JP2003229100A - Battery - Google Patents

Battery

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JP2003229100A
JP2003229100A JP2002024141A JP2002024141A JP2003229100A JP 2003229100 A JP2003229100 A JP 2003229100A JP 2002024141 A JP2002024141 A JP 2002024141A JP 2002024141 A JP2002024141 A JP 2002024141A JP 2003229100 A JP2003229100 A JP 2003229100A
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JP
Japan
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negative electrode
positive electrode
outer container
active material
battery
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Application number
JP2002024141A
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Japanese (ja)
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Masataka Furuya
匡隆 古屋
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact thin-type battery of high energy density. <P>SOLUTION: This battery is provided with a sheathing container 1, a positive electrode and a negative electrode arranged in the sheathing container, and an electrolyte arranged between them. The positive electrode or a negative electrode active substance layer 4 is formed on the inner surface of the sheathing container. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、電池にかかり、特
に薄型でエネルギー密度の高い電池構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery, and more particularly to a thin battery structure having a high energy density.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話やPDA、ノート型パソ
コンは薄型化への傾向が強く、その電源として角型電池
が望まれるようになってきた。角型電池は円筒型電池に
対し、機器設計上のデッドスペースを低減することがで
きるため、薄型化・小型化に寄与する部分は大きい。さ
らに、角型電池に対する厚みへの要望も多様化してきて
おり、極めて薄い仕様の要求も予想されている。
2. Description of the Related Art In recent years, mobile phones, PDAs, and notebook personal computers have a strong tendency to be made thinner, and a rectangular battery has been desired as a power source thereof. The prismatic battery can reduce the dead space in the device design as compared with the cylindrical battery, and thus contributes greatly to the reduction in thickness and size. Further, the demand for the thickness of the prismatic battery has been diversified, and the demand for an extremely thin specification is expected.

【0003】たとえば従来のリチウム電池は、図8に断
面図、図9に分解説明図、図10は全体説明図を示すよ
うに、外表面が補強樹脂102で被覆されたアルミニウ
ムフィルム101を内表面に塗布された熱溶着接着剤1
03で外周部を溶着させ、袋状の外装容器を形成し、こ
の内部に正極活物質104aを形成した2枚の正極板1
04の間に袋状のポリプロピレン多孔膜からなるセパレ
ータ105を介して負極活物質106aを備えた負極板
106を形成したもので、封口部から正極端子107、
負極端子108を導出して形成されている。
For example, in a conventional lithium battery, as shown in a sectional view of FIG. 8, an exploded explanatory view of FIG. 9, and an overall explanatory view of FIG. 10, an aluminum film 101 whose outer surface is covered with a reinforcing resin 102 is used. Adhesive 1 applied to
Two positive electrode plates 1 in which the outer peripheral portion is welded at 03 to form a bag-shaped outer container, and the positive electrode active material 104a is formed inside the outer container.
A negative electrode plate 106 provided with a negative electrode active material 106a is formed between 04 and a separator 105 formed of a bag-shaped polypropylene porous film.
It is formed by leading out the negative electrode terminal 108.

【0004】このようなリチウム電池においては、図9
の分解説明図から明らかなように、上面面積が一定と考
えた場合、未塗布面積はほぼこれの二倍の面積と近似で
きる。これは積層数を減らすことで減少する未塗布面積
は微々たる物であることを根拠にしている。
In such a lithium battery, as shown in FIG.
As is clear from the exploded explanatory view of No. 2, when the upper surface area is considered to be constant, the uncoated area can be approximated to an area approximately twice this area. This is based on the fact that the uncoated area reduced by reducing the number of laminated layers is a slight one.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そして、積層数を減ら
すに従い、総塗布面積はどんどん減少するにもかかわら
ず、未塗布面積はほぼ一定となる。つまり、電池で未塗
布面積が占める割合は、積層数を減らすほど、すなわ
ち、電池が薄くなるほど大きくなるよって薄くすればす
るほどエネルギー密度の低下を招くことになる。
As the number of laminated layers is reduced, the total uncoated area is reduced, but the uncoated area is almost constant. That is, the proportion of the uncoated area in the battery increases as the number of stacked layers decreases, that is, as the battery becomes thinner, so that the thinner the battery becomes, the lower the energy density becomes.

【0006】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、小型および薄型でエネルギー密度の高い電池を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small-sized and thin battery having a high energy density.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の電池は、外装容
器と、前記外装容器内に配置せしめられた正極および負
極と、これらの間に配置せしめられた電解質とを具備
し、前記外装容器内表面に正極または負極活物質層が形
成され、前記外装容器が正極または負極の一方を構成し
ている。
A battery of the present invention comprises an outer container, a positive electrode and a negative electrode arranged in the outer container, and an electrolyte arranged between the outer container and the outer container. A positive electrode or negative electrode active material layer is formed on the inner surface, and the outer container constitutes one of the positive electrode and the negative electrode.

【0008】かかる構成によれば、外装容器の内表面に
直接活物質層が形成されているため、厚みに無駄がな
い。また外装容器の内表面を、最大限に有効利用するこ
とができ、エネルギー密度の向上を図ることが可能とな
る。特に、積層数の少ない電池において効果はより顕著
となる。さらには、外装容器を構成する材料を薄く形成
しても、活物質層によって補強されるため、外装容器の
機械的強度も高められる。
According to this structure, since the active material layer is directly formed on the inner surface of the outer container, the thickness is not wasted. Further, the inner surface of the outer container can be effectively utilized to the maximum extent, and the energy density can be improved. In particular, the effect becomes more remarkable in a battery having a small number of layers. Further, even if the material forming the outer container is formed thin, since it is reinforced by the active material layer, the mechanical strength of the outer container is also increased.

【0009】また望ましくは、前記外装容器は集電体を
構成してなることを特徴とする。かかる構成によれば、
集電体が外装容器を兼ねているため、有効に外装容器を
利用することができ、電極自体の抵抗の低減を図ること
が可能となる。
Further, it is preferable that the outer container constitutes a current collector. According to this configuration,
Since the current collector also serves as the outer container, the outer container can be effectively used, and the resistance of the electrode itself can be reduced.

【0010】望ましくは、前記外装容器は、少なくとも
金属薄板と、接着層とを備えたフィルムからなり、前記
接着層を接着して袋状体を形成し、かつ袋状体内部で露
出している前記金属薄板表面に正極または負極活物質層
を形成してなるものであることを特徴とする。かかる構
成によれば、外装容器が金属薄板と接着層とを備えた可
撓性のフィルムで構成されており、このフィルムの内表
面に正極活物質層が形成されているため、導電フィルム
の湾曲面はそのまま正極活物質層の表面積となり、薄型
で有効電極面積の大きい電池を形成することが可能とな
る。
Preferably, the outer container is made of a film having at least a thin metal plate and an adhesive layer, the adhesive layer is adhered to form a bag-like body, and the bag is exposed inside the bag-like body. It is characterized in that a positive electrode or negative electrode active material layer is formed on the surface of the thin metal plate. According to this structure, the outer container is formed of a flexible film including a thin metal plate and an adhesive layer, and the positive electrode active material layer is formed on the inner surface of the film, so that the conductive film is curved. The surface becomes the surface area of the positive electrode active material layer as it is, and it becomes possible to form a thin battery having a large effective electrode area.

【0011】なお、前記外装容器は、アルミニウムから
なる金属薄板の外表面にナイロン層またはポリエチレン
テレフタレート層からなる絶縁樹脂層を形成し、かつ内
表面に接着層を備えてなるアルミラミネート材を用いる
ことが好ましい。かかる構成によれば、強固でかつ集電
抵抗も小さくすることができる。
The outer container uses an aluminum laminate material in which an insulating resin layer made of a nylon layer or a polyethylene terephthalate layer is formed on the outer surface of a metal thin plate made of aluminum, and an adhesive layer is provided on the inner surface. Is preferred. According to this structure, it is strong and the current collecting resistance can be reduced.

【0012】望ましくは、前記負極は、袋状のセパレー
タに挿入された状態で前記外装容器の正極活物質層と対
向するように前記外装容器内に収納されていることを特
徴とする。かかる構成によれば、正極と負極は確実にセ
パレータを介して相対向することになり、信頼性の高い
ものとなる。
Preferably, the negative electrode is housed in the outer container so as to face the positive electrode active material layer of the outer container while being inserted in the bag-shaped separator. According to this structure, the positive electrode and the negative electrode are reliably opposed to each other with the separator interposed therebetween, and the reliability is high.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。 (実施の形態)このリチウム二次電池は、図1に断面概
要図、図2に要部の製造工程を示す拡大断面図、図3に
分解説明図を示すように、外表面が補強樹脂2で被覆さ
れた外装体としてのアルミニウムフィルム1を内表面に
正極活物質層4を直接形成したことを特徴とするもので
ある。そしてこれら正極活物質層4の間に袋状のポリプ
ロピレン多孔膜からなるセパレータ5を介して負極集電
体6bに負極活物質6aが塗布された負極板6を配設し
たもので、封口部から正極端子7、および負極端子8を
導出して形成されている。そしてこの正極活物質層4と
負極活物質6aとの間には電解液が注入されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (Embodiment) As shown in FIG. 1, a schematic cross-sectional view of the lithium secondary battery, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a manufacturing process of a main part, and FIG. The positive electrode active material layer 4 is directly formed on the inner surface of the aluminum film 1 as an exterior body coated with. A negative electrode plate 6 in which the negative electrode active material 6a is applied to the negative electrode current collector 6b is disposed between the positive electrode active material layers 4 via a separator 5 made of a bag-shaped polypropylene porous film. It is formed by leading out the positive electrode terminal 7 and the negative electrode terminal 8. An electrolytic solution is injected between the positive electrode active material layer 4 and the negative electrode active material 6a.

【0014】ここで負極板としては、負極活物質として
の黒鉛粉末と結着剤としてのフッ素樹脂(PVDF)と
を混練したものを、銅箔からなる負極集電体6に塗布し
てなるものを用いた。また、正極となる外装容器は、外
表面にナイロン層からなる補強樹脂2を接着してなるア
ルミニウムフィルム1の内表面にコバルト酸リチウム
と、導電剤としての黒鉛粉末およびカーボンブラックと
結着剤としてのフッ素樹脂(PVDF)とを混練したも
のを、塗布し、乾燥後プレスしたものを用いた。
Here, the negative electrode plate is obtained by kneading graphite powder as a negative electrode active material and fluororesin (PVDF) as a binder, and coating the mixture on a negative electrode current collector 6 made of copper foil. Was used. In addition, the outer container serving as the positive electrode has lithium cobalt oxide, graphite powder and carbon black as a conductive agent, and a binder as a binder on the inner surface of an aluminum film 1 formed by adhering a reinforcing resin 2 made of a nylon layer on the outer surface. What was kneaded with the fluororesin (PVDF) of was applied, dried, and then pressed.

【0015】1.正極の作製 まず、図2(a)に示すように、厚み40μmのアルミ
ニウムフィルム1の片面に、厚さ3μmのポリウレタン
層からなる接着剤層2Sを介して25μmのナイロン層
からなる補強樹脂2を形成する。
1. Preparation of Positive Electrode First, as shown in FIG. 2A, a reinforcing resin 2 made of a nylon layer having a thickness of 25 μm was formed on one surface of an aluminum film 1 having a thickness of 40 μm via an adhesive layer 2S made of a polyurethane layer having a thickness of 3 μm. Form.

【0016】この後、LiCoO2で表されるコバルト
酸リチウムと、黒鉛粉末およびカーボンブラックとフッ
素樹脂(PVDF)とを90:3:2:5で混合し混練
したものを用意する。そしてこれを383g/m2となる
ように、アルミニウムフィルム1の内表面にドクターブ
レード法により塗布し、図2(b)に示すように、活物
質層4を形成した。
After that, lithium cobalt oxide represented by LiCoO 2 , graphite powder, carbon black and fluororesin (PVDF) are mixed and kneaded at 90: 3: 2: 5 to prepare a mixture. Then, this was applied to the inner surface of the aluminum film 1 by a doctor blade method so as to have a weight of 383 g / m 2, and an active material layer 4 was formed as shown in FIG. 2 (b).

【0017】この後プレス法により図2(c)に示すよ
うに、134μmに圧縮した。そして、図2(d)に示
すように、アセトンを含ませた綿棒を用いて不要な活物
質をこそげ落とし、表面積21.25cm2の正極活物
質を有するラミネート芯体構造の正極を得る。
After that, it was compressed to 134 μm by a pressing method as shown in FIG. 2 (c). Then, as shown in FIG. 2D, an unnecessary active material is scraped off using a cotton swab containing acetone to obtain a positive electrode having a laminated core structure having a positive electrode active material with a surface area of 21.25 cm 2 .

【0018】最後に図2(e)に示すように、接着部分
の形状に切り抜いた変性ポリプロピレンシートからなる
接着層3を接着する。そして、これを折り返して、15
0℃の真空中で加熱し、袋状の外装容器を形成する。図
4はこの加熱融着後の外装容器の断面図である。図5は
接着前の状態を示す図である。
Finally, as shown in FIG. 2 (e), an adhesive layer 3 made of a modified polypropylene sheet cut into the shape of the adhesive portion is adhered. Then, fold this back, 15
Heat in a vacuum of 0 ° C. to form a bag-shaped outer container. FIG. 4 is a cross-sectional view of the outer container after the heat fusion. FIG. 5 is a diagram showing a state before adhesion.

【0019】2.負極の作製 負極活物質としての黒鉛粉末(X線解析法による(00
2)面の面間隔d002が3.356オングストロー
ム、結晶子厚みLcが80nm以上、平均粒子径8μ
m)と、結着剤としてのフッ素樹脂(PVDF)とを9
5:5の質量比で混合し、これを、168g/m2とな
るようにドクターブレード法により、厚さ12μmの銅
箔からなる負極集電体6bに塗布し、122μmに圧縮
し、これを切り出して表面積23.49cm2の負極活
物質層6aを形成し、負極板6を得た。
2. Preparation of Negative Electrode Graphite powder as negative electrode active material ((00
2) The interplanar spacing d002 is 3.356 angstroms, the crystallite thickness Lc is 80 nm or more, and the average particle diameter is 8 μm.
m) and fluororesin (PVDF) as a binder 9
The mixture was mixed at a mass ratio of 5: 5, and this was applied to a negative electrode current collector 6b made of copper foil having a thickness of 12 μm by a doctor blade method so as to be 168 g / m 2, and compressed to 122 μm. It was cut out to form a negative electrode active material layer 6a having a surface area of 23.49 cm 2, and a negative electrode plate 6 was obtained.

【0020】そして負極端子8を装着し図6に示すよう
に負極板を形成する。なお、負極活物質としては、この
他、リチウムイオンを挿入・脱離し得るカーボン系材
料、例えば、グラファイト、カーボンブラック、コーク
ス、ガラス状炭素、炭素繊維、またはこれらの焼成体等
が好適である。また、酸化錫、酸化チタン等のリチウム
イオンを挿入・脱離し得る酸化物を用いてもよい。
Then, the negative electrode terminal 8 is attached to form a negative electrode plate as shown in FIG. In addition, as the negative electrode active material, other than this, a carbon-based material capable of inserting / desorbing lithium ions, for example, graphite, carbon black, coke, glassy carbon, carbon fiber, or a fired body thereof is suitable. Further, oxides capable of inserting and removing lithium ions such as tin oxide and titanium oxide may be used.

【0021】3.電解液の調整 エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート
(DEC)とを重量比で3:7に混合した混合溶媒に電
解質塩として1モル/リットルの六フッ化リン酸リチウ
ム(LiPF6)を溶解させた電解液に、ポリプロピレ
ングリコールジアクリレート(分子量300)を質量比
で15:1の割合となるように混合した。更にこの混合
液に、重合開始剤としてt−ヘキシルパーオキシピバレ
ートを5000ppm添加し、ゲル電解質用の液状組成
物を調整した。
3. Preparation of Electrolyte Solution 1 mol / liter lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte salt was dissolved in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at a weight ratio of 3: 7. Polypropylene glycol diacrylate (molecular weight 300) was mixed with the electrolytic solution in a mass ratio of 15: 1. Further, 5000 ppm of t-hexyl peroxypivalate was added to this mixed solution as a polymerization initiator to prepare a liquid composition for gel electrolyte.

【0022】なお、混合溶媒としては、上述したエチレ
ンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DE
C)を混合したもの以外に、水素イオンを供給する能力
のない非プロトン性溶媒を使用し、例えば、ジメチルカ
ーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(E
MC)を混合したものを用いることができる。また、電
解質としては、上述したLiPF6以外に、LiPF6-X
(C25X、LiBF4、LiClO4、LiN(SO2
252に代表されるイミド塩等を使用することがで
きる。
As the mixed solvent, ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DE
In addition to the mixture of C), an aprotic solvent having no ability to supply hydrogen ions is used. For example, dimethyl carbonate (DMC), ethylmethyl carbonate (E
It is possible to use a mixture of MC). Further, as the electrolyte, other than LiPF 6 described above, LiPF 6 -X
(C 2 F 5 ) X , LiBF 4 , LiClO 4 , LiN (SO 2
An imide salt represented by C 2 F 5 ) 2 can be used.

【0023】4.リチウム電池の作製 次に図7に示すように、セパレータ5としてポリプロピ
レンからなる多孔性フィルムを用意する。そして上述の
ようにして作製した内表面に正極活物質層4を形成し袋
状に形成した外装容器としてのアルミニウムシート1内
に、図3に示すように袋状のセパレータ5内に収納され
た負極板6を装着し、上述の電解液(液状組成物)を注
液し、加熱することにより、電解液をゲル化し、図1に
示したようなリチウムイオン二次電池が形成される。か
かる構成によれば、正極と負極は確実にセパレータを介
して相対向することにより信頼性の高いものとなる。
4. Preparation of Lithium Battery Next, as shown in FIG. 7, a porous film made of polypropylene is prepared as the separator 5. Then, the positive electrode active material layer 4 was formed on the inner surface produced as described above, and was housed in the bag-shaped separator 5 as shown in FIG. By mounting the negative electrode plate 6, injecting the above-mentioned electrolytic solution (liquid composition), and heating, the electrolytic solution is gelated, and the lithium ion secondary battery as shown in FIG. 1 is formed. According to this structure, the positive electrode and the negative electrode reliably face each other with the separator interposed therebetween, so that the reliability is high.

【0024】5.比較例の電池の作成 図8乃至10に示したように正極板を以下に示す方法で
形成し、アルミニウム薄板の外表面にナイロン層、内表
面にポリプロピレン層からなる構造のラミネート材のポ
リプロピレン層同士を接着することにより、袋状とし
た。但し、袋状内側の全体がポリプロピレン層で覆われ
ており、アルミニウム薄板は露出していない。この他は
前記実施の形態のリチウム電池とまったく同様にして形
成した。ここで、正極板は、アルミニウムフィルム1の
内表面にコバルト酸リチウムと、導電剤としての黒鉛粉
末およびカーボンブラックと結着剤としてのフッ素樹脂
(PVDF)とを前記実施の形態と同様90:3:2:
5の質量比で混練したものを、383g/m2となるよ
うにドクターブレード法により、15μmのアルミニウ
ム箔からなる集電体に塗布し、134μmに圧縮した。
そしてこれを切り出して表面積21.25cm2の活物
質層を有する正極を形成し、これを150℃にて真空加
熱処理した。そして負極板、セパレータ、電解液は前記
実施の形態と同じものを用い同様にして電池を作成し
た。
5. Preparation of Battery of Comparative Example A positive electrode plate was formed by the following method as shown in FIGS. 8 to 10, and a polypropylene layer of a laminate material having a nylon layer on the outer surface of an aluminum thin plate and a polypropylene layer on the inner surface Was adhered to form a bag. However, the entire bag-shaped inside is covered with the polypropylene layer, and the thin aluminum plate is not exposed. Other than that, it was formed in exactly the same manner as the lithium battery of the above-mentioned embodiment. Here, in the positive electrode plate, lithium cobalt oxide, graphite powder and carbon black as a conductive agent, and fluororesin (PVDF) as a binder were provided on the inner surface of the aluminum film 1 in the same manner as in the above-mentioned embodiment 90: 3. : 2:
The mixture kneaded at a mass ratio of 5 was applied to a current collector made of aluminum foil having a thickness of 15 μm by a doctor blade method so as to have a weight of 383 g / m 2, and compressed to 134 μm.
Then, this was cut out to form a positive electrode having an active material layer with a surface area of 21.25 cm 2 , and this was subjected to vacuum heat treatment at 150 ° C. Then, the same negative electrode plate, separator and electrolytic solution as those in the above-mentioned embodiment were used to prepare a battery in the same manner.

【0025】6.評価試験 このようにして公称容量100mAhのセルを設計し、
容量、厚み、エネルギー密度を比較した。その結果を次
表1に示す。
6. Evaluation test In this way, a cell with a nominal capacity of 100 mAh was designed,
The capacity, thickness and energy density were compared. The results are shown in Table 1 below.

【表1】 この結果から本発明の電池は厚みが4.4%以上薄くな
っているにもかかわらず、エネルギー密度は3%以上向
上していることがわかる。
[Table 1] From these results, it can be seen that the energy density of the battery of the present invention is improved by 3% or more, though the thickness is reduced by 4.4% or more.

【0026】なお、前記実施の形態では、外装容器に正
極活物質層を形成し正極としたが、負極活物質層として
負極とするようにしてもよい。
In the above-mentioned embodiment, the positive electrode active material layer is formed on the outer container to form the positive electrode, but the negative electrode active material layer may be formed to the negative electrode.

【0027】また、正極および負極が単層のものに限定
されることなく、積層構造の電極体を構成するもの、渦
巻き状の電極体を構成するものにも適用可能である。
Further, the positive electrode and the negative electrode are not limited to those having a single layer, but can be applied to those which form an electrode body having a laminated structure and those which form a spiral electrode body.

【0028】さらには、前記実施の形態では、外装容器
を可撓性材料で構成したものについて説明したが、他の
実施の形態として、パンチングメタルに活物質層を焼結
形成したもの、発泡状金属に活物質を含浸させたものな
どを、一方極の極板として使用するとともに、容器状に
成型し、その内部に他方極の極板を装着して、この容器
内に電解液を注液し電極端子を導出するとともに封口
し、形成してもよい。この場合は容器の外表面に樹脂製
のスリーブを形成するか、あるいはゾルゲル法を用いて
シリカ層などからなるセラミックコーティングを施すよ
うにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the outer container is made of a flexible material has been described, but as another embodiment, a punching metal in which the active material layer is formed by sintering, and a foamed state. A metal impregnated with an active material is used as the electrode plate for one electrode, and it is molded into a container, and the electrode plate for the other electrode is mounted inside, and the electrolytic solution is injected into this container. Then, the electrode terminals may be formed while being led out and sealed. In this case, a resin sleeve may be formed on the outer surface of the container, or a sol-gel method may be used to apply a ceramic coating such as a silica layer.

【0029】加えて、アルミニウム缶などで構成した角
型電池、筒型電池、あるいはコイン電池にも適用可能で
ある。アルミニウム缶で構成した角型リチウム電池の一
例を図8に示す。この角型リチウム電池は、アルミ平板
を打ち出し、鍔の部分を切りおとして成型した内部に正
極活物質14を塗布し、負極集電体16bが接触する可
能性のある部分に絶縁を施したものを用い、蓋は、アル
ミ平板に正極活物質14を塗布し、負極集電体16bを
接続するリブを打ち込みその周囲を絶縁して用いる。正
極は、アルミ芯体14Sの両面に正極活物質14を塗付
し、未塗付部分を集電部分として残したものである。負
極16は、銅芯体からなる負極集電体16bの両面に負
極活物質16aを塗付し、未塗布部分を集電部分として
残したものをセパレータ15の袋に挿入したものであ
る。製造に際しては積層構造体を形成し、負極集電部分
をリブに固定する。そして注液後、積層構造体が缶に納
まり、正極集電部分が缶と蓋に挟まれるように蓋を仮止
めし、蓋の縁部分をレーザ封口する。このとき正極集電
部分も同時に溶着し、外装との導通を確保する。
In addition, the present invention can be applied to a prismatic battery, a cylindrical battery, or a coin battery composed of an aluminum can or the like. FIG. 8 shows an example of a prismatic lithium battery composed of an aluminum can. This prismatic lithium battery is obtained by punching out an aluminum flat plate, coating the positive electrode active material 14 inside with the flange part cut off, and insulating the part where the negative electrode current collector 16b may come into contact. For the lid, the positive electrode active material 14 is applied to an aluminum flat plate, and ribs for connecting the negative electrode current collector 16b are punched in to insulate the surroundings. The positive electrode is obtained by applying the positive electrode active material 14 on both surfaces of the aluminum core 14S and leaving the uncoated part as a current collecting part. The negative electrode 16 is obtained by applying the negative electrode active material 16a on both surfaces of a negative electrode current collector 16b made of a copper core, and leaving the uncoated part as a current collecting part in a bag of the separator 15. In manufacturing, a laminated structure is formed and the negative electrode current collecting portion is fixed to the rib. Then, after the liquid injection, the laminated structure is housed in the can, the lid is temporarily fixed so that the positive electrode current collecting portion is sandwiched between the can and the lid, and the edge portion of the lid is laser-sealed. At this time, the positive electrode current collecting portion is also welded at the same time to ensure conduction with the exterior.

【0030】また外装容器としてもアルミニウム箔に限
定されることなく、活物質を含浸してなる発泡状金属な
ども適用可能である。
Further, the outer container is not limited to the aluminum foil, and a foamed metal impregnated with an active material or the like can be applied.

【0031】なお、前記実施の形態では、本発明をポリ
マー電池(高分子固体電解質電池)に適用した例につい
て説明したが、本発明をリチウムイオン電池あるいは他
の電池に適用することも可能である。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a polymer battery (polymer solid electrolyte battery) has been described, but the present invention can also be applied to a lithium ion battery or another battery. .

【0032】なお、ここでいうポリマーとは、ポリエー
テル系固体高分子、ポリカーボネート系固体高分子、ポ
リアクリロニトリル系固体高分子、およびこれらの二種
以上からなる共重合体もしくは架橋した高分子、ポリフ
ッ化ビニリデン(PVdF)のようなフッ素系固体高分
子から選択される高分子とリチウム塩と電解液を組み合
わせてゲル状にした固体電解質である。
The term "polymer" as used herein means a polyether solid polymer, a polycarbonate solid polymer, a polyacrylonitrile solid polymer, and a copolymer or crosslinked polymer composed of two or more of these, or a polyfluoride. It is a solid electrolyte formed by combining a polymer selected from a fluorine-based solid polymer such as vinylidene chloride (PVdF), a lithium salt and an electrolytic solution into a gel.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、外装容器の内表面に活物質層を形成し、電極板と一
体化しているため、薄型化をはかるとともに、エネルギ
ー密度の向上をはかることができ、高性能の電池を形成
することが可能となる。
As described above, according to the present invention, since the active material layer is formed on the inner surface of the outer container and integrated with the electrode plate, the thickness can be reduced and the energy density can be improved. Therefore, it is possible to form a high-performance battery.

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

【図1】本発明の実施の形態のリチウム電池を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a lithium battery according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態のリチウム電池の正極の製
造工程図である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the positive electrode of the lithium battery according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態のリチウム電池の分解説明
図である。
FIG. 3 is an exploded view of the lithium battery according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態のリチウム電池の外装容器
(正極)の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an outer container (positive electrode) of a lithium battery according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態のリチウム電池の外装容器
(正極)の内面図である。
FIG. 5 is an inner view of the outer container (positive electrode) of the lithium battery according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態のリチウム電池の負極板を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a negative electrode plate of a lithium battery according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態のリチウム電池のセパレー
タを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a separator of a lithium battery according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施の形態のリチウム電池を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a lithium battery according to another embodiment of the present invention.

【図9】従来例のリチウム電池を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional lithium battery.

【図10】従来例のリチウム電池の正極の製造工程図で
ある。
FIG. 10 is a manufacturing process diagram of a positive electrode of a conventional lithium battery.

【図11】従来例のリチウム電池の分解説明図である。FIG. 11 is an exploded view of a conventional lithium battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アルミニウムシート 2 補強樹脂 3 接着性樹脂 4 正極活物質層 5 セパレータ 6 負極板 6a 負極活物質層 6b 負極集電体 7 正極端子 8 負極端子 1 aluminum sheet 2 Reinforcing resin 3 Adhesive resin 4 Positive electrode active material layer 5 separator 6 Negative plate 6a Negative electrode active material layer 6b Negative electrode current collector 7 Positive terminal 8 Negative electrode terminal

フロントページの続き Fターム(参考) 5H011 AA03 BB04 CC02 CC10 DD14 DD21 5H017 AA03 AS02 AS06 CC01 DD06 EE01 EE07 5H029 AJ03 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ04 DJ02 DJ07 EJ01 EJ12 Continued front page    F-term (reference) 5H011 AA03 BB04 CC02 CC10 DD14                       DD21                 5H017 AA03 AS02 AS06 CC01 DD06                       EE01 EE07                 5H029 AJ03 AK03 AL07 AM03 AM05                       AM07 BJ04 DJ02 DJ07 EJ01                       EJ12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外装容器と、前記外装容器内に配置せし
められた正極および負極と、これらの間に配置せしめら
れた電解質とを具備し、 前記外装容器内表面に正極または負極活物質層が形成さ
れ、前記外装容器が正極または負極の一方を構成してい
ることを特徴とする電池。
1. An outer container, a positive electrode and a negative electrode arranged in the outer container, and an electrolyte arranged between the outer container and the positive electrode or the negative electrode active material layer on the inner surface of the outer container. A battery formed, wherein the outer container constitutes one of a positive electrode and a negative electrode.
【請求項2】 前記外装容器は集電体を構成してなるこ
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 outer container constitutes a current collector.
【請求項3】 前記外装容器は、少なくとも金属薄板
と、接着層とを備えたフィルムからなり、前記接着層を
接着して袋状体を形成し、かつ袋状体内部で露出してい
る前記金属薄板表面に正極または負極活物質層を形成し
てなるものであることを特徴とする請求項1に記載の電
池。
3. The outer container is made of a film having at least a metal thin plate and an adhesive layer, the adhesive layer is adhered to form a bag-shaped body, and the bag is exposed inside the bag-shaped body. The battery according to claim 1, wherein the positive electrode or the negative electrode active material layer is formed on the surface of the thin metal plate.
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