JP2002198019A - 非水電解質電池およびその製造方法 - Google Patents

非水電解質電池およびその製造方法

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JP2002198019A
JP2002198019A JP2000395553A JP2000395553A JP2002198019A JP 2002198019 A JP2002198019 A JP 2002198019A JP 2000395553 A JP2000395553 A JP 2000395553A JP 2000395553 A JP2000395553 A JP 2000395553A JP 2002198019 A JP2002198019 A JP 2002198019A
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Japan
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film
gasket
synthetic polymer
positive electrode
battery
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JP2000395553A
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Yukihiro Ogura
幸弘 小倉
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FDK Twicell Co Ltd
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Toshiba Battery Co Ltd
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    • 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高精度で機密性に優れ、かつ電池作製時の作業
性がよい非水電解質電池を提供すること。 【解決手段】合成高分子フィルムからなるガスケット8
と正極金属ケース7とを積層し、これを成形してガスケ
ットと正極金属ケースとを一体化したことによって、ガ
スケット装着時のずれをなくし、高精度で機密性に優れ
た小型リチウム電池を得ることができる。また電池作製
時の作業性もよくなる。合成高分子フィルムとしては生
分解性合成高分子フィルムが好ましく、特にポリビニル
アルコールフィルムがよい。これらのフィルムである
と、使用済み電池として廃棄処理したときに速やかに分
解するので、環境汚染の恐れがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は小型リチウム電池に
関し、さらに詳しくは、電池の小型化に対応してガスケ
ットを改良した非水電解質電池に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カメラ、パソコン、携帯電話等に
おける小型化、軽量化が進み、さらに機能の長寿命化が
要求され、小型で薄型のリチウム電池の需要が急増して
いる。また、ICカードやIDカードなどのカード分野
でも多機能化が要求され、それらに用いる電池では超小
型で薄肉化、軽量化の要求がさらに厳しくなっている。
【0003】これらの要求に対し、電池のガスケットを
薄肉化することは当然要求されており、さらに小型化に
よって使用時の温度上昇が生ずるので、耐熱性、耐薬品
性(耐電解液性)、耐ヒートクラック性等の諸特性が要
求されている。
【0004】従来上記の分野で使われてきたリチウム電
池には、一次電池および二次電池があり、ガスケットと
してポリプロピレンフィルム(PPフィルム)の中央部
に孔をくり抜きリング状にしたものや、ゴム等でリング
状にしたものが使用されてきた。
【0005】しかしながら、このようなガスケットで
は、超薄型電池(例えば、厚さ0.5〜1.0mm程度の電
池)になると、ガスケットの加工時の作業性や精度が悪
くなり、大量生産に対応し切れなくなっている。また、
電池の機密性にも不安があり、正極負極薬品や電解液等
の漏洩が問題となる恐れがあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記状況に対
処してなされたもので、電池の薄型小型化に対応できる
ものとしてガスケットを改良し、それによって高精度で
機密性に優れた電池を提供することを目的とするもので
ある。また、それによって電池加工時の作業性を高める
ことを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、正
極と負極の絶縁に用いられるガスケットを、正極ケース
と一体化して成形し、それによって小型化または薄型化
された電池に組み込む場合の作業性を高め、かつ電池の
機密性も向上させるようにしたものである。すなわち、
本発明は、合成高分子フィルムからなるガスケットと正
極金属ケースとが積層一体化されて成形されていること
を特徴とする非水電解質電池に関する。
【0008】また、本発明は上記の非水電解質電池を製
造する方法に関するものであって、中央に正極作用物質
を配置するための孔が形成されている合成高分子フィル
ムと金属箔とを貼り合わせて積層体とし、この積層体を
成形してガスケットと正極金属ケースとが一体化された
ものを作成し、電池を組み立てることを特徴とする。
【0009】上記において、使用する合成高分子フィル
ムは、ガスケットに通常使用されるいかなるものでもよ
いが、生分解性のものであると、使用済み電池として廃
棄処理した場合、自然に分解されて環境を悪化させるこ
とがないので、好ましい。生分解性の高分子物質として
は、ポリビニルアルコールが好ましい。
【0010】次に、ポリビニルアルコールの土壌中にお
ける分解率の経時変化を図1に示す。この図に示される
ように、ポリビニルアルコールは70週ほどで大部分が分
解される。また、ポリビニルアルコールの機械的物性に
ついて、以下の表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】合成高分子フィルムの厚さは10〜500μ
m、好ましくは20〜350μmである。この範囲である
と、絶縁の信頼性が維持され、かつ成形加工性もよい。
なお、フィルム中に着色剤、潤滑剤、帯電防止剤等の添
加剤が適宜添加されていても、本発明の目的を阻害しな
い範囲なら差し支えない。さらに、接着を容易にするた
めにフィルム表面に各種放電処理やトップコート処理が
施されていても差し支えない。また、2層以上の合成高
分子系生分解性フィルムが接着剤を介して接合されてい
たり、熱融着されていてもよい。
【0013】また、正極ケースとしてはステンレス鋼が
好ましく、ガスケットと一体になって積層体を形成する
ときの材料は、厚さ10〜300μmの金属箔がよい。この
範囲の厚さであると、強度、加工性、軽量化の点で好ま
しい。なお、その他にも鉄、アルミニウム、多種金属の
合金などが用いられる。
【0014】なお、正極合剤、負極、電解液、セパレー
タ等は通常リチウム電池として使用されるものは用いる
ことができるが、これらを例示すると、負極としてはリ
チウム金属、リチウム−アルミニウム合金、リチウムイ
オンをドープおよび脱ドープできるもの、正極合剤とし
てはカーボン、フッ化黒鉛などのカーボン系化合物やリ
チウム複合酸化物(例えばLiCoO2)などを用いることが
できる。電解液は有機溶媒に電解質を溶解したものであ
ればよく、有機溶媒としては、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ジエ
トキシエタン等であり、電解質は過塩素酸リチウム、ホ
ウフッ化リチウム、ハロゲン化リチウム等である。セパ
レータはポリプロピレンの薄膜がもっとも一般的であ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の態様を、図1に示
すような非水電解質電池の1つであるコイン型リチウム
電池を例として説明する。なお、図1において、1は負
極作用物質、2は負極缶、3は負極集電体、4はセパレ
ータ、5は正極作用物質、6は正極集電体、7は正極
缶、8はガスケットである。
【0016】(実施例1)ガスケット材料としてポリビ
ニルアルコールを使用した。厚さ100μmのポリビニル
アルコールフィルムの片面に6000J/mのコロナ放電
処理を施し、この処理面に接着剤を塗布した。接着剤と
してはポリウレタン系接着剤を酢酸エチル溶剤中に27%
溶解したものを使用し、塗布量は硬化後に10μmの厚さ
になるような量とした。塗布方法はグラビアロールコー
タを用い、100℃で1分間乾燥させた。
【0017】この接着剤つきフィルムにパンチ打ち抜き
で中央部に直径12mmの孔をあけた。このフィルムを厚
さ100μmのステンレス鋼箔に、温度120℃、圧力1kg
/cmで熱板ブレスにより積層し、60℃の温度で24時
間熱硬化させた。得られた積層体は、ポリビニルアルコ
ールフィルムとステンレス鋼箔との積層体で、中央に直
径12mmの円形状のフィルム欠如部があるものである。
【0018】上記積層体を直径16mmの円形状(フィル
ム欠如部の円と同心円)に打ち抜いた。このフィルム面
を内側にして、高さ0.25mm、直径15.5mmの円筒状に
なるように成形し、ガスケットと正極ケースとが一体と
なったものを得た。
【0019】(実施例2)合成高分子フィルムとして10
0μmの厚さの未延伸ポリプロピレンフィルム(融点163
℃)を使用した。このフィルムを使って実施例1と同様
に積層体を作り、この積層体を実施例1と同様に成形処
理して、ガスケットと正極ケースとが一体となったもの
を得た。
【0020】(実施例3)実施例1の製造方法で、打ち
抜き工程と成形工程とを逆にし、成形した後打ち抜い
て、同一形状のガスケットと正極ケースとが一体となっ
たものを得た。
【0021】(実施例4)厚さ45μmのポリビニルアル
コールフィルムと厚さ150μmのステンレス鋼箔を使用
し、それ以外は実施例1と同様にして、同一形状のガス
ケットと正極ケースとが一体となったものを得た。
【0022】(実施例5)厚さ75μmのポリビニルアル
コールフィルムと厚さ50μmのステンレス鋼箔を使用
し、それ以外は実施例1と同様にして、同一形状のガス
ケットと正極ケースとが一体となったものを得た。
【0023】(実施例6)厚さ125μmのポリビニルア
ルコールフィルムと厚さ25μmのステンレス鋼箔を使用
し、それ以外は実施例1と同様にして、同一形状のガス
ケットと正極ケースとが一体となったものを得た。
【0024】上記の実施例で得たガスケットと正極ケー
スの一体化したもの(一体品)を、次のように試験して
評価した。
【0025】(1)ケース変形性:一体品の端部の反り
を顕微鏡(10倍)で確認し、まったく反りがないものを
○、少し反りはあるが実用上問題がないものを△、反り
が大きく、機能に問題があるものを×、とした。
【0026】(2)ガスケットのキズ:一体品のフィル
ム部分のキズを顕微鏡で観察して、支障になるキズがま
ったくないものを○、フィルムの変形部分に少しキズは
あるが、絶縁性等の機能には問題のないものを△、フィ
ルムの変形部分にキズまたは破れがあり、キズの深さと
フィルムの厚みからみて絶縁性に問題があるものを×、
とした。
【0027】(3)合成高分子フィルムの厚さと金属箔
の厚さの比(A/B):ガスケット作製後、その断面を
顕微鏡で観察して測定した。
【0028】(4)成形性:ガスケット成形後、フィル
ムの表面を顕微鏡で観察して、フィルムのクラック状態
を、クラックがまったくないものを○、少しクラックが
発生しているものを△、絶縁性に悪影響を与えるような
クラックが発生しているものを×、とした。
【0029】(5)電池挿入性:ガスケットの位置ずれ
がまったくないものを○、ガスケットの位置ずれが時々
発生し、作業性が悪いときがあるものを△、位置ずれが
発生して作業性が悪く、挿入に時間を要するものを×、
とした。結果を以下の表に示す。
【0030】
【表2】
【0031】上記表から明らかなように、各試験項目に
ついていずれも問題がほとんどないが、高分子フィルム
と金属箔との厚みの比が0.3未満ではフィルムにキズが
入りやすく、逆にこの比が多きすぎて5を越えると、金
属ケースが変形しやすくなる。したがって、この比は0.
3〜5の範囲が好ましい。
【0032】なお、実施例1および実施例2とそれぞれ
同じ材料の高分子フィルムおよび金属箔を用い、ただし
高分子フィルムと金属箔とを別々に成形して、それぞれ
ガスケットと正極ケースを作成した。かかる2例のガス
ケット(比較例1および比較例2とする)は、電池を組
み立てるときのガスケットの挿入に位置ずれが発生し
た。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではガスケ
ットと正極ケースを一体化したため、電池組立の精度が
向上し、作業性も改善される。したがって、電池の小型
化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リチウム電池の断面図。
【図2】ポリビニルアルコールの分解率を示す図。
【符号の説明】
1…負極作用物質、2…負極缶、3…負極集電体、4…
セパレータ、5…正極作用物質、6…正極集電体、7…
正極缶、8…ガスケットである。
フロントページの続き Fターム(参考) 5H011 AA09 AA17 CC06 DD03 DD15 DD23 FF03 GG02 HH02 JJ03 JJ25 JJ27 5H024 AA01 AA02 AA06 AA11 AA12 BB01 BB04 BB05 BB14 CC03 CC06 CC11 DD02 DD04 EE01 EE09 FF14 FF15 FF16 FF19 HH15 5H029 AJ14 AJ15 AK03 AK04 AK08 AL12 AM02 AM03 AM04 AM07 BJ03 BJ12 CJ02 CJ03 CJ04 CJ05 CJ06 DJ02 DJ03 DJ14 EJ01 EJ12 HJ12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成高分子フィルムからなるガスケット
    と正極金属ケースとが積層一体化されて成形されている
    ことを特徴とする非水電解質電池。
  2. 【請求項2】 合成高分子フィルムが生分解性合成高分
    子フィルムである請求項1記載の非水電解質電池。
  3. 【請求項3】 生分解性合成高分子フィルムがポリビニ
    ルアルコールフィルムである請求項2記載の非水電解質
    電池。
  4. 【請求項4】 中央に正極作用物質を配置するための孔
    が形成されている合成高分子フィルムと金属箔とを貼り
    合わせて積層体とし、この積層体を成形してガスケット
    と正極金属ケースとが一体化されたものを作成し、電池
    を組み立てることを特徴とする請求項1記載の非水電解
    質電池の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007515752A (ja) * 2003-05-13 2007-06-14 ソリコア インコーポレイテッド Icおよび電気化学的セルを内蔵したカード
JP2009517818A (ja) * 2005-11-30 2009-04-30 ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 新規なハウジングを備えるガルバニ素子
US7651813B2 (en) 2004-11-25 2010-01-26 Kyocera Corporation Container, battery and electric double layer capacitor
US8399124B2 (en) 2007-06-29 2013-03-19 Eveready Battery Company, Inc. Vapor transmission resistant seal members for nonaqueous electrochemical cells

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007515752A (ja) * 2003-05-13 2007-06-14 ソリコア インコーポレイテッド Icおよび電気化学的セルを内蔵したカード
JP4800215B2 (ja) * 2003-05-13 2011-10-26 ソリコア インコーポレイテッド Icおよび電気化学的セルを内蔵したカード
US7651813B2 (en) 2004-11-25 2010-01-26 Kyocera Corporation Container, battery and electric double layer capacitor
JP2009517818A (ja) * 2005-11-30 2009-04-30 ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 新規なハウジングを備えるガルバニ素子
US8399124B2 (en) 2007-06-29 2013-03-19 Eveready Battery Company, Inc. Vapor transmission resistant seal members for nonaqueous electrochemical cells

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