとえば、0.1%アンモニ
ア水を90℃に加熱し、金属箔をその中に浸漬する方法
である。また、陽極酸化処理としては、たとえば、20
℃、10%硫酸中に金属箔を浸漬し、電圧10Vで、1
分間通電するといった方法がある。
The chemical conversion treatment on the surface of the metal foil includes a chromate treatment and a boehmite treatment. As the chromate treatment, a method in which a metal foil is immersed in a chromic acid solution or a chromic acid solution (for example, Surfcoat manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.)
Is applied to the metal foil surface with a bar coater and dried. The boehmite treatment is, for example, a method in which 0.1% aqueous ammonia is heated to 90 ° C. and a metal foil is immersed therein. Further, as the anodic oxidation treatment, for example, 20
The metal foil is immersed in 10% sulfuric acid at
There is a method such as energizing for minutes.

【0014】金属箔表面に、上記の処理を施したのち、
ヒートシール層として、たとえば、酸変性ポリエチレ
ン、酸変性ポリプロピレン、アイオノマーなどを、接着
剤なしで、熱ラミネートによって、直接接着させ、こち
らの面が内側になるようにして、電池の封入袋を形成さ
せるものとする。
After performing the above-described treatment on the surface of the metal foil,
As a heat sealing layer, for example, an acid-modified polyethylene, an acid-modified polypropylene, an ionomer, or the like is directly adhered by heat lamination without using an adhesive, and the sealing bag of the battery is formed so that this surface is on the inside. Shall be.

【0015】この内側のヒートシール層には、前記のポ
リマーに、焼成して結晶水を除去したハイドロタルサイ
ト類や硫酸マグネシウムの群より選ばれた1種類あるい
は数種類の無機充填剤を添加して、水透過防止機能を持
たせることもできる。また、この内側のヒートシール層
には、前記のポリマーに、カルボン酸金属塩、金属酸化
物を添加して、酸透過防止機能を持たせることもでき
る。また、一つのヒートシール層に、水透過防止機能と
酸透過防止機能との両方を持たせることもできるし、各
々の機能を持ったヒートシール層を貼り合わせて、全体
として、両方の機能を持たせるということもできる。
To the inner heat seal layer, one or several inorganic fillers selected from the group consisting of hydrotalcites and magnesium sulfate, which have been calcined to remove water of crystallization, are added to the above-mentioned polymer. It can also have a water permeation prevention function. Further, a metal carboxylate or a metal oxide may be added to the above-mentioned polymer in the heat seal layer on the inner side to have an acid permeation preventing function. In addition, one heat seal layer may have both a water permeation prevention function and an acid permeation prevention function, and a heat seal layer having each function may be attached to the heat seal layer to perform both functions as a whole. You can also have it.

【0016】金属箔の電解質側と反対側の面にも、化成
処理または陽極酸化処理の一つの処理をしてもよいが、
反対側の面は、電解質とは触れることがないので、必須
ではない。反対側の面は、PETフィルムや、ナイロン
フィルムを、接着剤を用いて貼り付けることで、金属箔
表面を外傷などから保護できるようにすることで十分で
ある。
One of the chemical conversion treatment and the anodic oxidation treatment may be performed on the surface of the metal foil opposite to the electrolyte side.
The opposite side is not required, as it does not come into contact with the electrolyte. On the opposite side, it is sufficient to attach a PET film or a nylon film using an adhesive so that the surface of the metal foil can be protected from external damage.

【0017】[0017]

【実施例】以下に実施例等を用いて本発明の内容につい
て説明する。封入袋の密封性は、実際に電極なども封入
して電池を作成してテストする代わりに、密封性が問題
になる電解質のみを封入して、これを、85℃の恒温槽
中で、7日加熱した後、電解質の重量減少率を測定する
方法により調査した。
The contents of the present invention will be described below with reference to examples. The sealing performance of the encapsulation bag is determined by enclosing only the electrolyte for which the sealing performance is a problem, instead of actually preparing the battery by enclosing the electrodes and the like, and placing the electrolyte in an 85 ° C. constant temperature bath. After heating for one day, the electrolyte was examined by a method of measuring the weight loss rate.

【0018】図1に本発明に於ける封入袋に用いた貼り
合せシートの断面の構成を示す。図1の貼り合せシート
には、厚さ40μmのアルミ箔1の片面に、外部保護層
として、厚さ25μmのナイロンフィルム2をウレタン
系接着剤を介して貼り合わせ、他面には、ヒートシール
層を形成した。該ヒートシール層は、アルミ箔側から順
次、厚さ20μmのヒートシールA層3、厚さ20μm
のヒートシールB層4、厚さ20μmのヒートシールC
層5の3層よりなり、接着剤を使用せず、熱ラミネート
によりアルミ箔に、貼り合わせたものである。なお、ヒ
ートシールA層4としては酸変性LDPEを、ヒートシ
ールB層としては、酸変性LDPE100重量部に、硫
酸マグネシウム30重量部と炭酸カルシウム10重量部
とを添加した樹脂組成物を、ヒートシールC層5として
は酸変性LDPEを使用した。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a laminated sheet used for an enclosing bag according to the present invention. In the bonded sheet of FIG. 1, a 25 μm-thick nylon film 2 as an external protective layer is bonded to one side of an aluminum foil 1 having a thickness of 40 μm via a urethane-based adhesive, and the other side is heat-sealed. A layer was formed. The heat-seal layer was, in order from the aluminum foil side, a heat-seal A layer 3 having a thickness of 20 μm and a thickness of 20 μm.
Heat seal B layer 4, heat seal C having a thickness of 20 μm
It is composed of three layers of layer 5 and is bonded to an aluminum foil by heat lamination without using an adhesive. The heat-sealing A layer 4 is made of an acid-modified LDPE, and the heat-sealing B layer is made of a resin composition obtained by adding 30 parts by weight of magnesium sulfate and 10 parts by weight of calcium carbonate to 100 parts by weight of an acid-modified LDPE. As the C layer 5, an acid-modified LDPE was used.

【0019】封入袋は、前記の貼り合せシートから縦1
20mm、横60mmの矩形に切り出して、その2枚
を、ヒートシール層を向い合わせて重ね、矩形の周囲3
辺の幅3mmだけヒートシールして作成した。電解質の
封入は、重ね合わせた2枚の矩形のシートの、ヒートシ
ールしていない残りの1辺を収納口として、その収納口
から電解質を収納した後、その収納口も、幅3mmヒー
トシールして行った。
The enclosing bag is made from the above-mentioned laminated sheet in a length of one.
Cut out into a rectangle of 20 mm and a width of 60 mm, and two of them are overlapped with the heat sealing layer facing each other.
It was prepared by heat sealing only the side width 3 mm. The electrolyte is sealed by taking the remaining one side of the two superposed rectangular sheets, which is not heat-sealed, as the storage port, storing the electrolyte from the storage port, and heat-sealing the storage port also by 3 mm in width. I went.

【0020】前記のアルミ箔としては、厚さ40μmの
もので、 未処理のまま、 クロメート処理のもの、
ベーマイト処理のもの、または、 陽極酸化処理の
ものの4種類を使用して比較検討した。なお、それぞれ
の処理の条件は次の通りとした。 クロメート処理:クロム酸溶液をバーコーターで塗布。 ベーマイト処理:90℃に加熱した0.1%アンモニア
水に5分間浸漬。 陽極酸化処理:20℃、10%硫酸中に浸漬、電圧10
Vで、1分間通電。
The aluminum foil has a thickness of 40 μm, and is untreated, chromate-treated,
A comparison was made using four types: those with boehmite treatment and those with anodization treatment. The conditions for each treatment were as follows. Chromate treatment: Chromic acid solution is applied with a bar coater. Boehmite treatment: Dipped in 0.1% aqueous ammonia heated to 90 ° C. for 5 minutes. Anodizing treatment: immersion in 10% sulfuric acid at 20 ° C, voltage 10
Energized with V for 1 minute.

【0021】封入袋を構成する2枚の貼り合わせシート
のどちらにも、金型を用いた絞り加工を施さなかった場
合は、アルミ箔を未処理のまま使用したものも、密封性
テストの結果は、電解質の重量減少率が0.3%以下
で、密封性良好であったが、片側に、金型を用いて、深
さ3mmの絞り加工処理を施したシートを用いて、電解
質を封入した場合には、アルミ箔を未処理のまま使用し
たものでは、電解質の重量減少率が0.45%に増加し
てしまった。
When neither of the two bonded sheets constituting the enclosing bag was subjected to the drawing process using a mold, the result of the sealing test was the same even if the aluminum foil was used without being processed. Has a good sealing property with a weight reduction rate of the electrolyte of 0.3% or less, but the electrolyte is sealed on one side using a sheet that has been subjected to a drawing process with a depth of 3 mm using a mold. In this case, when the aluminum foil was used without any treatment, the weight reduction rate of the electrolyte was increased to 0.45%.

【0022】一方、アルミ箔表面に、前記の、、
の処理をしたアルミ箔を使用した貼り合せシートに金
型を用いて、深さ3mmの絞り加工施し、その貼り合せ
シートと、絞り加工を施こしていない同様の貼り合せシ
ートとにより作成した封入袋の場合、電解質を封入し
た、密封性テストの結果は、クロメート処理の場合、電
解質の重量減少率が0.15%、ベーマイト処理の場
合、電解質の重量減少率が0.14%、陽極酸化処理の
場合、電解質の重量減少率が0.21%であった。すな
わち、本発明に係わる非電解質電池用封入袋は、いずれ
も密封性が良好であった。
On the other hand, on the aluminum foil surface,
A 3 mm deep drawing process is performed on a laminated sheet using aluminum foil treated with a mold, and the encapsulation is made with the laminated sheet and a similar laminated sheet that has not been subjected to the drawing process. In the case of a bag, the electrolyte was sealed. The results of the sealing test were as follows: the chromate treatment resulted in a 0.15% electrolyte weight loss, the boehmite treatment resulted in a 0.14% electrolyte weight loss, and anodization. In the case of the treatment, the weight loss rate of the electrolyte was 0.21%. That is, the sealing bags for non-electrolyte batteries according to the present invention all had good sealing properties.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非水電解
質電池用の封入袋は、アルミ箔等の金属箔に、前記の化
成処理、陽極酸化処理の少なくとも1つの処理を施こし
ておき、この処理済みの金属箔面に、熱ラミネートによ
り直接ヒートシール層を形成させて、貼り合せシートを
形成させ、その貼り合せシート2枚を、ヒートシール層
の側を内側にして、電極、隔膜、電解質等を収納させる
ための収納口となる一部を残して周囲をヒートシールし
て形成したもので、本発明の非水電解質電池は、前記の
封入袋の中に、収納口から電極、隔膜、電解質等を収納
した後、電極からのリード線を外に取り出した状態で、
収納口をヒートシールして形成したものであるから、前
記貼り合せシートに絞り加工処理を施したシートを使用
しても、密封信頼性が低下せず、また、絞り加工を、封
入袋内に収納する電極や隔膜の形状に応じて行うことが
でき、封入袋内にデッドスペースを少なくでき、その結
果、電池の容量を増加させることに役立つので、工業的
な利用価値が顕著である。
As described above, the encapsulating bag for a non-aqueous electrolyte battery of the present invention is obtained by subjecting a metal foil such as an aluminum foil to at least one of the above-mentioned chemical conversion treatment and anodic oxidation treatment. A heat sealing layer is directly formed on the treated metal foil surface by heat lamination to form a bonded sheet, and the two bonded sheets are placed on the side of the heat sealing layer inside to form an electrode and a diaphragm. The non-aqueous electrolyte battery of the present invention is formed by heat sealing the periphery except for a part serving as a storage port for storing the electrolyte and the like. After storing the diaphragm, electrolyte, etc., with the lead wire from the electrode taken out,
Since the storage opening is formed by heat sealing, even if a sheet subjected to the drawing process is used for the bonded sheet, the sealing reliability does not decrease, and the drawing process is performed in the sealed bag. This can be performed according to the shape of the electrode or the diaphragm to be housed, and the dead space can be reduced in the enclosing bag. As a result, it is useful to increase the capacity of the battery, so that the industrial use value is remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の封入袋に使用する貼り合せシートの断
面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a laminated sheet used for an enclosing bag of the present invention.

【図2】絞り加工を施した貼り合せシートを示す斜視
図。
FIG. 2 is a perspective view showing a laminated sheet subjected to drawing processing.

【図3】(A)封入袋を用いた非水電解質電池を示す側
面断面図。 (B)封入袋を用いた非水電解質電池の正面断面図。
FIG. 3A is a side cross-sectional view showing a nonaqueous electrolyte battery using a sealed bag. (B) Front sectional view of a nonaqueous electrolyte battery using an enclosing bag.

【図4】リード線の取り出し部分を拡大した断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a lead wire extraction portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属箔 2 外部保護層 3 ヒートシールA層 4 ヒートシールB層 5 ヒートシールC層 6 ヒートシール部 7 平坦な凹部 8 リード線導体 9 リード線絶縁 10 封入袋 11 正電極 12 隔膜 13 負電極 14 電解質 15 ヒートシール層 16 金属箔 17 外部保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal foil 2 External protective layer 3 Heat seal A layer 4 Heat seal B layer 5 Heat seal C layer 6 Heat seal part 7 Flat recessed part 8 Lead wire conductor 9 Lead wire insulation 10 Encapsulation bag 11 Positive electrode 12 Diaphragm 13 Negative electrode 14 Electrolyte 15 Heat seal layer 16 Metal foil 17 External protective layer

フロントページの続き (72)発明者 宿島 悟志 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 田中 浩介 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 Fターム(参考) 5H011 AA03 AA17 CC02 CC10 DD05 DD13 EE04 FF04 GG09 HH02 HH13 JJ25 5H029 AJ03 AJ15 AM03 AM07 CJ01 CJ02 CJ14 CJ16 DJ03 DJ05 EJ01 Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Sukushima 1-3-1 Shimaya, Konohana-ku, Osaka City Inside the Osaka Works, Sumitomo Electric Industries, Ltd. (72) Inventor Kosuke Tanaka 1-3-1 Shimaya, Konohana-ku, Osaka City Sumitomo Electric Industries, Ltd. Osaka Works F-term (reference) 5H011 AA03 AA17 CC02 CC10 DD05 DD13 EE04 FF04 GG09 HH02 HH13 JJ25 5H029 AJ03 AJ15 AM03 AM07 CJ01 CJ02 CJ14 CJ16 DJ03 DJ05 EJ01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非水電解質電池の電極、隔膜、電解質等
を収納する封入袋の貼り合わせシートを構成する金属箔
の、少なくとも電解質側となる面に、化成処理、陽極酸
化処理の少なくとも1つの処理を施しておき、この処理
済みの金属箔面にヒートシール層を、接着剤を使用せ
ず、熱ラミネートにより形成して、貼り合せシートと
し、この同種の貼り合わせシート2枚を、前記のヒート
シール層のある面を内側にして重ね、電極、隔膜、電解
質等を収納する収納口として、一部を残して周囲をヒー
トシールすることを特徴とする非水電解質電池用の封入
袋。
At least one of a chemical conversion treatment and an anodic oxidation treatment is performed on at least the surface of the metal foil constituting the bonded sheet of the encapsulating bag containing the electrodes, the diaphragm, the electrolyte and the like of the nonaqueous electrolyte battery. A heat-sealing layer is formed on the metal foil surface which has been processed by heat lamination without using an adhesive to form a bonded sheet, and two bonded sheets of the same type are subjected to the above-described processing. An encapsulation bag for a non-aqueous electrolyte battery, characterized in that the heat-sealing layer is stacked with the surface with the heat seal layer inside, and the periphery is heat-sealed except for a part as a storage port for storing an electrode, a diaphragm, an electrolyte and the like.
【請求項2】 前記の2枚の貼り合せシートのすくなく
とも片方に、絞り加工処理が施されていることを特徴と
する請求項1に記載の非水電解質電池用の封入袋。
2. The sealed bag for a non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein at least one of the two bonded sheets has been subjected to a drawing process.
【請求項3】 非水電解質電池の電極、隔膜、電解質等
を収納する封入袋の貼り合わせシートを構成する金属箔
の、少なくとも電解質側となる面に、化成処理、陽極酸
化処理の少なくとも1つの処理を施しておき、この処理
済みの金属箔面にヒートシール層を、接着剤を使用せ
ず、熱ラミネートにより形成して貼り合せシートとし、
この同種の貼り合わせシート2枚を、前記のヒートシー
ル層のある面を内側にして重ね、電極、隔膜、電解質等
を収納する収納口として、一部を残して周囲をヒートシ
ールすることにより、封入袋を形成し、封入袋内に、ヒ
ートシールせずに残こされた収納口から、電極、隔膜、
電解質等を収納した後、電極からのリード線を封入袋の
外に取り出した状態で、収納口をヒートシールすること
を特徴とする非水電解質電池。
3. At least one of a chemical conversion treatment and an anodic oxidation treatment is performed on at least the surface of the metal foil constituting the bonded sheet of the sealing bag containing the electrodes, the diaphragm, the electrolyte and the like of the non-aqueous electrolyte battery on the electrolyte side. A heat-seal layer is formed on the treated metal foil surface by heat lamination without using an adhesive to form a bonded sheet.
By laminating two sheets of the same kind of laminated sheets with the surface with the heat seal layer inside, as a storage port for storing electrodes, diaphragms, electrolytes, etc., heat-sealing the periphery except a part, Form an enclosing bag, in the enclosing bag, from the storage port left without heat sealing, electrodes, diaphragm,
A non-aqueous electrolyte battery characterized in that the storage opening is heat-sealed with the lead wire from the electrode taken out of the encapsulating bag after storing the electrolyte and the like.
【請求項4】 前記の2枚の貼り合せシートのすくなく
とも片方に、絞り加工処理が施されていることを特徴と
する請求項3に記載の非水電解質電池。
4. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 3, wherein at least one of the two bonded sheets has been subjected to a drawing process.
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