JP2012156069A - ラミネート外装電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】サイド封止部の保護層の表面粗さを小さくして、保護テープが剥がれにくいラミネート外装電池を提供する。
【解決手段】本発明のラミネート外装電地は、金属層と樹脂層とを積層してなる第1及び第2の金属ラミネートシートとの間に形成される内部空間に電極体を収納し、前記第1及び第2の金属ラミネートシートの外縁の前記樹脂層同士を熱溶着により封止して封止部を形成したラミネート外装電池において、前記金属ラミネートシートの表面に凹凸を有する保護層が設けられて、前記封止部が前記電極体側に折り曲げられ、当該折り曲げられた封止部が保護テープで固定されて、前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する面における当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない面における表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
【選択図】 図2
【解決手段】本発明のラミネート外装電地は、金属層と樹脂層とを積層してなる第1及び第2の金属ラミネートシートとの間に形成される内部空間に電極体を収納し、前記第1及び第2の金属ラミネートシートの外縁の前記樹脂層同士を熱溶着により封止して封止部を形成したラミネート外装電池において、前記金属ラミネートシートの表面に凹凸を有する保護層が設けられて、前記封止部が前記電極体側に折り曲げられ、当該折り曲げられた封止部が保護テープで固定されて、前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する面における当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない面における表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、金属層と樹脂層とが積層される金属ラミネートシートを外装体として用いた電池において、金属ラミネートシート外面に凹凸形状の艶消しされた保護層を設け、かつ金属ラミネートシートの両側辺の封止部を折り曲げ、さらに折り曲げられた封止部を保護テープで固定するラミネート外装電池に関するものである。
近年、携帯電話、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤー等の携帯機器の普及に伴い、これらの駆動電源として、リチウムイオン二次電池等が広く利用されている。特に、高いエネルギー密度を有し、且つ軽量であり、金属層と樹脂層とが積層される金属ラミネートシートを外装体として用いた電池(以下、「ラミネート外装電池」と記載する。)は、これらの携帯機器の多くの機種に採用されている。
ラミネート外装電池は、金属ラミネートシートの一部分にパンチ加工を施すことによってカップ成形し、そのカップ成形部内に正極、負極、セパレータからなる電極体を収納し、金属ラミネートシートでカップ成形部の開口を塞ぎ、カップ成形部の周囲のシート外周部を封止(以下、「封止部」と記載する。)することによって構成されている。
さらに、ラミネート外装電池は、電池を所定のサイズ幅にして電子機器に組み込むことを目的として、電極体の両サイドにおける封止部(以下、「サイド封止部」と記載する。)を電極体の厚み方向に折り曲げ、さらに折り曲げた封止部が、その弾性により戻らないように、この箇所を保護テープ等で固定することが一般的に行われている。
また、ラミネート外装電池の金属ラミネートシートは光沢を有するが、カスタマーの希望により、金属ラミネートシートの表面に凹凸を有する艶消しの保護層を被覆することにより艶消しの表面仕上げとすることが可能である。
しかしながら、金属ラミネートシートを凹凸な保護層で被覆した場合、サイド封止部を保護テープで固定する際に、保護層の表面が凹凸形状のため、保護テープと保護層との接触面積が少なくなり、十分な接着力が得られないという問題がある。
保護テープに十分な接着力がないと、図1に示すようにサイド封止部の弾性力により、電極体の両サイドに折り曲げたサイド封止部20の保護テープ30が剥がれ、サイド封止部20が拡がるという問題がある。
保護テープに十分な接着力がないと、図1に示すようにサイド封止部の弾性力により、電極体の両サイドに折り曲げたサイド封止部20の保護テープ30が剥がれ、サイド封止部20が拡がるという問題がある。
このように、一度固定したはずのサイド封止部が時間経過と共に拡がれば、外観上で不良品として取り扱われることになる。
本発明は、上記課題を解決し、金属ラミネートシートの表面に艶消し仕上げの凹凸形状を有する保護層を被覆した場合、サイド封止部の弾性力に負けることなく、保護テープによる接着力でサイド封止部を確実に固着することが可能となる。
上記目的を達成するため、本発明のラミネート外装電池は、
金属層と樹脂層とを積層してなる第1及び第2の金属ラミネートシートとの間に形成される内部空間に電極体を収納し、前記第1及び第2の金属ラミネートシートの外縁の前記樹脂層同士を熱溶着により封止して封止部を形成したラミネート外装電池において、
前記金属ラミネートシートの表面に凹凸を有する保護層が設けられて、
前記封止部が前記電極体側に折り曲げられ、当該折り曲げられた封止部が保護テープで固定されて、
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する面における当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない面における表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
金属層と樹脂層とを積層してなる第1及び第2の金属ラミネートシートとの間に形成される内部空間に電極体を収納し、前記第1及び第2の金属ラミネートシートの外縁の前記樹脂層同士を熱溶着により封止して封止部を形成したラミネート外装電池において、
前記金属ラミネートシートの表面に凹凸を有する保護層が設けられて、
前記封止部が前記電極体側に折り曲げられ、当該折り曲げられた封止部が保護テープで固定されて、
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する面における当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない面における表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
また、本発明のラミネート外装電池は、
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する表面を加熱加圧することにより、当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない表面の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とする。
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する表面を加熱加圧することにより、当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない表面の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とする。
さらに、本発明のラミネート外装電池は、
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する表面に設けられた保護層を溶解させることを特徴とする。
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する表面に設けられた保護層を溶解させることを特徴とする。
さらにまた、本発明のラミネート外装電池は、
前記保護テープと接触する前記保護層のうち、前記封止部以外の金属ラミネートシートの保護層の表面粗さが、前記保護テープと接触していない保護層の表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
前記保護テープと接触する前記保護層のうち、前記封止部以外の金属ラミネートシートの保護層の表面粗さが、前記保護テープと接触していない保護層の表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
上記のように、本発明に係るラミネート外装電池では、サイド封止部の表裏面のうち、保護テープと接着する箇所において、サイド封止部の表面粗さが、それ以外の表面粗さよりも小さい。
従来では、艶消し効果のため凹凸を有する保護層を金属ラミネートシートの表面に被覆した場合、特にサイド封止部では、その表面の保護層の凹凸のため、保護テープとの接触面積が減少し、十分な接着力が得られなかった。
しかしながら、本発明の構成により、少なくともサイド封止部の保護テープと接触する箇所では、保護層の表面粗さが、それ以外の保護層の表面粗さより小さくしたため、保護テープとの接触面積が十分に得られ接着力が増大する。
これにより、本発明は、保護テープにより、確実にサイド封止部を固定することが可能となり、保護テープが剥がれたり、サイド封止部が拡がることを防止することができる。
しかしながら、本発明の構成により、少なくともサイド封止部の保護テープと接触する箇所では、保護層の表面粗さが、それ以外の保護層の表面粗さより小さくしたため、保護テープとの接触面積が十分に得られ接着力が増大する。
これにより、本発明は、保護テープにより、確実にサイド封止部を固定することが可能となり、保護テープが剥がれたり、サイド封止部が拡がることを防止することができる。
また、本発明の請求項2に係るラミネート外装電地では、サイド封止部の表面を加熱加圧することにより、保護層の表面粗さを小さくすることを特徴とする。
特に、サイド封止部は、電池作製の工程において、加熱加圧を加え封止される。その際、通常の封止における加熱加圧条件よりもさらに厳しい加熱加圧を加えることにより、保護層の表面粗さを小さくすることが可能となる。
特に、サイド封止部は、電池作製の工程において、加熱加圧を加え封止される。その際、通常の封止における加熱加圧条件よりもさらに厳しい加熱加圧を加えることにより、保護層の表面粗さを小さくすることが可能となる。
さらに、本発明の請求項3に係るラミネート外装電池では、保護層を溶媒で溶解・除去させることを特徴とする。
電池の種類または電池に使用する電解液の種類によっては、電池の近傍で熱を加えることができない機種も存在する。このような電池においては、予め、保護テープと接触するサイド封止部の箇所に対して、溶剤を染み込ませた不織布などで拭くことにより、保護層を溶解・除去させることが可能となる。
これによって、サイド封止部の表面の粗さは、それ以外の部分の表面粗さよりも小さくなる。
電池の種類または電池に使用する電解液の種類によっては、電池の近傍で熱を加えることができない機種も存在する。このような電池においては、予め、保護テープと接触するサイド封止部の箇所に対して、溶剤を染み込ませた不織布などで拭くことにより、保護層を溶解・除去させることが可能となる。
これによって、サイド封止部の表面の粗さは、それ以外の部分の表面粗さよりも小さくなる。
さらにまた、本発明の請求項4に係るラミネート外装電池では、保護テープと接触する保護層のうち、封止部以外の金属ラミネートシートの保護層の表面粗さが、保護テープと接触していない保護層の表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
これにより、サイド封止部だけでなく、保護テープが接触する封止部以外の金属ラミネートシートにおいても、表面粗さが小さくなるので、保護テープとの接触面積が大きくなり接着力も増大すると考えられる。
これにより、サイド封止部だけでなく、保護テープが接触する封止部以外の金属ラミネートシートにおいても、表面粗さが小さくなるので、保護テープとの接触面積が大きくなり接着力も増大すると考えられる。
ついで、本発明のラミネート外装電池の一実施の形態を図面に基づいて以下に詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
(実施例1)
1.負極の作製
体積平均粒径20μmの人造黒鉛からなる負極活物質と、スチレンブタジエンゴムからなる決着剤と、カルボキシメチルセルロースからなる増粘剤とを、98:1:1(質量比)の割合で混合し、これに水を加え、負極活物質スラリーを調整した。
次いで、この負極活物質スラリーを、ダイコーター又はドクターブレード等を用いて、幅30.0mm、長さ715mmの銅箔からなる負極芯体の両面に、均一な厚さで塗布した。
さらに、この負極活物質スラリーを塗布した負極芯体を、乾燥機内に通し、水分を除去し、乾燥極板を作製し、その後、この乾燥極板を、ロールプレス機により厚みが0.14mmとなるように圧延して、負極を作製した。
1.負極の作製
体積平均粒径20μmの人造黒鉛からなる負極活物質と、スチレンブタジエンゴムからなる決着剤と、カルボキシメチルセルロースからなる増粘剤とを、98:1:1(質量比)の割合で混合し、これに水を加え、負極活物質スラリーを調整した。
次いで、この負極活物質スラリーを、ダイコーター又はドクターブレード等を用いて、幅30.0mm、長さ715mmの銅箔からなる負極芯体の両面に、均一な厚さで塗布した。
さらに、この負極活物質スラリーを塗布した負極芯体を、乾燥機内に通し、水分を除去し、乾燥極板を作製し、その後、この乾燥極板を、ロールプレス機により厚みが0.14mmとなるように圧延して、負極を作製した。
2.正極の作製
コバルト酸リチウム(LiCoO2)からなる正極活物質と、アセチレンブラックまたはグラファイト等の炭素系導電剤と、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)からなる結着剤とを、90:5:5(質量比)の割合で混合し、これらをN−メチル−2−ピロリドンからなる有機溶剤に溶解させ、正極活物質スラリーを調整した。
次いで、この正極活物質スラリーを、ダイコーター又はドクターブレード等を用いて、幅28.5mm、長さ725mmのアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に、均一な厚さで塗布した。
さらに、この正極活物質スラリーを塗布した正極芯体を、乾燥機内に通し、水分を除去し、乾燥極板を作製し、その後、この乾燥極板を、ロールプレス機により厚みが0.16mmとなるように圧延して、正極を作製した。
コバルト酸リチウム(LiCoO2)からなる正極活物質と、アセチレンブラックまたはグラファイト等の炭素系導電剤と、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)からなる結着剤とを、90:5:5(質量比)の割合で混合し、これらをN−メチル−2−ピロリドンからなる有機溶剤に溶解させ、正極活物質スラリーを調整した。
次いで、この正極活物質スラリーを、ダイコーター又はドクターブレード等を用いて、幅28.5mm、長さ725mmのアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に、均一な厚さで塗布した。
さらに、この正極活物質スラリーを塗布した正極芯体を、乾燥機内に通し、水分を除去し、乾燥極板を作製し、その後、この乾燥極板を、ロールプレス機により厚みが0.16mmとなるように圧延して、正極を作製した。
3.電極体の作製
上記負極芯体にニッケルからなる負極集電タブを、上記正極芯体にアルミニウムからなる正極集電タブを接続した。また、負極集電タブ及び正極集電タブには、それぞれ金属ラミネートシートの封止部と重なる部分に、カルボン酸変性されたポリプロピレン製のタブフィルムを設けた。このタブフィルムにより、正負極集電タブと封止部は、互いに強固に溶着することができ、かつ集電タブと金属ラミネートシートの金属層との接触を防止することができる。
この正極集電タブ付き正極と、負極集電タブ付き負極とを、ポリエチレン製微多孔膜のセパレータを介して、渦巻状に巻回した後に、上下からプレスすることにより、偏平状渦巻電極体を作製した。
上記負極芯体にニッケルからなる負極集電タブを、上記正極芯体にアルミニウムからなる正極集電タブを接続した。また、負極集電タブ及び正極集電タブには、それぞれ金属ラミネートシートの封止部と重なる部分に、カルボン酸変性されたポリプロピレン製のタブフィルムを設けた。このタブフィルムにより、正負極集電タブと封止部は、互いに強固に溶着することができ、かつ集電タブと金属ラミネートシートの金属層との接触を防止することができる。
この正極集電タブ付き正極と、負極集電タブ付き負極とを、ポリエチレン製微多孔膜のセパレータを介して、渦巻状に巻回した後に、上下からプレスすることにより、偏平状渦巻電極体を作製した。
4.非水電解液の作製
エチレンカーボネート(EC)と、プロピレンカーボネート(PC)と、ジエチルカーボネート(DEC)とを、1:1:8(体積比)(1気圧、25℃)の割合で混合した非水溶媒に、電解質塩として、LiPF6を1.0M(モル/リットル)の割合で溶解したものを調整し、非水電解液を作製した。
エチレンカーボネート(EC)と、プロピレンカーボネート(PC)と、ジエチルカーボネート(DEC)とを、1:1:8(体積比)(1気圧、25℃)の割合で混合した非水溶媒に、電解質塩として、LiPF6を1.0M(モル/リットル)の割合で溶解したものを調整し、非水電解液を作製した。
5.ラミネート外装電池の作製
図2に本発明のラミネート外装電池10を底部から見た模式図を示す。
図2に示すように、本発明のラミネート外装電池10は、その両サイドの封止部を折り曲げ(サイド封止部20)て、保護テープ30で電極体の両サイド側に固定している。
図2に本発明のラミネート外装電池10を底部から見た模式図を示す。
図2に示すように、本発明のラミネート外装電池10は、その両サイドの封止部を折り曲げ(サイド封止部20)て、保護テープ30で電極体の両サイド側に固定している。
金属ラミネートシート40としては、アルミニウムからなる厚さ35μmの金属層と、金属層の一方側の面に樹脂層として15μmナイロンが配され、他方側の面に樹脂層として25μmのポリプロピレン層が配されたものを用いた。
なお、金属層とナイロン層は、厚さ5μmのドライラミネート接着剤層で接着され、金属層とポリプロピレン層は、厚さ5μmのカルボン酸変性ポリプロピレン層により接着された構造である。
また、ナイロン層が電池外面に存在するように配置した。
さらに、このナイロン層の上面に艶消し加工のため表面に凹凸を有する保護層51を被覆した。
このような保護層の材質としては、イソシアネート基、アルコール基等の水酸基を有する化合物が挙げられる。
なお、金属層とナイロン層は、厚さ5μmのドライラミネート接着剤層で接着され、金属層とポリプロピレン層は、厚さ5μmのカルボン酸変性ポリプロピレン層により接着された構造である。
また、ナイロン層が電池外面に存在するように配置した。
さらに、このナイロン層の上面に艶消し加工のため表面に凹凸を有する保護層51を被覆した。
このような保護層の材質としては、イソシアネート基、アルコール基等の水酸基を有する化合物が挙げられる。
外装体は、第1の金属ラミネートシートの中央領域に凹入加工が行われ、前述の電極体を収納するカップ成形部が形成されている。
この成形部に電極体を収納し、前述の電解液を注入後、所定位置で折り曲げ、折り曲げた部分を第2の金属ラミネートシートとした。次に、第1の金属ラミネートシートの外縁において、第1及び第2の金属ラミネートシートの内側のポリプロピレン樹脂層同士を熱溶着で溶着させて、封止部を形成し3方封止構造とした。
この成形部に電極体を収納し、前述の電解液を注入後、所定位置で折り曲げ、折り曲げた部分を第2の金属ラミネートシートとした。次に、第1の金属ラミネートシートの外縁において、第1及び第2の金属ラミネートシートの内側のポリプロピレン樹脂層同士を熱溶着で溶着させて、封止部を形成し3方封止構造とした。
さらに、図3に示すように、この第1及び第2の金属ラミネートシートの内側のポリプロピレン樹脂層同士を熱溶着後、電極体の両側の封止部を折り曲げて形成したサイド封止部20の裏面側を加熱加圧し、この部分の保護層50の表面粗さを、他の部分の保護層の表面粗さよりも小さくした。
次いで、サイド封止部20と、電極体表面側にある金属ラミネートシートにわたり、保護テープ30で接着し、サイド封止部20を電極体の両サイドに固定した。
なお、保護テープ30としては、基材としてポリプロピレン、糊剤としてアクリル系粘着剤からなるものを使用した。
このようにして、ラミネート外装電池を作製し、本発明電池A1とした。
なお、保護テープ30としては、基材としてポリプロピレン、糊剤としてアクリル系粘着剤からなるものを使用した。
このようにして、ラミネート外装電池を作製し、本発明電池A1とした。
本発明電池A1のサイド封止部分の平滑方法について、更に詳しく図4を用いて説明する。
図4は、本発明電池A1のサイド封止部分の表面粗さを小さくする部分工程図を示す。
図中、20は金属ラミネートシートのサイド封止部で保護テープと接触する箇所である。51は表面粗さを小さくする前の保護層、50は凹凸が潰され表面粗さが小さくなった保護層、60は加圧封止上型を示す。
図4は、本発明電池A1のサイド封止部分の表面粗さを小さくする部分工程図を示す。
図中、20は金属ラミネートシートのサイド封止部で保護テープと接触する箇所である。51は表面粗さを小さくする前の保護層、50は凹凸が潰され表面粗さが小さくなった保護層、60は加圧封止上型を示す。
図4に示すように、サイド封止部20の凹凸を有する保護層51を加圧封止上型60及び加圧封止下型(図示せず)で挟み込み加圧加熱することによって、保護層50の凹凸を潰して、表面粗さの小さい平滑な面とする。
なお、加圧封止上型60には、埋設された加熱ヒーター(図示せず)が存在する。
このため、加圧封止上型60に当接するサイド封止部は、その加圧及び加熱により、サイド封止部の表面の保護層が潰され、表面粗さが小さくなる。
但し、加圧封止下型には、加熱ヒーターが埋設されていないため、その表面の保護層は潰されず、表面粗さは変化しない。
なお、加圧封止上型60には、埋設された加熱ヒーター(図示せず)が存在する。
このため、加圧封止上型60に当接するサイド封止部は、その加圧及び加熱により、サイド封止部の表面の保護層が潰され、表面粗さが小さくなる。
但し、加圧封止下型には、加熱ヒーターが埋設されていないため、その表面の保護層は潰されず、表面粗さは変化しない。
なお、本発明では、第1の金属ラミネートシートと第2の金属ラミネートシートが一体となった金属ラミネートシートを使用することにより、封止部は3箇所になったが、第1の金属ラミネートシートと第2の金属ラミネートシートを別部材としても良い。この場合の封止部は4箇所になる。
(実施例2)
金属ラミネートシートの外縁を熱溶着した後、サイド封止部20の保護テープと接触する箇所に対して、溶剤として、エタノールを染み込ませた不織布で拭き取ることにより、凹凸を有する保護層を溶解・除去させる以外は、実施例1と同様にしてラミネート外装電池を作製した。この電池を本発明電池A2とする。
図5に示すように、サイド封止部の保護層51を溶解・除去したことにより、本発明電池A2のサイド封止部20の表面粗さは、それ以外の保護層の表面粗さよりも小さくなる。
金属ラミネートシートの外縁を熱溶着した後、サイド封止部20の保護テープと接触する箇所に対して、溶剤として、エタノールを染み込ませた不織布で拭き取ることにより、凹凸を有する保護層を溶解・除去させる以外は、実施例1と同様にしてラミネート外装電池を作製した。この電池を本発明電池A2とする。
図5に示すように、サイド封止部の保護層51を溶解・除去したことにより、本発明電池A2のサイド封止部20の表面粗さは、それ以外の保護層の表面粗さよりも小さくなる。
(比較例1)
図6に示すように、金属ラミネートシートの外縁を熱溶着した後、サイド封止部20の凹凸を有する保護層51に対して、加圧加熱処理をしない以外は、実施例1と同様にしてラミネート外装電池を作製した。この電池を比較電池X1とする。
なお、図6に示すように比較電池X1のサイド封止部20の表裏面の保護層51の表面粗さはおなじであり、またそれ以外の保護層51の表面粗さとも同等である。
図6に示すように、金属ラミネートシートの外縁を熱溶着した後、サイド封止部20の凹凸を有する保護層51に対して、加圧加熱処理をしない以外は、実施例1と同様にしてラミネート外装電池を作製した。この電池を比較電池X1とする。
なお、図6に示すように比較電池X1のサイド封止部20の表裏面の保護層51の表面粗さはおなじであり、またそれ以外の保護層51の表面粗さとも同等である。
6.実験
本発明電池A1、A2、比較電池X1を用いてサイド封止部の剥がれ比較の実験を行った。
上記各電池は、何れもサイド封止部が保護テープで固定されている。
そこで、各電池30セルを作製後、常温(約25℃)下で24時間放置した。このときのサイド封止部が保護テープから剥がれた数をカウントとした。
なお、目視により保護テープが完全に剥がれて、サイド封止部がその弾性力により、拡がったものを、剥がれた数としてカウントした。
本発明電池A1、A2、比較電池X1を用いてサイド封止部の剥がれ比較の実験を行った。
上記各電池は、何れもサイド封止部が保護テープで固定されている。
そこで、各電池30セルを作製後、常温(約25℃)下で24時間放置した。このときのサイド封止部が保護テープから剥がれた数をカウントとした。
なお、目視により保護テープが完全に剥がれて、サイド封止部がその弾性力により、拡がったものを、剥がれた数としてカウントした。
上記表1の結果から明らかなように、本発明電池A1、A2の剥がれ率は、いずれも37%、33%と低い結果であったのに対して、比較電池X1の剥がれ率は77%であった。
以上のことから、本発明電池A1、A2は、比較電池X1よりも非常に優れた結果であり、サイド封止部と保護テープとの接着力が強力であることが判る。
この理由は、サイド封止部の保護層の凹凸を潰す、又は除去することにより、表面粗さを小さく(平滑)することにより、保護テープとの接触面積がより多くなり、接着力が増大したものと考えられる。
また、本願発明では、サイド封止部に対する保護層の表面粗さを小さくしたが、保護テープと接触する部分の全ての箇所の保護層の表面粗さを小さくすれば、より強力に接着することができると考える。
この理由は、サイド封止部の保護層の凹凸を潰す、又は除去することにより、表面粗さを小さく(平滑)することにより、保護テープとの接触面積がより多くなり、接着力が増大したものと考えられる。
また、本願発明では、サイド封止部に対する保護層の表面粗さを小さくしたが、保護テープと接触する部分の全ての箇所の保護層の表面粗さを小さくすれば、より強力に接着することができると考える。
7.その他事項
本発明で使用し得る正極活物質としては、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiNi1−xMnxO2(0<x<1)、LiNi1−xCoxO2(0<x<1)、LiNixMnyCozO2(0<x、y、z<1、x+y+z=1)などのリチウム複合酸化物又はLiFePO4などのオリビン構造を有するリン酸化合物が好ましい。
本発明で使用し得る正極活物質としては、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiNi1−xMnxO2(0<x<1)、LiNi1−xCoxO2(0<x<1)、LiNixMnyCozO2(0<x、y、z<1、x+y+z=1)などのリチウム複合酸化物又はLiFePO4などのオリビン構造を有するリン酸化合物が好ましい。
また、本発明で使用し得る負極活物質としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素及び易黒鉛化性炭素などの炭素原料、LiTiO2及びTiO2などのチタン酸化物、ケイ素及びスズなどの半金属元素、またはSn−Co合金等が挙げられる。
また、本発明で使用し得る非水溶媒としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)などの環状炭酸エステル、フッ素化された環状炭酸エステル、γ−ブチルラクトン(BL)、γ−バレロラクトン(VL)などの環状カルボン酸エステル、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、ジブチルカーボネート(DNBC)などの鎖状炭酸エステル、ピバリン酸メチル、ピバリン酸エチル、メチルイソブチレート、メチルプロピオネートなどの鎖状カルボン酸エステル、N、N'−ジメチルホルムアミド、N−メチルオキサゾリジノンなどのアミド化合物、スルホランなどの硫黄化合物、テトラフルオロ硼酸1−エチル−3−メチルイミダゾリウムなどの常温溶融塩などが例示できる。これらは2種以上混合して用いることが望ましい。この中でもEC、PC、鎖状炭酸エステル、3級カルボン酸エステルが特に好ましい。
また、本発明で使用する非水溶媒中に溶解させる電解質塩としては、このようなリチウム塩としては、LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、LiAsF6、LiClO4、Li2B10Cl10、Li2B12Cl12など及びそれらの混合物が例示される。これらの中でも、LiPF6(ヘキサフルオロリン酸リチウム)が特に好ましい。前記非水溶媒に対する電解質塩の溶解量は、0.5〜2.0mol/Lとするのが好ましい。
なお、本発明で使用する非水電解液中には、電極の安定化用化合物として、さらに、ビニレンカーボネート(VC)、ビニルエチルカーボネート(VEC)、無水コハク酸(SUCAH)、無水マイレン酸(MAAH)、グリコール酸無水物、エチレンサルファイト(ES)、ジビニルスルホン(VS)、ビニルアセテート(VA)、ビニルピバレート(VP)、カテコールカーボネート、ビフェニル(BP)などを添加してもよい。これらの化合物は、2種以上を適宜に混合して用いることができる。
なお、上述した実施の形態においては、本発明をラミネート外装電池に適用する例について説明したが、非水電解質としてポリマー電解質を用いた場合でも、本発明と同様の効果が得られることは明らかである。
10…ラミネート外装電池
20…サイド封止部
30…保護テープ
40…金属ラミネートシート
50、51…保護層
60…封止上型
20…サイド封止部
30…保護テープ
40…金属ラミネートシート
50、51…保護層
60…封止上型
Claims (4)
- 金属層と樹脂層とを積層してなる第1及び第2の金属ラミネートシートとの間に形成される内部空間に電極体を収納し、前記第1及び第2の金属ラミネートシートの外縁の前記樹脂層同士を熱溶着により封止して封止部を形成したラミネート外装電池において、
前記金属ラミネートシートの表面に凹凸を有する保護層が設けられて、
前記封止部が前記電極体側に折り曲げられ、当該折り曲げられた封止部が保護テープで固定されて、
前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する面における当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない面における表面粗さよりも小さいことを特徴とするラミネート外装電池。 - 前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する表面を加熱加圧することにより、当該封止部の表面粗さが、前記保護テープと接触しない表面の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とする請求項1に記載のラミネート外装電池。
- 前記折り曲げられた封止部の表裏面のうち、前記保護テープと接着する表面に設けられた保護層を溶解させることを特徴とする請求項1に記載のラミネート外装電池。
- 前記保護テープと接触する前記保護層のうち、前記封止部以外の金属ラミネートシートの保護層の表面粗さが、前記保護テープと接触していない保護層の表面粗さよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のラミネート外装電地。
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