JP2012146516A - Battery with resin film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery with a resin film, in which, when a resin film for insulation is constructed or a heat cycle is applied thereon, generation of local stress in the resin film is prevented, so that the durability of the resin film for insulation is improved.SOLUTION: A battery with a resin film includes a resin film 22 on a surface of a battery container 1, and has a recessed part 21 at at least one portion of a side face of the battery container 1. In the battery with a resin film, a filler 23 is buried in the recessed part 21.

Description

本発明は、電池容器の表面に樹脂フィルムを備えた、樹脂フィルム付き電池に関する。   The present invention relates to a battery with a resin film provided with a resin film on the surface of a battery container.

従来、金属製の外装缶(電池容器)で覆われた電池においては、例えば特許文献1及び特許文献2に記載のように、蓋体に取り付けられたリード端子が外装缶の外周面に接触する等して外部短絡を起こすことを防止するため、外装缶の外周面を覆うように絶縁用の樹脂フィルム(熱収縮チューブ、もしくは絶縁チューブ等)が備えられている。   Conventionally, in a battery covered with a metal outer can (battery container), for example, as described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a lead terminal attached to a lid contacts the outer peripheral surface of the outer can. In order to prevent an external short circuit from occurring, an insulating resin film (such as a heat-shrinkable tube or an insulating tube) is provided so as to cover the outer peripheral surface of the outer can.

ところで、このような電池を製造する際には、例えば、外装缶内に電極群等を装填した後、蓋部材やガスケット等を外装缶の開口部に設置し、かしめ技術によって一体化する。このとき、かしめによって一体化される蓋部材の保持等のために、外装缶の側面には凹部が予め設けられる。   By the way, when manufacturing such a battery, for example, after an electrode group or the like is loaded in the outer can, a lid member, a gasket, or the like is installed in the opening of the outer can and integrated by caulking technology. At this time, a concave portion is provided in advance on the side surface of the outer can in order to hold the lid member integrated by caulking.

特許文献1及び特許文献2に開示される従来の技術では、凹部が形成された部位において、樹脂フィルムと外装缶の表面とは接触せず、樹脂フィルムが凹部の内面から浮いた状態となっている。なお、特許文献1の図面では、凹部における樹脂フィルムは湾曲せずに水平に描かれているが、実際には、特許文献2に記載のように、樹脂フィルムは凹部側へ向かってわずかに湾曲している。   In the conventional techniques disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, the resin film and the surface of the outer can are not in contact with each other at the portion where the concave portion is formed, and the resin film floats from the inner surface of the concave portion. Yes. In the drawing of Patent Document 1, the resin film in the concave portion is drawn horizontally without being curved, but actually, as described in Patent Document 2, the resin film is slightly curved toward the concave portion side. is doing.

上記従来の技術では、例えば、絶縁用の樹脂フィルムで外装缶を覆う際に樹脂フィルム内に生ずる残留応力や、電池の使用によって樹脂フィルムに対し繰返し熱負荷が加わることによって、樹脂フィルムの、特に凹部の部位に歪みを生じ、最悪の場合には凹部の部分において樹脂フィルムが破壊される(穴が開く)可能性も想定される。   In the above-described conventional technology, for example, the residual stress generated in the resin film when the outer can is covered with the insulating resin film, or the repeated heat load is applied to the resin film due to the use of the battery. There is also a possibility that the portion of the concave portion is distorted, and in the worst case, the resin film may be broken (open a hole) in the concave portion.

特開2006−128010号公報JP 2006-128010 A 特開2004−158303号公報JP 2004-158303 A

上記従来の状況に鑑み、本発明は、絶縁用の樹脂フィルムを施工する際、あるいは熱サイクルが加わった際に樹脂フィルムに局所的な応力が発生することを防止し、それにより絶縁用樹脂フィルムの耐久性を向上させた、樹脂フィルム付き電池を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional situation, the present invention prevents local stress from being generated in a resin film when an insulating resin film is applied or when a thermal cycle is applied, thereby insulating resin film. An object of the present invention is to provide a battery with a resin film with improved durability.

上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電池容器の表面に樹脂フィルムを備え、電池容器の側面の少なくとも一箇所に凹部を有する樹脂フィルム付き電池において、凹部に、充填材を埋め込むか、あるいは凹部の形状に合わせて形成された充填材を挿入することを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems. To give an example, in the battery-equipped battery having a resin film on the surface of the battery container and having a recess in at least one place on the side surface of the battery container. The filling material is embedded in the recess, or a filling material formed in accordance with the shape of the recess is inserted.

本発明によれば、充填材と樹脂フィルムとが接触することにより、凹部付近における樹脂フィルム中の局所的な応力発生が防止される。したがって、絶縁用の樹脂フィルムで電池の外装缶を覆う際や、熱サイクルが加わる環境下等において、樹脂フィルムの耐久性を向上させることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, when the filler and the resin film are in contact with each other, local stress generation in the resin film in the vicinity of the recess is prevented. Therefore, the durability of the resin film can be improved when the battery can is covered with an insulating resin film or in an environment where a thermal cycle is applied.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の第1の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池の断面図である。It is sectional drawing of the battery-equipped battery which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery with a resin film which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池の断面図である。It is sectional drawing of the battery-equipped battery which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池の製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the battery-equipped battery which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池の製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the battery-equipped battery which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の第1の実施形態を、図1及び図2に基づき説明する。この第1の実施形態は、車両用二次電池の1つである円筒形リチウムイオン二次電池の例である。図2の分解斜視図に示すように、アルミニウム等の金属薄膜からなる正極電極14の両面に、正極合剤16が塗布されている。正極電極14の図中上方の長辺部には正極タブ12が複数設けられている。負極電極15は銅等の金属薄膜であり、両面に負極合剤17が塗布されている。負極電極15の図中下方の長辺部には負極タブ13が複数設けられている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This 1st Embodiment is an example of the cylindrical lithium ion secondary battery which is one of the secondary batteries for vehicles. As shown in the exploded perspective view of FIG. 2, a positive electrode mixture 16 is applied to both surfaces of a positive electrode 14 made of a metal thin film such as aluminum. A plurality of positive electrode tabs 12 are provided on the upper long side portion of the positive electrode 14 in the drawing. The negative electrode 15 is a metal thin film made of copper or the like, and a negative electrode mixture 17 is applied to both surfaces. A plurality of negative electrode tabs 13 are provided on the lower long side portion of the negative electrode 15 in the drawing.

これら正極電極14及び負極電極15は、樹脂製の軸芯7の周囲に、多孔質でかつ絶縁性を有するセパレータ18を介して捲回され、最外周のセパレータがテープ19で固定され、全体として電極群8を構成している。この際、軸芯7に接する最内周はセパレータ18であり、最外周は負極電極15を覆うセパレータ18である。   The positive electrode 14 and the negative electrode 15 are wound around a resin shaft core 7 via a porous and insulating separator 18, and the outermost separator is fixed with a tape 19 as a whole. An electrode group 8 is configured. At this time, the innermost periphery in contact with the shaft core 7 is the separator 18, and the outermost periphery is the separator 18 that covers the negative electrode 15.

管状の軸芯7の両端には、正極集電板5、及び負極集電板6が嵌め合いにより固定されている。正極集電板5には正極タブ12が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。同様に、負極集電板6には負極タブ13が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。負極の端子を兼ねる電池容器1の内部には、樹脂製の軸芯7を軸として捲回された電極群8に、正極集電板5及び負極集電板6が取り付けられて収納されている。この際、負極集電板6は、負極リード(図示せず)を介して電池容器1に電気的に接続される。その後、非水電解液20が電池容器1内に注入される。   A positive electrode current collector plate 5 and a negative electrode current collector plate 6 are fixed to both ends of the tubular shaft core 7 by fitting. A positive electrode tab 12 is welded to the positive electrode current collector plate 5 by, for example, an ultrasonic welding method. Similarly, the negative electrode tab 13 is welded to the negative electrode current collector plate 6 by, for example, an ultrasonic welding method. Inside the battery container 1 serving also as a negative electrode terminal, a positive electrode current collector plate 5 and a negative electrode current collector plate 6 are housed in an electrode group 8 wound around a resin shaft core 7 as an axis. . At this time, the negative electrode current collector plate 6 is electrically connected to the battery container 1 via a negative electrode lead (not shown). Thereafter, the nonaqueous electrolytic solution 20 is injected into the battery container 1.

上蓋3及び上蓋ケース4から構成される上蓋部と電池容器1との間にはガスケット2が設けられ、このガスケット2により電池容器1の開口部が封口されるとともに電気的に絶縁される。導電性を有する上蓋部は正極集電板5の上に配置され、上蓋ケース4に正極リード9の一方が溶接され、他方が正極集電板5に溶接されることによって上蓋部と電極群8の正極とが電気的に接続される。   A gasket 2 is provided between the upper lid portion composed of the upper lid 3 and the upper lid case 4 and the battery container 1, and the opening of the battery container 1 is sealed and electrically insulated by the gasket 2. The upper lid portion having conductivity is disposed on the positive electrode current collector plate 5, and one of the positive electrode leads 9 is welded to the upper lid case 4 and the other is welded to the positive electrode current collector plate 5. Are electrically connected to the positive electrode.

正極合剤16は、正極活物質、正極導電材及び正極バインダを有する。正極活物質としては、リチウム酸化物が好ましく用いられる。例として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム、リチウム複合酸化物(コバルト、ニッケル及びマンガンから選ばれる2種類以上を含むリチウム酸化物)等が挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムイオンの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極14への伝達を補助できる物質であれば特に限定されるものではない。正極導電材の例として、黒鉛やアセチレンブラック等を挙げることができる。正極バインダは、正極活物質と正極導電材、及び正極合剤16と正極電極14を結着させることが可能であり、非水電解液との接触によって大幅に劣化しない物質であれば適用可能である。正極バインダの例として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ素ゴム等が挙げられる。   The positive electrode mixture 16 includes a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, and a positive electrode binder. As the positive electrode active material, lithium oxide is preferably used. Examples include lithium cobaltate, lithium manganate, lithium nickelate, lithium iron phosphate, lithium composite oxide (lithium oxide containing two or more selected from cobalt, nickel, and manganese). The positive electrode conductive material is not particularly limited as long as it is a substance capable of assisting transmission of electrons generated by the occlusion / release reaction of lithium ions in the positive electrode mixture to the positive electrode 14. Examples of the positive electrode conductive material include graphite and acetylene black. The positive electrode binder can be applied as long as it is capable of binding the positive electrode active material and the positive electrode conductive material, and the positive electrode mixture 16 and the positive electrode 14, and is a material that does not deteriorate significantly by contact with the non-aqueous electrolyte. is there. Examples of the positive electrode binder include polyvinylidene fluoride (PVDF) and fluororubber.

正極合剤16の形成方法は、正極電極14上に正極合剤16を形成可能な方法であれば特に制限はない。正極合剤16を形成する方法の例として、正極合剤の構成物質を含む分散溶液を正極電極14上に塗布、乾燥する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。また、分散溶液の溶媒例としては、N−メチルピロリドン(NMP)や水等が挙げられる。正極合剤16の塗布厚さは、例えば、正極電極14の片側が約40μm程度であるが、これに限定されるものではない。   The method for forming the positive electrode mixture 16 is not particularly limited as long as the positive electrode mixture 16 can be formed on the positive electrode 14. As an example of a method for forming the positive electrode mixture 16, there is a method in which a dispersion solution containing a constituent material of the positive electrode mixture is applied onto the positive electrode 14 and dried. Examples of the coating method include a roll coating method and a slit die coating method. Examples of the solvent for the dispersion include N-methylpyrrolidone (NMP) and water. The coating thickness of the positive electrode mixture 16 is, for example, about 40 μm on one side of the positive electrode 14, but is not limited thereto.

負極合剤17は、負極活物質、負極バインダ及び増粘剤を有する。また、負極合剤17は、必要に応じてアセチレンブラック等の負極導電材を有していても良い。負極活物質としては、黒鉛炭素を用いることが好ましい。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池を作製することができる。また、負極バインダの例として、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ素ゴム等が挙げられ、増粘剤として、ヒドロキシプロピルセルロース(HPMC)、メチルセルロース(MC)、ポリビニルピロリドン(PVP)やカルボキシメチルセルロース(CMC)が挙げられる。   The negative electrode mixture 17 has a negative electrode active material, a negative electrode binder, and a thickener. Moreover, the negative mix 17 may have negative electrode electrically conductive materials, such as acetylene black, as needed. Graphite carbon is preferably used as the negative electrode active material. By using graphite carbon, a lithium ion secondary battery for a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle that requires a large capacity can be manufactured. Examples of the negative electrode binder include polyvinylidene fluoride (PVDF) and fluororubber. As the thickener, hydroxypropylcellulose (HPMC), methylcellulose (MC), polyvinylpyrrolidone (PVP), and carboxymethylcellulose (CMC). Is mentioned.

負極合剤17の形成方法は、負極電極15上に負極合剤17を形成可能な方法であれば特に制限はない。負極合剤17を形成する方法の例として、負極合剤の構成物質を含む分散溶液を負極電極15上に塗布、乾燥する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法等が挙げられる。また、分散溶液の溶媒例としては、N−メチル−2−ピロリドンや水等が挙げられる。負極合剤17の塗布厚さは、例えば、負極電極15の片側が約40μm程度であるが、これに限定されるものではない。   The method for forming the negative electrode mixture 17 is not particularly limited as long as the negative electrode mixture 17 can be formed on the negative electrode 15. An example of a method for forming the negative electrode mixture 17 is a method in which a dispersion solution containing a constituent material of the negative electrode mixture is applied onto the negative electrode 15 and dried. Examples of the coating method include a roll coating method and a slit die coating method. Examples of the solvent for the dispersion solution include N-methyl-2-pyrrolidone and water. The coating thickness of the negative electrode mixture 17 is, for example, about 40 μm on one side of the negative electrode 15, but is not limited thereto.

非水電解液としては、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム(LiPF)、フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)等が挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、プロピレンカーボネート(PC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、あるいは上記溶媒の1種類以上から選ばれる溶媒の混合溶媒等を挙げることができる。 As the non-aqueous electrolyte, a solution in which a lithium salt is dissolved in a carbonate solvent is preferably used. Examples of the lithium salt include lithium fluorophosphate (LiPF 6 ), lithium fluoroborate (LiBF 6 ), and the like. Examples of carbonate solvents include ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), propylene carbonate (PC), methyl ethyl carbonate (MEC), or a mixed solvent of solvents selected from one or more of the above solvents. Can be mentioned.

電池容器1は、長期信頼性及び強度を考慮し、金属製のものが多く使われる。そのため、ガスケット2により正極と負極とが絶縁されている。このガスケット2を介して、上蓋3及び上蓋ケース4を電池容器1に装填する際には、一般にかしめ技術が用いられる。図1に示すように、電池容器1の開口部側の部分をかしめることによって成形し、ガスケット2等の部品群を電池容器1に装填する。このとき、電池容器1の側面における前記部品群を装填する適当な位置に、図1に示すような凹部21をかしめ前に成形し、力の受けを作る。そして、電池として組み上げる際の短絡防止、電池容器1の耐防食性向上を図るため、塩化ビニルフィルム等の、熱を負荷することにより収縮する樹脂フィルム22を外装に施工する(熱収縮施工)。例えば、厚さが約0.3mm、熱収縮率は電池の長手方向が20%、円周方向が60%であるような特性を有する塩化ビニルフィルムを用い、熱収縮施工時に約10%程度収縮させることによって、樹脂フィルム22の形状を安定化させる。特に、円周方向の熱収縮率は、電池の上下面の部分の仕上がりに影響するため、適当な熱収縮率になるよう設定する必要がある。熱収縮性の樹脂フィルム22としては、塩化ビニルフィルム以外にも、ポリオレフィン系フィルム等、同様の熱収縮特性を有するものであれば適宜用いることができる。   The battery container 1 is often made of metal in consideration of long-term reliability and strength. Therefore, the positive electrode and the negative electrode are insulated by the gasket 2. When the upper lid 3 and the upper lid case 4 are loaded into the battery container 1 via the gasket 2, a caulking technique is generally used. As shown in FIG. 1, the battery container 1 is molded by caulking the opening side portion, and a part group such as a gasket 2 is loaded into the battery container 1. At this time, a concave portion 21 as shown in FIG. 1 is formed before caulking at an appropriate position on the side surface of the battery container 1 for loading the parts group, thereby receiving a force. And in order to prevent the short circuit at the time of assembling as a battery and to improve the anti-corrosion resistance of the battery container 1, a resin film 22 such as a vinyl chloride film that contracts when heat is applied is applied to the exterior (heat shrink construction). For example, using a vinyl chloride film with characteristics such that the thickness is about 0.3 mm, the thermal shrinkage rate is 20% in the longitudinal direction of the battery, and the circumferential direction is 60%. By doing so, the shape of the resin film 22 is stabilized. In particular, the heat shrinkage rate in the circumferential direction affects the finish of the upper and lower surfaces of the battery, so it is necessary to set it to an appropriate heat shrinkage rate. The heat-shrinkable resin film 22 can be appropriately used as long as it has the same heat-shrinking property as a polyolefin film, in addition to the vinyl chloride film.

電池容器1の側面に凹部21を形成し、かつ樹脂フィルム22を施工した場合、従来は、上記特許文献2の図面に記載されるように、凹部21の部位において樹脂フィルム22が浮いた状態となり内側へ湾曲する。これにより、湾曲した部分の近傍に、熱収縮施工時には残留応力が、また熱サイクル負荷時には熱応力が局所的に発生する。長期の樹脂フィルム22の耐久性を考慮すると、これらの残留応力及び熱応力は発生しない方が望ましい。そこで本発明では、図1に示すように、凹部21に対し、硬化性樹脂等からなる充填材23を埋め込むことを特徴とする。充填材23は、電池容器1の表面と同一のレベルになるように(すなわち、凹部21に起因する凹みが完全になくなるように)埋め込むことが好ましいが、電池容器1の表面のレベルよりも、若干内側へへこんでいても、あるいは、若干外側へ出っ張っていても許容される。これは、上記特許文献2の図面に記載されているような樹脂フィルム22が凹部21で浮いている状態を解消できれば、該当部分で発生する残留応力や熱応力の低減が可能であることによる。樹脂を硬化させる等して充填材23を形成した後、樹脂フィルム22を熱収縮施工することによって、本発明の樹脂フィルム付き電池が得られる。   When the concave portion 21 is formed on the side surface of the battery container 1 and the resin film 22 is applied, conventionally, the resin film 22 is in a floating state in the portion of the concave portion 21 as described in the drawing of Patent Document 2 above. Curves inward. Thereby, in the vicinity of the curved portion, residual stress is generated locally during thermal contraction, and thermal stress is locally generated during thermal cycle loading. Considering the durability of the resin film 22 for a long time, it is desirable that these residual stresses and thermal stresses are not generated. Therefore, the present invention is characterized in that a filler 23 made of a curable resin or the like is embedded in the recess 21 as shown in FIG. The filler 23 is preferably embedded so as to be at the same level as the surface of the battery container 1 (that is, so that the dent caused by the recess 21 is completely eliminated). A slight inward or slightly outward protrusion is acceptable. This is because if the state in which the resin film 22 described in the drawing of Patent Document 2 is floating in the recess 21 can be eliminated, it is possible to reduce residual stress and thermal stress generated in the corresponding part. After the resin 23 is cured to form the filler 23, the resin film 22 is heat-shrinked to obtain the battery with a resin film of the present invention.

充填材23は、好ましくは硬化性樹脂から構成され、例えば、熱硬化性、紫外線硬化性、水蒸気吸収硬化性等の種々の樹脂が適用可能である。特に、シリコーン樹脂は好ましく用いられる。シリコーン樹脂は、例えば、凹部に充填後、常温(25℃)、相対湿度50〜60%の環境下にて約24時間後に硬化が完了する。   The filler 23 is preferably made of a curable resin. For example, various resins such as thermosetting, ultraviolet curable, and water vapor absorption curable can be used. In particular, a silicone resin is preferably used. For example, after the silicone resin is filled in the recesses, curing is completed after about 24 hours in an environment of normal temperature (25 ° C.) and relative humidity of 50 to 60%.

また、別の態様として、上述の硬化性樹脂を埋め込む場合のように施工は容易ではないが、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂により、射出成形や機械加工等の一般的な技術を用い、予め凹部21の形状に合わせて充填材23を形成し、この充填材23を凹部21に挿入するようにしても同様の効果が得られる。この場合の充填材23の形状は、凹部21の形状を考慮して適宜設定することができ、凹部21の全体に挿入されることが好ましいが、一部のみに挿入される形状であっても良い。円筒形電池の場合であれば、リング状や、円弧状の充填材とすることができる。例えば、2つの半円形の充填材を作製し、これらを組み合わせて凹部21の全周に2方向から嵌め込んでも良い。   Further, as another aspect, the construction is not easy as in the case of embedding the above-described curable resin, but with a resin such as polypropylene or polyethylene, a general technique such as injection molding or machining is used to make the recess 21 in advance. The same effect can be obtained by forming the filler 23 in accordance with the shape of this and inserting the filler 23 into the recess 21. In this case, the shape of the filler 23 can be appropriately set in consideration of the shape of the recess 21 and is preferably inserted into the entire recess 21. good. In the case of a cylindrical battery, it can be a ring-shaped or arc-shaped filler. For example, two semicircular fillers may be produced, and these may be combined and fitted into the entire circumference of the recess 21 from two directions.

さらに、上述の硬化性樹脂からなる充填材を埋め込む場合と、加工部品として予め形成した充填材を挿入する場合とを適宜組み合わせても良い。例えば、複数の円弧状の充填材を凹部に挿入し、充填材間にできる隙間に樹脂をさらに埋め込んで硬化させる場合等を挙げることができる。   Furthermore, the case where the filler made of the curable resin described above is embedded and the case where a filler previously formed as a processed part is inserted may be appropriately combined. For example, a case where a plurality of arc-shaped fillers are inserted into the recesses, and a resin is further embedded in a gap formed between the fillers to be cured can be exemplified.

充填材23により、電池容器と樹脂フィルムとの接触面に凹部が存在しなくなるため、樹脂フィルム22の湾曲により発生する局所的な残留応力、あるいは熱応力は極めて小さくなる。したがって、樹脂フィルムの耐久性を向上させることが可能となる。   Due to the filler 23, there is no recess in the contact surface between the battery container and the resin film, so that the local residual stress or thermal stress generated by the curvature of the resin film 22 becomes extremely small. Therefore, it becomes possible to improve the durability of the resin film.

以下に、第1の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池を製造するための具体的方法について図4に基づき説明する。まず、上述のかしめ作業まで完了している電池を準備する。続いて、後の段階で埋め込む充填材の物質と電池容器1との密着性を確保するため、電池の外装部分をエタノールで洗浄し(ステップ101)、外装部分のほこりや油分を除去する。次に、シリコーン樹脂(一例として、信越化学社製のシリコーン樹脂)を電池容器側面の凹部に充填する(ステップ102)。その後、へら等で余分なシリコーン樹脂を除去し、所望の形状に成形する(ステップ103)。このとき、次の硬化工程で変化する体積分を考慮してシリコーン樹脂を多めに充填することが好ましい。この状態で、電池を温度30℃、相対湿度60%の環境下に24時間以上さらし、シリコーン樹脂を硬化させる(ステップ104)。以上の工程により、充填材23を形成することができる。その後、図1に示すように、電池の外側を樹脂フィルム22で覆い熱収縮させることにより(ステップ105)、目的の樹脂フィルム付き電池が得られる。   Below, the specific method for manufacturing the battery-equipped battery according to the first embodiment will be described with reference to FIG. First, a battery that has been completed up to the above-described caulking operation is prepared. Subsequently, in order to secure the adhesion between the material of the filler to be embedded at a later stage and the battery container 1, the exterior portion of the battery is washed with ethanol (step 101) to remove dust and oil from the exterior portion. Next, a silicone resin (for example, a silicone resin manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is filled in the concave portion on the side surface of the battery container (step 102). Thereafter, the excess silicone resin is removed with a spatula or the like and molded into a desired shape (step 103). At this time, it is preferable to fill a larger amount of silicone resin in consideration of the volume which changes in the next curing step. In this state, the battery is exposed to an environment of a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 60% for 24 hours or longer to cure the silicone resin (step 104). The filler 23 can be formed by the above steps. Thereafter, as shown in FIG. 1, the outside of the battery is covered with a resin film 22 and thermally contracted (step 105), thereby obtaining a target battery with a resin film.

次に、本発明の第2の実施形態について、図3に基づき説明する。図3は、第2の実施形態に係る円筒形電池の断面図である。上述の第1の実施形態においては、充填材23により、樹脂フィルム22の熱収縮施工時の残留応力や、熱サイクル負荷時の熱応力は極めて小さくなるが、依然としてわずかに発生する可能性が残っている。それらの応力は、樹脂等からなる充填材23の表面と電池容器1の表面の摩擦係数に差異があることに起因する。そこで、この第2の実施形態では、図3に示すように、充填材23として硬化性樹脂等を埋め込み、硬化させた後に、樹脂系塗料を塗装する等して、電池容器1の表面と樹脂フィルム22との間、及び充填材23と樹脂フィルム22との間に同一のコーティング層24を形成する。コーティング層24を形成するための塗料としては、絶縁性を有する塗料であれば種類は問わず、種々の樹脂系塗料等から適宜選択することができる。コーティング層24を設ける範囲は、少なくとも充填材23の表面近傍であることが必要であるが、できれば、電池容器1の表面、及び充填材23の表面を含む電池の外面全体に塗装することが好ましい。樹脂系塗料等を塗装し乾燥させた後、第1の実施形態と同様に樹脂フィルム22を施工して熱収縮させ、樹脂フィルム付き電池を得る。これにより、残留応力及び熱応力がさらに小さくなり、樹脂フィルムの耐久性がさらに向上する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the cylindrical battery according to the second embodiment. In the first embodiment described above, the filler 23 reduces the residual stress at the time of thermal contraction of the resin film 22 and the thermal stress at the time of the thermal cycle load, but it may still occur slightly. ing. These stresses are due to the difference in the coefficient of friction between the surface of the filler 23 made of resin or the like and the surface of the battery container 1. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 3, a curable resin or the like is embedded as the filler 23 and cured, and then a resin-based paint is applied to the surface of the battery container 1 and the resin. The same coating layer 24 is formed between the film 22 and between the filler 23 and the resin film 22. The paint for forming the coating layer 24 is not particularly limited as long as it is an insulating paint, and can be appropriately selected from various resin-based paints. The range in which the coating layer 24 is provided needs to be at least near the surface of the filler 23, but if possible, it is preferable to coat the entire surface of the battery including the surface of the battery container 1 and the surface of the filler 23. . After the resin-based paint is applied and dried, the resin film 22 is applied and thermally contracted in the same manner as in the first embodiment to obtain a battery with a resin film. Thereby, residual stress and thermal stress are further reduced, and the durability of the resin film is further improved.

以下に、第2の実施形態に係る樹脂フィルム付き電池を製造するための具体的方法について図5に基づき説明する。まず、上述のかしめ作業まで完了している電池を準備する。続いて、後の段階で埋め込む充填材の物質と電池容器1との密着性を確保するため、電池の外装部分をエタノールで洗浄し(ステップ101)、外装部分のほこりや油分を除去する。次に、シリコーン樹脂(一例として、信越化学社製のシリコーン樹脂)を電池容器側面の凹部に充填する(ステップ102)。その後、へら等で余分なシリコーン樹脂を除去し、所望の形状に成形する(ステップ103)。このとき、次の硬化工程で変化する体積分を考慮してシリコーン樹脂を多めに充填することが好ましい。この状態で、電池を温度30℃、相対湿度60%の環境下に24時間以上さらし、シリコーン樹脂を硬化させる(ステップ104)。以上の工程により、充填材23を形成することができる。この段階では、充填材23及び電池容器1の各表面は、樹脂フィルムに対する摩擦係数が異なる。この差異を解消するため、アクリル系塗料を噴霧により塗装し、コーティング層を形成する(ステップ106)。表面の摩擦係数の均一化を達成できれば良く、したがって、コーティング層の厚さは塗装面の微小な凹凸を覆うことができる程度、具体的には20μm以上あれば十分である。また、塗装は、樹脂フィルム22が覆う領域以上の電池容器表面を覆うことが好ましいが、樹脂フィルム対する摩擦係数の差異が生じる部分を含む電池容器の側面に施工されていれば良い。塗装を乾燥させた後(ステップ107)、図3に示すように、電池の外側を樹脂フィルム22で覆い熱収縮させることにより(ステップ105)、目的の樹脂フィルム付き電池が得られる。この第2の実施形態では、上述のように残留応力及び熱応力が極めて小さくなるという効果に加えて、樹脂フィルム22がない、あるいは、万一破れるような事態が起こった場合でも、コーティング層24があるため、電池容器1が絶縁され、さらに耐防食性も極度に低下することはなく、長期の信頼性を確保することができる。   Below, the specific method for manufacturing the battery-equipped battery according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, a battery that has been completed up to the above-described caulking operation is prepared. Subsequently, in order to secure the adhesion between the material of the filler to be embedded at a later stage and the battery container 1, the exterior portion of the battery is washed with ethanol (step 101) to remove dust and oil from the exterior portion. Next, silicone resin (for example, silicone resin manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is filled in the concave portion on the side surface of the battery container (step 102). Thereafter, the excess silicone resin is removed with a spatula or the like and molded into a desired shape (step 103). At this time, it is preferable to fill a larger amount of silicone resin in consideration of the volume which changes in the next curing step. In this state, the battery is exposed to an environment of a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 60% for 24 hours or longer to cure the silicone resin (step 104). The filler 23 can be formed by the above steps. At this stage, each surface of the filler 23 and the battery container 1 has a different coefficient of friction with respect to the resin film. In order to eliminate this difference, an acrylic paint is applied by spraying to form a coating layer (step 106). It is only necessary to achieve a uniform friction coefficient on the surface. Therefore, it is sufficient that the thickness of the coating layer is sufficient to cover minute irregularities on the painted surface, specifically, 20 μm or more. Moreover, although it is preferable to coat the battery container surface more than the area | region which the resin film 22 covers, the coating should just be applied to the side surface of the battery container including the part in which the difference in a friction coefficient with respect to a resin film arises. After the coating is dried (step 107), as shown in FIG. 3, the outside of the battery is covered with a resin film 22 and thermally contracted (step 105), thereby obtaining a target battery with a resin film. In the second embodiment, in addition to the effect that the residual stress and the thermal stress are extremely reduced as described above, the coating layer 24 can be used even when the resin film 22 is not present or the case where the resin film 22 is broken. Therefore, the battery container 1 is insulated, and the corrosion resistance is not extremely lowered, and long-term reliability can be ensured.

上述の実施形態においては、一例として円筒形電池について説明しているが、表面に凹部(窪み)を有する電池容器の表面に樹脂フィルムを施工する場合には、当然に適用可能である。したがって、直方体等の立体形状を有する電池容器に樹脂フィルムを施工する場合も包含するものである。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることが可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In the above-described embodiment, a cylindrical battery has been described as an example. However, when a resin film is applied on the surface of a battery container having a recess (dent) on the surface, it is naturally applicable. Therefore, the case where a resin film is applied to a battery container having a three-dimensional shape such as a rectangular parallelepiped is also included. In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

1 電池容器
2 ガスケット
3 上蓋
4 上蓋ケース
5 正極集電板
6 負極集電板
7 軸芯
8 電極群
9 正極リード
12 正極タブ
13 負極タブ
14 正極電極
15 負極電極
16 正極合剤
17 負極合剤
18 セパレータ
19 テープ
20 非水電解液
21 凹部
22 樹脂フィルム
23 充填材
24 コーティング層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery container 2 Gasket 3 Upper cover 4 Upper cover case 5 Positive electrode current collecting plate 6 Negative electrode current collecting plate 7 Axial core 8 Electrode group 9 Positive electrode lead 12 Positive electrode tab 13 Negative electrode tab 14 Positive electrode 15 Negative electrode 16 Positive electrode mixture 17 Negative electrode mixture 18 Separator 19 Tape 20 Non-aqueous electrolyte 21 Recess 22 Resin film 23 Filler 24 Coating layer

Claims (3)

電池容器の表面に樹脂フィルムを備え、前記電池容器の側面の少なくとも一箇所に凹部を有する樹脂フィルム付き電池において、前記凹部に、充填材が埋め込まれた前記樹脂フィルム付き電池。   A battery with a resin film comprising a resin film on a surface of a battery container, and having a recess at least at one location on a side surface of the battery container. The battery with a resin film, wherein a filler is embedded in the recess. 電池容器の表面に樹脂フィルムを備え、前記電池容器の側面の少なくとも一箇所に凹部を有する樹脂フィルム付き電池において、前記凹部に、凹部の形状に合わせて形成された充填材が挿入された前記樹脂フィルム付き電池。   In the battery-equipped battery having a resin film on the surface of the battery container and having a recess in at least one side surface of the battery container, the resin in which a filler formed in accordance with the shape of the recess is inserted into the recess. Battery with film. 電池容器の表面と樹脂フィルムとの間、及び充填材と樹脂フィルムとの間に、同一のコーティング層を備えた請求項1又は2に記載の樹脂フィルム付き電池。   The battery with a resin film according to claim 1, wherein the same coating layer is provided between the surface of the battery container and the resin film and between the filler and the resin film.
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