JP2003077431A - Enclosed type cell - Google Patents

Enclosed type cell

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JP2003077431A
JP2003077431A JP2001269711A JP2001269711A JP2003077431A JP 2003077431 A JP2003077431 A JP 2003077431A JP 2001269711 A JP2001269711 A JP 2001269711A JP 2001269711 A JP2001269711 A JP 2001269711A JP 2003077431 A JP2003077431 A JP 2003077431A
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JP
Japan
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battery
gasket
resin
rubber
sealed
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Pending
Application number
JP2001269711A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kizu
賢一 木津
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion secondary cell usable for a long time even under a circumstance of rapid temperature change. SOLUTION: The enclosed type cell with a power generation element body including a cathode, an anode, and nonaqueous electrolyte stored in a cell can made of metal material, the inside of which is enclosed by a sealing member with a gasket made of resin interposed at an opening of the cell can, has an asphalt layer fitted via a rubber layer on a surface of the gasket made of resin.

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、密閉型電池に関
し、さらに詳しくは、急激な温度変化の環境下において
も長期間使用可能な密閉型リチウムイオン2次電池に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealed type battery, and more particularly to a sealed type lithium ion secondary battery that can be used for a long period of time even under an environment of abrupt temperature change.

【0002】[0002]

【従来技術】密閉型電池は、電池缶内に発電要素体を封
入したものであり、例えば、リチウムイオン二次電池が
知られている。リチウムイオン二次電池は、リチウムイ
オンを用いるため高容量化が可能となり、最近では携帯
電話や電子端末機などの電源として広く普及されつつあ
る。特にリチウムイオン二次電池の性能向上に大きく寄
与する電極材料、例えば正極では、LiCoO、Li
NiOなどが、負極では、リチウム金属やその合金、
炭素材料が開発研究され、放電容量等の電気的な特性の
改良が行われている。
2. Description of the Related Art A sealed battery is one in which a power generating element is enclosed in a battery can. For example, a lithium ion secondary battery is known. Lithium ion secondary batteries are capable of increasing their capacity because they use lithium ions, and have recently become widely used as power sources for mobile phones, electronic terminals, and the like. In particular, an electrode material that greatly contributes to the performance improvement of a lithium ion secondary battery, such as LiCoO 2 or Li for a positive electrode.
NiO 2 or the like is used in the negative electrode, lithium metal or its alloy,
Carbon materials have been developed and studied, and electric characteristics such as discharge capacity have been improved.

【0003】ところで、リチウムイオン2次電池の発電
要素体は、一般に、正極、負極、正極と負極との間に介
在している絶縁性のセパレーター、及び正極と負極との
間のリチウムイオンを往来させるための非水電解液から
構成されている。電解液としては、 カーボーネート系
有機材料を主体とすることが多く、このため、液漏れ防
止、電解液のガス化による電池内圧上昇への耐性の点か
ら、リチウムイオン2次電池の電池缶は、ステンレス、
鉄などの金属材料を用いている。該電池缶に正極、負
極、非水電解液を含んでなる発電要素体を収容し、電池
缶の開口部には樹脂からなるガスケットを介在させて封
口部材にて電池内部を密閉して、密閉型電池としている
が、かかるガスケットには、非水電解液の流出を防止す
べくシール性が求められる。
By the way, a power generation element of a lithium ion secondary battery generally sends and receives a positive electrode, a negative electrode, an insulating separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and lithium ions between the positive electrode and the negative electrode. It is composed of a non-aqueous electrolyte solution. In many cases, the carbonate-based organic material is mainly used as the electrolytic solution. Therefore, from the viewpoint of preventing leakage and increasing the internal pressure of the battery due to gasification of the electrolytic solution, the battery can of the lithium-ion secondary battery is stainless,
A metal material such as iron is used. The battery can contains a positive electrode, a negative electrode, and a power generation element body containing a non-aqueous electrolyte solution, and a gasket made of resin is interposed in the opening of the battery can to seal the inside of the battery with a sealing member to seal the battery can. Although the battery is a type battery, such a gasket is required to have a sealing property in order to prevent the non-aqueous electrolyte from flowing out.

【0004】例えば、特開平7−130341公報に
は、非使用状態での保存性を向上し、しかも使用状態
(充電、大電流放電、パルス放電を使用雰囲気温度が変
化する中で実施)でもなお劣化が少ない非水電池を提供
するために、ガスケットの材料として、エチレンの共重
合比が2から20重量パーセントであるプロピレンとエ
チレンのブロック共重合ポリマー(特に曲げ弾性率が1
2000から18000キログラム/平方センチメート
ル)を含むガスケットが開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-130341 discloses that the storability is improved in a non-use state, and even in a use state (charging, large current discharge, pulse discharge is performed in a changing ambient temperature). In order to provide a non-aqueous battery with little deterioration, a block copolymer of propylene and ethylene having a copolymerization ratio of ethylene of 2 to 20% by weight (particularly a flexural modulus of 1 is used as a gasket material.
Gaskets containing from 2000 to 18000 kilograms per square centimeter) are disclosed.

【0005】また、特開平10−199495公報に
は、ガスケット表面に対してシール剤を塗布せずとも、
ガスケット自体によるシール性をさらに向上させるため
に、ガスケットは、封口部材と開口周囲の電池缶壁との
接合面間に開口全周にわたって介在し得る環状の基体部
分を有し、開口周囲の全周に沿って閉じた環を描いて連
なる山脈状の突起部を設けた態様が開示されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-199495, there is no need to apply a sealant on the gasket surface.
In order to further improve the sealing performance of the gasket itself, the gasket has an annular base portion that can be interposed over the entire circumference of the opening between the joint surfaces of the sealing member and the battery can wall around the opening, and the entire circumference around the opening. There is disclosed a mode in which a mountain range-shaped projection portion which is continuous along a closed loop is drawn.

【0006】特開平10−302741公報の発明に
は、リフローハンダの高温環境下での漏液などを目的と
して、正極缶と負極缶の間に介在するガスケットとし
て、ガラス繊維または熱可塑性エラストマーを添加した
直鎖型PPS を用いられている。
In the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 10-302741, glass fiber or a thermoplastic elastomer is added as a gasket interposed between a positive electrode can and a negative electrode can for the purpose of liquid leakage under high temperature environment of reflow solder. The straight chain type PPS is used.

【0007】また、特開2001−126684公報の
発明には、 非水電解液の漏液や非水電解液電池の減
少、水分流入による電池性能の低下を生じない目的で、
封口ガスケットの材料として特定圧縮永久歪み率を有す
る樹脂とゴムとの混合材料を用いている。
Further, in the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-126684, there is a need for preventing leakage of non-aqueous electrolyte, reduction of non-aqueous electrolyte batteries, and deterioration of battery performance due to inflow of water.
As a material for the sealing gasket, a mixed material of resin and rubber having a specific compression set is used.

【0008】しかしながら、これらのガスケットを使用
しても、依然としてシール性に問題がある場合があっ
た。すなわち、リチウムイオン2次電池を急激な温度変
化の環境下において使用した場合、例えば、リチウムイ
オン2次電池が携帯無線機に搭載され、係る携帯無線機
の使用者が寒冷地で使用した場合において、暖房の効い
た屋内から−20℃の屋外への持ち出して急激な環境温
度変化があった場合には、電池缶の収縮や樹脂製ガスケ
ットの硬化により、電池缶とガスケットとの間に僅かに
隙間が生じて、空気中の水分が電池内に侵入する、ある
いは電解液が流出する問題があった。
However, even if these gaskets were used, there were still cases where there was a problem with the sealability. That is, when the lithium-ion secondary battery is used in an environment where the temperature changes abruptly, for example, when the lithium-ion secondary battery is installed in a portable wireless device and the user of the portable wireless device uses it in a cold region, If the battery is taken out of a room with heating to the outside of -20 ° C and there is a sudden change in environmental temperature, the battery can shrinks and the resin gasket hardens, causing a slight gap between the battery can and the gasket. There is a problem that a gap is generated and moisture in the air enters the battery or the electrolyte solution flows out.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、急激な温度
変化の環境下においても長期間使用可能な長期信頼性に
優れた密閉型電池を提供することを目的とする。すなわ
ち、本発明者等は上記問題に対してその原因につき鋭意
研究した結果、以下の知見が得られるに至った。 1)高温環境下から低温環境下となった場合、金属材か
らなる電池缶は熱収縮し、また、樹脂製ガスケットが硬
化し弾性力が低下すること。 2)金属材からなる電池缶は熱収縮し、また、樹脂製ガ
スケットが硬化し弾性力が低下することで、電池缶とガ
スケットとの間に僅かに隙間が生じていること。 3)かかる隙間は、電池缶の表面の微細な凹凸に大きく
基因していること。 4)電池缶とガスケット隙間は、高温、低温環境下への
急激な環境変化を繰り返すことでより大きくなること。 が判明した。そこで、かかるシール特性の低下を防止す
るには、樹脂製ガスケットに対して、樹脂からなるガス
ケットの表面にゴム層を介してアスファルト層が設ける
ことが有効であるとの知見に基づき本発明を為すに至っ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sealed battery which has excellent long-term reliability and can be used for a long period of time even in an environment of abrupt temperature change. That is, the inventors of the present invention have earnestly studied the cause of the above problems, and have obtained the following findings. 1) When the environment is changed from a high temperature environment to a low temperature environment, the battery can made of a metal material undergoes heat shrinkage, and the resin gasket hardens to reduce the elastic force. 2) The battery can made of a metal material is thermally shrunk, and the resin gasket is hardened so that the elastic force is reduced, so that a slight gap is generated between the battery can and the gasket. 3) The gap is largely due to the fine irregularities on the surface of the battery can. 4) The gap between the battery can and the gasket should become larger due to repeated rapid environmental changes in high temperature and low temperature environments. There was found. Therefore, in order to prevent the deterioration of the sealing characteristics, the present invention is made based on the finding that it is effective to provide an asphalt layer on the surface of a gasket made of a resin through a rubber layer for the resin gasket. Came to.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題は、 (1)正極、負極、非水電解質を含んでなる発電要素体
を金属材からなる電池缶に収容し、前記電池缶の開口部
には樹脂からなるガスケットを介在させて封口部材にて
電池内部を密閉した密閉型電池であって、樹脂からなる
ガスケットの表面にはゴム層を介してアスファルト層が
設けられてなることを特徴とする密閉型電池。 (2)樹脂からなるガスケットはポリプロピレン樹脂で
ある上記(1)に記載の密閉型電池。 (3)リチウムイオン2次電池である上記(1)または
上記(2)に記載の密閉型電池。 によって解決される。
Means for Solving the Problems: (1) A power generation element body containing a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte is housed in a battery can made of a metal material, and a resin is provided in an opening of the battery can. A sealed battery in which the inside of the battery is hermetically sealed by a sealing member with a gasket made of, and a asphalt layer is provided on the surface of the gasket made of resin with a rubber layer interposed therebetween. battery. (2) The sealed battery according to (1), wherein the gasket made of resin is polypropylene resin. (3) The sealed battery according to (1) or (2) above, which is a lithium-ion secondary battery. Will be solved by.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の密閉型電池を示
す模式図である。密閉型電池は、開口部を有する金属材
からなる電池缶1に、正極、負極、非水電解質を含んで
なる発電要素体2が収容され、前記電池缶の開口部には
樹脂からなるガスケット3を介在させて封口部材4にて
電池内部を密閉している。同図に示すように本発明の密
閉型電池の構造は、電池缶1の開口部を封口部材4で塞
ぐ構造である。電池缶1は、一方の端面を開口部1Bと
し他方の端面を底面1Cとする筒状体であって、封口部
材4は、電池缶1の開口部内にはめ込まれている。
1 is a schematic diagram showing a sealed battery of the present invention. In a sealed battery, a power generation element body 2 containing a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte is housed in a battery can 1 made of a metal material having an opening, and a gasket 3 made of resin is provided in the opening of the battery can. The inside of the battery is hermetically sealed by the sealing member 4 with the interposing. As shown in the figure, the structure of the sealed battery of the present invention is a structure in which the opening of the battery can 1 is closed by the sealing member 4. The battery can 1 is a tubular body having one end face having an opening 1B and the other end face having a bottom face 1C, and the sealing member 4 is fitted in the opening of the battery can 1.

【0012】開口周囲の電池缶壁1Aは、同図のよう
に、「コの字形」の断面形状を含むように曲げられ、そ
の部分が封口部材の外周縁部4Aを全周にわたって掴ん
でいる。この電池缶壁1Aが封口部材の外周縁部4Aを
掴んでいる部分、即ち、電池缶壁1Aと封口部材の外周
縁部4Aとの接合面間には、ガスケット3が介在するよ
うに用いられており、これによって高い密封性を得てい
る。
As shown in the figure, the battery can wall 1A around the opening is bent so as to include a "U-shaped" cross-sectional shape, and that portion holds the outer peripheral edge portion 4A of the sealing member over the entire circumference. . A gasket 3 is used so as to intervene between the portion where the battery can wall 1A is gripping the outer peripheral edge portion 4A of the sealing member, that is, the joint surface between the battery can wall 1A and the outer peripheral edge portion 4A of the sealing member. Therefore, high sealing performance is obtained.

【0013】本発明でいう封口部材4は、密閉型電池が
完成した状態では、電池缶の開口を塞ぐ1つの蓋とみな
すことができるが、通常は単一の部材ではなく、最外面
の外部端子板の他、その内部側には内圧上昇時に内部ガ
スを開放する安全構造のための種々の板状部材が積層さ
れている場合が多い。本発明ではこれらを詳細に分割せ
ず、電池缶の開口部において1以上の部品が集まって蓋
となっているものを封口部材という。図1では封口部材
4を単独の部材のように図示している。
The sealing member 4 referred to in the present invention can be regarded as one lid that closes the opening of the battery can when the sealed battery is completed, but it is not usually a single member but the outermost surface. In addition to the terminal plate, in many cases, various plate-shaped members for safety structure that release internal gas when the internal pressure rises are laminated on the inner side thereof. In the present invention, these are not divided into details, and one in which one or more parts are gathered together at the opening of the battery can to form a lid is referred to as a sealing member. In FIG. 1, the sealing member 4 is illustrated as a single member.

【0014】図2は、本発明のガスケットの断面図であ
る。樹脂からなるガスケット基材3Aの上にゴム層3
B、さらにアスファルト層3Cが順次積層され、最外層
表面には、アスファルト層3Aが露出している。
FIG. 2 is a sectional view of the gasket of the present invention. Rubber layer 3 on gasket base material 3A made of resin
B and the asphalt layer 3C are sequentially laminated, and the asphalt layer 3A is exposed on the outermost layer surface.

【0015】前記正極、負極、非水電解質を含んでなる
発電要素体は電池缶に収納され、正極、負極、非水電解
質は、いずれも公知のものを用いることができる。ま
た、電池缶の材質は、ニッケルメッキ鉄板、ステンレス
鋼(SUS304、SUS304L、SUS304N、
SUS316、SUS316L、SUS430、SUS
444等)、ニッケルメッキステンレス鋼(同)、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金、ニッケル、銅、チタ
ン等の金属材である。電池缶の形状は有底円筒状、有底
長円筒状、遊底長方筒状などである。電池缶の肉厚は1
00から500ミクロンが適当である。内容積を増やす
意味では肉厚を50から150ミクロン程度に薄くする
とよい。この場合、缶底は曲面にしたり、300から5
00ミクロンに厚くするなどして内圧による変形を防止
することが好ましい。また薄くした缶の強度を増すた
め、材質は前記ステンレス鋼、炭素鋼、チタン合金が好
ましく、より薄くする意味では、超塑性ステンレス鋼が
好ましい。また、電池缶には、メッキを施しても良い。
特に、ニッケルメッキを施した電池缶では、電気化学的
安定性および耐腐食性に優れている。
The power generating element containing the positive electrode, the negative electrode and the non-aqueous electrolyte is housed in a battery can, and any known positive electrode, negative electrode and non-aqueous electrolyte can be used. The material of the battery can is a nickel-plated iron plate, stainless steel (SUS304, SUS304L, SUS304N,
SUS316, SUS316L, SUS430, SUS
444), nickel-plated stainless steel (the same), aluminum or aluminum alloys, nickel, copper, titanium, and other metal materials. The shape of the battery can is a bottomed cylindrical shape, a bottomed long cylindrical shape, a free bottom rectangular cylindrical shape, or the like. The wall thickness of the battery can is 1
A range of 00 to 500 microns is suitable. In terms of increasing the internal volume, it is advisable to reduce the wall thickness to about 50 to 150 microns. In this case, the bottom of the can should be curved or 300 to 5
It is preferable to prevent deformation due to internal pressure, for example, by increasing the thickness to 00 microns. Further, in order to increase the strength of the thinned can, the material is preferably the above-mentioned stainless steel, carbon steel or titanium alloy, and in the sense of being thinner, superplastic stainless steel is preferable. The battery can may be plated.
In particular, a nickel-plated battery can has excellent electrochemical stability and corrosion resistance.

【0016】ガスケットは、樹脂材からなり、例えば、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
4−メチルペンテン−1、ポリ塩化ビニル、エチレン酢
酸ビニル共重合体、ナイロン、ポリエステルなどの熱可
塑性ポリマー類、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ
スルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスル
フィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリア
リルエーテルニトリル、ポリベンゾイミダゾールなどの
耐熱性樹脂類が例示される。これらの中で耐透水性、耐
熱性の点からポリプロピレンが好ましい。
The gasket is made of a resin material, for example,
Thermoplastic polymers such as polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, poly 4-methylpentene-1, polyvinyl chloride, ethylene vinyl acetate copolymer, nylon, polyester, polyamide imide, polyimide, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene oxide Heat resistant resins such as polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyether ketone, polyacetal, polycarbonate, fluororesin, polyallyl ether nitrile, and polybenzimidazole are exemplified. Of these, polypropylene is preferable from the viewpoint of water permeability and heat resistance.

【0017】本発明では、前記樹脂からなるガスケット
の表面にはゴム層を介してアスファルト層が設けられて
いる。すなわち、塑性変形しやすいアスファルトは電池
缶の微細な凹凸を埋めることで、通常の常温時のシール
性を向上させ、さらに樹脂製ガスケットとアスファルト
層との間に介在するゴム層は、その弾性力により、急激
な温度変化によっても電池缶とガスケットとに僅かな隙
間が生じさせない。
In the present invention, an asphalt layer is provided on the surface of the gasket made of the resin via a rubber layer. That is, asphalt, which is easily plastically deformed, fills the fine irregularities of the battery can to improve the sealing property at normal temperature, and the rubber layer interposed between the resin gasket and the asphalt layer has its elastic force. As a result, a slight gap does not occur between the battery can and the gasket even when the temperature changes suddenly.

【0018】樹脂からなるガスケットに対して、ゴム
層、アスファルト層を順次形成する方法として、ゴム材
をトルエン、キシレンなどの有機溶媒に溶解し、ディッ
プコーティングや塗布し、その後乾燥し、ゴム層が形成
されてから、アスファルトをトルエン、キシレンなどの
有機溶媒に溶解し、ディップコーティングや塗布し、そ
の後乾燥して、アスファルト層を形成すれば良い。有機
溶媒を用いてアスファルト層を形成する場合には、該有
機溶媒により、先に形成したゴム層が溶解しないよう
に、アスファルト層形成後、余分なアスファルト溶液を
遠心力、圧縮空気にて吹き飛ばすことが好ましい。
As a method for sequentially forming a rubber layer and an asphalt layer on a gasket made of resin, a rubber material is dissolved in an organic solvent such as toluene or xylene, dip-coated or applied, and then dried to form a rubber layer. After being formed, asphalt may be dissolved in an organic solvent such as toluene or xylene, dip-coated or applied, and then dried to form an asphalt layer. When forming an asphalt layer using an organic solvent, the excess asphalt solution should be blown off by centrifugal force or compressed air after forming the asphalt layer so that the rubber layer previously formed is not dissolved by the organic solvent. Is preferred.

【0019】ゴム層の厚さは、5μm〜200μm、好
ましくは10μm〜100μmであり、5μm未満では
シール性が低下する傾向にある。200μmを越える
と、強度がが不足する傾向にある。また、アスファルト
層の厚さは、1μm〜100μm、好ましくは5μm〜
50μmである。1μm未満ではシール性が低下する傾
向にあり、100μmを越えると、強度が不足する傾向
にある。
The thickness of the rubber layer is 5 μm to 200 μm, preferably 10 μm to 100 μm, and if it is less than 5 μm, the sealing property tends to deteriorate. If it exceeds 200 μm, the strength tends to be insufficient. The thickness of the asphalt layer is 1 μm to 100 μm, preferably 5 μm.
It is 50 μm. If it is less than 1 μm, the sealing property tends to deteriorate, and if it exceeds 100 μm, the strength tends to be insufficient.

【0020】本発明で用いるゴム材としては、公知の材
料を用いることができ、例えば、ゴムラテックス(スチ
レンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、エチレンプロピレンゴムのいずれかあるいはこれら
の混合物をカチオン界面活性剤とともに水に分散懸
濁)、非シリコン系ゴム(天然ゴム(NR)、イソプレ
ンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ポ
リブタジエン(1,2−BR)、スチレン−ブタジエン
ゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリル
ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プ
ロピレンゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化
ポリエチレン(CSM)、アクリルゴム(ACM、AN
M))等かあげられる。
As the rubber material used in the present invention, known materials can be used. For example, any one of rubber latex (styrene butadiene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber or a mixture thereof is used as a cationic surface active agent. Suspension with water in water), non-silicone rubber (natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-polybutadiene (1,2-BR), styrene-butadiene rubber ( SBR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), acrylic rubber (ACM, AN)
M)) etc.

【0021】本発明で用いるアスファルト材としては、
化学大辞典193頁(発行所 共立出版株式会社 昭和5
6年10月15日 第26刷発行)に記載の天然アスフ
ァルトや石油から製造された石油アスファルトなどの公
知の材料を用いることができる。
Asphalt materials used in the present invention include:
Chemistry Dictionary, page 193 (Publisher, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.
Known materials such as natural asphalt described in October 26, 2006, 26th edition) or petroleum asphalt produced from petroleum can be used.

【0022】なお、本発明に用いる樹脂からなるガスケ
ットには、高温環境下での耐シールをより向上すべく、
銅害防止剤を添加配合することが好ましい。 銅害防止
剤としては、公知な材料を用いることでがき、例えば、
2,2’−オキサミド−ビス[エチル−3−(3,5−
ジ−t−ブチル−4−ヒドロオキシフェニル)プロピオ
ネート]等のシュウ酸誘導体、3−(N−サリチロイ
ル)アミノ−1,2,4−トリアゾール等のサリチル酸
誘導体、N,N‘−ビス[3(3,5−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン等の
ヒドラジド誘導体等を使用することができ、これらを単
独または2種以上を混合して用いても良い。その中で
も、3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−ト
リアゾール等のサリチル酸誘導体とハイドロタルサイト
類を併用して用いた場合に本発明の効果がより顕著とな
る。
The gasket made of the resin used in the present invention should be improved in sealing resistance under high temperature environment.
It is preferable to add and blend a copper damage inhibitor. As the copper damage inhibitor, a known material can be used, for example,
2,2'-oxamido-bis [ethyl-3- (3,5-
Oxalic acid derivatives such as di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], salicylic acid derivatives such as 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole, N, N′-bis [3 ( 3,5-t-butyl-4
A hydrazide derivative such as -hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, the effect of the present invention becomes more remarkable when a salicylic acid derivative such as 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole and hydrotalcites are used in combination.

【0023】銅害防止剤は、樹脂100重量部に対し
て、0.01〜1重量部配合されることが好ましい。
0.01重量部未満では、長期シール性に劣る傾向があ
り、また、1重量部以上では、樹脂の弾性力が低下して
シール機能が低減する傾向がある。
The copper damage inhibitor is preferably blended in an amount of 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the resin.
If it is less than 0.01 parts by weight, the long-term sealing property tends to be poor, and if it is 1 part by weight or more, the elastic force of the resin tends to be low and the sealing function tends to be low.

【0024】以下に、本発明の実施例について説明す
る。 [実施例1] (正極シート作成)N−メチル―2−ピロリドン50重
量部に、結着剤としてポリビニリデンフルオリド3重量
部を溶解し、その溶液に正極活物質としてLiCoO2
91重量部、導電剤として塊状黒鉛5重量部およびケッ
チェンブラック1重量部を加えて混練した後、厚さ20
ミクロンのアルミニウム箔集電体の両面に塗布した。上
記塗布物を乾燥後、ローラープレス機により圧縮成型
し、さらにこれを幅55mm切断して帯状の正極シート
を作成した。
Examples of the present invention will be described below. [Example 1] (Preparation of positive electrode sheet) 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder was dissolved in 50 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone, and LiCoO 2 as a positive electrode active material was dissolved in the solution.
After adding 91 parts by weight, 5 parts by weight of massive graphite as a conductive agent and 1 part by weight of Ketjenblack, and kneading, a thickness of 20
It was applied to both sides of a micron aluminum foil current collector. After the above coated material was dried, it was compression-molded by a roller press machine and further cut into a width of 55 mm to prepare a strip-shaped positive electrode sheet.

【0025】(負極シート作成)N−メチル―2−ピロ
リドン60重量部に、結着剤としてポリビニリデンフル
オリド5重量部を溶解し、その溶液に負極活物質として
ファイバー状黒鉛95重量部を混合し、厚さ14ミクロ
ンの銅箔集電体の両面に塗布した。上記塗布物を乾燥
後、ローラープレス機により圧縮成型し、さらにこれを
幅57mm切断して帯状の負極シートを作成した。上記
正極シートおよび負極シートが微多孔性ポリプロピレン
/ポリエチレン/ポリプロピレン三層セパレータを介し
て対向するよう、渦巻き状に巻回し、この巻回物を負極
端子を兼ねる、ニッケルめっきを施した鉄製の有底円筒
型電池缶に収納した。さらに1mol/リットルの六弗
化りん酸リチウムをエチレンカーボネート/プロピレン
カーボネート/ジエチルカーボネート/エチルメチルカ
ーボネート/ジメチルカーボネート(容量比11:9:
4:29:47)混合溶媒を溶解したものを非水電解質
として電池缶内に注入した。正極端子を兼ねる電池蓋を
以下の5種のガスケットを介してかしめて円筒型電池
(高さ65mm、外径18mm、容量1600mAh)
を作成した。なお正極端子は正極シートと、負極缶は負
極シートと予め電池内部でリードタブにより接続した。
(Preparation of Negative Electrode Sheet) 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder was dissolved in 60 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone, and 95 parts by weight of fibrous graphite as a negative electrode active material was mixed with the solution. Then, it was applied to both surfaces of a 14-micron-thick copper foil current collector. After drying the coated material, it was compression-molded by a roller press machine and further cut into a strip having a width of 57 mm to prepare a strip-shaped negative electrode sheet. The positive electrode sheet and the negative electrode sheet are spirally wound so that they face each other with a microporous polypropylene / polyethylene / polypropylene three-layer separator interposed therebetween, and this wound product also serves as a negative electrode terminal and is made of nickel-plated iron with a bottom. It was stored in a cylindrical battery can. Further, 1 mol / liter of lithium hexafluorophosphate was added to ethylene carbonate / propylene carbonate / diethyl carbonate / ethyl methyl carbonate / dimethyl carbonate (volume ratio 11: 9:
4:29:47) A solution prepared by dissolving a mixed solvent was injected into a battery can as a non-aqueous electrolyte. Cylindrical battery (height 65 mm, outer diameter 18 mm, capacity 1600 mAh) by caulking the battery lid that also serves as the positive electrode terminal through the following 5 types of gaskets
It was created. The positive electrode terminal was connected to the positive electrode sheet, and the negative electrode can was connected to the negative electrode sheet in advance inside the battery by a lead tab.

【0026】(ガスケットの作成)ポリプロピレン(日
本ポリケム製BC03B)を材料として、射出成型によ
りガスケット(外径17.2mm、内径12.6mm)
を作製し、トルエン1リットルにブチルゴムを100g
溶解した溶液で、ディップコーティングし、その後40
℃で1時間乾燥し、ゴム層(厚さ18μm)を形成し
た。さらに、アスファルト50gをトルエン1リットル
に溶解し、ディップコーティングし、その後60℃で1
時間乾燥し、アスファルト層(厚さ6μm)を形成し
た。
(Preparation of Gasket) Polypropylene (BC03B manufactured by Nippon Polychem) is used as a material, and a gasket (outer diameter 17.2 mm, inner diameter 12.6 mm) is formed by injection molding.
Was prepared, and 100 g of butyl rubber was added to 1 liter of toluene.
Dip-coat with dissolved solution, then 40
It was dried at ℃ for 1 hour to form a rubber layer (thickness 18 μm). Further, 50 g of asphalt is dissolved in 1 liter of toluene, dip-coated, and then at 60 ° C. for 1 hour.
After drying for an hour, an asphalt layer (thickness 6 μm) was formed.

【0027】[実施例2]実施例1で用いたブチルゴム
に代えて、二トリルゴムとした以外は実施例1と同じと
した。
Example 2 The same as Example 1 except that the butyl rubber used in Example 1 was replaced with nitrile rubber.

【0028】[実施例3]実施例1で用いたポリプロピ
レンに代えて、銅害防止剤(3−(N−サリチロイル)
アミノ−1,2,4−トリアゾール)を0.1重量パー
セントを含むポリプロピレン(日本ポリケム製BC03
C)を材料とした以外は実施例1と同じとした
[Example 3] A copper damage inhibitor (3- (N-salicyloyl)) was used in place of the polypropylene used in Example 1.
Polypropylene containing 0.1% by weight of amino-1,2,4-triazole (BC03 manufactured by Nippon Polychem)
Same as Example 1 except that C) was used as the material.

【0029】[比較例1]ゴム層を形成しなかった以外
は実施例1と同じとした。
Comparative Example 1 The same as Example 1 except that the rubber layer was not formed.

【0030】[比較例2]アスファルト層を形成しなか
った以外は実施例1と同じとした。
Comparative Example 2 The same as Example 1 except that the asphalt layer was not formed.

【0031】[耐ガス漏れ試験] 1)ヒートサイクル試験 電池を−20℃に2時間保管後、直ぐに60℃で2時間
保管、その後直ちに再度−20℃で2時間保管する。こ
れを10回繰り返した後、電池缶に底に1mm径の孔を
空け、該孔から内圧が15kg/cm2となるまで窒素
ガスを導入する。かかる電池のガスケット部に石鹸水を
塗布して、泡の発生によりガス漏れの有無を目視で確認
した。 2)耐寒性 電池を−30℃に12時間保管後、25℃で1時間保管
した後、電池缶に底に1mm径の孔を空け、該孔から内
圧が15kg/cm2となるまで窒素ガスを導入する。
かかる電池のガスケット部に石鹸水を塗布して、泡の発
生によりガス漏れの有無を目視で確認し、(ガス漏れ試
料数/試験試料数)を調べた。
[Gas Leakage Resistance Test] 1) Heat Cycle Test Batteries were stored at -20 ° C. for 2 hours, immediately stored at 60 ° C. for 2 hours, and immediately thereafter stored again at -20 ° C. for 2 hours. After repeating this 10 times, a hole having a diameter of 1 mm is made in the bottom of the battery can, and nitrogen gas is introduced from the hole until the internal pressure becomes 15 kg / cm 2. Soap water was applied to the gasket portion of such a battery, and the presence or absence of gas leakage due to generation of bubbles was visually confirmed. 2) After storing the cold-resistant battery at -30 ° C for 12 hours and at 25 ° C for 1 hour, make a hole with a diameter of 1 mm in the bottom of the battery can and add nitrogen gas from the hole until the internal pressure becomes 15 kg / cm 2. Introduce.
Soap water was applied to the gasket portion of such a battery, and the presence or absence of gas leakage due to generation of bubbles was visually confirmed, and (number of gas leakage samples / number of test samples) was examined.

【0032】[放電容量試験]1. 6A定電流で充電
電圧が4.2Vとなるまで充電し、引き続いて4.2V
定電圧で総充電時間が2.5時間となるまで充電し、次
いで端子間電圧が3Vとなる時点まで0.32Aで放電
を行う。さらに、放電後1時間の休止の後に、同じ条件
で充電し、ついで端子間電圧が3Vとなる時点まで放電
電流3.2Aの高レート放電を行う。その際、0.32
Aでの放電における放電容量(a値)、3.2Aでの放
電における放電容量(b値)、およびそれらの比(b/
a値)を求める。
[Discharge Capacity Test] 1. Charged at a constant current of 6A until the charging voltage reaches 4.2V, then 4.2V.
The battery is charged at a constant voltage until the total charging time reaches 2.5 hours, and then discharged at 0.32 A until the terminal voltage becomes 3V. Further, after a pause of 1 hour after discharging, charging is performed under the same conditions, and then high rate discharging with a discharging current of 3.2 A is performed until the voltage between terminals becomes 3V. At that time, 0.32
Discharge capacity (a value) in discharge at A, discharge capacity (b value) in discharge at 3.2 A, and their ratio (b /
a value).

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、急激な温度変化の環境
下においても長期間使用あるいは保存可能なリチウムイ
オン2次電池が提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a lithium ion secondary battery which can be used or stored for a long period of time even in an environment where the temperature changes abruptly.

【0035】[0035]

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

【図1】 本発明の密閉型電池を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a sealed battery of the present invention.

【図2】 本発明の密閉型電池に用いるガスケット断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a gasket used in the sealed battery of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電池缶 2 発電要素体 3 ガスケット 3A 樹脂基材 3B ゴム層 3C アスファルト層 4 封口部材 1 battery can 2 Power generation element 3 gasket 3A resin base material 3B rubber layer 3C asphalt layer 4 Sealing member

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極、負極、非水電解質を含んでなる発
電要素体を金属材からなる電池缶に収容し、前記電池缶
の開口部には樹脂からなるガスケットを介在させて封口
部材にて電池内部を密閉した密閉型電池であって、樹脂
からなるガスケットの表面にはゴム層を介してアスファ
ルト層が設けられてなることを特徴とする密閉型電池。
1. A power generation element body containing a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte is housed in a battery can made of a metal material, and a gasket made of a resin is interposed at the opening of the battery can by a sealing member. What is claimed is: 1. A sealed battery in which the inside of the battery is sealed, wherein an asphalt layer is provided on the surface of a gasket made of resin with a rubber layer interposed therebetween.
【請求項2】 樹脂からなるガスケットはポリプロピレ
ン樹脂である請求項1に記載の密閉型電池。
2. The sealed battery according to claim 1, wherein the gasket made of resin is polypropylene resin.
【請求項3】 リチウムイオン2次電池である請求項1
または請求項2に記載の密閉型電池。
3. The lithium ion secondary battery according to claim 1.
Alternatively, the sealed battery according to claim 2.
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