JP3137061B2 - Non-aqueous electrolyte battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte battery

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JP3137061B2
JP3137061B2 JP09336218A JP33621897A JP3137061B2 JP 3137061 B2 JP3137061 B2 JP 3137061B2 JP 09336218 A JP09336218 A JP 09336218A JP 33621897 A JP33621897 A JP 33621897A JP 3137061 B2 JP3137061 B2 JP 3137061B2
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豊 福田
幸司 花房
啓一 田中
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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、電子機器の電源等
に使用される非水電解質電池に関するものである。より
詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入され、正
極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造を有し、
かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構造を有す
ることを特徴とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery used as a power source for electronic equipment. More specifically, the positive electrode, the negative electrode, the electrolyte is sealed in an encapsulating bag, and has a structure in which the lead wires of the positive electrode and the negative electrode are respectively taken out,
In addition, it has a highly reliable structure for sealing the electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器の小型化と共に電源としての電
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Liイオン電池などの2次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭61−240564号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平3−6
2447号や特開昭57−115820号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
2. Description of the Related Art Along with miniaturization of electronic equipment, there is an increasing demand for miniaturization and weight reduction of a battery as a power supply. On the other hand, batteries are also required to have higher energy density and higher energy efficiency, and expectations for secondary batteries such as Li-ion batteries are increasing. In response to such demands, for example, as seen in JP-A-61-240564, a group of electrode plates is inserted into a bag made of an acid-resistant thermoplastic resin, and a large number of the electrode groups are formed into a film or sheet. There has been proposed an attempt to form a sealed lead-acid battery by enclosing it in a bag-like outer body made of a tubular or tubular synthetic resin. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 2447 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-115820, there is also an attempt to improve the sealing performance by forming a structure in which a metal layer is sandwiched between plastic films in a sheet of an enclosing bag.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】金属層を設けることで
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。この剥離は金属層とプラスチック層との接着のため
に、アンカーコート材としてウレタン系等の接着剤を使
用していたことにも原因があった。本発明は、この水分
の侵入を極力防止し、かつ、たとえ水分が侵入しフッ酸
が生成したとしても、金属層を腐食すること、或いは金
属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生させるこ
とのない非水電解質電池用封入袋を用いた非水電解質電
池を提供することを目的する。
The provision of a metal layer greatly improves the sealing performance, but does not completely prevent the penetration of moisture from the sealing portion. When moisture enters, it reacts with the electrolytic solution to generate hydrofluoric acid, and this hydrofluoric acid may permeate the plastic film layer and corrode the metal layer, or may cause separation between the metal layer and the plastic layer. This peeling was also caused by the use of a urethane-based adhesive or the like as an anchor coat material for bonding the metal layer and the plastic layer. The present invention prevents the invasion of moisture as much as possible, and does not corrode the metal layer or cause peeling between the metal layer and the plastic film layer even if moisture invades and generates hydrofluoric acid. An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte battery using a sealed bag for a non-aqueous electrolyte battery.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の目的
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチックとして、
酸変成ポリエチレン、または、酸変成ポリプロピレン、
または、アイオノマーを使用して、金属層と熱ラミネー
トにより直接接着させた金属とプラスチックとの貼り合
わせシートを作成し、このプラスチック面を電解液側に
して電池の封入袋とすれば前述の目的が達成出来ること
を見出した。更に、好ましくは、プラスチック層に水の
透過防止機能と酸の透過防止機能とを持たせることによ
り、水分の侵入防止機能を格段と向上させることがで
き、かつ、たとえ水分が侵入し、フッ酸が生成したとし
ても、金属層を腐食することがなく、また、金属層とプ
ラスチックフィルム層間で剥離を発生させることがない
ことを見いだした。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, as a plastic,
Acid-modified polyethylene or acid-modified polypropylene,
Alternatively, if an ionomer is used to create a bonded sheet of metal and plastic directly bonded to the metal layer by thermal lamination, and this plastic surface is used as the electrolyte side to form a battery encapsulation bag, the above-mentioned purpose can be achieved. I found what I could achieve. Further, preferably, the plastic layer has a function of preventing water permeation and a function of preventing permeation of acid, so that the function of preventing moisture intrusion can be remarkably improved. It has been found that even if is generated, the metal layer is not corroded and no peeling occurs between the metal layer and the plastic film layer.

【0005】以下、本発明を図を用いて詳細に説明す
る。電極、電解質、隔膜等が封入袋に挿入されたタイプ
の電池に於いては、図3に示す如く、直接接触する封入
袋の内側の最内層のヒートシール層10が融着されるこ
とにより封入袋が作製されている。そして、模擬的に図
2に示した如くに、封入袋に正極、負極、隔膜、電解液
が収納され、又、図4に示す如く、封入袋とリード線は
封入袋のヒートシール層10とリード線の絶縁体2が融
着されることにより一体化され、リード線が外部に取り
出されており、封入袋内部に於いてリード線が正、負極
の極板にそれぞれ接続されている。リード線と電極と
は、あらかじめ接続され、封入袋に封入される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In a battery of a type in which an electrode, an electrolyte, a diaphragm, and the like are inserted into an encapsulation bag, as shown in FIG. 3, the encapsulation is performed by fusing the innermost heat seal layer 10 inside the encapsulation bag in direct contact. A bag has been made. Then, as shown in FIG. 2, the positive electrode, the negative electrode, the diaphragm, and the electrolytic solution are stored in the encapsulation bag, and as shown in FIG. 4, the encapsulation bag and the lead wire are connected to the heat seal layer 10 of the encapsulation bag. The insulator 2 of the lead wire is integrated by fusing, the lead wire is taken out, and the lead wire is connected to the positive and negative electrode plates inside the enclosing bag. The lead wire and the electrode are connected in advance and sealed in a sealing bag.

【0006】正極、負極極板は、集電体と呼ばれる金属
箔やエキスパンテッドメタル等の金属基材上に活物質層
が形成された構造を有する。リード線と正極、負極極板
の接続方法については特に限定されないが、この極板の
金属基材とリード線の導体とをスポット溶接や、超音波
溶接等で接続する方法が好ましく利用できる。
The positive and negative electrode plates have a structure in which an active material layer is formed on a metal substrate called a current collector, such as a metal foil or an expanded metal. The method of connecting the lead wire to the positive and negative electrode plates is not particularly limited, but a method of connecting the metal base material of the electrode plate and the conductor of the lead wire by spot welding, ultrasonic welding, or the like can be preferably used.

【0007】このリード線導体の材質には、正極接続用
には、非常に高い電位がかかるために、高電位で溶解し
ない材質のものが望ましい。そのためにアルミニウム、
またはチタン、あるいはこれらの金属の合金が好ましく
利用できる。負極接続用には過充電でリチウムが析出し
たり、過放電では、電位が高くなることからリチウムが
析出した場合形状が変化しにくい、即ちリチウムと合金
を形成しにくく、比較的高電位で溶解しにくい材質のも
のが好ましい。以上の観点から、導体の材質にはニッケ
ルまたは銅、あるいはこれらの金属の合金が好ましく利
用できる。
Since a very high potential is applied to the lead wire conductor for connecting the positive electrode, a material that does not melt at a high potential is desirable. Aluminum for that,
Alternatively, titanium or an alloy of these metals can be preferably used. For the connection of the negative electrode, lithium is precipitated by overcharging, and in overdischarge, the potential is high, so the shape is not easily changed when lithium is precipitated, that is, it is difficult to form an alloy with lithium, and it is dissolved at a relatively high potential. A material that is difficult to work is preferable. From the above viewpoints, nickel or copper, or an alloy of these metals can be preferably used as the material of the conductor.

【0008】導体の形状については、丸型や平角導体の
単線が好ましく利用できるが、丸型の場合、電池容量が
大きい場合には、丸型の直径が大きくなるため、封入袋
の最内層のヒートシール層10の間にはさまれるリード
線の厚みが大きくなるために、リード線の最外層の絶縁
体2と封入袋の最内層のヒートシール層10との融着部
に間隙が生じやすくなり、リード線と封入袋の融着部で
の密閉の信頼性が低くなる問題がある。それに対して平
角導体を利用した場合には、電池容量増加に対しても導
体の厚みを大きくせずに幅を大きくすることで断面積を
かせぐことができるため、封入袋の最内層のヒートシー
ル層10との間にはさまれたリード線の絶縁体2との融
着部の密閉に対する信頼性の低下は起こらない。更にF
PC(フレキシブルプリント基板)等を利用した外部回
路や、電極極板との接続においても平角導体の方が接触
面積が大きく、スポット溶接や超音波溶接により、より
信頼性の高い接続を行うことが可能となる。
As the shape of the conductor, a single wire of a round shape or a rectangular conductor can be preferably used, but in the case of a round shape, the diameter of the round shape increases when the battery capacity is large. Since the thickness of the lead wire interposed between the heat seal layers 10 is increased, a gap is easily generated in a fusion portion between the insulator 2 as the outermost layer of the lead wire and the heat seal layer 10 as the innermost layer of the sealing bag. As a result, there is a problem that the reliability of sealing at the fusion portion between the lead wire and the sealing bag is lowered. On the other hand, when a rectangular conductor is used, the cross-sectional area can be increased by increasing the width of the conductor without increasing the thickness, even if the battery capacity is increased. There is no reduction in the reliability with respect to the sealing of the welded portion of the lead wire sandwiched between the layer 10 and the insulator 2. Further F
When connecting to an external circuit using a PC (flexible printed circuit board) or the like, or to the electrode plate, the rectangular conductor has a larger contact area, and a more reliable connection can be made by spot welding or ultrasonic welding. It becomes possible.

【0009】電解質には、プロピレンカーボネート、γ
−プチロラクトン、エチレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、1.2−ジメトキ
シエタン、テトラヒドロフランなどの有機溶媒にLiC
lO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6等の非水電
解液やリチウムイオン伝導性の固体電解質などが利用で
きる。
The electrolyte includes propylene carbonate, γ
LiCl in organic solvents such as butyrolactone, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, 1.2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, etc.
A non-aqueous electrolyte such as 10 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 or a solid electrolyte having lithium ion conductivity can be used.

【0010】封入袋は、アルミ箔等の金属箔や金属蒸着
層がサンドイッチ状に挿入されたプラスチックとの貼り
合わせ材料を用いるものが好ましく、少なくとも内側の
プラスチックは電解質に溶解しないことが必要である。
The encapsulating bag is preferably made of a material that is bonded to a metal foil such as an aluminum foil or a plastic in which a metal deposition layer is inserted in a sandwich shape. At least the inner plastic must not dissolve in the electrolyte. .

【0011】本発明の重要な特徴は、この封入袋を構成
するプラスチック層の材料にある。封入袋の構成の一例
として、アルミ箔の外面にPETフィルムを貼り合わ
せ、内面にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を貼り合わ
せたものを挙げることができる。外面のPETはアルミ
を外傷から保護するために設けられており、内面のポリ
エチレンはヒートシールを行うために設けている。この
ような従来考案されていた材料を用いた場合、ヒートシ
ールをしていても長時間保存しているうちに徐々に水分
が侵入し、その水が袋内に封入している電解液と反応し
てフッ酸を生成する。このフッ酸はポリエチレン等を透
過し、アルミとポリエチレンの接着界面を剥離させてし
まうという問題があり、このような袋タイプの電池容器
が実用化されない要因の一つとなっていた。本発明の発
明者らは、この問題を解決するために封入袋を構成する
プラスチック層に酸変成ポリエチレン、または、酸変成
ポリプロピレン、または、アイオノマーを使用して、接
着剤なしで金属層と熱ラミネートにより直接接続させる
ことを思いついた。更にプラスチック層に水分の透過防
止機能および酸の透過防止機能を持たせることが好まし
いことも見出した。
An important feature of the present invention resides in the material of the plastic layer constituting the enclosing bag. As an example of the configuration of the enclosing bag, there can be cited one in which a PET film is attached to the outer surface of an aluminum foil and a thermoplastic resin such as polyethylene is attached to the inner surface. The PET on the outer surface is provided to protect aluminum from external damage, and the polyethylene on the inner surface is provided for heat sealing. When such a conventionally devised material is used, moisture gradually penetrates during long-term storage even if heat sealing is performed, and the water reacts with the electrolyte solution sealed in the bag. To produce hydrofluoric acid. This hydrofluoric acid has a problem in that it permeates polyethylene and the like and peels off the adhesive interface between aluminum and polyethylene, which is one of the factors that make such a bag-type battery container not practical. In order to solve this problem, the inventors of the present invention have used an acid-modified polyethylene, an acid-modified polypropylene, or an ionomer for the plastic layer constituting the encapsulation bag, and heat-laminated the metal layer with no adhesive. Came up with a direct connection. Further, they have found that it is preferable to provide the plastic layer with a moisture permeation preventing function and an acid permeation preventing function.

【0012】プラスチック層に水分の透過防止機能を持
たせるために、プラスチック層として使用する樹脂に、
焼成して結晶水を除去したハイドロタルサイト類や硫酸
マグネシウムの群より選ばれた1種或いは数種の無機充
填剤を混合したものを使用することができる。
In order to provide the plastic layer with a function of preventing moisture permeation, the resin used as the plastic layer must be
A mixture of one or more inorganic fillers selected from the group consisting of hydrotalcites and magnesium sulfate from which water of crystallization has been removed by firing can be used.

【0013】プラスチック層に酸の透過防止機能を持た
せるために、プラスチック層として使用する樹脂にカル
ボン酸金属塩、あるいは金属酸化物を混合したものを使
用することができる。カルボン酸金属塩、金属酸化物と
しては炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ハイドロタ
ルサイト類、ステアリン酸カルシウム等が好ましいが、
その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効果的である。
In order to provide the plastic layer with an acid permeation preventing function, a resin used as a plastic layer mixed with a metal carboxylate or a metal oxide can be used. Carboxylic acid metal salts, as metal oxides calcium carbonate, magnesium oxide, hydrotalcites, calcium stearate and the like are preferred,
Other stabilizers for polyvinyl chloride are also effective.

【0014】水の透過防止機能と酸の透過防止機能との
両方の機能を持たせることは、一つのプラスチック層に
両方の機能を持たせることによっても出来るし、水の透
過防止機能をもったプラスチック層と酸の透過防止機能
をもったプラスチック層とを貼り合わせることによって
も出来る。
It is possible to provide both the function of preventing water permeation and the function of preventing acid permeation by providing both functions in one plastic layer, or to provide a function of preventing water permeation. It can also be obtained by laminating a plastic layer and a plastic layer having an acid permeation preventing function.

【0015】本願のプラスチック層のための樹脂として
は、電解液に侵されにくいポリエチレンの酸変成物、ポ
リプロピレンの酸変成物、アイオノマー等が好ましい
が、電解液に侵される材料であってもその内面に電解液
に侵されにくい樹脂層を設ける構成とすれば使用するこ
とができる。
As the resin for the plastic layer of the present invention, an acid modified product of polyethylene, an acid modified product of polypropylene, an ionomer and the like which are not easily attacked by the electrolytic solution are preferable. Can be used if a resin layer hardly eroded by the electrolyte is provided.

【0016】[0016]

【実施例】以下に実施例について説明する。まず、Li
CoO2粉末(日本化学工業製)100重量部に、グラ
ファイト10重量部、ポリフッ化ビニリデン10重量部
を混合し、N−メチル−2−ピロリドンに溶解した後、
ペースト状にした。次に、このペーストを厚さ20μm
のアルミ箔の片面に塗工し、乾燥後、ローラープレスし
た。このようにして厚さ0.1mm、幅50mm、長さ
105mmの極板(5mmは未塗工部)を作製し、正極
とした。
The embodiments will be described below. First, Li
100 parts by weight of CoO 2 powder (manufactured by Nippon Chemical Industry), 10 parts by weight of graphite and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride were mixed and dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone.
Paste. Next, this paste was applied to a thickness of 20 μm.
Was coated on one side of an aluminum foil, dried and then roller-pressed. In this way, an electrode plate having a thickness of 0.1 mm, a width of 50 mm, and a length of 105 mm (5 mm is an uncoated portion) was prepared and used as a positive electrode.

【0017】次に、リン状天然黒鉛粉末100重量部
に、ポリフッ化ビニリデン20重量部を混合し、N−メ
チル−2−ピロリドンに溶解した後、ペースト状にし
た。このペーストを厚さ20μmの銅箔の両面に塗工
し、乾燥後、ローラープレスした。このようにして厚さ
0.10mm、幅50mm、長さ105mmの極板(5
mmは未塗工部)を作製し、負極とした。
Next, 20 parts by weight of polyvinylidene fluoride was mixed with 100 parts by weight of phosphorous natural graphite powder, dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, and then made into a paste. This paste was applied on both sides of a copper foil having a thickness of 20 μm, dried, and then roller-pressed. Thus, an electrode plate (5 mm thick, 50 mm wide, 105 mm long)
mm is an uncoated part) to prepare a negative electrode.

【0018】このようにして得られた正極と負極の間に
厚み25μmのポリプロピレンの微、多孔膜の融膜をは
さみ、極板の活物質層が塗工されていないアルミ箔(正
極)と銅箔(負極)それぞれをリード線の導体部に超音
波溶接により接続し、図2に示す如く封入袋に挿入した
後、8ccの電解液を注入し、減圧含浸した後、リード
線を封入袋の間に挟み込み、封入袋の内層とリード線の
外側の絶縁体を200℃、5秒の条件でシール機により
熱融着(シール幅:10mm)し試験電池とした。電解
液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを1:1の体積比率で混合し、六フッ化リン酸リチ
ウムを1mol/リットルとなるように溶解したものを
使用した。
An aluminum foil (positive electrode) on which an active material layer of an electrode plate is not coated is sandwiched by a 25 μm-thick polypropylene fine and porous film fusion film sandwiched between the positive electrode and the negative electrode thus obtained. Each of the foils (negative electrodes) was connected to the conductor of the lead wire by ultrasonic welding, inserted into a sealed bag as shown in FIG. 2, injected with 8 cc of an electrolytic solution, impregnated under reduced pressure, and then inserted into the sealed bag. The inner layer of the sealed bag and the insulator outside the lead wire were heat-sealed (sealing width: 10 mm) with a sealing machine at 200 ° C. for 5 seconds to form a test battery. As the electrolytic solution, a solution obtained by mixing ethylene carbonate and diethyl carbonate at a volume ratio of 1: 1 and dissolving lithium hexafluorophosphate at 1 mol / liter was used.

【0019】なお、封入袋の作製方法は次の通り。すな
わち、表1に示す構成のシートを矩形状(70mm×1
35mm)に切断し、その2枚をPET面を外側に向け
て向かい合わせ、矩形の周辺3辺を3mm巾でヒートシ
ールして封入袋を得た。
The method for producing the sealed bag is as follows. That is, the sheet having the configuration shown in Table 1 was formed into a rectangular shape (70 mm × 1
35 mm), and the two sheets were faced to each other with the PET surface facing outward, and three sides of the rectangle were heat-sealed with a width of 3 mm to obtain a sealed bag.

【0020】また夫々のシートは、以下のようにして作
製した。先ず、PETフィルムとアルミ箔をウレタン系
接着剤を介して貼り合わせたフィルムのアルミ箔面上に
20μmの酸変成LDPEを押し出しコーティング後、
熱ラミネートにより直接貼り合わせて全てに共通のシー
トを得た。次いで、得られたシートに各種ヒートシール
層フィルムを熱ラミネートによって貼り合わせた。
Each of the sheets was prepared as follows. First, a 20 μm acid-modified LDPE was extruded and coated on the aluminum foil surface of a PET film and aluminum foil bonded together via a urethane-based adhesive.
A sheet common to all was obtained by directly laminating by heat lamination. Next, various heat seal layer films were bonded to the obtained sheet by heat lamination.

【0021】ヒートシール層フィルムは、ロール混合に
より得られた表2に示す各種の樹脂混合物をTダイ押出
機により所定の厚さのフィルム状に成型して作製した。
The heat seal layer film was prepared by molding various resin mixtures shown in Table 2 obtained by roll mixing into a film having a predetermined thickness using a T-die extruder.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】表1に示した封入袋の構成において、ヒー
トシール層Yとヒートシール層Zとを種々に変更した封
入袋を用いて試験電池の作製を試みた。ヒートシール層
に用いた樹脂の組成を表3に示し、夫々の意図を以下に
示す。
In the configuration of the encapsulation bag shown in Table 1, a test battery was produced using an encapsulation bag in which the heat seal layer Y and the heat seal layer Z were variously changed. The composition of the resin used for the heat seal layer is shown in Table 3, and the respective intentions are shown below.

【0025】(実施例1) 酸トラップ剤として焼成ハ
イドロタルサイト30(重量部)を、水分トラップ剤と
して硫酸マグネシウム(30重量部)を使用。
Example 1 Calcined hydrotalcite 30 (parts by weight) was used as an acid trapping agent, and magnesium sulfate (30 parts by weight) was used as a moisture trapping agent.

【0026】(実施例2) 実施例1で酸トラップ剤を
炭酸カルシウム(10部)に変更。
(Example 2) In Example 1, the acid trapping agent was changed to calcium carbonate (10 parts).

【0027】(実施例3) 実施例1で酸トラップ剤を
酸化マグネシウム(5部)に変更。
(Example 3) In Example 1, the acid trapping agent was changed to magnesium oxide (5 parts).

【0028】(実施例4) 実施例3で酸トラップ剤
(酸化マグネシウム)量を100部に変更。
Example 4 The amount of the acid trapping agent (magnesium oxide) in Example 3 was changed to 100 parts.

【0029】(実施例5) 実施例2で水分トラップ剤
(硫酸マグネシウム)量を10部に変更。
Example 5 In Example 2, the amount of the moisture trapping agent (magnesium sulfate) was changed to 10 parts.

【0030】(実施例6) 実施例2で水分トラップ剤
(硫酸マグネシウム)量を100部に変更。
Example 6 The amount of the water trapping agent (magnesium sulfate) in Example 2 was changed to 100 parts.

【0031】(実施例7) 焼成ハイドロタルサイト
(30部)に水分トラップ剤、酸トラップ剤の両方の役
目をさせた。
Example 7 The calcined hydrotalcite (30 parts) served as both a moisture trapping agent and an acid trapping agent.

【0032】(実施例8) 一つの層に水分トラップ剤
の硫酸マグネシウム(30部)と酸トラップ剤の炭酸カ
ルシウム(10部)を混合したものを用いた。
Example 8 One layer was prepared by mixing magnesium sulfate (30 parts) as a water trapping agent and calcium carbonate (10 parts) as an acid trapping agent.

【0033】(比較例1) トラップ剤を何も入れなか
った。
Comparative Example 1 No trapping agent was added.

【0034】(比較例2) 実施例2で水分トラップ剤
(硫酸マグネシウム)量を120部に変更。
Comparative Example 2 In Example 2, the amount of the moisture trapping agent (magnesium sulfate) was changed to 120 parts.

【0035】(比較例3) 酸トラップ層を設けなかっ
た。
Comparative Example 3 An acid trap layer was not provided.

【0036】(比較例4) 水分トラップ層を設けなか
った。
Comparative Example 4 No water trap layer was provided.

【0037】(比較例5) 実施例3で酸トラップ剤
(酸化マグネシウム)量を120部に変更。
Comparative Example 5 The amount of the acid trapping agent (magnesium oxide) in Example 3 was changed to 120 parts.

【0038】(比較例6) PET(12μm)/ウレ
タン系接着剤(5μm)/アルミ箔(9μm)の貼り合
わせフィルムと酸変成LDPE(20μm)と実施例7
の構成のヒートシール層Y,Zを積層した3層フィルム
を準備し、これらのアルミ箔面と酸変成LDPE面をウ
レタン系のアンカーコート材を介して接着させて封入袋
用フィルムを得た。
Comparative Example 6 A laminated film of PET (12 μm) / urethane adhesive (5 μm) / aluminum foil (9 μm), acid-modified LDPE (20 μm), and Example 7
A three-layer film was prepared by laminating the heat seal layers Y and Z having the structure described above, and the aluminum foil surface and the acid-modified LDPE surface were adhered via a urethane-based anchor coat material to obtain a film for an enclosing bag.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】比較例2、比較例5は充填剤量が多すぎた
ためか100μm以下のフィルム化が出来ず、試験電池
の作製は出来なかった。その他実施例1〜実施例8及び
比較例1、比較例3、比較例4は試験電池を作製するこ
とが出来、以下に述べる信頼性テストを実施することが
出来た。
Comparative Examples 2 and 5 could not be formed into a film having a thickness of 100 μm or less, probably because the amount of the filler was too large. In addition, in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1, 3, and 4, test batteries could be manufactured, and the reliability tests described below could be performed.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明の効果を以下の様に、前記の試験
電池を用いて信頼性テストを実施して確認した。すなわ
ち、試験電池を60℃、95%RH恒温恒湿槽にいれ、
1000時間放置した後、内部の電解液中のフッ酸濃度
を測定し、さらに外観状態を確認した。、フッ酸濃度
0.1mol/リットル水酸化ナトリウム溶液で滴定し
て測定した。信頼性テストの結果を表4に示す。
The effects of the present invention were confirmed by conducting a reliability test using the above-described test battery as follows. That is, the test battery was placed in a 60 ° C., 95% RH
After standing for 1000 hours, the concentration of hydrofluoric acid in the internal electrolytic solution was measured, and the appearance was further confirmed. The concentration was determined by titration with a hydrofluoric acid concentration of 0.1 mol / liter sodium hydroxide solution. Table 4 shows the results of the reliability test.

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】水分トラップ剤のない封入袋を用いた比較
例1、比較例4はフッ酸濃度が激増しており、特に酸ト
ラップ層も設けていない比較例1は封入袋のアルミがフ
ッ酸により腐食およびアルミ−ヒートシール層層間剥離
を引き起こしていた。また、比較例4も若干のアルミと
ヒートシール層の層間剥離が認められ、フッ酸トラップ
剤の効果が薄れてきたことを示している。さらにフッ酸
トラップ剤を入れていない比較例3についてもアルミ−
ヒートシール層層間剥離が認められ、わずかに発生する
フッ酸の影響を受けてしまうことが判る。又、比較例6
はウレタン系接着剤を使用したため、僅かではあるが剥
離が認められた。
In Comparative Examples 1 and 4 using an encapsulating bag without a moisture trapping agent, the hydrofluoric acid concentration was drastically increased. In particular, in Comparative Example 1 having no acid trap layer, the aluminum in the encapsulating bag was made of hydrofluoric acid. Corrosion and delamination of the aluminum-heat seal layer were caused. Also, in Comparative Example 4, slight delamination between aluminum and the heat seal layer was recognized, indicating that the effect of the hydrofluoric acid trapping agent was weakened. Furthermore, Comparative Example 3 containing no hydrofluoric acid trapping agent was also made of aluminum
It was found that delamination of the heat seal layer was recognized, and that it was affected by hydrofluoric acid which was slightly generated. Comparative Example 6
Because of the use of a urethane-based adhesive, slight peeling was observed.

【0044】これに対して実施例1〜実施例8の封入袋
を用いたサンプルは、1000時間経過時点でも外観に
影響のでたものはない。ただし、フッ酸濃度はわずかに
増加しており、100%水分侵入を防ぐことは出来てい
ない。しかしながら、この時、わずかに侵入した水分と
電解液が反応して出来たフッ酸を酸トラップ剤が吸着
し、封入袋のアルミの腐食、或いはアルミとヒートシー
ル層の層間の剥離を妨げており、電池性能を維持できる
という顕著な効果が確認できた。
In contrast, none of the samples using the sealed bags of Examples 1 to 8 affected the appearance even after 1000 hours. However, the hydrofluoric acid concentration slightly increased, and it was not possible to prevent 100% moisture penetration. However, at this time, the acid trapping agent adsorbs the hydrofluoric acid formed by the reaction between the slightly invaded moisture and the electrolyte, preventing the corrosion of the aluminum in the sealed bag or the separation between the aluminum and the heat seal layer. Thus, a remarkable effect of maintaining the battery performance was confirmed.

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

【図1】本発明の封入袋とリード線を用いた非水電解質
電池を示す。
FIG. 1 shows a non-aqueous electrolyte battery using a sealed bag and a lead wire of the present invention.

【図2】封入袋の内部を模式的に示す。FIG. 2 schematically shows the inside of an enclosing bag.

【図3】封入袋の断面を示す。FIG. 3 shows a cross section of an enclosing bag.

【図4】封入袋のヒートシール部の拡大図を示す。FIG. 4 is an enlarged view of a heat sealing portion of the enclosing bag.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1′:リード線の導体 2,2′:リード線の絶縁 3:封入袋 4:封入袋のシール部(一例) 5,5′:電極 6:隔膜 7:正極集電体 7′:負極集電体 8:正極の活物質 8′:負極の活物質 9:アルミ箔 10:ヒートシール層 11:PET層 1, 1 ': conductor of lead wire 2, 2': insulation of lead wire 3: sealed bag 4: sealed portion of sealed bag (example) 5, 5 ': electrode 6: diaphragm 7: positive electrode current collector 7': Negative electrode current collector 8: Positive electrode active material 8 ': Negative electrode active material 9: Aluminum foil 10: Heat seal layer 11: PET layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 武広 大阪府大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平3−34267(JP,A) 特開 平10−255731(JP,A) 特開 平10−208709(JP,A) 特開 平9−288998(JP,A) 特開 平9−283101(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 2/02 - 2/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Takehiro Hosokawa 1-3-1, Shimaya, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Electric Industries, Ltd. Osaka Works (56) References JP-A-3-34267 (JP, A JP-A-10-255731 (JP, A) JP-A-10-208709 (JP, A) JP-A-9-288998 (JP, A) JP-A-9-283101 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 2/02-2/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】正極、負極、電解液等が封入袋に封入さ
れ、正極と負極のリードを夫々外部に取り出す構造の非
水電解質電池であって、その封入袋が金属層と1層もし
くは多層からなるプラスチック層の貼り合わせシートで
構成され、金属層の電解液側の面に貼り合わされたプラ
スチック層が酸変成ポリエチレン、または酸変成ポリプ
ロピレン、または、アイオノマーを主体とする組成物か
ら成り、金属層とプラスチック層とが熱ラミネートによ
り直接貼り合わされており、前記のプラスチック層が熱可塑性樹脂100重量部に対
して100重量部以下の酸化マグネシウム、ハイドロタ
ルサイト類の群より選ばれる1種または数種の混合物で
ある金属酸化物を配合した樹脂と、熱可塑性樹脂100
重量部に対して100重量部以下の焼成して結晶水を除
去したハイドロタルサイト類や硫酸マグネシウムの群よ
り選ばれる1種或いは数種の混合物を配合した樹脂を用
いて 、酸の透過防止機能と水の透過防止機能との両方を
持たせることを特徴とする非水電解質電池。
1. A non-aqueous electrolyte battery having a structure in which a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution and the like are sealed in an encapsulating bag, and a lead of the positive electrode and the negative electrode is taken out of the encapsulating bag. The plastic layer bonded to the electrolyte side of the metal layer is composed of a composition mainly composed of an acid-modified polyethylene, or an acid-modified polypropylene, or an ionomer. And the plastic layer are directly laminated by thermal lamination, and the plastic layer corresponds to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
100 parts by weight of magnesium oxide
One or several mixtures selected from the group of Lucites
A resin containing a certain metal oxide and a thermoplastic resin 100
Bake 100 parts by weight or less per part by weight to remove water of crystallization.
A group of hydrotalcites and magnesium sulfate
Use a resin containing one or more selected mixtures
There are non-aqueous electrolyte battery, characterized in that to provide both the transmission function of preventing permeation prevention function and water acid.
【請求項2】酸及び水の透過防止機能を持たせる手段と
して、多層のプラスチック層を用い、その内の1層に
可塑性樹脂100重量部に対して酸トラップ剤として1
00重量部以下の酸化マグネシウム、ハイドロタルサイ
ト類の群より選ばれる1種または数種の混合物である金
属酸化物を配合した樹脂層により酸透過防止機能を持た
せ、別の1層に熱可塑性樹脂100重量部に対して水ト
ラップ剤として100重量部以下の焼成して結晶水を除
去したハイドロタルサイト類や硫酸マグネシウムの群よ
り選ばれる1種或いは数種の混合物を配合した樹脂層に
より水透過防止機能を持たせたことを特徴とする請求項
1記載の非水電解質電池。
2. A means for imparting the function of preventing permeation of acid and water is to use a multi-layered plastic layer, one of which is heat-resistant.
1 as an acid trapping agent for 100 parts by weight of the plastic resin
Not more than 00 parts by weight of magnesium oxide, hydrotalcite
Gold, which is one or a mixture of several selected from the group of
An acid permeation preventing function is provided by a resin layer containing a group oxide, and water is added to another layer to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
Baking less than 100 parts by weight as a wrapping agent to remove water of crystallization
A group of hydrotalcites and magnesium sulfate
One or several selected mixtures are blended into a resin layer
2. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, further having a function of preventing water permeation.
【請求項3】酸及び水の透過防止機能を持たせる手段と
して、1層もしくは多層のプラスチック層を用い、その
内の1層に熱可塑性樹脂100重量部に対して100重
量部以下の酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類の
群より選ばれる1種または数種の混合物である金属酸化
物と、100重量部以下の焼成して結晶水を除去したハ
イドロタルサイト類や硫酸マグネシウムの群より選ばれ
る1種或いは数種の混合物を配合した樹脂とを用いて
透過防止機能と水透過防止機能の両方を持たせたことを
特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
3. A means for imparting the function of preventing permeation of acid and water, wherein one or more plastic layers are used, and one of the plastic layers has a weight of 100 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
Of magnesium oxide and hydrotalcite
Metal oxidation which is one or a mixture of several selected from the group
And baking less than 100 parts by weight to remove water of crystallization
Selected from the group of hydrotalcites and magnesium sulfate
2. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte battery has both an acid permeation prevention function and a water permeation prevention function by using a resin containing one or more kinds of mixtures .
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