JP2002175790A - 扁平電池 - Google Patents
扁平電池Info
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- JP2002175790A JP2002175790A JP2000374286A JP2000374286A JP2002175790A JP 2002175790 A JP2002175790 A JP 2002175790A JP 2000374286 A JP2000374286 A JP 2000374286A JP 2000374286 A JP2000374286 A JP 2000374286A JP 2002175790 A JP2002175790 A JP 2002175790A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極板と負極板とがセパレータを介して絶縁
されている電極群を、樹脂フィルム主体のラミネートシ
ート製外装ケース内に収納した扁平電池において、落下
衝撃や振動による電極群の移動を防止し、外装ケースの
変形やショート防止性に優れた扁平電池を提供する。 【解決手段】 正極板の集電体と正極リード、負極板の
集電体と負極リード及びこれらの接続部を、電解液に不
溶性の接着性樹脂で被覆することによって、前記電極群
と外装ケースを一体化する。
されている電極群を、樹脂フィルム主体のラミネートシ
ート製外装ケース内に収納した扁平電池において、落下
衝撃や振動による電極群の移動を防止し、外装ケースの
変形やショート防止性に優れた扁平電池を提供する。 【解決手段】 正極板の集電体と正極リード、負極板の
集電体と負極リード及びこれらの接続部を、電解液に不
溶性の接着性樹脂で被覆することによって、前記電極群
と外装ケースを一体化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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に電極
群を収納してなる扁平電池に関し、さらに詳しくは、外
装ケースの変形や電極群から各極板から延出された集電
体、及び各極板に接続されたリード間におけるショート
の発生を低減した扁平電池に関する。
のラミネートシートで形成された袋状外装ケースに電極
群を収納してなる扁平電池に関し、さらに詳しくは、外
装ケースの変形や電極群から各極板から延出された集電
体、及び各極板に接続されたリード間におけるショート
の発生を低減した扁平電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、携帯情報端末等の携帯
電子機器の性能は、搭載される半導体素子、電子回路だ
けでなく、充放電可能な二次電池の性能に大きく依存し
ており、搭載される二次電池の容量アップと共に、軽量
・薄型化をも同時に実現することが望まれている。これ
らの要望に答える二次電池として、ニッケルカドミウム
蓄電池の約２倍のエネルギー密度を有するニッケル水素
蓄電池が開発され、次いで、非水電解質を用いたリチウ
ム二次電池がこれを上回るエネルギー密度を有する電池
として開発され、脚光を浴びている。
電子機器の性能は、搭載される半導体素子、電子回路だ
けでなく、充放電可能な二次電池の性能に大きく依存し
ており、搭載される二次電池の容量アップと共に、軽量
・薄型化をも同時に実現することが望まれている。これ
らの要望に答える二次電池として、ニッケルカドミウム
蓄電池の約２倍のエネルギー密度を有するニッケル水素
蓄電池が開発され、次いで、非水電解質を用いたリチウ
ム二次電池がこれを上回るエネルギー密度を有する電池
として開発され、脚光を浴びている。
【０００３】このリチウム二次電池の形状には、円筒
形、角形、扁平形のものがあり、特に樹脂フィルム主体
のラミネートシートで形成された外装ケース内に電池要
素を収納した非水電解質二次電池は、外装ケースが柔ら
かいために、電池形状の自由度が大きいという特徴を有
する（例えば、特開平１１−１９５４０４号公報に記
載）。
形、角形、扁平形のものがあり、特に樹脂フィルム主体
のラミネートシートで形成された外装ケース内に電池要
素を収納した非水電解質二次電池は、外装ケースが柔ら
かいために、電池形状の自由度が大きいという特徴を有
する（例えば、特開平１１−１９５４０４号公報に記
載）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
特徴の反面、外装ケースが柔らかく、且つ外装ケースか
らの縛張力で電極群が保持されていないことから、落下
衝撃や振動によって電極群が移動し、外装ケースを変形
させることがある。さらに、各電極の集電部及びリード
は金属製であり、その端部や接続部などに鋭利な突起が
形成されることがある。金属製の外装ケースの場合に
は、前記突起によりケースが破損する問題はないが、ラ
ミネートシートからなる外装ケースの場合には、前記突
起が外装ケースの樹脂フィルムを突き破り、金属層との
ショートを生じたり、封止性が損なわれる虞がある。こ
のような問題に対して、接続部を熱硬化性樹脂で被覆
し、外装ケースの損傷を防ぐ構成が提案されている（特
開２０００−５８０１１号公報）。然し乍、前記構成で
あっても、外装ケースによって電極群が保持されていな
いことから、電極群と落下衝撃や振動によって電極群が
移動し、これに起因する外装ケースの変形が生じてしま
う。
特徴の反面、外装ケースが柔らかく、且つ外装ケースか
らの縛張力で電極群が保持されていないことから、落下
衝撃や振動によって電極群が移動し、外装ケースを変形
させることがある。さらに、各電極の集電部及びリード
は金属製であり、その端部や接続部などに鋭利な突起が
形成されることがある。金属製の外装ケースの場合に
は、前記突起によりケースが破損する問題はないが、ラ
ミネートシートからなる外装ケースの場合には、前記突
起が外装ケースの樹脂フィルムを突き破り、金属層との
ショートを生じたり、封止性が損なわれる虞がある。こ
のような問題に対して、接続部を熱硬化性樹脂で被覆
し、外装ケースの損傷を防ぐ構成が提案されている（特
開２０００−５８０１１号公報）。然し乍、前記構成で
あっても、外装ケースによって電極群が保持されていな
いことから、電極群と落下衝撃や振動によって電極群が
移動し、これに起因する外装ケースの変形が生じてしま
う。
【０００５】本発明は、落下衝撃や振動による電極群の
移動を防止し、外装ケースの変形及びショート防止性に
優れた扁平電池を提供することを主たる目的とする。
移動を防止し、外装ケースの変形及びショート防止性に
優れた扁平電池を提供することを主たる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して
絶縁された電極群を、樹脂フィルムを主体とするラミネ
ートシートにて形成された袋状外装ケース内に収納し、
前記正極板及び負極板の集電体に一端が接続された正極
リード及び負極リード、もしくは前記各集電体の一部か
らなる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扁平電池であって、前記
各集電体及び各リードを電解液に不溶性の接着性樹脂に
て被覆し、この接着性樹脂と前記外装ケースと一体化し
たことを特徴とする。
めの本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して
絶縁された電極群を、樹脂フィルムを主体とするラミネ
ートシートにて形成された袋状外装ケース内に収納し、
前記正極板及び負極板の集電体に一端が接続された正極
リード及び負極リード、もしくは前記各集電体の一部か
らなる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扁平電池であって、前記
各集電体及び各リードを電解液に不溶性の接着性樹脂に
て被覆し、この接着性樹脂と前記外装ケースと一体化し
たことを特徴とする。
【０００７】この構成は、予め集電体及びリード部に接
着性樹脂を塗布した後、前記リード及び集電体を含む電
極群を外装ケース内に収容し、外装ケースと接着性樹脂
を接着、一体化するものである。
着性樹脂を塗布した後、前記リード及び集電体を含む電
極群を外装ケース内に収容し、外装ケースと接着性樹脂
を接着、一体化するものである。
【０００８】また、正極板と負極板とがセパレータを介
して絶縁された電極群を、樹脂フィルムを主体とするラ
ミネートシートにて形成された袋状外装ケース内に収納
し、前記正極板及び負極板の集電体に一端が接続された
正極リード及び負極リード、もしくは前記各集電体の一
部からなる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扁平電池であって、
前記シール部及び電極群のシール部を臨む端面に取り囲
まれた空間部に、電解液に不溶性の接着性樹脂を充填
し、前記各リードを前記接着性樹脂にて被覆したことを
特徴とする。この構成は、電極群を外装ケースに収容し
た後、さらに外装ケースの開口部から接着性樹脂を充填
し、開口部を熱溶着するものである。
して絶縁された電極群を、樹脂フィルムを主体とするラ
ミネートシートにて形成された袋状外装ケース内に収納
し、前記正極板及び負極板の集電体に一端が接続された
正極リード及び負極リード、もしくは前記各集電体の一
部からなる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扁平電池であって、
前記シール部及び電極群のシール部を臨む端面に取り囲
まれた空間部に、電解液に不溶性の接着性樹脂を充填
し、前記各リードを前記接着性樹脂にて被覆したことを
特徴とする。この構成は、電極群を外装ケースに収容し
た後、さらに外装ケースの開口部から接着性樹脂を充填
し、開口部を熱溶着するものである。
【０００９】上記の各構成によれば、リードもしくは集
電体が引き出された端面と外装ケースの熱シール部を臨
む端面より囲まれた空間に接着性樹脂が充填されてお
り、この接着性樹脂が電極群の移動を規制するだけでな
く、接着性樹脂を介して間接的に外装ケースと電極群が
一体化されるために、落下衝撃や振動に起因する外装ケ
ースの変形の発生が確実に防止される。さらに、前記接
着性樹脂にてリード及び集電体が被覆されることから、
これらの端部及び接続部に生じた鋭利な突起による外装
ケースの破損、短絡の発生も防止できる。
電体が引き出された端面と外装ケースの熱シール部を臨
む端面より囲まれた空間に接着性樹脂が充填されてお
り、この接着性樹脂が電極群の移動を規制するだけでな
く、接着性樹脂を介して間接的に外装ケースと電極群が
一体化されるために、落下衝撃や振動に起因する外装ケ
ースの変形の発生が確実に防止される。さらに、前記接
着性樹脂にてリード及び集電体が被覆されることから、
これらの端部及び接続部に生じた鋭利な突起による外装
ケースの破損、短絡の発生も防止できる。
【００１０】尚、前記接着性樹脂は、酸変性のポリプロ
ピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、あるいは前記外装ケー
ス内面樹脂に対して接着性を有するポリオレフィン系樹
脂から選ばれた熱可塑性樹脂の少なくとも１種であるこ
とが好ましい。
ピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、あるいは前記外装ケー
ス内面樹脂に対して接着性を有するポリオレフィン系樹
脂から選ばれた熱可塑性樹脂の少なくとも１種であるこ
とが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を引用して本発明の実
施形態について説明する。
施形態について説明する。
【００１２】図１、図２は本発明の扁平電池の断面図、
平面図である。正極は正極活物質、結着材、必要に応じ
て導電材を溶剤に混練分散したペーストをアルミニウム
箔製正極集電体３に塗着、乾燥、圧延し、正極合剤層４
としたものである。この２枚の正極の間に、セパレ−タ
５を介してリチウムを吸蔵、放出できる炭素材料と結着
材を溶剤に混練分散したペーストを銅箔製負極集電体７
に塗着、乾燥、圧延し、負極合剤層６を形成した負極を
配設し、正極集電体３と正極リード１１を接続部１２で
接続し、同様にして負極集電体７と負極リード１３を接
続部１４で接続し、電極群が構成されている。
平面図である。正極は正極活物質、結着材、必要に応じ
て導電材を溶剤に混練分散したペーストをアルミニウム
箔製正極集電体３に塗着、乾燥、圧延し、正極合剤層４
としたものである。この２枚の正極の間に、セパレ−タ
５を介してリチウムを吸蔵、放出できる炭素材料と結着
材を溶剤に混練分散したペーストを銅箔製負極集電体７
に塗着、乾燥、圧延し、負極合剤層６を形成した負極を
配設し、正極集電体３と正極リード１１を接続部１２で
接続し、同様にして負極集電体７と負極リード１３を接
続部１４で接続し、電極群が構成されている。
【００１３】この電極群に図１に示すように加熱して溶
融させた接着性樹脂１５にて、正極集電体３と正極リー
ド１１の外装ケース１内の部分、負極集電体７と負極リ
ード１３の外装ケース１内の部分、及びこれらの接続部
を被覆した後、外装ケース１に収納し、外装ケース１の
開口部より所定量の電解液を注入した後に、封口部分２
にて熱溶着により封口される。
融させた接着性樹脂１５にて、正極集電体３と正極リー
ド１１の外装ケース１内の部分、負極集電体７と負極リ
ード１３の外装ケース１内の部分、及びこれらの接続部
を被覆した後、外装ケース１に収納し、外装ケース１の
開口部より所定量の電解液を注入した後に、封口部分２
にて熱溶着により封口される。
【００１４】また、電極群を外装ケース１の内部に収
容、所定量の電解液を注入した後、電極群の封口部分２
を臨む端面と封口部分２との間にある外装ケース１の内
側の空間部分に接着性樹脂１５を充填し、この接着性樹
脂１５にて正極集電体３及び正極リード１１、負極集電
体７及び負極リード１３を被覆した後、封口部分２を熱
溶着により封口する。この場合、電解液注液後、接着性
樹脂を充填する際に樹脂が電極群の間隙に侵入し、極板
表面まで被覆してしまい、電池容量及び電池特性が低下
する虞がある。これを防止するためには、電極集電部及
びリード部のみ、またはこれらと外装ケースで囲まれた
部分のみを正確に充填する必要があり、予め前記空間の
状態を把握し、接着性樹脂の充填量及び充填圧力を設定
するのが好ましい。さらに好ましくは、正極板及び負極
板が非水電解液を吸収、保持するセパレータを介して積
層され、熱及び／もしくは圧力にて一体化された電極群
を用いる構成により、電極群の間隙へ接着性樹脂が侵入
を抑制できる。
容、所定量の電解液を注入した後、電極群の封口部分２
を臨む端面と封口部分２との間にある外装ケース１の内
側の空間部分に接着性樹脂１５を充填し、この接着性樹
脂１５にて正極集電体３及び正極リード１１、負極集電
体７及び負極リード１３を被覆した後、封口部分２を熱
溶着により封口する。この場合、電解液注液後、接着性
樹脂を充填する際に樹脂が電極群の間隙に侵入し、極板
表面まで被覆してしまい、電池容量及び電池特性が低下
する虞がある。これを防止するためには、電極集電部及
びリード部のみ、またはこれらと外装ケースで囲まれた
部分のみを正確に充填する必要があり、予め前記空間の
状態を把握し、接着性樹脂の充填量及び充填圧力を設定
するのが好ましい。さらに好ましくは、正極板及び負極
板が非水電解液を吸収、保持するセパレータを介して積
層され、熱及び／もしくは圧力にて一体化された電極群
を用いる構成により、電極群の間隙へ接着性樹脂が侵入
を抑制できる。
【００１５】次に、接着性樹脂の融点以上に加熱して、
電極群と外装ケース１を一体化させることにより、落下
衝撃や振動による電極群の移動を防止し、外装ケースの
変形やショート防止性に優れた扁平電池を得ることがで
きる。
電極群と外装ケース１を一体化させることにより、落下
衝撃や振動による電極群の移動を防止し、外装ケースの
変形やショート防止性に優れた扁平電池を得ることがで
きる。
【００１６】外装ケース１は、電解液、水のバリアー性
や光遮断性が要求されるために２０〜５０μｍのアルミ
ニウム製箔からなる金属箔層を中央に配してその外側
に、耐電解液性、機械的強度が要求されるために厚さが
１０μｍ〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート、熱
溶着性ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、伸延処理
したポリアミド（ナイロン）等の樹脂、あるいはこれら
の２種以上の樹脂を共重合させた樹脂層、内側に熱溶着
性とリードとの短絡防止性が要求されるために厚さ２０
μｍ〜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、これらの共重合体や酸変性
された樹脂層からなる外装ケースが好ましい。
や光遮断性が要求されるために２０〜５０μｍのアルミ
ニウム製箔からなる金属箔層を中央に配してその外側
に、耐電解液性、機械的強度が要求されるために厚さが
１０μｍ〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート、熱
溶着性ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、伸延処理
したポリアミド（ナイロン）等の樹脂、あるいはこれら
の２種以上の樹脂を共重合させた樹脂層、内側に熱溶着
性とリードとの短絡防止性が要求されるために厚さ２０
μｍ〜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、これらの共重合体や酸変性
された樹脂層からなる外装ケースが好ましい。
【００１７】接着性樹脂１５としては、酸変性のポリプ
ロピレン樹脂やポリエチレン樹脂、あるいは外装ケース
内面樹脂に対して接着性を有するオレフィン樹脂から選
ばれた１種で、その融点は８０℃〜１５０℃であること
が好ましく、外装ケース内面樹脂と同種の樹脂であるこ
とが最適である。
ロピレン樹脂やポリエチレン樹脂、あるいは外装ケース
内面樹脂に対して接着性を有するオレフィン樹脂から選
ばれた１種で、その融点は８０℃〜１５０℃であること
が好ましく、外装ケース内面樹脂と同種の樹脂であるこ
とが最適である。
【００１８】正極活物質としては、リチウムイオンをゲ
ストとして受け入れ得るリチウム含有遷移金属化合物が
使用される。例えば、コバルト、マンガン、ニッケル、
クロム、鉄及びバナジウムから選ばれる少なくとも１種
類の金属とリチウムの複合金属酸化物、ＬｉＣｏＯ2、
ＬｉＭｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ(1-x)Ｏ
2（０＜ｘ＜１）ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＶ
Ｏ2等が好ましい。
ストとして受け入れ得るリチウム含有遷移金属化合物が
使用される。例えば、コバルト、マンガン、ニッケル、
クロム、鉄及びバナジウムから選ばれる少なくとも１種
類の金属とリチウムの複合金属酸化物、ＬｉＣｏＯ2、
ＬｉＭｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ(1-x)Ｏ
2（０＜ｘ＜１）ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＶ
Ｏ2等が好ましい。
【００１９】負極活物質としては、黒鉛、活性炭、ある
いはフェノール樹脂やピッチ等を焼成炭化したものがあ
げられるが、特に、安全性やサイクル寿命特性等の観点
から、格子面（００２）の面間隔（ｄ002）が３．３５
０〜３．４００Åである黒鉛型結晶構造を有する炭素材
料が好ましい。
いはフェノール樹脂やピッチ等を焼成炭化したものがあ
げられるが、特に、安全性やサイクル寿命特性等の観点
から、格子面（００２）の面間隔（ｄ002）が３．３５
０〜３．４００Åである黒鉛型結晶構造を有する炭素材
料が好ましい。
【００２０】結着材としては、活物質間の密着性を保つ
フッ素樹脂材料、ポリアルキレンオキサイド骨格を持つ
高分子材料、またはスチレン−ブタジエン共重合体など
がある。フッ素系樹脂材料として、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサ
フルオロプロピレン（ＨＦＰ）の共重合体Ｐ（ＶＤＦ−
ＨＦＰ）が好ましい。
フッ素樹脂材料、ポリアルキレンオキサイド骨格を持つ
高分子材料、またはスチレン−ブタジエン共重合体など
がある。フッ素系樹脂材料として、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサ
フルオロプロピレン（ＨＦＰ）の共重合体Ｐ（ＶＤＦ−
ＨＦＰ）が好ましい。
【００２１】必要に応じて加える導電材としてはアセチ
レンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素系導電
材が好ましく、可塑剤としては、フタル酸ジイソブチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタ
ル酸ジプロピル、フタル酸ジヘキシルなどのフタル酸エ
ステルが好ましい。
レンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素系導電
材が好ましく、可塑剤としては、フタル酸ジイソブチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタ
ル酸ジプロピル、フタル酸ジヘキシルなどのフタル酸エ
ステルが好ましい。
【００２２】溶剤としては、結着材が溶解可能な溶剤が
適切で、有機系結着材の場合は、アセトン、シクロヘキ
サノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）等の有機溶剤を単独またはこ
れらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着材の場合
は水が好ましい。
適切で、有機系結着材の場合は、アセトン、シクロヘキ
サノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）等の有機溶剤を単独またはこ
れらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着材の場合
は水が好ましい。
【００２３】正極集電体３は、アルミニウム製の箔、ラ
ス加工を施した箔、またはエッチング加工を施した箔か
らなり、厚みは１５μｍ〜６０μｍが好ましい。また、
負極集電体は、銅製の箔、ラス加工を施した箔、または
エッチング加工を施した箔からなり、厚みは１５μｍ〜
５０μｍが好ましい。
ス加工を施した箔、またはエッチング加工を施した箔か
らなり、厚みは１５μｍ〜６０μｍが好ましい。また、
負極集電体は、銅製の箔、ラス加工を施した箔、または
エッチング加工を施した箔からなり、厚みは１５μｍ〜
５０μｍが好ましい。
【００２４】セパレータ５は、結着材と同様のポリマー
を用いることができ、前記溶剤に溶解したポリマーペー
ストをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂など
の耐熱性のフィルム上に製膜し、乾燥させることによっ
て作製するか、微多孔性のポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂を用いることがで
きる。
を用いることができ、前記溶剤に溶解したポリマーペー
ストをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂など
の耐熱性のフィルム上に製膜し、乾燥させることによっ
て作製するか、微多孔性のポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂を用いることがで
きる。
【００２５】非水電解液としては、非水溶媒と溶質から
なり、非水溶媒としては、主成分として環状カーボネー
ト及び鎖状カーボネートが含有される。前記環状カーボ
ネートとしては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロ
ピレンカーボネート（ＰＣ）、及びブチレンカーボネー
ト（ＢＣ）から選ばれる少なくとも一種以上であること
が好ましい。また、前記鎖状カーボネートとしては、ジ
メチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）、及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）
等から選ばれる少なくとも一種以上であることが好まし
い。
なり、非水溶媒としては、主成分として環状カーボネー
ト及び鎖状カーボネートが含有される。前記環状カーボ
ネートとしては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロ
ピレンカーボネート（ＰＣ）、及びブチレンカーボネー
ト（ＢＣ）から選ばれる少なくとも一種以上であること
が好ましい。また、前記鎖状カーボネートとしては、ジ
メチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）、及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）
等から選ばれる少なくとも一種以上であることが好まし
い。
【００２６】溶質としては、例えば、電子吸引性の強い
リチウム塩を使用し、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、
ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ
（ＳＯ 2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ
（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。これらの溶質は、一
種類で使用しても良く、二種類以上組み合わせて使用し
ても良い。これらの溶質は、前記非水溶媒に対して０．
５〜１．５Ｍの濃度で溶解させることが好ましい。
リチウム塩を使用し、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、
ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ
（ＳＯ 2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ
（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。これらの溶質は、一
種類で使用しても良く、二種類以上組み合わせて使用し
ても良い。これらの溶質は、前記非水溶媒に対して０．
５〜１．５Ｍの濃度で溶解させることが好ましい。
【００２７】
【実施例】以下、実施例と比較例を用いてさらに詳しく
説明する。
説明する。
【００２８】（実施例１）正極は活物質であるＬｉＣｏ
Ｏ2と、結着材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）、及び導電材としての
アセチレンブラックをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン）からなる有機溶剤に混練分散したペーストをラス
加工したアルミニウム箔製の正極集電体３に塗着、乾
燥、圧延して、正極合剤層４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５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剤に混
練分散したペーストを銅箔製の負極集電体７に塗着、乾
燥、圧延して、負極合剤層６を形成した負極を配設し、
正極集電体３と正極リード１１を接続部１２で接続し、
同様にして負極集電体７と負極リード１３を接続部１４
で接続し、電極群を構成した。
Ｏ2と、結着材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）、及び導電材としての
アセチレンブラックをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン）からなる有機溶剤に混練分散したペーストをラス
加工したアルミニウム箔製の正極集電体３に塗着、乾
燥、圧延して、正極合剤層４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５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剤に混
練分散したペーストを銅箔製の負極集電体７に塗着、乾
燥、圧延して、負極合剤層６を形成した負極を配設し、
正極集電体３と正極リード１１を接続部１２で接続し、
同様にして負極集電体７と負極リード１３を接続部１４
で接続し、電極群を構成した。
【００２９】この電極群に図１に示すように１４５℃に
加熱して溶融させたマレイン酸変性したポリプロピレン
樹脂（融点１３８℃）からなる接着性樹脂１５にて、正
極集電体３と正極リード１１の外装ケース１内の部分、
負極集電体７と負極リード１３の外装ケース１内の部分
およびこれらの接続部を被覆した後、内層に厚さ３０μ
ｍのマレイン酸変性のポリプロピレン樹脂、中央に厚さ
４０μｍのアルミニウム箔の金属層、外層に厚さ２５μ
ｍのポリアミド樹脂からなり、これらを積層一体化した
外装ケース１に収納し、外装ケース１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注入した後に、封口部分２にて熱
溶着により封口した。
加熱して溶融させたマレイン酸変性したポリプロピレン
樹脂（融点１３８℃）からなる接着性樹脂１５にて、正
極集電体３と正極リード１１の外装ケース１内の部分、
負極集電体７と負極リード１３の外装ケース１内の部分
およびこれらの接続部を被覆した後、内層に厚さ３０μ
ｍのマレイン酸変性のポリプロピレン樹脂、中央に厚さ
４０μｍのアルミニウム箔の金属層、外層に厚さ２５μ
ｍのポリアミド樹脂からなり、これらを積層一体化した
外装ケース１に収納し、外装ケース１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注入した後に、封口部分２にて熱
溶着により封口した。
【００３０】次に、１４５℃に加熱してマレイン酸変性
したポリプロピレン樹脂からなる接着性樹脂を溶融させ
て、電極群と外装ケース１を一体化させ、扁平電池を作
製した。
したポリプロピレン樹脂からなる接着性樹脂を溶融させ
て、電極群と外装ケース１を一体化させ、扁平電池を作
製した。
【００３１】（実施例２）実施例１と同様にして得られ
た正極と、負極とを厚さ２５μｍの微多孔性ポリエチレ
ン樹脂からなるセパレータ５を介して、非真円状に巻回
した電極群をプレスして図３に示すような長円状にし、
集電体の一部からなる正極リード２１、負極リード２２
を有する電極群を構成した。
た正極と、負極とを厚さ２５μｍの微多孔性ポリエチレ
ン樹脂からなるセパレータ５を介して、非真円状に巻回
した電極群をプレスして図３に示すような長円状にし、
集電体の一部からなる正極リード２１、負極リード２２
を有する電極群を構成した。
【００３２】この電極群に１００℃に加熱して溶融させ
たアクリル酸変性したポリエチレン樹脂（融点９０℃）
からなる接着性樹脂１５にて、正極リード２１、負極リ
ード２２の電極群上端部から外装ケース１の封口部分ま
でを被覆した後、内層に厚さ３０μｍのアクリル酸変性
のポリエチレン樹脂、中央に厚さ３０μｍのアルミニウ
ム箔の金属層、外層に厚さ３０μｍのポリアミド樹脂か
らなり、これらを積層一体化した外装ケース１に収納
し、外装ケース１の開口部より実施例１と同様の電解液
を所定量注入した後に、封口部分２にて前記接着性樹脂
を被覆した正・負極リードと外装ケース１を熱溶着によ
り封口した。
たアクリル酸変性したポリエチレン樹脂（融点９０℃）
からなる接着性樹脂１５にて、正極リード２１、負極リ
ード２２の電極群上端部から外装ケース１の封口部分ま
でを被覆した後、内層に厚さ３０μｍのアクリル酸変性
のポリエチレン樹脂、中央に厚さ３０μｍのアルミニウ
ム箔の金属層、外層に厚さ３０μｍのポリアミド樹脂か
らなり、これらを積層一体化した外装ケース１に収納
し、外装ケース１の開口部より実施例１と同様の電解液
を所定量注入した後に、封口部分２にて前記接着性樹脂
を被覆した正・負極リードと外装ケース１を熱溶着によ
り封口した。
【００３３】次に、１００℃に加熱してアクリル酸変性
したポリエチレン樹脂からなる接着性樹脂を溶融させ
て、電極群と外装ケース１を一体化させ、扁平電池を作
製した。
したポリエチレン樹脂からなる接着性樹脂を溶融させ
て、電極群と外装ケース１を一体化させ、扁平電池を作
製した。
【００３４】（実施例３）実施例１と同様にして得られ
た電極群を、実施例２と同じく厚さ３０μｍのアクリル
酸変性のポリエチレン樹脂を内層に、厚さ３０μｍのア
ルミニウム箔の金属層を中央に、厚さ３０μｍのポリア
ミド樹脂を外層に配し、積層一体化した外装ケース１に
収納し、電解液を所定量注入した。さらに、外装ケース
１の開口部からアクリル酸変性のポリエチレン樹脂から
なる接着性樹脂を充填し、正負極集電体及びリードを被
覆した後、封口部分２にて熱溶着により封口した。
た電極群を、実施例２と同じく厚さ３０μｍのアクリル
酸変性のポリエチレン樹脂を内層に、厚さ３０μｍのア
ルミニウム箔の金属層を中央に、厚さ３０μｍのポリア
ミド樹脂を外層に配し、積層一体化した外装ケース１に
収納し、電解液を所定量注入した。さらに、外装ケース
１の開口部からアクリル酸変性のポリエチレン樹脂から
なる接着性樹脂を充填し、正負極集電体及びリードを被
覆した後、封口部分２にて熱溶着により封口した。
【００３５】（比較例）接着性樹脂で正極集電体３と正
極リード１１の外装ケース１内の部分、負極集電体７と
負極リード１３の外装ケース１内の部分、及びこれらの
接続部を被覆しなかった以外は、実施例１と同様にして
扁平電池を作製した。
極リード１１の外装ケース１内の部分、負極集電体７と
負極リード１３の外装ケース１内の部分、及びこれらの
接続部を被覆しなかった以外は、実施例１と同様にして
扁平電池を作製した。
【００３６】（落下衝撃特性の評価）このようにして作
製した実施例１、実施例２、実施例３、比較例の扁平電
池を各２０個用意して、外部露出リード部分を絶縁テー
プにて絶縁処理した後、７５ｃｍの高さから落下させた
ときの落下衝撃による外装ケースの変形、ショートの有
無を評価した結果を表１に示す。
製した実施例１、実施例２、実施例３、比較例の扁平電
池を各２０個用意して、外部露出リード部分を絶縁テー
プにて絶縁処理した後、７５ｃｍの高さから落下させた
ときの落下衝撃による外装ケースの変形、ショートの有
無を評価した結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】（振動特性の評価）このようにして作製し
た実施例１、実施例２、実施例３、比較例の扁平電池を
各２０個用意して、０．８ｍｍの振幅にて１０Ｈｚ〜５
５Ｈｚの可変周波数（可変割合１±０．０５５Ｈｚ／
分）で振動させたときの外装ケースの変形、ショートの
有無を評価した結果を表１に示す。
た実施例１、実施例２、実施例３、比較例の扁平電池を
各２０個用意して、０．８ｍｍの振幅にて１０Ｈｚ〜５
５Ｈｚの可変周波数（可変割合１±０．０５５Ｈｚ／
分）で振動させたときの外装ケースの変形、ショートの
有無を評価した結果を表１に示す。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明のとおり本発明によれば、正
極板の集電体と正極リード、負極板の集電体と負極リー
ド及びこれらの接続部を、電解液に不溶性の接着性樹脂
で被覆することによって、前記電極群と外装ケースを一
体化することにより、落下衝撃や振動による電極群の移
動を防止し、外装ケースの変形やショート防止性に優れ
た扁平電池を提供することができる。
極板の集電体と正極リード、負極板の集電体と負極リー
ド及びこれらの接続部を、電解液に不溶性の接着性樹脂
で被覆することによって、前記電極群と外装ケースを一
体化することにより、落下衝撃や振動による電極群の移
動を防止し、外装ケースの変形やショート防止性に優れ
た扁平電池を提供することができる。
【図１】本発明における実施形態の一例を示す断面図
【図２】図１の平面図
【図３】本発明における別の実施形態の一例を示す平面
図
図
１ 外装ケース ２ 封口部分 ３ 正極集電体 ４ 正極合剤層 ５ セパレータ ６ 負極合剤層 ７ 負極集電体 １１、２１ 正極リード １２ 正極リード接続部 １３、２２ 負極リード １４ 負極リード接続部 １５ 接着性樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 正明 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 AA03 AA13 CC10 FF04 GG08 GG09 HH02 5H022 AA09 BB12 CC08 CC12 CC19 CC27 KK03 5H029 AJ12 AJ14 AK03 AL06 AL07 AL08 AM03 AM07 BJ04 CJ05 DJ02 DJ03 DJ05 DJ07 EJ12
Claims (3)
- 【請求項１】 正極板と負極板とがセパレータを介して
絶縁された電極群を、樹脂フィルムを主体とするラミネ
ートシートにて形成された袋状外装ケース内に収納し、
前記正極板及び負極板の集電体に一端が接続された正極
リード及び負極リード、もしくは前記各集電体の一部か
らなる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扁平電池であって、前記
各集電体及び各リードを電解液に不溶性の接着性樹脂に
て被覆し、この接着性樹脂と前記外装ケースと一体化し
たことを特徴とする扁平電池。 - 【請求項２】 正極板と負極板とがセパレータを介して
絶縁された電極群を、樹脂フィルムを主体とするラミネ
ートシートにて形成された袋状外装ケース内に収納し、
前記正極板及び負極板の集電体に一端が接続された正極
リード及び負極リード、もしくは前記各集電体の一部か
らなる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扁平電池であって、前記
シール部及び電極群のシール部を臨む端面に取り囲まれ
た空間部に、電解液に不溶性の接着性樹脂を充填し、前
記各リードを前記接着性樹脂にて被覆したことを特徴と
する扁平電池。 - 【請求項３】 前記接着性樹脂は、酸変性のポリプロピ
レン樹脂、ポリエチレン樹脂、及び前記外装ケース内面
樹脂に対して接着性を有するポリオレフィン系樹脂から
選択される熱可塑性樹脂の少なくとも１種である請求項
１または請求項２のいずれか記載の扁平電池。
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- 2000-12-08 JP JP2000374286A patent/JP4951810B2/ja not_active Expired - Fee Related
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