JP3103920B1 - 蓄電装置 - Google Patents
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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Abstract
の耐剥離性を高め、漏液や外水分の浸入を防止すること
のできる高品質な蓄電装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 セパレータ4を介して陽極2と陰極3を
対向させた集電素子5を、金属薄膜6を内側ラミネート
樹脂7と外側ラミネート樹脂8とで被覆したフィルム状
のラミネート体9で密封して、ラミネートケースの蓄電
装置1を形成する。ラミネート体9,9の金属薄膜6,
6の一方をそれぞれ陽極2,陰極3と導通させるととも
に、ラミネート体の金属薄膜の他方をケース外に延出し
て引き出し端子6a,6bとする
Description
の二次電池若しくはキャパシタからなる蓄電装置に関す
る。
れるリチウムイオン二次電池若しくはキャパシタの蓄電
装置としては、ボタン型が主流であり、これは一対の電
極をセパレータを介して対向させて集電素子とし、この
セパレータに電解液を染み込ませた後、金属円盤をセパ
レータを介してハーメチックシールしてケースとする構
造を有している。そして、このセパレータとして、近年
ポリビニリデンフルオライド(PVDF)などからなる
膨潤性を有するフィルム(ゲルフィルム)を利用するこ
とが提案され、漏液性が良好であることから広く用いら
れている。また、このゲルフィルムを使用することによ
り、リチウムイオン二次電池では、ある程度湾曲や褶曲
に耐え得るものも出てきている。近年のそうした傾向に
より、アルミニウムやステンレスの金属薄膜を合成樹脂
フィルムで被覆した柔軟なフィルム状のラミネート体を
ケースとして利用する方法が提案されている。このラミ
ネート体を用いる方法は、金属ケースを用いたものより
も軽くかつ柔軟性に富んでいてより一層好適である。
上述したラミネート体を使用する際には、導通部材の一
方を内部の集電素子に接合するとともに、導通部材の他
方をラミネート層の間を通してケース外に延出する外部
端子、すなわち引き出し端子とする必要がある。ラミネ
ート体における合成樹脂フィルム(ラミネート樹脂)と
引き出し端子とは熱により接着されるのであるが、従来
この接合部分は弱く、剥離や内部圧力の上昇によりこの
部位からの漏液や、外水分の浸入が問題となっていた。
引き出し端子との接合部分の耐剥離性を高め、漏液や外
水分の浸入を防止することのできる高品質な蓄電装置を
提供するものである。
ート樹脂と引き出し端子との接合部の接着面積を広く取
れない点にあり、充分有効な接着面積さえ確保できれば
このような問題は確実に改善されるはずである。そこ
で、従来の構造のままで封止部分の面積を増加させたの
では、効率面で無駄が多くなる。このような矛盾を解決
するためには、ラミネート体内部の金属薄膜を引き出し
端子と兼用させることが最も有効な方法といえる。すな
わち、ラミネート体内部の金属薄膜を引き出し端子と兼
用させるためには、ケース内においてラミネート体内部
の金属薄膜を集電素子の電極箔と導通させる必要があ
り、そのためには、ケースの内側となるラミネート樹脂
に、集電素子の電極箔まで貫通する孔を予め開けておく
か、若しくは内側のラミネート樹脂を貫通して電極箔に
接触する部位を部分的に設けて、電極箔とラミネート体
内部の金属薄膜を接触させることが考えられる。そこで
本発明は、セパレータを介して対向する一対の電極を、
中間に金属薄膜を介在した合成樹脂フィルムで被覆密封
してなる蓄電装置において、前記電極側の合成樹脂フィ
ルムには金属薄膜と電極とが導通可能な部位を形成する
とともに、前記金属薄膜は前記電極側の合成樹脂フィル
ムを介在した状態にて導出しこれを外部端子としたこと
を特徴とするものである。
多孔部を設け、該多孔部を介して金属薄膜と電極を導通
させることを特徴とする。
銅またはステンレスからなることを特徴とする。
ン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
テトラフルオロエチレンまたはポリイミドからなること
を特徴とする。
グ剤若しくはチタンカップリング剤をコーティングした
ことを特徴とする。
リチウムイオン二次電池を例に取り図1に基づいて説明
する。図中1は、本発明の蓄電装置を示す。 2は陽極、
3は陰極でありセパレータ4を介して対向し集電素子5
を形成して いる。6はアルミニウム箔からなる金属薄膜
であり、集電素子5周囲を被覆密封する。 この金属薄膜
6はポリプロピレンからなる合成樹脂フィルムで被覆さ
れてなり、7はこの合成樹脂フィルムにおける金属薄膜
6を間にしての電極側の合成樹脂フィルム、8は金属薄
膜6を間にしてこれとは反対方向の外側の合成樹脂フィ
ルムである。 このような被包形態によりフィムル状のラ
ミネート体9からなるラミネートケースのリチウムイオ
ン二次電池が形成される。前記金属薄膜6としては、ア
ルミニウム以外にはチタン、銅、ステンレスを用いても
よく、また金属薄膜6を中間に介在して集電素子5を被
覆する合成樹脂フィルムを構成する電極側の合成樹脂フ
ィルム7と外側の合成樹脂フィルム8はポリエチレン、
ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチ
レンまたはポリイミドとしてもよい。10は、金属薄膜
6と陽極2・陰極3が導通すべく、電極側の合成樹脂フ
ィルム7における電極に対応する部位に設けられた多孔
質のメッシュ体である。そして、6aはメッシュ体10
部分で陽極2と導通する金属薄膜6がケース外に延出し
た陽極用の引き出し端子、6bは同じくメッシュ体10
部分で陰極3と導通する金属薄膜6がケース外に延出し
た陰極用の引き出し端子である。そして、この陽極用の
引き出し端子6aと陰極用の引き出し端子6bとは、電
極側の合成樹脂フィルム7を介在した状態にて導出して
いる。
合成樹脂フィルムとの接着性を向上させるために、特に
図示しないが東レダウコーリング社製のエポキシ官能型
のシランカップリング剤(1%メタノール溶液)を予め
塗布し乾燥させておく。尚シランカップリング剤の代わ
りに、チタンカップリング剤を使用してもよい。またそ
れ以外にも、金属薄膜の表面を腐食させたり、腐食させ
た表面にコロイド状のカーボンを塗布することも有効で
あり、より一層導電性を高めることができる。そして、
ラミネート体9の電極側の合成樹脂フィルム7には、中
央部分に予め開口部を設けておき、この開口部を塞ぐよ
うに陽極や陰極よりもやや狭い面積に形成したアルミニ
ウム、チタン、銅、ステンレスなどを網状にして多孔質
にしたメッシュ体10を熱圧着させる。また、開口部に
メッシュ体10を配設する代わりに、電極側の合成樹脂
フィルム7の中央部分に蜂の巣状等の孔を多数穿設して
多孔部を形成してもよい。
バルト酸リチウムとカーボンブラックを、陰極用にはカ
ーボンブラックのみを用い、このそれぞれの活物質と、
低い温度で乾燥させるためのブタジエンゴムの接着剤
と、溶剤としてトルエンを用いて陽極用と陰極用のスラ
リーを調合する。そしてステンレス板を2枚用意し、そ
の内の1枚をラミネート体9の内側のメッシュ体10部
分に配置するとともに、ステンレス板の上に陽極用スラ
リーを塗布し、これを乾燥させた後、熱圧延して陽極2
とする。そして、もう1枚のステンレス板を同様に対と
なるラミネート体9の内側のメッシュ体10部分に配置
し、そのステンレス板の上に陰極用のスラリーを塗布
し、これを熱圧延した後乾燥させて陰極3とする。この
際、デンドライトの発生によるトラブルを防止するため
に、陰極3の面積を陽極2の面積よりも大きくしてお
く。尚、陽極と陰極としては、予めペレット状に成形し
たものを用いてもよいが、ドクターブレードやスクリー
ン印刷による工法を採用することにより決められたパタ
ーンによって整形が可能である上述したスラリーを用い
た塗布法が簡便である。本発明の蓄電装置1の電極にあ
っては、電解液と導電性微粒子の接触の向上により容量
が向上し、かつ広範囲な温度範囲、特に低温側において
優れた出力特性を示す。また、セロファンテープによる
90度方向への引き剥がしテストであるピーリングテス
トの結果からも耐剥離性が高く丈夫で扱いやすくなるも
のである。
にラミネート体9と一体となっている)をグローブボッ
クスに入れ、リチウムテトラフルオロボレート0.75
Mプロピレンカーボネート溶液を適量滴下し、真空中で
染み込ませる。次に、セパレータ4として予め電解液で
膨潤させておいたポリビニリデンフルオライド(PVD
F)フィルムを介して、上述した陽極2と陰極3を対向
させて積層して、この積層体の縁の部分(引き出し端子
6,6の内側)を熱圧着して密封することにより、上述
した引き出し端子6,6はケース外に露呈し外部端子と
して用いられる。こうして完成した蓄電装置1は、この
ままでも使用可能であるが、リードフレーム上に配置し
て抵抗溶接し、これを合成樹脂でモールドする構造とし
てもよいものである。
によれば、セパレータを介して対向する一対の電極を、
中間に金属薄膜を介在した合成樹脂フィルムで被覆密封
してなる蓄電装置において、前記電極側の合成樹脂フィ
ルムには金属薄膜と電極とが導通可能な部位を形成する
とともに、前記金属薄膜は前記電極側の合成樹脂フィル
ムを介在した状態にて導出しこれを外部端子としたこと
で、従来の蓄電装置にあいて問題のあったラミネート体
と引き出し端子との接合部分の剥離性を向上させること
ができ、これにより剥離や内部圧力上昇による漏液や外
水分の浸入を防止して高品質な二次電池若しくはキャパ
シタからなる蓄電装置を提供することができる。
多孔部を設け、該多孔部を介して金属薄膜と電極を導通
させることで、金属薄膜は電極と導通しつつ確実に電極
と結合するものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 セパレータを介して対向する一対の電極
を、中間に金属薄膜を介在した合成樹脂フィルムで被覆
密封してなる蓄電装置において、前記電極側の合成樹脂
フィルムには金属薄膜と電極とが導通可能な部位を形成
するとともに、前記金属薄膜は前記電極側の合成樹脂フ
ィルムを介在した状態にて導出しこれを外部端子とした
ことを特徴とする蓄電装置。 - 【請求項2】 電極側の合成樹脂フィルムの一部に多孔
部を設け、該多孔部を介して金属薄膜と電極を導通させ
ることを特徴とする請求項1記載の蓄電装置。 - 【請求項3】 金属薄膜がアルミニウム、チタン、銅ま
たはステンレスからなることを特徴とする請求項1記載
の蓄電装置。 - 【請求項4】 合成樹脂フィルムがポリプロピレン、ポ
リエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラ
フルオロエチレンまたはポリイミドからなることを特徴
とする請求項1記載の蓄電装置。 - 【請求項5】 金属薄膜の表面にシランカップリング剤
若しくはチタンカップリング剤をコーティングしたこと
を特徴とする請求項1記載の蓄電装置。
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---|---|---|---|
JP11163183A JP3103920B1 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 蓄電装置 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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JP11163183A Expired - Fee Related JP3103920B1 (ja) | 1999-06-10 | 1999-06-10 | 蓄電装置 |
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