JP2002175839A - 密閉型電池 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 落下等の衝撃に対して強度の大きな可撓性の
外装材を用いた密閉型電池を提供する。 【解決手段】帯状の正極電極および負極電極をセパレー
タを介して巻回して製造した電池要素を可撓性の外装材
によって封口した密閉型電池において、電池要素は平面
部と曲面部からなる巻回体で構成されるとともに、正極
電極および負極電極のそれぞれの最外周部に位置する曲
面部の少なくとも一方の面は活物質層を形成した密閉型
電池。
外装材を用いた密閉型電池を提供する。 【解決手段】帯状の正極電極および負極電極をセパレー
タを介して巻回して製造した電池要素を可撓性の外装材
によって封口した密閉型電池において、電池要素は平面
部と曲面部からなる巻回体で構成されるとともに、正極
電極および負極電極のそれぞれの最外周部に位置する曲
面部の少なくとも一方の面は活物質層を形成した密閉型
電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池に関す
るものであり、とくに可撓性の外装材によって封口した
角型の密閉型電池に関する。
るものであり、とくに可撓性の外装材によって封口した
角型の密閉型電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話等のいわゆるモバイル機器等の
小型の電子機器用の電源に用いられる電池は、電池の収
納部に合致した角型あるいはそれに類似した形状のリチ
ウムイオン電池、あるいはリチウムポリマー電池等が用
いられている。角型のリチウムイオン電池を例に挙げて
説明すると、リチウム遷移金属複合酸化物を含有する正
極活物質層を形成した正極電極と、リチウムをドープ、
脱ドープする炭素質物質等を含有した負極活物質層を形
成した負極電極とをセパレータを介して巻回した電池要
素を密閉容器に収納した後に封口している。密閉容器と
して電池缶を用いた電池においては、容器としてニッケ
ルめっき軟鋼やアルミニウム合金からなる金属製の材料
を用いているために、小型化、軽量化には限界があり、
熱融着性の合成樹脂フィルムとアルミニウム等の金属フ
ィルムとを積層したラミネートフィルム等の可撓性の外
装材を用いた電池が提案されている。
小型の電子機器用の電源に用いられる電池は、電池の収
納部に合致した角型あるいはそれに類似した形状のリチ
ウムイオン電池、あるいはリチウムポリマー電池等が用
いられている。角型のリチウムイオン電池を例に挙げて
説明すると、リチウム遷移金属複合酸化物を含有する正
極活物質層を形成した正極電極と、リチウムをドープ、
脱ドープする炭素質物質等を含有した負極活物質層を形
成した負極電極とをセパレータを介して巻回した電池要
素を密閉容器に収納した後に封口している。密閉容器と
して電池缶を用いた電池においては、容器としてニッケ
ルめっき軟鋼やアルミニウム合金からなる金属製の材料
を用いているために、小型化、軽量化には限界があり、
熱融着性の合成樹脂フィルムとアルミニウム等の金属フ
ィルムとを積層したラミネートフィルム等の可撓性の外
装材を用いた電池が提案されている。
【０００３】図４は、従来の可撓性の外装材を用いて封
口した密閉型電池を説明する図である。図４（Ａ）は透
視した斜視図を示し、図４（Ｂ）は、Ａ−Ａ’線での断
面図を示す。電池要素を透視した密閉型電池１は、可撓
性の外装材２によって電池要素を封口している。電池要
素４は、長尺状の負極電極、正極電極、２枚のセパレー
タを積層して巻回し、巻きほぐれ防止テープ３によって
固着している。電池要素には、正極導電タブ８および負
極導電タブ９がそれぞれ接合されている。そしていずれ
か一方の導電タブ、すなわち図３においては正極導電タ
ブ８が電池要素４の中心部に位置し、他方の負極導電タ
ブ９が電池要素４の周辺部に位置している。
口した密閉型電池を説明する図である。図４（Ａ）は透
視した斜視図を示し、図４（Ｂ）は、Ａ−Ａ’線での断
面図を示す。電池要素を透視した密閉型電池１は、可撓
性の外装材２によって電池要素を封口している。電池要
素４は、長尺状の負極電極、正極電極、２枚のセパレー
タを積層して巻回し、巻きほぐれ防止テープ３によって
固着している。電池要素には、正極導電タブ８および負
極導電タブ９がそれぞれ接合されている。そしていずれ
か一方の導電タブ、すなわち図３においては正極導電タ
ブ８が電池要素４の中心部に位置し、他方の負極導電タ
ブ９が電池要素４の周辺部に位置している。
【０００４】中心部に位置する正極導電タブ８と周辺部
に位置する負極導電タブ９は、電極の積層方向すなわち
巻回体の径方向に距離を有するので、いずれかの導電タ
ブ、図４（Ａ）では、正極導電タブ８は折り曲げるとと
もに、絶縁性部材１５によって被覆加工を行っている。
正極電極５および負極電極６をセパレータ７を介して巻
回し、正極電極５および負極電極６の最外周部の集電体
の表面には活物質層を形成しない活物質層非形成部１６
を設け、巻回の後に巻きほぐれ防止テープ３によって固
着し、可撓性の外装材２によって封口している。これら
の組立作業を容易とし、また巻きほぐれが生じないよう
に固定するために最外周部には長い活物質層非形成部１
６を設けている。
に位置する負極導電タブ９は、電極の積層方向すなわち
巻回体の径方向に距離を有するので、いずれかの導電タ
ブ、図４（Ａ）では、正極導電タブ８は折り曲げるとと
もに、絶縁性部材１５によって被覆加工を行っている。
正極電極５および負極電極６をセパレータ７を介して巻
回し、正極電極５および負極電極６の最外周部の集電体
の表面には活物質層を形成しない活物質層非形成部１６
を設け、巻回の後に巻きほぐれ防止テープ３によって固
着し、可撓性の外装材２によって封口している。これら
の組立作業を容易とし、また巻きほぐれが生じないよう
に固定するために最外周部には長い活物質層非形成部１
６を設けている。
【０００５】ところが、このような密閉型電池にあって
は、落下等の衝撃に対して特性が不充分なものが生じ、
密閉型電池あるいは電池使用機器の落下等の際に電池の
内部短絡が起こるものがあった。特に厚みが薄い電池ほ
ど問題が生じることが多く、４ｍｍ以下の厚みの電池で
は顕著であることがわかった。
は、落下等の衝撃に対して特性が不充分なものが生じ、
密閉型電池あるいは電池使用機器の落下等の際に電池の
内部短絡が起こるものがあった。特に厚みが薄い電池ほ
ど問題が生じることが多く、４ｍｍ以下の厚みの電池で
は顕著であることがわかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、正極電極お
よび負極電極をセパレータを介して巻回した電池要素を
可撓性の外装材によって封口した密閉型電池において、
密閉型電池、あるいは電池使用機器の落下の際に電池の
内部短絡等が生じることがない封口特性が良好な密閉型
電池を提供することを課題とするものである。
よび負極電極をセパレータを介して巻回した電池要素を
可撓性の外装材によって封口した密閉型電池において、
密閉型電池、あるいは電池使用機器の落下の際に電池の
内部短絡等が生じることがない封口特性が良好な密閉型
電池を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、帯状の
正極電極および負極電極をセパレータを介して巻回して
製造した電池要素を可撓性の外装材によって封口した密
閉型電池において、電池要素は平面部と曲面部からなる
巻回体で構成されるとともに、正極電極および負極電極
のそれぞれの最外周部に位置する曲面部の少なくとも一
方の面は活物質層を形成した密閉型電池によって解決す
ることができる。また、電池要素の最外周部の正極電極
および負極電極に正極導電タブおよび負極導電タブを位
置させた状態で封口した前記の密閉型電池である。正極
導電タブおよび負極導電タブと外装材との封口部分に
は、熱融着性物質の塗布層もしくは熱融着性フィルムが
貼着されている密閉型電池である。電池要素が可撓性の
外装材に予め形成された凹部に収納されて、可撓性の外
装材面に電池要素の正極導電タブおよび負極導電タブを
位置させた状態で封口したものである前記の密閉型電池
である。リチウムイオン電池もしくはリチウムポリマー
電池である前記の密閉型電池である。
正極電極および負極電極をセパレータを介して巻回して
製造した電池要素を可撓性の外装材によって封口した密
閉型電池において、電池要素は平面部と曲面部からなる
巻回体で構成されるとともに、正極電極および負極電極
のそれぞれの最外周部に位置する曲面部の少なくとも一
方の面は活物質層を形成した密閉型電池によって解決す
ることができる。また、電池要素の最外周部の正極電極
および負極電極に正極導電タブおよび負極導電タブを位
置させた状態で封口した前記の密閉型電池である。正極
導電タブおよび負極導電タブと外装材との封口部分に
は、熱融着性物質の塗布層もしくは熱融着性フィルムが
貼着されている密閉型電池である。電池要素が可撓性の
外装材に予め形成された凹部に収納されて、可撓性の外
装材面に電池要素の正極導電タブおよび負極導電タブを
位置させた状態で封口したものである前記の密閉型電池
である。リチウムイオン電池もしくはリチウムポリマー
電池である前記の密閉型電池である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の電池は、電池要素を可撓
性の外装材によって封口した密閉型電池において、電池
の落下等の衝撃による内部短絡は、正極電極と負極電極
との間に配置したセパレータが損傷を受けて正極電極と
負極電極との間に短絡を生じることが原因であり、特に
平面部と曲面部からなる糸巻き状の電池要素の曲面部、
あるいは角部であって、正極電極の集電体上に活物質層
を形成していない部分においてセパレータを損傷する結
果、内部短絡を生じことを見出したものである。そし
て、短絡の原因となるセパレータの損傷は、正極電極の
外周部の集電体には、平面部を除き活物質層を設けた正
極電極を用いることによって解決することを見出したも
のである。
性の外装材によって封口した密閉型電池において、電池
の落下等の衝撃による内部短絡は、正極電極と負極電極
との間に配置したセパレータが損傷を受けて正極電極と
負極電極との間に短絡を生じることが原因であり、特に
平面部と曲面部からなる糸巻き状の電池要素の曲面部、
あるいは角部であって、正極電極の集電体上に活物質層
を形成していない部分においてセパレータを損傷する結
果、内部短絡を生じことを見出したものである。そし
て、短絡の原因となるセパレータの損傷は、正極電極の
外周部の集電体には、平面部を除き活物質層を設けた正
極電極を用いることによって解決することを見出したも
のである。
【０００９】リチウムイオン電池等のようにリチウム等
の金属がドープ、脱ドープされる電池にあっては、充電
時に負極電極表面に電流の集中個所が生じると、ドープ
されない金属が負極電極に析出することが起こる。負極
表面に析出する金属が樹枝状結晶として成長するとセパ
レータを貫通して正極電極と短絡をする可能性があるの
で、負極電極を正極電極よりも長くし、負極電極を正極
電極の端部を超えて配置することによって負極電極の端
部において電流の集中が生じる個所が形成されることを
防止している。このような密閉型電池にあっては、正極
電極の集電体として一般に用いられているアルミニウム
は、その表面に正極活物質層が形成されていない角部、
あるいは曲面部は、大きな硬度を有すると共に、落下等
の際には突状部として作用する結果、セパレータに損傷
を与えるものと考えられる。
の金属がドープ、脱ドープされる電池にあっては、充電
時に負極電極表面に電流の集中個所が生じると、ドープ
されない金属が負極電極に析出することが起こる。負極
表面に析出する金属が樹枝状結晶として成長するとセパ
レータを貫通して正極電極と短絡をする可能性があるの
で、負極電極を正極電極よりも長くし、負極電極を正極
電極の端部を超えて配置することによって負極電極の端
部において電流の集中が生じる個所が形成されることを
防止している。このような密閉型電池にあっては、正極
電極の集電体として一般に用いられているアルミニウム
は、その表面に正極活物質層が形成されていない角部、
あるいは曲面部は、大きな硬度を有すると共に、落下等
の際には突状部として作用する結果、セパレータに損傷
を与えるものと考えられる。
【００１０】ところが、アルミニウム等の正極集電体の
表面に正極活物質層を形成した場合には、正極活物質層
によって集電体の折れ曲がり部が鈍角、あるいは曲面と
なると共に、形成した正極活物質層が緩衝材として作用
するものとみられ、電池の落下等の際にセパレータが受
ける衝撃の緩和が可能となることを見いだしたものであ
る。
表面に正極活物質層を形成した場合には、正極活物質層
によって集電体の折れ曲がり部が鈍角、あるいは曲面と
なると共に、形成した正極活物質層が緩衝材として作用
するものとみられ、電池の落下等の際にセパレータが受
ける衝撃の緩和が可能となることを見いだしたものであ
る。
【００１１】図１は、本発明の電池の一実施例を説明す
る図であり、図１（Ａ）は斜視図を示し、図１（Ｂ）
は、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断面図で
ある。本発明の密閉型電池１は、可撓性の外装材２によ
って、巻きほぐれ防止テープ３によって固着した電池要
素４を封口している。電池要素４は、正極電極５、セパ
レータ６、負極電極７が配置されている。電池要素は、
円筒状ではなく、平面部と曲面部からなる糸巻き状の巻
回体として形成されている。なお、本発明において、平
面部は厳密な意味においておける平面ではなく、その断
面が直線に限らず、緩やかな曲線であるものも含み、角
型の電池用の電池要素を広く意味するものである。ま
た、電池要素の正極電極５の最内周部に正極導電タブ８
が設けられており、また負極電極６の最外周部には、そ
れぞれ負極導電タブ９が設けられている。したがって、
正極導電タブ８は折り曲げ加工をし、次いで絶縁性部材
１５で被覆した後、負極導電タブ９と同一平面に配置し
た状態で可撓性の外装材によって封口される。
る図であり、図１（Ａ）は斜視図を示し、図１（Ｂ）
は、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断面図で
ある。本発明の密閉型電池１は、可撓性の外装材２によ
って、巻きほぐれ防止テープ３によって固着した電池要
素４を封口している。電池要素４は、正極電極５、セパ
レータ６、負極電極７が配置されている。電池要素は、
円筒状ではなく、平面部と曲面部からなる糸巻き状の巻
回体として形成されている。なお、本発明において、平
面部は厳密な意味においておける平面ではなく、その断
面が直線に限らず、緩やかな曲線であるものも含み、角
型の電池用の電池要素を広く意味するものである。ま
た、電池要素の正極電極５の最内周部に正極導電タブ８
が設けられており、また負極電極６の最外周部には、そ
れぞれ負極導電タブ９が設けられている。したがって、
正極導電タブ８は折り曲げ加工をし、次いで絶縁性部材
１５で被覆した後、負極導電タブ９と同一平面に配置し
た状態で可撓性の外装材によって封口される。
【００１２】また、負極電極の負極活物質層１０は、対
向する正極電極の正極活物質層１１よりも広い領域に形
成されていると共に、電池要素の最外周部の正極活物質
非塗布部１２は、糸巻き状に巻回した電池要素の曲面部
１３には存在しておらず、曲面部はすべて正極活物質層
１１が形成されている。
向する正極電極の正極活物質層１１よりも広い領域に形
成されていると共に、電池要素の最外周部の正極活物質
非塗布部１２は、糸巻き状に巻回した電池要素の曲面部
１３には存在しておらず、曲面部はすべて正極活物質層
１１が形成されている。
【００１３】また、負極電極６の負極活物質層１０は、
正極活物質が存在している領域に対向する領域には必ず
存在しているが、負極電極の最外周部は正極電極に対向
する面のみに形成されていれば良いので、負極電極の最
外周部は活物質層が片面にのみ塗布された片面塗布部１
４であっても良い。
正極活物質が存在している領域に対向する領域には必ず
存在しているが、負極電極の最外周部は正極電極に対向
する面のみに形成されていれば良いので、負極電極の最
外周部は活物質層が片面にのみ塗布された片面塗布部１
４であっても良い。
【００１４】以上の説明の電池では、正極導電タブ８が
電池要素４の中央部に位置しているため、電池要素には
正極導電タブによる巻き歪みが生じることがある。特に
薄型の電池においては正極導電タブが電池要素に占める
割合が大きなものとなるので、薄型の電池においては中
心部の正極導電タブ８によって生じる巻歪みによる影響
が大きなものとなる。巻歪みが生じた部分では、電流分
布が不均一となり、電流が集中する個所では発熱等が生
じたり、部分的に電池の劣化が速く進行する等の現象が
生じることもある。したがって、電池要素の中央部に導
電タブを有しない電池の方がより好ましい。
電池要素４の中央部に位置しているため、電池要素には
正極導電タブによる巻き歪みが生じることがある。特に
薄型の電池においては正極導電タブが電池要素に占める
割合が大きなものとなるので、薄型の電池においては中
心部の正極導電タブ８によって生じる巻歪みによる影響
が大きなものとなる。巻歪みが生じた部分では、電流分
布が不均一となり、電流が集中する個所では発熱等が生
じたり、部分的に電池の劣化が速く進行する等の現象が
生じることもある。したがって、電池要素の中央部に導
電タブを有しない電池の方がより好ましい。
【００１５】図２は、本発明の電池の他の実施例を説明
する図であり、図２（Ａ）は斜視図を示し、図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断面図で
ある。本発明の密閉型電池１は、可撓性の外装材２によ
って、巻きほぐれ防止テープ３によって固着した電池要
素４を封口している。電池要素４は、正極電極５、負極
電極６がセパレータ７を介して配置されている。また、
電池要素の正極電極５および負極電極６の最外周部に
は、それぞれ正極導電タブ８および負極導電タブ９が設
けられている。正極導電タブ８および負極導電タブ９
は、実質的に同一平面に配置されている。したがって、
正極導電タブ８および負極導電タブ９は、いずれも折り
曲げ加工等をすることなく、同一平面において外装材を
用いて封口することができる。
する図であり、図２（Ａ）は斜視図を示し、図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断面図で
ある。本発明の密閉型電池１は、可撓性の外装材２によ
って、巻きほぐれ防止テープ３によって固着した電池要
素４を封口している。電池要素４は、正極電極５、負極
電極６がセパレータ７を介して配置されている。また、
電池要素の正極電極５および負極電極６の最外周部に
は、それぞれ正極導電タブ８および負極導電タブ９が設
けられている。正極導電タブ８および負極導電タブ９
は、実質的に同一平面に配置されている。したがって、
正極導電タブ８および負極導電タブ９は、いずれも折り
曲げ加工等をすることなく、同一平面において外装材を
用いて封口することができる。
【００１６】また、負極電極の負極活物質層１０は、対
向する正極電極の正極活物質層１１よりも広い領域に形
成されていると共に、電池要素の最外周部の正極活物質
非塗布部１２は、糸巻き状に巻回した電池要素の曲面部
１３には存在しておらず、曲面部は正極活物質層１１で
被覆されている。
向する正極電極の正極活物質層１１よりも広い領域に形
成されていると共に、電池要素の最外周部の正極活物質
非塗布部１２は、糸巻き状に巻回した電池要素の曲面部
１３には存在しておらず、曲面部は正極活物質層１１で
被覆されている。
【００１７】また、負極電極６の負極活物質層１０は、
正極活物質が存在している領域に対向する領域には必ず
存在しているが、負極電極の最外周部は正極電極に対向
する面のみに形成されていれば良いので、負極電極の最
外周部は活物質層が片面にのみ塗布された片面塗布部１
４であっても良い。
正極活物質が存在している領域に対向する領域には必ず
存在しているが、負極電極の最外周部は正極電極に対向
する面のみに形成されていれば良いので、負極電極の最
外周部は活物質層が片面にのみ塗布された片面塗布部１
４であっても良い。
【００１８】以上の説明においては、負極電極を外側に
配置した密閉型電池について説明したが、次に正極電極
を外側に配置した密閉型電池について説明する。図３
は、正極電極が最外周部に位置する密閉型電池の一実施
例を説明する図であり、電池要素を切断した断面図であ
る。正極電極５および負極電極６がセパレータ７を介し
て配置されている。正極電極５が外側に配置されてお
り、電池要素の最外周部には正極電極が位置している。
最外周部の正極電極の外側の面には、正極活物質非塗布
部１２とし正極活物質層１１を設けておらず、内側の面
にのみ正極活物質層１１が形成されている。そして、最
外周部の正極電極の内側の面の曲面部１３は正極活物質
層で被覆されている。
配置した密閉型電池について説明したが、次に正極電極
を外側に配置した密閉型電池について説明する。図３
は、正極電極が最外周部に位置する密閉型電池の一実施
例を説明する図であり、電池要素を切断した断面図であ
る。正極電極５および負極電極６がセパレータ７を介し
て配置されている。正極電極５が外側に配置されてお
り、電池要素の最外周部には正極電極が位置している。
最外周部の正極電極の外側の面には、正極活物質非塗布
部１２とし正極活物質層１１を設けておらず、内側の面
にのみ正極活物質層１１が形成されている。そして、最
外周部の正極電極の内側の面の曲面部１３は正極活物質
層で被覆されている。
【００１９】一方、負極電極６は、充電時に負極表面に
金属リチウムが析出することがないようにするために、
対向する正極電極の正極活物質層よりも負極活物質層の
領域を広くすることが行われているので、正極電極の最
外周部の曲面部の内側面の正極活物質層が形成された面
よりも、広い面に負極活物質層が形成されている。この
ような構造とすることによって落下時にセパレータへ与
える衝撃を緩和することができる。本発明の密閉型電池
は、各種のリチウムイオン電池、ポリマーリチウム電池
等の各種の密閉型電池に適用することができる。
金属リチウムが析出することがないようにするために、
対向する正極電極の正極活物質層よりも負極活物質層の
領域を広くすることが行われているので、正極電極の最
外周部の曲面部の内側面の正極活物質層が形成された面
よりも、広い面に負極活物質層が形成されている。この
ような構造とすることによって落下時にセパレータへ与
える衝撃を緩和することができる。本発明の密閉型電池
は、各種のリチウムイオン電池、ポリマーリチウム電池
等の各種の密閉型電池に適用することができる。
【００２０】リチウムイオン電池を例に挙げて説明する
と、正極電極は帯状のアルミニウム箔に、ＬｉxＭＯ
2（ただしＭは、少なくとも一種の遷移金属を表す。）
である複合酸化物、例えば、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉｘＮｉ
Ｏ2、ＬｉｘＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭｎＯ3、ＬｉxＮｉyＣｏ
(1-y)Ｏ2などを 、カーボンブラック等の導電性物質、
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の結着剤をＮ−メ
チル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤とを分散混
練、調製した正極塗料が本発明の塗布装置によって塗布
される。片面の塗布が終わったものは乾燥後に反対面も
同様に塗布し、両面を塗布される。
と、正極電極は帯状のアルミニウム箔に、ＬｉxＭＯ
2（ただしＭは、少なくとも一種の遷移金属を表す。）
である複合酸化物、例えば、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉｘＮｉ
Ｏ2、ＬｉｘＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭｎＯ3、ＬｉxＮｉyＣｏ
(1-y)Ｏ2などを 、カーボンブラック等の導電性物質、
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の結着剤をＮ−メ
チル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤とを分散混
練、調製した正極塗料が本発明の塗布装置によって塗布
される。片面の塗布が終わったものは乾燥後に反対面も
同様に塗布し、両面を塗布される。
【００２１】また、負極電極は、帯状の銅箔等の表面
に、リチウムをドープ及び脱ドープ可能な、熱分解炭素
類、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス
などのコークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、
フェノール樹脂、フラン樹脂などを焼成した有機高分子
化合物焼成体、炭素繊維、活性炭などの炭素質材料、ポ
リアセチレン、ポリピロール等の導電性高分子材料をカ
ーボンブラックなどの導電性物質、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）等の結着剤をＮ−メチル−２−ピロリド
ン（ＮＭＰ）等の溶剤とを分散混練、調製した負極塗布
液を本発明の塗布装置によって塗布される。片面の塗布
が終わったものは乾燥後に反対面も同様に塗布し、両面
を塗布される。なお、負極電極にあっては、巻回して電
池要素を作製した場合に片面が正極活物質層に対向しな
い部分にあっては、片面のみに負極活物質層を形成して
も良い。
に、リチウムをドープ及び脱ドープ可能な、熱分解炭素
類、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス
などのコークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、
フェノール樹脂、フラン樹脂などを焼成した有機高分子
化合物焼成体、炭素繊維、活性炭などの炭素質材料、ポ
リアセチレン、ポリピロール等の導電性高分子材料をカ
ーボンブラックなどの導電性物質、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）等の結着剤をＮ−メチル−２−ピロリド
ン（ＮＭＰ）等の溶剤とを分散混練、調製した負極塗布
液を本発明の塗布装置によって塗布される。片面の塗布
が終わったものは乾燥後に反対面も同様に塗布し、両面
を塗布される。なお、負極電極にあっては、巻回して電
池要素を作製した場合に片面が正極活物質層に対向しな
い部分にあっては、片面のみに負極活物質層を形成して
も良い。
【００２２】次いで、負極電極および正極電極に負極導
電タブおよび正極導電タブを、超音波溶接、抵抗溶接等
の方法によって接合した後に、巻回装置で巻回し、巻止
めテープによって電池要素を固着した後に、圧迫して平
面部と曲面部からなる所定の形状に成型し製造すること
ができる。
電タブおよび正極導電タブを、超音波溶接、抵抗溶接等
の方法によって接合した後に、巻回装置で巻回し、巻止
めテープによって電池要素を固着した後に、圧迫して平
面部と曲面部からなる所定の形状に成型し製造すること
ができる。
【００２３】本発明の密閉型電池に使用することができ
る可撓性の外装材としては、アルミニウム箔の電池内面
に位置する面にポリエチレン、ポリプロピレン、アイオ
ノマー、エチレン−メタクリレート共重合樹脂、エチレ
ン−（メタ）クリレート共重合樹脂、などの熱可塑性樹
脂層を接着剤層を介して、あるいは接着剤層を用いずに
熱融着により貼り合わせ、反対側にはポリエチレンテレ
フタレート等のポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹
脂等を積層したものが用いられる。
る可撓性の外装材としては、アルミニウム箔の電池内面
に位置する面にポリエチレン、ポリプロピレン、アイオ
ノマー、エチレン−メタクリレート共重合樹脂、エチレ
ン−（メタ）クリレート共重合樹脂、などの熱可塑性樹
脂層を接着剤層を介して、あるいは接着剤層を用いずに
熱融着により貼り合わせ、反対側にはポリエチレンテレ
フタレート等のポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹
脂等を積層したものが用いられる。
【００２４】また、内面のポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の接合面から水分が電池容器内に浸入すると、電解
質として使用されているＬｉＰＦ6 等が分解してフッ化
水素酸が生成し、電池活物質への悪影響や、外装材のア
ルミニウムの腐食等の問題も生じるために封口面の性能
を長期にわたって維持することは極めて重要である。封
口面の熱融着特性の改善のために、内面のフィルムに
は、融着特性が良好な未延伸ポリエチレンフィルムを用
いても良く、また、少なくとも封口面には、マレイン酸
変成オレフィン樹脂層を形成したものであってもよい。
さらに、正極導電タブおよび負極導電タブと外装材が接
触する部分には、予めマレイン酸オレフィン等を塗布し
て表面処理したり、マレイン酸オレフィンフィルム等で
被覆し外装材との接合強度を高めたものであっても良
い。
ン等の接合面から水分が電池容器内に浸入すると、電解
質として使用されているＬｉＰＦ6 等が分解してフッ化
水素酸が生成し、電池活物質への悪影響や、外装材のア
ルミニウムの腐食等の問題も生じるために封口面の性能
を長期にわたって維持することは極めて重要である。封
口面の熱融着特性の改善のために、内面のフィルムに
は、融着特性が良好な未延伸ポリエチレンフィルムを用
いても良く、また、少なくとも封口面には、マレイン酸
変成オレフィン樹脂層を形成したものであってもよい。
さらに、正極導電タブおよび負極導電タブと外装材が接
触する部分には、予めマレイン酸オレフィン等を塗布し
て表面処理したり、マレイン酸オレフィンフィルム等で
被覆し外装材との接合強度を高めたものであっても良
い。
【００２５】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を説明する。 実施例１ 長さ２０５ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ０．０２ｍｍのアル
ミニウム箔の表面に、マンガン酸リチウム、カーボンブ
ラック、ポリフッ化ビニリデン、Ｎーメチルピロリドン
からなる正極活物質を、アルミニウム箔の長さ方向の端
部から１９ｍｍを残して塗布し、正極活物質の非塗布部
に正極導電タブを接合した。一方、長さ２１２ｍｍ、幅
２１．４ｍｍ、厚さ０．０１ｍｍの銅箔の表面に、グラ
ファイト、カーボンブラック、ポリフッ化ビニリデン、
Ｎーメチルピロリドンからなる負極活物質を、アルミニ
ウム箔の長さ方向の端部から１８ｍｍを残して塗布し、
負極活物質を塗布していない部分に負極導電タブを結合
した。厚さ２５μｍのポリエチレン製セパレータを正極
電極と負極電極の間とともに負極電極の外側に配置し、
負極電極が外側となるように巻回した後に二面がほぼ平
行となるようにプレス成型した。また、電池要素の正極
電極および負極電極の最外周部の曲面部は活物質層で被
覆されたものであった。得られた電池１個を質量７０ｇ
の携帯型機器と同様の長方形型の容器に収容し、高さ７
５ｃｍ、１ｍから１５回ずつ落下する試験を２００個の
電池について行った後に、電池電圧を測定したところ、
内部短絡を生じたものはなかった。
ミニウム箔の表面に、マンガン酸リチウム、カーボンブ
ラック、ポリフッ化ビニリデン、Ｎーメチルピロリドン
からなる正極活物質を、アルミニウム箔の長さ方向の端
部から１９ｍｍを残して塗布し、正極活物質の非塗布部
に正極導電タブを接合した。一方、長さ２１２ｍｍ、幅
２１．４ｍｍ、厚さ０．０１ｍｍの銅箔の表面に、グラ
ファイト、カーボンブラック、ポリフッ化ビニリデン、
Ｎーメチルピロリドンからなる負極活物質を、アルミニ
ウム箔の長さ方向の端部から１８ｍｍを残して塗布し、
負極活物質を塗布していない部分に負極導電タブを結合
した。厚さ２５μｍのポリエチレン製セパレータを正極
電極と負極電極の間とともに負極電極の外側に配置し、
負極電極が外側となるように巻回した後に二面がほぼ平
行となるようにプレス成型した。また、電池要素の正極
電極および負極電極の最外周部の曲面部は活物質層で被
覆されたものであった。得られた電池１個を質量７０ｇ
の携帯型機器と同様の長方形型の容器に収容し、高さ７
５ｃｍ、１ｍから１５回ずつ落下する試験を２００個の
電池について行った後に、電池電圧を測定したところ、
内部短絡を生じたものはなかった。
【００２６】比較例１ 正極電極および負極電極の正極活物質非塗布部を、長さ
方向の端部より２３ｍｍとすると共に、負極活物質非塗
布部を長さ方向の端部より２２ｍｍとして巻回して正極
電極の曲面部には、正極活物質層が形成されていない部
分が存在するようにして巻回した点を除いて実施例１と
同様にして密閉型電池を作製して実施例１と同様に評価
を行ったところ、７５ｃｍでは、０．５％の電池に、ま
た１ｍでは２．５％の電池に内部短絡の異常を生じた。
方向の端部より２３ｍｍとすると共に、負極活物質非塗
布部を長さ方向の端部より２２ｍｍとして巻回して正極
電極の曲面部には、正極活物質層が形成されていない部
分が存在するようにして巻回した点を除いて実施例１と
同様にして密閉型電池を作製して実施例１と同様に評価
を行ったところ、７５ｃｍでは、０．５％の電池に、ま
た１ｍでは２．５％の電池に内部短絡の異常を生じた。
【００２７】
【発明の効果】本発明の密閉型電池は、電池要素の最外
周部の電極の曲面部には活物質層を有しているので、電
池の落下等の場合にも、衝撃によってセパレータに損傷
を与えるようなことはなく、信頼性の大きな密閉型電池
を得ることができる。
周部の電極の曲面部には活物質層を有しているので、電
池の落下等の場合にも、衝撃によってセパレータに損傷
を与えるようなことはなく、信頼性の大きな密閉型電池
を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の密閉型電池の一実施例を説明
する図であり、図１（Ａ）は斜視図を示し、図１（Ｂ）
は、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断面図で
ある。
する図であり、図１（Ａ）は斜視図を示し、図１（Ｂ）
は、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断面図で
ある。
【図２】図２は、本発明の密閉型電池の他の実施例を説
明する図であり、図２（Ａ）は斜視図を示し、図２
（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断
面図である。
明する図であり、図２（Ａ）は斜視図を示し、図２
（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ’線で切断した断
面図である。
【図３】図３は、正極電極が最外周部に位置する密閉型
電池の一実施例を説明する図であり、電池要素を切断し
た断面図である。
電池の一実施例を説明する図であり、電池要素を切断し
た断面図である。
【図４】図４は、従来の可撓性の外装材を用いて封口し
た密閉型電池を説明する図である。
た密閉型電池を説明する図である。
１…密閉型電池、２…可撓性の外装材、３…巻きほぐれ
防止テープ、４…電池要素、５…正極電極、６…負極電
極、７…セパレータ、８…正極導電タブ、９…負極導電
タブ、１０…負極活物質層、１１…正極活物質層、１２
…正極活物質非塗布部、１３…曲面部、１４…片面塗布
部、１５…絶縁性部材、１６…活物質層非形成部
防止テープ、４…電池要素、５…正極電極、６…負極電
極、７…セパレータ、８…正極導電タブ、９…負極導電
タブ、１０…負極活物質層、１１…正極活物質層、１２
…正極活物質非塗布部、１３…曲面部、１４…片面塗布
部、１５…絶縁性部材、１６…活物質層非形成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA01 AA09 CC10 DD13 HH13 JJ12 5H029 AJ11 AJ14 AK03 AL06 AL07 AM02 BJ02 BJ04 BJ14 DJ07 DJ12 HJ12 5H050 AA14 AA19 BA17 CA08 CA09 CB08 DA02 DA03 DA04 EA10 EA24 FA05 FA08 HA12
Claims (1)
- 【請求項１】 帯状の正極電極および負極電極をセパレ
ータを介して巻回して製造した電池要素を可撓性の外装
材によって封口した密閉型電池において、電池要素は平
面部と曲面部からなる巻回体で構成されるとともに、正
極電極および負極電極のそれぞれの最外周部に位置する
曲面部の少なくとも一方の面は活物質層を形成したこと
を特徴とする密閉型電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374373A JP2002175839A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 密閉型電池 |
| US10/004,803 US20020071985A1 (en) | 2000-12-08 | 2001-12-07 | Sealed battery |
| CNB011338342A CN1201424C (zh) | 2000-12-08 | 2001-12-08 | 密闭型电池 |
| KR1020010077567A KR20020046199A (ko) | 2000-12-08 | 2001-12-08 | 밀폐형 전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374373A JP2002175839A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 密閉型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002175839A true JP2002175839A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18843574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374373A Pending JP2002175839A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 密閉型電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020071985A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002175839A (ja) |
| KR (1) | KR20020046199A (ja) |
| CN (1) | CN1201424C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289154A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | フィルム状外装体を備えた電池 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3759908B2 (ja) * | 2002-02-19 | 2006-03-29 | 株式会社バーテックススタンダード | 無線通信機における緊急通報装置 |
| JP3702868B2 (ja) * | 2002-06-26 | 2005-10-05 | 日産自動車株式会社 | 薄型電池 |
| KR100846579B1 (ko) | 2002-07-13 | 2008-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 전지의 극판 조립체 및 이를 이용한 리튬 이온전지 |
| KR100898069B1 (ko) * | 2002-09-13 | 2009-05-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 전지의 전극조립체 및 이를 이용한 파우치형 전지 |
| US7012841B1 (en) | 2004-08-24 | 2006-03-14 | Freescale Semiconductor, Inc. | Circuit and method for current pulse compensation |
| KR100624953B1 (ko) * | 2004-11-29 | 2006-09-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
| CN100349322C (zh) * | 2005-12-09 | 2007-11-14 | 中信国安盟固利新能源科技有限公司 | 圆柱铝塑复合膜软包装锂离子蓄电池 |
| US20140370347A1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-12-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Flexible battery |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3428448B2 (ja) * | 1998-08-21 | 2003-07-22 | 三菱電機株式会社 | 電極構造体およびそれを用いた電池 |
| JP4193247B2 (ja) * | 1998-10-30 | 2008-12-10 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池及びその製造方法 |
| JP2000277088A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-06 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP3343097B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2002-11-11 | エヌイーシートーキン栃木株式会社 | 角型非水電解液二次電池 |
| JP2001307712A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Nec Mobile Energy Kk | 密閉型電池 |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374373A patent/JP2002175839A/ja active Pending
-
2001
- 2001-12-07 US US10/004,803 patent/US20020071985A1/en not_active Abandoned
- 2001-12-08 CN CNB011338342A patent/CN1201424C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-08 KR KR1020010077567A patent/KR20020046199A/ko not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289154A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | フィルム状外装体を備えた電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020046199A (ko) | 2002-06-20 |
| CN1201424C (zh) | 2005-05-11 |
| US20020071985A1 (en) | 2002-06-13 |
| CN1357937A (zh) | 2002-07-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050225 |