JP2003223871A - Battery and portable power source equipment using it - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池およびこれを
用いた携帯用電源装置にかかり、特に、外装缶表面の絶
縁化に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery and a portable power supply device using the battery, and more particularly to insulating the surface of an outer can.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年リチウムイオン電池、特に角型のリ
チウムイオン電池は携帯電話の主要電源として使用され
ており、携帯電話の薄型化にともない、電池の薄型化の
要求が高まっている。ところで、このようなリチウムイ
オン電池は外装缶が端子を兼ねているために、携帯電話
用の電源装置として用いる場合には、端子同士あるいは
外装缶と本体アースとの短絡防止のために、電池セルを
樹脂ケースでパックするかあるいは電池セルに収縮チュ
ーブを形成するという方法がとられている。2. Description of the Related Art In recent years, lithium-ion batteries, particularly prismatic lithium-ion batteries, have been used as a main power source for mobile phones, and the demand for thinner batteries has increased as the mobile phones have become thinner. By the way, in such a lithium-ion battery, since the outer can also serves as a terminal, when used as a power supply device for a mobile phone, in order to prevent a short circuit between terminals or between the outer can and the main body ground, a battery cell is used. The method is to pack the resin in a resin case or form a shrink tube in the battery cell.
【０００３】例えば、図６（ａ）乃至（ｃ）に、角型の
リチウムイオン電池を用いたパック電池の製造工程図を
示す。ここで電池セルは、正極板と負極板とをセパレー
タを介して巻回して形成した電極体（図示せず）を外装
缶に収納し、電解液を注入した後に蓋体で密封してい
る。なお、この電極体から正極集電タブおよび負極集電
タブを突出させ、正極集電タブは外装缶または蓋体に、
負極集電タブは蓋体上に接続され、蓋体とは電気的に絶
縁されている負極端子にそれぞれ電気的に接続してい
る。そしてこの電池セル１００の端子形成面に回路基板
１０１を装着し、電気的接続を行うと共に、これをさら
に、枠状の樹脂ケース本体１０３および樹脂ケース蓋１
０２とを具備してなるパック状のケースに装着するとい
う方法がとられている。For example, FIGS. 6A to 6C show manufacturing process diagrams of a battery pack using a prismatic lithium ion battery. Here, in the battery cell, an electrode body (not shown) formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator in between is housed in an outer can, and after being filled with an electrolytic solution, it is sealed with a lid. In addition, the positive electrode current collecting tab and the negative electrode current collecting tab are projected from this electrode body, and the positive electrode current collecting tab is attached to the outer can or the lid.
The negative electrode current collecting tabs are connected to the lid body and are electrically connected to the negative electrode terminals that are electrically insulated from the lid body. Then, the circuit board 101 is mounted on the terminal formation surface of the battery cell 100 for electrical connection, and further, the frame-shaped resin case body 103 and the resin case lid 1
02 is installed in a pack-shaped case.
【０００４】また、図７（ａ）乃至（ｄ）にその製造工
程図を示すように、電池セル１００の端子形成面に回路
基板１０１を装着し、電気的接続を行うとともに、この
底面にさらに、絶縁板１０４を張り付けると共に、樹脂
製の収縮チューブで形成された絶縁ラベル１０５で側周
面を覆い、回路基板１０１を樹脂１０６でモールドした
ものも提案されている。Further, as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d), which shows the manufacturing process, the circuit board 101 is mounted on the terminal forming surface of the battery cell 100 for electrical connection, and further on the bottom surface. It is also proposed that the insulating plate 104 is attached, the side peripheral surface is covered with an insulating label 105 formed of a resin shrink tube, and the circuit board 101 is molded with a resin 106.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】電池の容量を下げず
に、電源装置の薄型化を実現するには、電池容量とは関
係ない部品の厚みを薄くすることになる。外装缶の材料
厚みは、電池強度や製缶の歩留まりの面からむやみに薄
くすることはできず、パックのケース材料や、収縮チュ
ーブの材料厚みを薄くすることになる。しかし、前者の
樹脂ケースの場合、成型条件にもよるが、０．２ｍｍ程
度が限界であり、回路基板を装着した後、樹脂ケースを
組み立てる必要があった。In order to realize the thinning of the power supply device without reducing the battery capacity, the thickness of the parts irrelevant to the battery capacity is reduced. The material thickness of the outer can cannot be reduced unnecessarily in view of battery strength and yield of the can manufacturing, but it reduces the material thickness of the case of the pack and the material of the shrinkable tube. However, the former resin case has a limit of about 0.2 mm depending on the molding conditions, and it was necessary to assemble the resin case after mounting the circuit board.
【０００６】また後者の収縮チューブにおいても信頼性
を確保する上では収縮チューブの材料厚みは０．１ｍｍ
程度が限界である。さらにまた、収縮チューブの場合に
は、缶底を別途絶縁する必要があり、組み立て作業性が
よくないという問題もあった。そこで本発明は、薄型で
かつ信頼性の高い電池およびこれを用いた携帯電源用電
源装置を提供することを目的とする。Also in the latter shrink tube, the material thickness of the shrink tube is 0.1 mm in order to ensure reliability.
The degree is the limit. Furthermore, in the case of a shrinkable tube, it is necessary to insulate the can bottom separately, and there is a problem that assembly workability is not good. Therefore, an object of the present invention is to provide a thin and highly reliable battery and a power supply device for a portable power supply using the battery.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】そこで本発明の電池は、
ゾルゲル法で形成された絶縁性被膜で外表面を被覆せし
められた外装缶を具備したことを特徴とする。Therefore, the battery of the present invention is
It is characterized by comprising an outer can whose outer surface is coated with an insulating coating formed by the sol-gel method.
【０００８】かかる構成によれば、外装缶の外表面が絶
縁性被膜で被覆されているため、実装が容易である上、
従来の樹脂ケースを用いた場合や収縮チューブを用いた
場合に比べ薄型化が可能となる。また、耐電圧の向上を
図ることが可能となる。さらにまた落下や衝撃に対する
機械的強度が高いものとなる。また、外装缶の外表面全
体が絶縁性被膜で被覆されているため、樹脂ケースや収
縮チューブによるセルの絶縁が不要となる。また、外装
缶と絶縁性被膜との密着性が良好で外装缶の外表面全体
が被覆されているため、短絡事故を未然に防ぐことが可
能である。According to this structure, the outer surface of the outer can is covered with the insulating coating, which facilitates mounting and
The thickness can be reduced as compared with the case of using the conventional resin case or the case of using the shrinkable tube. In addition, it becomes possible to improve the withstand voltage. Furthermore, the mechanical strength against drop and impact becomes high. Further, since the entire outer surface of the outer can is covered with the insulating coating, it is not necessary to insulate the cell with the resin case or the shrinkable tube. Further, since the adhesion between the outer can and the insulating coating is good and the outer surface of the outer can is entirely covered, it is possible to prevent a short circuit accident.
【０００９】また絶縁性被膜としては、金属アルコキシ
ド溶液をゾルゲル反応させることにより形成された金属
酸化物が用いられ、この金属酸化物は１２０から２００
℃望ましくは１８０〜２００℃の低温下での形成が可能
であるため、形成が容易である。また、下地表面の酸素
とコーティング樹脂の水酸基との界面反応によって形成
される膜であるため、下地表面との密着性が極めて良好
となる。さらにまた、低被膜形成であるので、温での乾
燥工程での外装缶の劣化を防ぐことが可能である。ま
た、注液に先立ち、金属酸化物被膜を形成しているた
め、注液時における、電解液の漏れに起因する外装缶の
劣化が確実に防止される。As the insulating film, a metal oxide formed by subjecting a metal alkoxide solution to a sol-gel reaction is used.
Since it can be formed at a low temperature of 180 ° C., preferably 180 to 200 ° C., the formation is easy. Further, since it is a film formed by an interfacial reaction between oxygen on the surface of the base and hydroxyl groups of the coating resin, the adhesion to the surface of the base is extremely good. Furthermore, since the film is formed in a low film, it is possible to prevent the deterioration of the outer can during the drying process at a high temperature. Further, since the metal oxide film is formed prior to the injection, the deterioration of the outer can due to the leakage of the electrolyte during the injection can be reliably prevented.
【００１０】望ましくは、前記絶縁性被膜は、酸化シリ
コン膜であることを特徴とする。かかる構成によれば、
絶縁性が高くかつ機械的強度の高い絶縁性被膜の形成が
可能となる。Preferably, the insulating film is a silicon oxide film. According to this configuration,
It is possible to form an insulating film having high insulation and high mechanical strength.
【００１１】望ましくは、前記外装缶はアルミニウムま
たはアルミニウム合金からなることを特徴とする。Preferably, the outer can is made of aluminum or aluminum alloy.
【００１２】アルミニウムまたはアルミニウム合金は酸
化され易く表面に酸素原子を有しているため、酸素と良
好な結合をなし、安定なコーティング膜を形成すること
ができる。Since aluminum or aluminum alloy is easily oxidized and has oxygen atoms on the surface, it forms a good bond with oxygen and can form a stable coating film.
【００１３】望ましくは、前記絶縁性被膜は、膜厚５μ
ｍ以上であることを特徴とする。５μｍに満たない場合
は、耐衝撃性、耐電圧が不十分であり、さらにセル外表
面の絶縁が必要となる。また望ましくは５０μｍ以下と
するのが望ましい。この程度の膜厚が適切であり、これ
を超えると肉薄化を図るという目的に反するものとな
る。また、剥離し易くなることもある。Preferably, the insulating film has a thickness of 5 μm.
It is characterized by being m or more. If the thickness is less than 5 μm, impact resistance and withstand voltage are insufficient, and further insulation of the cell outer surface is required. Further, it is desirable that the thickness is 50 μm or less. A film thickness of this degree is appropriate, and if it exceeds this, it is against the purpose of reducing the thickness. Further, it may be easily peeled off.
【００１４】また本発明の電源装置は、前電池の正極お
よび負極にそれぞれ接続された回路基板を具備し、前記
電池と前記回路基板は一体的にモールドされていること
を特徴とする。かかる構成によれば、回路基板を一体的
にモールドすることができ、しかも配線長を低減するこ
とができるため、小型でかつ電力損失が小さく信頼性の
高い電源装置を得ることが可能となる。また製造が容易
である。ここで回路基板とは、過充電保護、過放電保
護、電流遮断（抑制）、充放電制御などの機能をもつも
ので、この中のいずれかの機能をもつものでもよいし、
いくつかの機能を持ち合わせたものでもよい。また、電
池と、回路基板をモールドして電源装置を作成するに当
たり、電源装置の電流取り出し端子部分以外は絶縁され
ていることが望ましい。Further, the power supply device of the present invention comprises a circuit board connected to the positive electrode and the negative electrode of the front battery, respectively, and the battery and the circuit board are integrally molded. With this configuration, the circuit board can be integrally molded, and the wiring length can be reduced, so that it is possible to obtain a small-sized power supply device with low power loss and high reliability. It is also easy to manufacture. Here, the circuit board has functions such as overcharge protection, overdischarge protection, current interruption (suppression), and charge / discharge control, and may have any of these functions.
It may have some functions. Further, when the battery and the circuit board are molded to form the power supply device, it is desirable that the parts other than the current output terminal portion of the power supply device are insulated.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明をリチウムイオン電
池に適用した場合について図面を参照しつつ詳細に説明
する。なお、図１は本発明の電池を用いた携帯用電源装
置を示す図、図２（ａ）および（ｂ）は本発明の電池を
示す図、図３（ａ）乃至（ｆ）は本発明の電池の製造工
程を示す図、図４（ａ）乃至（ｄ）はセラミックコーテ
ィング膜の形成工程を示す説明図である。この携帯用電
源装置は、金属アルコキシドを用い、ゾルゲル法でアル
ミニウム製の外装缶（外装容器）１０の外表面全体に酸
化シリコンのセラミックコーティング膜１２を形成して
なる外装缶を用い、この外装缶１０を用いた電池の蓋体
１３の上面に回路基板１１を装着し、この回路基板１１
と外装缶１０の上面とをモールド樹脂１６により一体成
型してなるものである。外装缶内に装着される正極、負
極およびセパレータそして電解液については通常の角型
のリチウムイオン電池と同様に形成される。このセラミ
ックコーティング膜１２は図２（ｂ）に外装缶の要部断
面図を示すようにアルミニウム製の外装缶１０表面に膜
厚６μｍとなるように形成されている。そしてこの電池
は５．０×３４．０×５０．０（ｍｍ）のセルサイズを
持つ。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a case where the present invention is applied to a lithium ion battery will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a portable power supply device using the battery of the present invention, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing the battery of the present invention, and FIGS. 3 (a) to 3 (f) are the present invention. 4A to 4D are explanatory views showing a process of forming the ceramic coating film. This portable power supply device uses a metal alkoxide and uses an outer can formed by forming a ceramic coating film 12 of silicon oxide on the entire outer surface of an outer can 10 made of aluminum by a sol-gel method. The circuit board 11 is mounted on the upper surface of the battery lid 13 using the circuit board 10.
And the upper surface of the outer can 10 are integrally molded with the molding resin 16. The positive electrode, the negative electrode, the separator, and the electrolytic solution that are mounted in the outer can are formed in the same manner as in a normal prismatic lithium ion battery. The ceramic coating film 12 is formed so as to have a film thickness of 6 μm on the surface of the aluminum-made outer can 10 as shown in the sectional view of the main part of the outer can in FIG. The battery has a cell size of 5.0 × 34.0 × 50.0 (mm).
【００１６】すなわち、この携帯用電源装置に用いられ
る電池は、アルミニウム製の外装缶の外表面をゾルゲル
法で形成された酸化シリコンからなるセラミックコーテ
ィング膜で被覆し、この外装缶内に配置せしめられた正
および負の電極と、これらの間に配置せしめられた電解
質とを具備し、前記外装缶が、前記正または負の電極の
一方に電気的に接続されて一方の電極端子を構成すると
ともに、他の一方が前記外装缶と電気的に絶縁された他
の電極端子に接続されていることを特徴とする。この携
帯用電源装置の製造に際しては次のような方法がとられ
る。That is, in the battery used in the portable power supply device, the outer surface of an aluminum outer can is covered with a ceramic coating film made of silicon oxide formed by the sol-gel method, and the outer can is placed in the outer can. Positive and negative electrodes, and an electrolyte disposed between the positive and negative electrodes, and the outer can is electrically connected to one of the positive or negative electrodes to form one electrode terminal. , The other one is connected to another electrode terminal electrically insulated from the outer can. In manufacturing this portable power supply device, the following method is adopted.
【００１７】１．外装缶の形成
まず、図３（ａ）に示すように、アルミニウム板の成型
により、下地となる外装缶を成形する。こののち、金属
アルコキシド溶液を調製し、これをこのアルミニウム缶
の外表面に浸漬法により塗布し、図３（ｂ）に示すよう
にセラミックコーティング膜１２を形成する。この成膜
工程は以下のようにして行なわれる。1. Formation of Outer Can First, as shown in FIG. 3A, an outer can as a base is formed by molding an aluminum plate. After that, a metal alkoxide solution is prepared and applied to the outer surface of the aluminum can by a dipping method to form a ceramic coating film 12 as shown in FIG. 3 (b). This film forming process is performed as follows.
【００１８】このセラミックコーティング膜は、以下の
ようにして形成される。まず、図４（ａ）および（ｂ）
に示すように、金属アルコキシド溶液に、たとえばテト
ラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）を用い、外装
缶表面に塗付し加水分解を行なう。この反応は、下記の
加水分解反応の式で表される。
Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4＋２Ｈ2Ｏ → ＳｉＯ2＋４Ｃ2Ｈ5
ＯＨ
そして図４（ｃ）に示すように１８０℃〜２００℃で乾
燥することにより縮重合を生ぜしめ、ゲル化し、図４
（ｄ）に示すように三次元構造を形成し、このゾルゲル
反応の結果、安定なＳｉＯ2コーティング膜１２が形成
される。This ceramic coating film is formed as follows. First, FIGS. 4A and 4B.
As shown in, the metal alkoxide solution is coated with tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) on the outer can surface for hydrolysis. This reaction is represented by the following hydrolysis reaction formula. Si (OC 2 H 5 ) 4 + 2H 2 O → SiO 2 + 4C 2 H 5
OH Then, as shown in FIG. 4 (c), drying at 180 ° C. to 200 ° C. causes polycondensation to cause gelation.
As shown in (d), a three-dimensional structure is formed, and as a result of this sol-gel reaction, a stable SiO 2 coating film 12 is formed.
【００１９】２．電極体の作製
本実施形態のリチウムイオン電池は、リチウム含有複合
酸化物を活物質として含む正極板と、炭素材料を活物質
として含む負極板とをセパレータを介して積層し、渦巻
状に巻回して電極体を形成する。正極板は、アルミニウ
ム箔からなる集電体の両面に、活物質としてのコバルト
酸リチウム、導電剤としての黒鉛、結着剤としてのポリ
フッ化ビニリデンを含むスラリーを塗布・乾燥し、所定
の厚さに圧縮後、所定寸法に切断することにより作製さ
れる。一方、負極板は、銅箔からなる集電体の両面に、
活物質としての黒鉛と、結着剤としてのポリフッ化ビニ
リデンを含むスラリーを塗布・乾燥し、所定の厚さに圧
縮し、所定寸法に切断することにより作製される。2. Production of Electrode Body The lithium-ion battery of the present embodiment has a positive electrode plate containing a lithium-containing composite oxide as an active material, and a negative electrode plate containing a carbon material as an active material, which are stacked with a separator interposed therebetween and spirally wound. To form an electrode body. The positive electrode plate is obtained by applying and drying a slurry containing lithium cobalt oxide as an active material, graphite as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride as a binder on both sides of a current collector made of an aluminum foil, to a predetermined thickness. It is manufactured by compressing it into pieces and cutting it into a predetermined size. On the other hand, the negative electrode plate, on both sides of the current collector made of copper foil,
It is manufactured by coating and drying a slurry containing graphite as an active material and polyvinylidene fluoride as a binder, compressing it to a predetermined thickness, and cutting it to a predetermined dimension.
【００２０】これらの正極板と負極板は、ポリエチレン
製微多孔膜からなるセパレータを介して巻回し、外装缶
の寸法にあわせてプレス成形して電極体を作製する。正
極および負極の集電タブは、それぞれの極板にスラリー
を塗布しない集電体露出部を設け、その部分に正極には
アルミニウム、負極にはニッケルからなる集電タブを溶
接し、電極体から突出させている。The positive electrode plate and the negative electrode plate are wound around a separator made of a polyethylene microporous film and press-formed according to the size of the outer can to produce an electrode body. The collector tabs of the positive electrode and the negative electrode are provided with current collector exposed portions that do not apply the slurry to the respective electrode plates, and the current collector tabs made of aluminum for the positive electrode and nickel for the negative electrode are welded to the exposed portions. It is protruding.
【００２１】３．リチウムイオン電池の作製
リチウムイオン電池の作製に際しては、前述のごとくコ
ーティング膜１２を形成した外装缶１０に、前述の電極
体を挿入し、正極集電タブは外装缶１０内壁または蓋体
１３内壁に、負極集電タブは蓋体１３に電気的に絶縁さ
れて取り付けられた負極端子にそれぞれ溶接する。3. Preparation of Lithium Ion Battery When preparing a lithium ion battery, the above-mentioned electrode body is inserted into the outer can 10 having the coating film 12 formed thereon as described above, and the positive electrode current collecting tab is provided on the inner wall of the outer can 10 or the inner wall of the lid 13. The negative electrode current collecting tabs are welded to the negative electrode terminals that are electrically insulated and attached to the lid 13.
【００２２】図３（ｄ）のように外装缶１０と蓋体１３
とをレーザー溶接した後、図３（ｅ）のように１Ｍの濃
度となるように電解質としての６フッ化りん酸リチウム
をエチレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合
溶媒に溶解した電解液を、負極端子に設けた透孔から外
装缶内に注入し、図３（ｆ）のようにゴム栓付きのキャ
ップにて密栓、洗浄する。これにより、図２に示した、
公称容量７００ｍＡｈの角形リチウム電池が作製され
る。As shown in FIG. 3D, the outer can 10 and the lid 13 are provided.
After laser welding of and, as shown in FIG. 3 (e), an electrolytic solution obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate as an electrolyte in a mixed solvent of ethylene carbonate and dimethyl carbonate so as to have a concentration of 1 M was applied to the negative electrode terminal. It is poured into the outer can through the provided through hole, and is sealed and cleaned with a rubber cap as shown in FIG. 3 (f). As a result, as shown in FIG.
A prismatic lithium battery with a nominal capacity of 700 mAh is made.
【００２３】そして、図５（ａ）に示すように、回路基
板１１を用意し、図５（ｂ）に示すように、端子形成面
にこれを装着し、抵抗溶接などの方法により、この電池
の各端子と、回路基板との電気的接続を行なう。そして
最後に、この回路基板１１を前記電池の端子形成面から
前記コーティング膜１２表面の一部を覆うようにモール
ド樹脂１６を用いて一体的に樹脂封止し、図１に示した
携帯用電源装置が形成される。Then, as shown in FIG. 5 (a), a circuit board 11 is prepared, and as shown in FIG. 5 (b), this is mounted on a terminal forming surface, and the battery is formed by a method such as resistance welding. The terminals are electrically connected to the circuit board. Finally, the circuit board 11 is integrally resin-sealed with a molding resin 16 so as to cover a part of the surface of the coating film 12 from the terminal forming surface of the battery, and the portable power source shown in FIG. The device is formed.
【００２４】このようにして形成された携帯用電源装置
では、コーティング膜は、熱処理工程において三次元の
強力なネットワークを形成し、強力なイオン結合により
シリコンと酸素との結合エネルギーは４２２ｋＪ／ｍｏ
ｌとなっており、有機塗膜の炭素―炭素結合エネルギー
３４８ｋＪ／ｍｏｌよりも強く、また紫外線による分解
エネルギー３５５ｋＪ／ｍｏｌよりもはるかに大きいた
め、紫外線による分子間の結合が破壊されることもな
い。そして１２００℃程度の高温にも耐え得、高耐熱性
を有すると共に種々の化学物質に対しても十分な耐久力
を保持することができる。In the portable power supply device thus formed, the coating film forms a three-dimensional strong network in the heat treatment process, and the binding energy of silicon and oxygen is 422 kJ / mo due to the strong ionic bond.
It is 1, which is stronger than the carbon-carbon bond energy of the organic coating film of 348 kJ / mol and much larger than the decomposition energy of 355 kJ / mol by ultraviolet light, so that the bond between molecules due to ultraviolet light is not destroyed. . It can withstand a high temperature of about 1200 ° C., has high heat resistance, and can retain sufficient durability against various chemical substances.
【００２５】ここでこのセラミックコーティングの塗膜
内部にはシラノール基（Ｓｉ‐ＯＨ）が含有されている
ため、表面抵抗値は１．３×１０8となっており、電気
的絶縁効果も十分である。また、下地がアルミニウムで
構成されているため、特に密着性が良好である。さらに
このゾルゲル反応は、約１２０〜２００℃という低温下
において進行する。したがって、下地を劣化させるよう
な悪影響を与えることもない。Here, since the silanol group (Si-OH) is contained in the inside of the coating film of this ceramic coating, the surface resistance value is 1.3 × 10 8 , and the electrical insulation effect is sufficient. is there. Further, since the base is made of aluminum, the adhesion is particularly good. Furthermore, this sol-gel reaction proceeds at a low temperature of about 120 to 200 ° C. Therefore, there is no adverse effect such as deterioration of the base.
【００２６】また金属酸化物を構成するこのコーティン
グ膜１２は、外装缶表面のアルミニウム元素とも酸素原
子を介して結合しているため、樹脂などによる固着に比
べて密着性が高く、耐湿性の高いものとなっている。Further, since the coating film 12 constituting the metal oxide is also bonded to the aluminum element on the surface of the outer can via the oxygen atom, the adhesiveness is higher and the moisture resistance is higher than the fixing by the resin or the like. It has become a thing.
【００２７】次に、この電池において、コーティング膜
の膜厚を３μｍ、５μｍ、９μｍ、１８μｍ、３６μｍ
と変化させて絶縁耐力、付着製、硬度、耐衝撃性、耐食
耐候性について試験を行なった。Next, in this battery, the film thickness of the coating film was 3 μm, 5 μm, 9 μm, 18 μm, 36 μm.
Tests were conducted for dielectric strength, adhesion, hardness, impact resistance, and corrosion resistance.
【００２８】その結果を次表に示す。The results are shown in the following table.
【表１】 [Table 1]
【００２９】ここで
（１）絶縁耐力（ｋｖ）
ＡＣカットオフ電流１ｍＡを流したときの絶縁耐力を１
０点について測定し、平均値をとった。
（２）付着性
ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．５ 碁盤目試験を行なった。
これは１００の碁盤目に分け、付着性の低下している部
分の数を測定した。
（３）硬度
ＪＩＳ Ｋ５４００ ８.４に規定されているもので鉛
筆引っかき傷の形成される鉛筆の硬度
（４）耐衝撃性
ＪＩＳ Ｋ５４００ ８.３に規定されているもので３
００ｇの球を２００ｃｍの高さから落としたときの耐性
を測定する落球式衝撃試験である。
（５）耐食耐候性
温度７０℃、湿度９０％で３０日保存した時の外観およ
び剥離などの劣化を測定する。Here, (1) Dielectric strength (kv) Dielectric strength when AC cut-off current of 1 mA is 1
It measured about 0 point and took the average value. (2) Adhesiveness A JIS K5400 8.5 cross-cut test was conducted.
This was divided into 100 grids, and the number of parts with reduced adhesion was measured. (3) Hardness Pencil hardness specified by JIS K5400 8.4 and pencil scratches are formed. (4) Impact resistance As specified by JIS K5400 8.3, 3
It is a falling ball impact test for measuring the resistance when a ball of 00 g is dropped from a height of 200 cm. (5) Corrosion resistance and weather resistance The appearance and the deterioration such as peeling when stored for 30 days at a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90% are measured.
【００３０】上記表に示すように、この結果から膜厚５
μｍ以上とするのが望ましく、また５０μｍを越えると
電池の外形全体が電源装置厚さが増してしまうという問
題がある。As shown in the above table, this result indicates that the film thickness is 5
It is desirable that the thickness is not less than μm, and if it exceeds 50 μm, there is a problem that the entire outer shape of the battery increases the thickness of the power supply device.
【００３１】なお、このセラミックコーティング膜１２
を形成するための出発材料は、少なくとも２個の加水分
解基を有する金属元素を含む金属アルコキシドであれば
よく、たとえばシリコンを含有する金属アルコキシドと
しては、上記のテトラエトキシシラン以外に、テトラメ
トキシシラン、テトラ-ｎ-プロポキシシラン、テトライ
ソプロポキシシラン、テトラ-ｎ-ブトキシシラン、テト
ライソブトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等
が挙げられる。上記金属アルコキシドを構成するシリコ
ン原子（Ｓｉ）をチタン、ジルコニウム、アルミニウ
ム、スズ、亜鉛原子で置換した金属アルコキシドを用い
ることも可能である。また、２種類以上の金属アルコキ
シドを組み合わせて用いることも可能である。The ceramic coating film 12
The starting material for forming is a metal alkoxide containing a metal element having at least two hydrolyzable groups, and examples of the metal alkoxide containing silicon include tetramethoxysilane and tetramethoxysilane. , Tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, phenyltriethoxysilane and the like. It is also possible to use a metal alkoxide in which the silicon atom (Si) constituting the above metal alkoxide is substituted with titanium, zirconium, aluminum, tin or zinc atoms. It is also possible to use two or more kinds of metal alkoxides in combination.
【００３２】さらにまた、前記実施形態においては、電
極体をセラミックコーティングのなされた外装缶に装着
し集電リードを溶接した後電解液を注入したが、固体電
解質を用いる電池の場合は、正極と負極との間に電解質
を挟んだ状態で外装缶に装着し、集電体を溶接し、封着
そして圧着という手順をとることになる。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the electrode body is mounted on the outer can with a ceramic coating, the current collecting leads are welded, and then the electrolytic solution is injected. However, in the case of a battery using a solid electrolyte, The electrolyte is sandwiched between the negative electrode and the negative electrode, which is then attached to the outer can, the current collector is welded, the sealing and the pressure bonding are performed.
【００３３】さらにまた、上述した実施の形態および変
形例においては、リチウムイオン電池に限らず、ニッケ
ル水素電池やニッケル−カドミウム電池等の他の電池に
も適用できることは明らかである。Furthermore, it is apparent that the above-described embodiments and modifications can be applied not only to lithium ion batteries but also to other batteries such as nickel hydrogen batteries and nickel-cadmium batteries.
【００３４】また、外装缶については、アルミニウム合
金に限定されることなく、表面をショットブラスト、酸
化処理等の表面処理（表面を粗す処理）を施すことによ
り、鉄、ステンレス、チタンなどを用いることができ
る。また、前記の実施の形態では、外装缶外表面全体を
絶縁性被膜で覆っているが、集電等の必要に応じて外表
面の一部を被膜で覆わないようにすることも可能であ
る。The outer can is not limited to an aluminum alloy, and iron, stainless steel, titanium, etc. can be used by subjecting the surface to surface treatment such as shot blasting or oxidation treatment (roughening of the surface). be able to. Further, in the above-mentioned embodiment, the entire outer surface of the outer can is covered with the insulating coating, but it is also possible not to cover a part of the outer surface with the coating as necessary for collecting electricity or the like. .
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、携帯電話などの電源としてケースなしでそのまま用
いることができ、薄型でかつ耐電圧性、耐衝撃性、耐絶
縁性に優れた電池を提供する事が可能となる。As described above, according to the present invention, it can be used as it is as a power source for a mobile phone without a case, and it is thin and excellent in voltage resistance, impact resistance and insulation resistance. It is possible to provide a battery.
【図１】 本発明の実施の形態の携帯用電源装置を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a portable power supply device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態の電池を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a battery according to an embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態の電池の製造工程を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the battery according to the embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態の電池で用いられるコー
ティング膜の形成工程を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a process of forming a coating film used in the battery according to the embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態の携帯用電源装置の製造
工程を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the portable power supply device of the embodiment of the present invention.
【図６】 従来例の電源装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional power supply device.
【図７】 従来例の電源装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional power supply device.
１０ 外装缶 １１ 回路基板 １２ コーティング膜 １６ モールド樹脂 10 exterior cans 11 circuit board 12 coating film 16 Mold resin
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 康弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA03 BB03 CC02 CC06 DD21 KK01 5H029 AJ00 AJ11 AK11 AK15 BJ02 CJ21 CJ22 DJ02 HJ04 5H040 AA01 AA39 AA40 AS13 AT02 AY05 DD08 DD10 GG26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yasuhiro Yamauchi 2-5-3 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Within Yo Denki Co., Ltd. F term (reference) 5H011 AA03 BB03 CC02 CC06 DD21 KK01 5H029 AJ00 AJ11 AK11 AK15 BJ02 CJ21 CJ22 DJ02 HJ04 5H040 AA01 AA39 AA40 AS13 AT02 AY05 DD08 DD10 GG26
Claims (5)
表面を被覆せしめられた外装缶を具備したことを特徴と
する電池。1. A battery comprising an outer can whose outer surface is coated with an insulating coating formed by a sol-gel method.
ることを特徴とする請求項１に記載の電池。2. The battery according to claim 1, wherein the insulating film is a silicon oxide film.
ニウム合金からなることを特徴とする請求項１または２
に記載の電池。3. The outer can is made of aluminum or an aluminum alloy.
The battery described in.
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
電池。4. The battery according to claim 1, wherein the insulating coating has a film thickness of 5 μm or more.
続された回路基板を具備し、前記電池と前記回路基板は
一体的にモールドされていることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の電池を用いた電源装置。5. A circuit board connected to each of a positive electrode and a negative electrode of the battery is provided, and the battery and the circuit board are integrally molded.
5. A power supply device using the battery according to any one of 4 to 4.
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006221989A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Sony Corp | Battery, charging device, and electronic equipment |
| US7713657B2 (en) | 2004-12-28 | 2010-05-11 | Sony Corporation | Battery, charging apparatus and electronic device |
| JP2010219380A (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tokai Rubber Ind Ltd | Dielectric film and transducer using the same |
| WO2011025594A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | General Electric Company | Battery pack assembly and related processes |
| JP2012527736A (en) * | 2009-05-20 | 2012-11-08 | ジョンソン コントロールズ−サフト アドバンスト パワー ソリューションズ エルエルシー | Lithium-ion battery module |
| JP2018022690A (en) * | 2010-10-14 | 2018-02-08 | 凸版印刷株式会社 | Exterior material for lithium ion battery |
| WO2021052019A1 (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Case, secondary battery, battery pack, vehicle, and method for manufacturing secondary battery |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04152658A (en) * | 1990-10-17 | 1992-05-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heat dissipating insulating component |
| JP2000106152A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
| JP2000311667A (en) * | 1999-02-26 | 2000-11-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Packed battery |
| JP2001064782A (en) * | 1999-06-23 | 2001-03-13 | Tanaka Galvanizing Co Ltd | Surface treating method imparting high weather resistance to steel and high weather resistant steel |
| JP2001226783A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Smooth composite material, gas turbine blade and steam turbine blade |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002020139A patent/JP2003223871A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04152658A (en) * | 1990-10-17 | 1992-05-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heat dissipating insulating component |
| JP2000106152A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
| JP2000311667A (en) * | 1999-02-26 | 2000-11-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Packed battery |
| JP2001064782A (en) * | 1999-06-23 | 2001-03-13 | Tanaka Galvanizing Co Ltd | Surface treating method imparting high weather resistance to steel and high weather resistant steel |
| JP2001226783A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Smooth composite material, gas turbine blade and steam turbine blade |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8277971B2 (en) | 2004-12-28 | 2012-10-02 | Sony Corporation | Battery, charging apparatus and electronic device |
| US7713657B2 (en) | 2004-12-28 | 2010-05-11 | Sony Corporation | Battery, charging apparatus and electronic device |
| US7875385B2 (en) | 2004-12-28 | 2011-01-25 | Sony Corporation | Battery, charging apparatus and electronic device |
| JP4539357B2 (en) * | 2005-02-10 | 2010-09-08 | ソニー株式会社 | Battery, charging device and electronic device |
| JP2006221989A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Sony Corp | Battery, charging device, and electronic equipment |
| JP2010219380A (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Tokai Rubber Ind Ltd | Dielectric film and transducer using the same |
| JP2012527736A (en) * | 2009-05-20 | 2012-11-08 | ジョンソン コントロールズ−サフト アドバンスト パワー ソリューションズ エルエルシー | Lithium-ion battery module |
| US9209483B2 (en) | 2009-05-20 | 2015-12-08 | Johnson Controls Advanced Power Solutions LLC | Lithium ion battery module |
| US9577231B2 (en) | 2009-05-20 | 2017-02-21 | Johnson Controls Advanced Power Solutions, LLC | Lithium ion battery module |
| US9774020B2 (en) | 2009-05-20 | 2017-09-26 | Johnson Controls Advanced Power Solutions LLC | Lithium ion battery module having a compartmentalized housing |
| US10573861B2 (en) | 2009-05-20 | 2020-02-25 | Clarios Advanced Soltuions LLC | Lithium ion battery module having a compartmentalized housing |
| US11515599B2 (en) | 2009-05-20 | 2022-11-29 | Clarios Advanced Solutions Llc | Lithium ion battery module having a compartmentalized housing |
| CN102598348A (en) * | 2009-08-28 | 2012-07-18 | 通用电气公司 | Battery pack assembly and related processes |
| WO2011025594A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | General Electric Company | Battery pack assembly and related processes |
| CN102598348B (en) * | 2009-08-28 | 2015-11-25 | 通用电气公司 | Battery pack arrangement and correlation technique |
| JP2018022690A (en) * | 2010-10-14 | 2018-02-08 | 凸版印刷株式会社 | Exterior material for lithium ion battery |
| WO2021052019A1 (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Case, secondary battery, battery pack, vehicle, and method for manufacturing secondary battery |
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