JP3427216B2 - 角形電池 - Google Patents
角形電池Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角形電池に関するもの
である。 【０００２】 【従来の技術とその課題】機器のポータブル化にともな
い種々の新しい電池が望まれるようになってきた。この
結果、ニッケル水素電池、リチウム電池、ニッケル亜鉛
電池などが新しく開発された。しかし、望まれているの
は新しい電池系の実用化だけではなく、新しい電池形状
も強く求められていた。 【０００３】従来の電池、特に金属ケースを使用してい
る電池では、円筒形状が標準的な形状であった。これ
は、気密封口が可能であり、かつ生産性に優れているか
らであった。 【０００４】近年、機器に収納した際のスペース効率を
高めるために外観形状が直方体形状、もしくは角部が丸
められた直方体形状であるような角形電池が実用化され
てきた。これらの角形電池は、レーザー溶接により封口
されていた。しかし、この方式は、気密封口が容易であ
る反面、非常に生産性が低く電池コストが高くつくとい
う問題があった。 【０００５】そこで、角形電池を封口する生産性の優れ
た方法として、二重巻締め方式およびプレス方式（角部
および直線部に分割された数個の金型を用いてかしめ封
口する方式）による封口を検討した。しかし、これらの
方式は、気密封口が難しいという問題があった。またレ
ーザー溶接と異なり封口部分が鍔状に盛り上がるので、
従来円筒形電池やレーザー溶接により封口した角形電池
に用いてきた熱収縮チューブによる外装加工が著しく難
しいという問題もあった。外装加工は、電池の腐食を防
止したり電池同士の接触による短絡を防止したり、各電
池に必要な記載事項を表示したりするために必要とされ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、二重巻締め方
式によって気密封口された角形電池において、少なくと
も内面を樹脂皮膜でコーティングされた金属板を成形し
て得られた電池ケースおよび電池ケース蓋を用いること
により上記課題を解決するものである。 【０００７】 【作用】本発明の角形電池では、電池ケースおよび蓋の
材料（金属板）にコーティングされている樹脂材料が二
重巻締め封口もしくはプレス封口時にガスケットとして
機能するので電池の気密性能が著しく向上する。また、
電池容器の外装面に最初から樹脂がコーティングされて
いるので封口後の外装加工が不要である。必要事項、例
えば電池名や電池ロットなどは電池外面に直接印刷すれ
ばよい。 【０００８】さらに、本発明の角型電池は、電池容器の
内面が樹脂皮膜で覆われているので電極端面が電池ケー
スに接触して内部ショートを引き起こすという問題が無
い。このため電池の信頼性も向上する。 【０００９】 【実施例】以下に、好適な実施例を用いて本発明を説明
する。 【００１０】図１は本発明の角型電池の一実施例を示し
た図である。本発明の角形電池（Ａ）は、厚みが７．５
ｍｍ、幅が４０ｍｍ、長さが４８ｍｍの角型リチウム二
次電池である。電池ケース１および電池ケース蓋板２
は、クロム酸処理後１０μｍのポリプロピレンフィルム
３で両面をコーティングした鋼板（厚み０．２２ｍｍ）
を絞り加工して製作した。 【００１１】内装フィルムは添加物を含まない透明と
し、外装フィルムは、白色とし後工程で電池名、容量、
電圧などを印刷したときに見やすいようにした。ここ
で、フィルムの材質は、電池特性に悪影響を及ぼさず、
金属板を成形加工した場合にピンホールなどを生じない
ものであれば何でもよい。一般的には、ポリオレフィン
を用いる。 【００１２】正極板は、活物質のリチウムマンガンスピ
ネル（LiMn2 O4 、平均粒径５μｍ、８８重量部）、導
電助材のケッチェンブラック（２重量部）および結着剤
のポリフッ化ビニリデン粉末（１０重量部）をＮーメチ
ルピロリドン中で混合してペースト化し５０μｍのアル
ミニウム板（正極集電体）に片面が７０μｍになるよう
に両面塗布して得た。 【００１３】負極板は、活物質の人造黒鉛（平均粒径２
５μｍ、９０重量部）と結着剤のポリフッ化ビニリデン
粉末（１０重量部）とをＮーメチルピロリドン中で混合
してペースト化し、５０μｍの銅板（負極集電体）上に
片面厚さ６０μｍに両面塗布して得た。これら帯状の電
極と微多孔膜セパレータとを楕円状に巻回して電極群４
を形成した。 【００１４】前記電極群の電極端子を電池端子と接続し
た。そして、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネ
ートとジエチルカーボネートとを２：２：１の体積比で
混合した溶媒に六フッ化燐酸リチウムを１モル／リット
ル溶解させた電解液を注入後、二重巻締め方式により封
口した。 【００１５】上記実施例では正極活物質としてリチウム
マンガンスピネルを用いた場合を示したが、正極活物質
は基本的に限定されず、例えばリチウムコバルト複合酸
化物、二硫化チタン、二酸化マンガン、リチウムマンガ
ン複合酸化物、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデ
ンなど種々のものを用いてよい。また、負極活物質も基
本的に限定されず、たとえば純リチウム、リチウム合
金、黒鉛以外の炭素材料などを用いてもよい。 【００１６】さらに、電解質も基本的に限定されず、た
とえば有機溶媒として非プロトン溶媒であるエチレンカ
ーボネイトなどの環状エステル類およびテトラハイドロ
フラン，ジオキソランなどのエーテル類を単独もしくは
２種以上を混合した溶媒を用い、支持電解質に LiAs
F6 ，LiPF6 ，LiCF3 SO3 などを１種または混合して用
いてもよい。 【００１７】固体電解質としては、リチウムイオン導電
性で電気絶縁性のものであれば何を用いてもよい。例え
ば、ポリエチレンオキサイド等があげられる。 【００１８】 【発明の効果】本発明の角型電池は、外装加工工程の合
理化、気密性能の向上および信頼性能の向上などの点で
優れている。なお、金属板を片面のみコーティングする
場合は、たとえばステンレスケースを用いており、電池
を単セル使用する場合などのように外装加工が不要なと
きに行うとよい。 【００１９】
である。 【０００２】 【従来の技術とその課題】機器のポータブル化にともな
い種々の新しい電池が望まれるようになってきた。この
結果、ニッケル水素電池、リチウム電池、ニッケル亜鉛
電池などが新しく開発された。しかし、望まれているの
は新しい電池系の実用化だけではなく、新しい電池形状
も強く求められていた。 【０００３】従来の電池、特に金属ケースを使用してい
る電池では、円筒形状が標準的な形状であった。これ
は、気密封口が可能であり、かつ生産性に優れているか
らであった。 【０００４】近年、機器に収納した際のスペース効率を
高めるために外観形状が直方体形状、もしくは角部が丸
められた直方体形状であるような角形電池が実用化され
てきた。これらの角形電池は、レーザー溶接により封口
されていた。しかし、この方式は、気密封口が容易であ
る反面、非常に生産性が低く電池コストが高くつくとい
う問題があった。 【０００５】そこで、角形電池を封口する生産性の優れ
た方法として、二重巻締め方式およびプレス方式（角部
および直線部に分割された数個の金型を用いてかしめ封
口する方式）による封口を検討した。しかし、これらの
方式は、気密封口が難しいという問題があった。またレ
ーザー溶接と異なり封口部分が鍔状に盛り上がるので、
従来円筒形電池やレーザー溶接により封口した角形電池
に用いてきた熱収縮チューブによる外装加工が著しく難
しいという問題もあった。外装加工は、電池の腐食を防
止したり電池同士の接触による短絡を防止したり、各電
池に必要な記載事項を表示したりするために必要とされ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、二重巻締め方
式によって気密封口された角形電池において、少なくと
も内面を樹脂皮膜でコーティングされた金属板を成形し
て得られた電池ケースおよび電池ケース蓋を用いること
により上記課題を解決するものである。 【０００７】 【作用】本発明の角形電池では、電池ケースおよび蓋の
材料（金属板）にコーティングされている樹脂材料が二
重巻締め封口もしくはプレス封口時にガスケットとして
機能するので電池の気密性能が著しく向上する。また、
電池容器の外装面に最初から樹脂がコーティングされて
いるので封口後の外装加工が不要である。必要事項、例
えば電池名や電池ロットなどは電池外面に直接印刷すれ
ばよい。 【０００８】さらに、本発明の角型電池は、電池容器の
内面が樹脂皮膜で覆われているので電極端面が電池ケー
スに接触して内部ショートを引き起こすという問題が無
い。このため電池の信頼性も向上する。 【０００９】 【実施例】以下に、好適な実施例を用いて本発明を説明
する。 【００１０】図１は本発明の角型電池の一実施例を示し
た図である。本発明の角形電池（Ａ）は、厚みが７．５
ｍｍ、幅が４０ｍｍ、長さが４８ｍｍの角型リチウム二
次電池である。電池ケース１および電池ケース蓋板２
は、クロム酸処理後１０μｍのポリプロピレンフィルム
３で両面をコーティングした鋼板（厚み０．２２ｍｍ）
を絞り加工して製作した。 【００１１】内装フィルムは添加物を含まない透明と
し、外装フィルムは、白色とし後工程で電池名、容量、
電圧などを印刷したときに見やすいようにした。ここ
で、フィルムの材質は、電池特性に悪影響を及ぼさず、
金属板を成形加工した場合にピンホールなどを生じない
ものであれば何でもよい。一般的には、ポリオレフィン
を用いる。 【００１２】正極板は、活物質のリチウムマンガンスピ
ネル（LiMn2 O4 、平均粒径５μｍ、８８重量部）、導
電助材のケッチェンブラック（２重量部）および結着剤
のポリフッ化ビニリデン粉末（１０重量部）をＮーメチ
ルピロリドン中で混合してペースト化し５０μｍのアル
ミニウム板（正極集電体）に片面が７０μｍになるよう
に両面塗布して得た。 【００１３】負極板は、活物質の人造黒鉛（平均粒径２
５μｍ、９０重量部）と結着剤のポリフッ化ビニリデン
粉末（１０重量部）とをＮーメチルピロリドン中で混合
してペースト化し、５０μｍの銅板（負極集電体）上に
片面厚さ６０μｍに両面塗布して得た。これら帯状の電
極と微多孔膜セパレータとを楕円状に巻回して電極群４
を形成した。 【００１４】前記電極群の電極端子を電池端子と接続し
た。そして、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネ
ートとジエチルカーボネートとを２：２：１の体積比で
混合した溶媒に六フッ化燐酸リチウムを１モル／リット
ル溶解させた電解液を注入後、二重巻締め方式により封
口した。 【００１５】上記実施例では正極活物質としてリチウム
マンガンスピネルを用いた場合を示したが、正極活物質
は基本的に限定されず、例えばリチウムコバルト複合酸
化物、二硫化チタン、二酸化マンガン、リチウムマンガ
ン複合酸化物、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデ
ンなど種々のものを用いてよい。また、負極活物質も基
本的に限定されず、たとえば純リチウム、リチウム合
金、黒鉛以外の炭素材料などを用いてもよい。 【００１６】さらに、電解質も基本的に限定されず、た
とえば有機溶媒として非プロトン溶媒であるエチレンカ
ーボネイトなどの環状エステル類およびテトラハイドロ
フラン，ジオキソランなどのエーテル類を単独もしくは
２種以上を混合した溶媒を用い、支持電解質に LiAs
F6 ，LiPF6 ，LiCF3 SO3 などを１種または混合して用
いてもよい。 【００１７】固体電解質としては、リチウムイオン導電
性で電気絶縁性のものであれば何を用いてもよい。例え
ば、ポリエチレンオキサイド等があげられる。 【００１８】 【発明の効果】本発明の角型電池は、外装加工工程の合
理化、気密性能の向上および信頼性能の向上などの点で
優れている。なお、金属板を片面のみコーティングする
場合は、たとえばステンレスケースを用いており、電池
を単セル使用する場合などのように外装加工が不要なと
きに行うとよい。 【００１９】
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の角型電池の一実施例を示した図。
【００２１】
【符号の説明】
１ 電池ケース
２ 電池ケース蓋板
３ 樹脂皮膜
４ 電極群
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】二重巻締め方式によって気密封口された角
形電池であって、電池ケースおよび電池ケース蓋は少な
くとも内面が樹脂皮膜でコーティングされた金属板を成
形して成るものであることを特徴とする角形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04569293A JP3427216B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 角形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04569293A JP3427216B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 角形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236750A JPH06236750A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3427216B2 true JP3427216B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=12726442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04569293A Expired - Lifetime JP3427216B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 角形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3427216B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010140715A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Kobe Steel Ltd | 二次電池用円形容器 |
| US9653714B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-05-16 | Gs Yuasa International Ltd. | Electric storage device and electric storage apparatus |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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