JP3251978B2 - Composite electrode and battery - Google Patents

Composite electrode and battery

Info

Publication number
JP3251978B2
JP3251978B2 JP21846492A JP21846492A JP3251978B2 JP 3251978 B2 JP3251978 B2 JP 3251978B2 JP 21846492 A JP21846492 A JP 21846492A JP 21846492 A JP21846492 A JP 21846492A JP 3251978 B2 JP3251978 B2 JP 3251978B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
sheet
current collector
film
collector substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21846492A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0644957A (en
Inventor
俊茂 藤井
利幸 大澤
興利 木村
利幸 加幡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP21846492A priority Critical patent/JP3251978B2/en
Publication of JPH0644957A publication Critical patent/JPH0644957A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3251978B2 publication Critical patent/JP3251978B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】本発明はシート状薄型電池の電極およびそ
れを使用したシート状薄型電池の技術分野に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technical field of a sheet-shaped thin battery and a sheet-shaped thin battery using the same.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、電気機器の小型化、軽量化、ハンド
ヘルド化にともないその電源となる電池にも高エネルギ
ー密度化、小型化の要望が高まり、種々の電池が提案さ
れている。中でも薄型電池は高出力、高エネルギー密
度、スペースレスな電池として注目されている。しかし
ながら、薄型電池はエネルギー容量の点で十分でなく、
メモリーバックアップ、小電力機器用の電源などの応用
に限られているのが現状である。大面積化によりエネル
ギー容量の向上を行うことは可能であるが、シート状電
極を集電体基板へ固定することが大面積化するにつれて
困難となり、電極の端からのはがれやうきが顕著となっ
てくる。そのため電極からの充分な集電が行えず、期待
されるエネルギー容量を取り出すことはできなくなる。
また、電池取扱時において電池の曲げなどによっても集
電体基板上からシート状電極はその端からはがれ始め、
やはりエネルギー容量は小さくなってしまう。
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization, weight reduction, and handheldness of electric equipment, there has been an increasing demand for high energy density and miniaturization of batteries as power sources, and various batteries have been proposed. Above all, thin batteries are attracting attention as high-output, high-energy density, spaceless batteries. However, thin batteries are not enough in terms of energy capacity,
At present, it is limited to applications such as memory backup and power supplies for low power devices. Although it is possible to improve the energy capacity by increasing the area, it becomes more difficult to fix the sheet-like electrode to the current collector substrate as the area increases, and the peeling and peeling from the edge of the electrode become remarkable. Come. Therefore, sufficient current collection from the electrode cannot be performed, and the expected energy capacity cannot be obtained.
Also, when handling the battery, the sheet-like electrode begins to peel off from the end of the current collector substrate due to bending of the battery, etc.
After all, the energy capacity becomes small.

【0003】[0003]

【目的】本発明は、前記課題を解決した電極、および該
電極を使用したエネルギー容量が高く、高性能で信頼性
の高いシート状薄型電池を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electrode which has solved the above-mentioned problems, and a high-performance and highly reliable sheet-shaped thin battery using the electrode, which has a high energy capacity.

【0004】[0004]

【構成】本発明の第1は、集電体基板および融着性フィ
ルムによって該集電体基板に被覆、固定されたシート状
電極において、前記融着性フィルムが多孔性フィルムで
あり、かつ少なくともシート状電極の外周縁部で該シー
ト状電極と重なり部を形成することができる大きさおよ
び形状の開口部を有するものであることを特徴とするシ
ート状電極に関する。本発明の第2は、集電体基板およ
び融着性フィルムによって該集電体基板に被覆、固定さ
れたシート状電極において、前記融着性フィルムが、少
なくともシート状電極の外周縁部で該シート状電極と重
なり部を形成することができる大きさおよび形状の開口
部を有するものであり、該重なり部に多数の穴を設けた
ことを特徴とするシート状電極に関する。本発明の第3
は、集電体基板および融着性フィルムによって該集電体
基板に被覆、固定されたシート状電極において、前記融
着性フィルムが多孔性フィルムであり、かつ少なくとも
シート状電極の外周縁部で該シート状電極と重なり部を
形成することができる大きさおよび形状の開口部を有す
るものであり、該重なり部に多数の穴を設けたことを特
徴とするシート状電極に関する。本発明の第4は、両電
極の少なくとも一方の電極が、請求項1〜3いずれか記
載の電極で構成されていることを特徴とするシート状薄
型電池に関する。なお、本発明の構造を図1〜4に基づ
いて具体的に説明する。但し、本発明の電池はこれら図
面のものに限定されるものではない。本発明は、大面積
の電池要素、例えば25cm以上、特に50cm
上の大面積シート電極を集電体基板上に固定する際、そ
の効果は大きくなる。
According to a first aspect of the present invention, in a sheet-like electrode coated and fixed on a current collector substrate with a current collector substrate and a fusible film, the fusible film is a porous film; The present invention relates to a sheet-shaped electrode having an opening having a size and a shape capable of forming an overlapping portion with the sheet-shaped electrode at an outer peripheral edge of the sheet-shaped electrode. In the second aspect of the present invention, in the sheet-like electrode covered and fixed by the current collector substrate and the fusible film, the fusible film is formed at least at an outer peripheral edge of the sheet-like electrode. The present invention relates to a sheet-shaped electrode having an opening having a size and a shape capable of forming an overlapping portion with the sheet-shaped electrode, and having a large number of holes in the overlapping portion. Third of the present invention
In the sheet-like electrode covered and fixed by the current collector substrate and the fusible film, the fusible film is a porous film, and at least the outer peripheral edge of the sheet-like electrode. The present invention relates to a sheet-shaped electrode having an opening having a size and a shape capable of forming an overlapping portion with the sheet-shaped electrode, wherein a large number of holes are provided in the overlapping portion. A fourth aspect of the present invention relates to a sheet-shaped thin battery, wherein at least one of the two electrodes is constituted by the electrode according to any one of claims 1 to 3. The structure of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. However, the battery of the present invention is not limited to those shown in these drawings. According to the present invention, when a large-area battery element, for example, a large-area sheet electrode having a size of 25 cm 2 or more, particularly 50 cm 2 or more, is fixed on a current collector substrate, the effect is enhanced.

【0005】本発明においては、融着性フィルムとし
て、融着性フィルムにシート電極と少なくともその外周
縁部で重なり部分を形成することのできる大きさおよび
形状の開口部(穴)を設けることにより、電極をより強
固に集電体上に固定することができた(図1)。しかし
ながら、前記のような開口部を設けた融着性フィルムを
用いると、シート電極は強固に集電体基板上に固定され
るようになるが、融着フィルムと重なったシート状電極
部分からはほとんどエネルギーを取り出すことができな
くなる。そこで本発明者らは該重なり部分に相当する部
分に融着前または融着後に該フィルムに多数の穴を形成
することにより(図2)、もしくはイオンを通過させる
ことのできる多孔性フィルムを用いることにより前記問
題点を解消し、その重なり面積部分の容量低下を最小限
にとどめることができた。前記融着性フィルムに形成す
る孔の大きさは0.5〜10mm程度が好ましい。ま
た、穴の数はその大きさによっても相違するが、5〜1
00個/cm2程度が好ましい。
In the present invention, as the fusible film, an opening (hole) having a size and shape capable of forming a portion overlapping the sheet electrode and at least the outer peripheral portion thereof is provided in the fusible film. Thus, the electrodes could be more firmly fixed on the current collector (FIG. 1). However, when the fusible film having the opening as described above is used, the sheet electrode is firmly fixed on the current collector substrate, but the sheet electrode overlaps with the fusible film. Almost no energy can be extracted. Therefore, the present inventors form a large number of holes in the film before or after fusion at a portion corresponding to the overlapping portion (FIG. 2), or use a porous film that can pass ions. As a result, the above problem was solved, and the reduction in the capacitance of the overlapping area could be minimized. The size of the hole formed in the fusible film is preferably about 0.5 to 10 mm. Also, the number of holes varies depending on the size,
About 00 / cm 2 is preferable.

【0006】融着性を有するフィルムを用いてシート電
極を集電体基板へ固定する別の態様としては、図1およ
び図2のように開口部を設けた融着フィルムを使用する
のではなく、開口部を設けていない多孔性融着フィルム
を使用して前記と同様な方法によりシート電極を集電体
基板へ固定することができる。この場合に、熱で融着す
る際、その多孔の多くはふさがってしまうためシート状
電極と重なった融着フィルムの部分には、図3のように
多数の穴を開けておくことが好ましい。また、前記多孔
性融着フィルムは、セパレーターとして兼用することが
さらに好ましい。このような構成を採用することによ
り、非常に薄く、高い信頼性をもった電極が得られる。
As another mode of fixing a sheet electrode to a current collector substrate using a film having a fusibility, instead of using a fusion film having openings as shown in FIGS. The sheet electrode can be fixed to the current collector substrate in the same manner as described above using a porous fusion film having no opening. In this case, when fusion is performed by heat, many of the pores are closed, so that a large number of holes are preferably formed in the portion of the fusion film that overlaps the sheet-like electrode as shown in FIG. Further, it is more preferable that the porous fusion film also serves as a separator. By employing such a configuration, an extremely thin electrode having high reliability can be obtained.

【0007】この融着性フィルムは70℃〜200℃の
熱で融着することが望まれ、好ましくは融着温度は80
℃〜150℃である。70℃以下で融着するフィルムだ
と安定性及び信頼性に欠け、200℃以上でなければ融
着しないものであればシート電極活物質の融解もしくは
変質をひきおこす原因となる。該融着性フィルムとして
は、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等の熱融着
性フィルムが挙げられ、特に融着性フィルムをセパレー
ターとしても兼用する場合には、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の高分子ポアフィルターがもっとも好まし
い。前記融着性フィルムとシート状電極の重なり部分
は、両者をより強固に融着するために約1mm以上であ
ることが好ましい。
[0007] It is desired that the fusible film be fused with heat of 70 ° C to 200 ° C.
C. to 150C. If the film is fused at 70 ° C. or less, the film lacks stability and reliability. If the film does not fuse at 200 ° C. or more, it causes melting or deterioration of the sheet electrode active material. Examples of the fusible film include heat fusible films such as modified polyethylene and modified polypropylene.Especially, when the fusible film is also used as a separator, a polymer pore filter such as polyethylene and polypropylene is most preferable. preferable. The overlapping portion between the fusible film and the sheet electrode is preferably about 1 mm or more in order to fuse the two more firmly.

【0008】本発明の電池は、正極と負極の少なくとも
1つが前記のシート状電極で構成される電極及び電解質
により構成される電池要素および隔壁を積層後、隔壁と
集電体を接着、封止することにより製造される。
In the battery of the present invention, after a battery element and a partition which at least one of a positive electrode and a negative electrode are formed of the above-mentioned sheet electrode and an electrolyte are laminated, the partition and the current collector are bonded and sealed. It is manufactured by doing.

【0009】本発明のシート状薄膜電池の1例を図4に
示す。正極(b)としては、遷移金属のカルコゲン化合
物、導電性高分子化合物が挙げられ、遷移金属のカルコ
ゲン化合物としては、TiO2,Cr38,V25,V3
6,NiO2,MnO2,CoO2およびMoO3等の酸
化物、TiS2,VS2,FeS,およびMoS3などの
硫化物ならびにNbSe3などのセレン化合物、V,M
n,Co,Niとアルカリ金属との複合酸化物をシート
化したものがあげられる。また、導電性高分子化合物と
しては、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピ
ロール、ポリチオフェン、ポリアズレン、ポリジフェニ
ルベンジジン、ポリフタロシアニンおよびポリアニリン
などをシート化したものを用いることができる。また遷
移金属のカルコゲン化物と導電性高分子との複合体をシ
ート化したものも用いることができる。負極(i)を構
成する負極活物質としては、Li,K,Na等のアルカ
リ金属、LiとAl,Pb,Cd,Si,Ca,In,
Zn,Mgとの合金、ポリアセチレン、ポリチオフェ
ン、ポリパラフェニレン、ポリピリジン、ポリフェニレ
ンビニレン、ポリフェニレンキシリレン、ヘキサクロロ
ブタジエンの還元重合体等の高分子材料、炭素体、グラ
ファイトを挙げることができる。
FIG. 4 shows an example of the sheet-like thin film battery of the present invention. Examples of the positive electrode (b) include a transition metal chalcogen compound and a conductive polymer compound, and examples of the transition metal chalcogen compound include TiO 2 , Cr 3 O 8 , V 2 O 5 , and V 3
Oxides such as O 6 , NiO 2 , MnO 2 , CoO 2 and MoO 3 , sulfides such as TiS 2 , VS 2 , FeS and MoS 3 and selenium compounds such as NbSe 3 , V, M
Examples thereof include a sheet of a composite oxide of n, Co, Ni and an alkali metal. In addition, as the conductive high molecular compound, a sheet of polyacetylene, polyparaphenylene, polypyrrole, polythiophene, polyazulene, polydiphenylbenzidine, polyphthalocyanine, polyaniline, or the like can be used. Further, a sheet formed from a complex of a chalcogenide of a transition metal and a conductive polymer can also be used. Examples of the negative electrode active material constituting the negative electrode (i) include alkali metals such as Li, K, and Na, and Li and Al, Pb, Cd, Si, Ca, In,
Examples include alloys with Zn and Mg, polymer materials such as polyacetylene, polythiophene, polyparaphenylene, polypyridine, polyphenylenevinylene, polyphenylene xylylene, and reduced polymers of hexachlorobutadiene, carbon bodies, and graphite.

【0010】電解質としては電解質塩と溶媒からなる電
解液、固体電解質を例示できるが、液漏れ防止、正負極
間の密着、間隔を一定に保つために高分子固体電解質を
用いることが好ましい。電解液を使用する場合は、セパ
レーターに電解液を含有させて使用することが好まし
い。電解液の電解質塩としては、陰イオンとして、PF
6(−),SbF6(−),AsF6(−),SbCl
6(−)のようなVa族の元素のハロゲン化物アニオ
ン:BF4(−),BR4(−)(R:フェニル基、アル
キル基)のようなIIIa族の元素のハロゲン化物アニオ
ン;ClO4(−)のような過塩素酸アニオン;Cl
(−),Br(−),I(−)のようなハロゲンアニオ
ン、CF3SO3(−)等が例示できる。陽イオンとして
は、Li(+),Na(+),K(+)のようなアルカ
リ金属イオン、(R4N)(+)〔R:炭素数1〜20
の炭素水素基〕等が例示できる。〔前記(+)(−)は
それぞれプラスイオンとマイナスイオンを表わす。以下
同様である。〕上記のドーバントを与える化合物の具体
例としてはLiPF6,LiSbF6,LiAsF6,L
iClO4,NaClO4,KI,KPF6,KSbF6
KAsF6,KClO4,〔(n−Bu)4N〕(+)・
CF3SO3(−),〔(n−Bu)4N〕(+)・Cl
4(−),〔(n−Bu)4N〕(+)・BF
4(−),LiAlCl4,LiBF4,LiCF3SO3
などを挙げることができる。
Examples of the electrolyte include an electrolytic solution comprising an electrolyte salt and a solvent, and a solid electrolyte. However, it is preferable to use a solid polymer electrolyte in order to prevent liquid leakage, maintain close contact between the positive and negative electrodes, and keep the distance constant. When an electrolytic solution is used, it is preferable that the separator contains the electrolytic solution. As an electrolyte salt of the electrolyte, PF is used as an anion.
6 (−), SbF 6 (−), AsF 6 (−), SbCl
6 A halide anion of a Va group element such as (−): a halide anion of a IIIa group element such as BF 4 (−), BR 4 (−) (R: phenyl group, alkyl group); ClO 4 Perchlorate anion such as (-); Cl
Examples thereof include halogen anions such as (−), Br (−) and I (−), and CF 3 SO 3 (−). Examples of the cation include alkali metal ions such as Li (+), Na (+) and K (+), (R 4 N) (+) [R: 1 to 20 carbon atoms.
A hydrocarbon group] and the like. [The above (+) and (-) represent a positive ion and a negative ion, respectively. The same applies hereinafter. Specific examples of the above-mentioned compounds which give dovants are LiPF 6 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , L
iClO 4 , NaClO 4 , KI, KPF 6 , KSbF 6 ,
KAsF 6, KClO 4, [(n-Bu) 4 N] (+) -
CF 3 SO 3 (−), [(n-Bu) 4 N] (+) · Cl
O 4 (−), [(n-Bu) 4 N] (+) · BF
4 (−), LiAlCl 4 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3
And the like.

【0011】電解質溶液を構成する溶媒としては、特に
限定はされないが、比較的極性の大きい溶媒が好適に用
いられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、ベンゾニトリル、アセトニトリル、
テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、
γ−ブチロラクトン、ジオキソラン、トリエチルフォス
フェート、トリエチルフォスファイト、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフォキシ
ド、ジオキサン、ジメトキシエタン、ポリエチレングリ
コール、スルフォラン、ジクロロエタン、クロルベンゼ
ン、ニトロベンゼン等の有機溶媒の1種又は2種以上の
混合物を挙げることができる。
The solvent constituting the electrolyte solution is not particularly limited, but a solvent having a relatively large polarity is preferably used. Specifically, propylene carbonate, ethylene carbonate, benzonitrile, acetonitrile,
Tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran,
one or two of organic solvents such as γ-butyrolactone, dioxolane, triethylphosphate, triethylphosphite, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dioxane, dimethoxyethane, polyethylene glycol, sulfolane, dichloroethane, chlorobenzene, nitrobenzene, etc. Mixtures of more than one species can be mentioned.

【0012】セパレーター(j)としては、電解質溶液
のイオン移動に対して低抵抗であり、かつ、溶液保持性
に優れたものが用いられる。例えば、ガラス繊維フィル
タ;ポリエステル、テフロン、ポリフロン、ポリプロピ
レン等の高分子ポアフィルタ、不織布;あるいはガラス
繊維とこれらの高分子からなる不織布を用いることがで
きる。セパレーターは、前記したように融着性フィルム
として兼用することができる。
As the separator (j), a separator having low resistance to the ion migration of the electrolyte solution and excellent in solution retention is used. For example, a glass fiber filter; a polymer pore filter such as polyester, Teflon, polyflon, and polypropylene; a nonwoven fabric; or a nonwoven fabric made of glass fiber and a polymer thereof can be used. The separator can also be used as a fusible film as described above.

【0013】固体電解質としては無機系、有機系のもの
が挙げられるが、フレキシビリテイなどの点で有機系の
ものが例示される。例えば、無機系では、例えばAgC
l,AgBr,AgI,LiIなどの金属ハロゲン化
物、RbAg45,RbAg44CN等が挙げられる。
又、有機系では、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピ
レンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリル
アミド等をポリマーマトリックスとして先に述べた電解
質塩をポリマーマトリックス中に溶解せしめた複合体、
あるいはこれらの架橋体、低分子量ポリエチレンオキサ
イド、クラウンエーテルなどのイオン解離基をポリマー
主鎖にグラフト化した高分子電解質あるいは高分子量重
合体に電解液を含有させた高分子固体電解質が挙げら
れ、固体電解質はそれのみで使用しても良いが、電流密
度の均一化、短絡の防止を目的としてセパレーターと複
合して使用することが好ましい。
Examples of the solid electrolyte include inorganic and organic electrolytes, and organic electrolytes are exemplified in terms of flexibility and the like. For example, in an inorganic system, for example, AgC
metal halides such as 1, AgBr, AgI, and LiI; and RbAg 4 I 5 and RbAg 4 I 4 CN.
Further, in the organic system, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyacrylamide, etc. as a polymer matrix, a composite obtained by dissolving the above-described electrolyte salt in a polymer matrix,
Alternatively, a crosslinked product thereof, a low molecular weight polyethylene oxide, a polymer solid electrolyte in which an ionic dissociating group such as a crown ether is grafted to the polymer main chain or a polymer solid electrolyte containing an electrolyte solution in a high molecular weight polymer, The electrolyte may be used alone, but is preferably used in combination with a separator for the purpose of making the current density uniform and preventing a short circuit.

【0014】集電体(c)としては、ニッケル、チタ
ン、銅、ステンレス鋼等のような金属フィルムを、集電
体と同時に基板として用いることが好ましいが、集電体
と基板を別個の別材で構成してもよい。
As the current collector (c), it is preferable to use a metal film such as nickel, titanium, copper, stainless steel or the like as a substrate at the same time as the current collector. It may be made of a material.

【0015】本発明の電池で用いる隔壁(h)として
は、絶縁体で電池要素と反応性がなく集電体あるいは外
装と接着可能なものが用いられる。具体的にはポリエチ
レン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等の樹
脂層及び接着層とから構成される。接着層としては変性
ポリエチレン、変性ポリプロピレン等の熱融着性樹脂、
エポキシ系、アクリル系、セラミック系接着剤が例示で
きる。これらの中から樹脂層としてポリエチレン、ポリ
プロピレン、接着層として変性ポリエチレン、変性ポリ
プロピレンの組合せが集電体との接着性、安定性の点で
最も好ましい。
As the partition wall (h) used in the battery of the present invention, an insulator which is not reactive with the battery element and can be adhered to the current collector or the exterior is used. Specifically, it is composed of a resin layer of polyethylene, polypropylene, nylon, polyester or the like and an adhesive layer. As the adhesive layer, heat-fusible resin such as modified polyethylene, modified polypropylene,
Epoxy-based, acrylic-based, and ceramic-based adhesives can be exemplified. Among these, a combination of polyethylene and polypropylene as the resin layer and modified polyethylene and modified polypropylene as the adhesive layer is most preferable in terms of adhesion to the current collector and stability.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

実施例1 図1に示すように140×140mm、厚さ50μmの
SUS304板(c)上に130×130mm、厚さ3
00μmのポリアニリンシート(b)を配置し、該電極
(b)とSUS板(c)とを導電性接着剤で接着し、図
2のように多数の穴(g)を開けた熱融着フィルム(a
2)で上から覆い、120℃の熱で該電極(b)を融着
固定し、図4に示す集電体基板付き正電極(d3)を形
成した。次に外形140×140mmで、5mmのワク
幅、厚さ350μmの、表面を金属融着性に変性させた
ポリプロピレン隔壁(h)を集電体上に積層し熱融着に
より集電体と接着した。3MLiBF4/(プロピレン
カーボネート+ジメトキシエタン)(体積比7:3)の
電解液80%、エトキシジエチレングリコールアクリレ
ートを19.2%、メチルベンゾイルフォーメートを
0.8%混合した高分子固体電解質組成物を正極(d
1)に浸透後、25μmのポリプロピレンポアフィルタ
ー(商品名セルガード)(j)を積層し、高圧水銀灯を
照射し、正極(d1)上に電解質を積層した。一方、1
40×140mm,厚さ50μmのSUS304板(c
1)上に正極と同じやり方で100μmのLiを貼り合
せ、Li上に上述した高分子固体電解質組成物を塗布し
た後、高圧水銀灯を照射し、Li上に電解質を積層し
た。図4に示すように正極/電解質を積層した集電体付
き電極(d1)と負極(Li)/電解質を積層した集電
体基板付き負極(c1)とを貼り合せ隔壁部分を熱融着
し封止を行い、140mm×140mm×0.45mm
のシート状薄型電池を作成した。本電池を3.7Vまで
充電後、50mA 2.5Vまで放電を行ったところ、
120mAhの放電の容量が得られた。その後、本電池
の折り曲げ試験を行ったが、特にその性能に変化はみら
れなかった。
Example 1 As shown in FIG. 1, 130 × 130 mm, thickness 3 was formed on a SUS304 plate (c) having a size of 140 × 140 mm and a thickness of 50 μm.
A heat-sealing film in which a polyaniline sheet (b) of 00 μm is arranged, the electrode (b) and the SUS plate (c) are bonded with a conductive adhesive, and a number of holes (g) are opened as shown in FIG. (A
2), the electrode (b) was fused and fixed by heat at 120 ° C. to form a positive electrode (d3) with a current collector substrate shown in FIG. Next, a polypropylene partition wall (h) having an outer shape of 140 × 140 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 350 μm, the surface of which is modified to have a metal-fusing property, is laminated on the current collector, and bonded to the current collector by heat fusion. did. A polymer solid electrolyte composition obtained by mixing 80% of an electrolyte solution of 3MLiBF 4 / (propylene carbonate + dimethoxyethane) (volume ratio 7: 3), 19.2% of ethoxydiethylene glycol acrylate, and 0.8% of methylbenzoylformate was used. Positive electrode (d
After infiltration into 1), a 25 μm polypropylene pore filter (trade name: Celgard) (j) was laminated, irradiated with a high-pressure mercury lamp, and an electrolyte was laminated on the positive electrode (d1). Meanwhile, 1
SUS304 plate of 40 × 140 mm and thickness of 50 μm (c
1) Li having a thickness of 100 μm was bonded thereon in the same manner as the positive electrode, and the above-mentioned polymer solid electrolyte composition was applied on Li, and then irradiated with a high-pressure mercury lamp to laminate the electrolyte on Li. As shown in FIG. 4, an electrode (d1) with a current collector in which a positive electrode / electrolyte is laminated and a negative electrode (c1) with a current collector substrate in which a negative electrode (Li) / electrolyte are laminated are bonded together and the partition wall portion is thermally fused. Perform sealing, 140mm × 140mm × 0.45mm
A thin sheet-shaped battery was prepared. This battery was charged to 3.7V and then discharged to 2.5mA at 50mA.
A discharge capacity of 120 mAh was obtained. Thereafter, the battery was subjected to a bending test, and no particular change was observed in its performance.

【0017】実施例2 融着フィルムとして、図3に示すようにシート電極との
融着部に相当する部分に多くの穴を開けたものを(a
3)セパレーターと兼用して作製した正極を用いた以外
は、実施例1と同様にして図3に示すシート状薄型電極
(d2)を作成した。この時厚みは0.42mmと薄く
なったにもかかわらず、実施例1と同条件の充放電試験
において150mAhの放電容量が得られた。その後、
本電池の折り曲げ試験を行ったが、特にその性能に変化
はみられなかった。
Example 2 As a fusion film, a film having many holes formed in a portion corresponding to a fusion portion with a sheet electrode as shown in FIG.
3) A sheet-like thin electrode (d2) shown in FIG. 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a positive electrode produced also as a separator was used. At this time, a discharge capacity of 150 mAh was obtained in the charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, even though the thickness was reduced to 0.42 mm. afterwards,
The battery was subjected to a bending test, and no particular change was observed in its performance.

【0018】比較例1 140×140mm、厚さ50μmのSUS304板上
に130×130mm厚さ300μmのポリアニリンシ
ートを導電性接着剤のみで固定したものを正極部材とし
た以外は実施例1と同様にシート状薄型電池を作製し
た。この時実施例1と同条件の充放電試験において15
0mAhの放電容量を達成することはできたが数サイク
ル後には明らかな容量低下が見られた。またその後本電
池の折り曲げ試験を行ったところ、その放電容量は半分
以下となり、正極のポリアニリンシートが集電体基板か
ら大部分はがれてしまったものと思われる。
Comparative Example 1 A positive electrode member was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyaniline sheet having a size of 130 × 130 mm and a thickness of 300 μm was fixed on a SUS304 plate having a size of 140 × 140 mm and a thickness of 50 μm using only a conductive adhesive. A sheet-shaped thin battery was manufactured. At this time, in the charge / discharge test under the same conditions as in Example 1, 15
Although a discharge capacity of 0 mAh could be achieved, a clear decrease in capacity was observed after a few cycles. Further, when the battery was subjected to a bending test thereafter, the discharge capacity was reduced to less than half, and it is considered that the polyaniline sheet of the positive electrode was largely detached from the current collector substrate.

【0019】[0019]

【効果】本発明は、シート状電極と集電体基板とが融着
性シートによって強固に結合された集電体基板付き電極
が得られるので、該電極を使用してエネルギー密度が高
く、高性能で信頼性の高いシート状薄型電池が提供され
る。
According to the present invention, an electrode with a current collector substrate in which a sheet-like electrode and a current collector substrate are firmly bonded by a fusible sheet can be obtained. A highly reliable sheet-shaped thin battery with high performance is provided.

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

【図1】大面積シート状電極(b)を、集電体基板
(c)に開口部(e)を設けた融着フィルム(a1)を
使用して固定する際の各構成部材、およびこれら構成部
材で固定されたシート状電極(d1)を示す図である。
FIG. 1 shows a configuration in which a large-area sheet-shaped electrode (b) is fixed using a fusion film (a1) provided with an opening (e) in a current collector substrate (c), and It is a figure showing sheet-like electrode (d1) fixed with a constituent member.

【図2】図1のシート状電極(b)と融着フィルム(a
2)との融着部(f)に多数の穴(g)を設けた状態を
示す図である。
FIG. 2 shows a sheet-like electrode (b) of FIG. 1 and a fusion film (a).
It is a figure which shows the state which provided many holes (g) in the fusion part (f) with 2).

【図3】実施例2の正極部材の構成部材である多孔性の
融着フィルム兼セパレーター(a3)、シート状電極
(b)ならびに集電体基板(c)およびこれら各部材で
構成されたシート状正電極(d2)を示す図である。
FIG. 3 shows a porous fused film / separator (a3), a sheet-like electrode (b), a current collector substrate (c), and a sheet composed of these members, which are components of the positive electrode member of Example 2. It is a figure which shows a shape positive electrode (d2).

【図4】図1に示す基板付き電極(d3)を正電極、セ
パレーター(j)、隔壁(h)、負極(i)および集電
体基板(c1)等の電池構成部材の組合せを示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a combination of battery constituent members such as a positive electrode, a separator (j), a partition (h), a negative electrode (i), and a current collector substrate (c1) using the electrode with substrate (d3) shown in FIG. It is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(a) 融着性フィルム (a1) 開口部を有する融着性フィルム (a2) シート状電極との融着面に対応する部分に多
数の穴を設けた融着フィルム (a3) シート状電極との融着面に対応する部分に多
数の穴を設けた多孔性のセパレーター兼用融着フィルム (b) シート状電極 (c) 集電体基板 (c1) 集電体基板 (d) 電極(集電体基板付き) (d1) 電極(集電体基板付き) (d2) 電極(集電体基板付き) (d3) 正電極(集電体基板付き) (e) 開口部(穴) (f) シート電極と融着性フィルムの融着面 (f1) シート電極と多孔性融着フィルムとの融着部 (f2) 集電体基板と融着性フィルムとの融着面 (g) 融着部(f)あるいは(f1)に設けた多数の
穴 (h) 隔壁 (i) 負極(集電体基板付き) (j) セパレーター
(A) A fusing film (a1) A fusing film having an opening (a2) A fusing film in which a number of holes are provided in a portion corresponding to a fusing surface with a sheet-like electrode (a3) A sheet-like electrode (B) Sheet-shaped electrode (c) Current collector substrate (c1) Current collector substrate (d) Electrode (current collector) (D1) Electrode (with current collector substrate) (d2) Electrode (with current collector substrate) (d3) Positive electrode (with current collector substrate) (e) Opening (hole) (f) Sheet Fused surface between electrode and fusible film (f1) Fused portion between sheet electrode and porous fusible film (f2) Fused surface between current collector substrate and fusible film (g) Fused portion ( f) or a number of holes provided in (f1) (h) Partition walls (i) Negative electrode (with current collector substrate) (j Separator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加幡 利幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平6−45005(JP,A) 特開 昭54−18041(JP,A) 実開 平4−76253(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/02 H01M 4/64 H01M 10/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiyuki Kabata 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-6-45005 (JP, A) JP 54-18041 (JP, A) JP-A 4-76253 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/02 H01M 4/64 H01M 10/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 集電体基板および融着性フィルムによっ
て該集電体基板に被覆、固定されたシート状電極におい
て、前記融着性フィルムが多孔性フィルムであり、かつ
少なくともシート状電極の外周縁部で該シート状電極と
重なり部を形成することができる大きさおよび形状の開
口部を有するものであることを特徴とするシート状電
極。
1. A sheet-like electrode covered and fixed on a current collector substrate with a current collector substrate and a fusible film, wherein the fusible film is a porous film, and at least the outside of the sheet-like electrode. A sheet-shaped electrode having an opening having a size and a shape capable of forming an overlapping portion with the sheet-shaped electrode at a peripheral portion.
【請求項2】 集電体基板および融着性フィルムによっ
て該集電体基板に被覆、固定されたシート状電極におい
て、前記融着性フィルムが、少なくともシート状電極の
外周縁部で該シート状電極と重なり部を形成することが
できる大きさおよび形状の開口部を有するものであり、
該重なり部に多数の穴を設けたことを特徴とするシート
状電極。
2. A sheet-like electrode coated and fixed on a current collector substrate with a current collector substrate and a fusible film, wherein the fusible film is formed at least at the outer peripheral edge of the sheet-like electrode. It has an opening of a size and shape capable of forming an overlapping portion with the electrode,
A sheet-like electrode, wherein a number of holes are provided in the overlapping portion.
【請求項3】 集電体基板および融着性フィルムによっ
て該集電体基板に被覆、固定されたシート状電極におい
て、前記融着性フィルムが多孔性フィルムであり、かつ
少なくともシート状電極の外周縁部で該シート状電極と
重なり部を形成することができる大きさおよび形状の開
口部を有するものであり、該重なり部に多数の穴を設け
たことを特徴とするシート状電極。
3. The sheet-like electrode covered and fixed on the current collector substrate with a current collector substrate and a fusible film, wherein the fusible film is a porous film, and at least the outside of the sheet-like electrode. A sheet-shaped electrode having an opening having a size and a shape capable of forming an overlapping portion with the sheet-shaped electrode at a peripheral portion, wherein a number of holes are provided in the overlapping portion.
【請求項4】 両電極の少なくとも1方の電極が、請求
項1〜3いずれか記載の電極で構成されていることを特
徴とするシート状薄型電池。
4. A thin sheet-shaped battery, wherein at least one of the two electrodes is constituted by the electrode according to claim 1.
JP21846492A 1992-07-24 1992-07-24 Composite electrode and battery Expired - Fee Related JP3251978B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21846492A JP3251978B2 (en) 1992-07-24 1992-07-24 Composite electrode and battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21846492A JP3251978B2 (en) 1992-07-24 1992-07-24 Composite electrode and battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0644957A JPH0644957A (en) 1994-02-18
JP3251978B2 true JP3251978B2 (en) 2002-01-28

Family

ID=16720323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21846492A Expired - Fee Related JP3251978B2 (en) 1992-07-24 1992-07-24 Composite electrode and battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3251978B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0644957A (en) 1994-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5449576A (en) Multilayered electrolyte and electrochemical cells using same
CA2011720C (en) Battery in a vacuum sealed enveloping material and a process for making the same
JP2001250516A (en) Battery
JPH10189050A (en) Lithium ion battery
JPH09213338A (en) Battery and lithium ion secondary battery
JP2001250515A (en) Battery
JP2001256960A (en) Battery
JP2001256933A (en) Battery and battery pack
JP2002075324A (en) Battery
JP2000195475A (en) Secondary battery
JP2002100411A (en) Battery pack
JP2007242628A (en) Battery pack
JPH10261386A (en) Battery case and battery
JP2001338633A (en) Battery connection structure
JPH11260414A (en) Nonaqueous system secondary battery
JPH05283055A (en) Battery system
US6669860B1 (en) Solid electrolyte, electrochemical device, lithium ion secondary battery, and electric double-layer capacitor
KR20010024808A (en) Nonaqueous Electrolyte Cell
JP3251978B2 (en) Composite electrode and battery
JP2000021387A (en) Sheet type battery
US20200335735A1 (en) Devices
JP2002075327A (en) Battery
JP2001332240A (en) Lead for battery, and mounting structure of the lead for battery
JP2001250586A (en) Battery
JP2000223085A (en) Secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071116

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees