JP3430472B2 - リチウム電池集成体 - Google Patents
リチウム電池集成体Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水性リチウム蓄電
池に関し、特にリチウム蓄電池の外装に関する。
池に関し、特にリチウム蓄電池の外装に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム蓄電池は軽く、高密度エネルギ
ー源として電子工業による市場需要がある。リチウム蓄
電池のほとんどは、金属リチウムまたはリチウム合金と
して、または、より多くの場合、何らかの形のカーボン
に、あるいはリチウムイオンを内位添加できる化合物に
内位添加されている、リチウム元素を含む負電極すなわ
ち陽極を有する。前記リチウム蓄電池はまた、通常はカ
ルコゲナイド（ＩＶａ族元素、すなわち酸素、硫黄、セ
レン、テルル、ポロニウムとこれらより陽性の金属元素
との化合物）である、構造内にリチウムを取り入れるこ
とのできる正極作用成分としての物質を含む正電極すな
わち陰極も有し、さらにリチウムイオン伝導性の非水性
電解質、およびそれぞれが陽極および陰極に接触してい
る１対の電流コレクタを有する。前記リチウム蓄電池に
はまた、前記電極を互いに電気的に分離するための隔離
板がある。リチウム蓄電池は通常、大気による酸化およ
び大気湿度に敏感である。いいかえれば、リチウム蓄電
池の電気的効率を維持するには、リチウム蓄電池は大気
中の酸素、水分およびその他のリチウムイオンに有害な
腐食性化学物質から保護されなければならない。
ー源として電子工業による市場需要がある。リチウム蓄
電池のほとんどは、金属リチウムまたはリチウム合金と
して、または、より多くの場合、何らかの形のカーボン
に、あるいはリチウムイオンを内位添加できる化合物に
内位添加されている、リチウム元素を含む負電極すなわ
ち陽極を有する。前記リチウム蓄電池はまた、通常はカ
ルコゲナイド（ＩＶａ族元素、すなわち酸素、硫黄、セ
レン、テルル、ポロニウムとこれらより陽性の金属元素
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とのできる正極作用成分としての物質を含む正電極すな
わち陰極も有し、さらにリチウムイオン伝導性の非水性
電解質、およびそれぞれが陽極および陰極に接触してい
る１対の電流コレクタを有する。前記リチウム蓄電池に
はまた、前記電極を互いに電気的に分離するための隔離
板がある。リチウム蓄電池は通常、大気による酸化およ
び大気湿度に敏感である。いいかえれば、リチウム蓄電
池の電気的効率を維持するには、リチウム蓄電池は大気
中の酸素、水分およびその他のリチウムイオンに有害な
腐食性化学物質から保護されなければならない。
【０００３】リチウム蓄電池を酸化から保護するには、
例えば、金属容器内に前記蓄電池を納める、または硬質
金属製電流コレクタ板の間あるいはある例では金属箔電
流コレクタの間に前記蓄電池を挿入する、または前記蓄
電池の縁のまわりを絶縁物の枠で固くおさえ、よって前
記リチウム蓄電池を密封し大気による腐食から保護す
る、といったすでに知られた方法がある。
例えば、金属容器内に前記蓄電池を納める、または硬質
金属製電流コレクタ板の間あるいはある例では金属箔電
流コレクタの間に前記蓄電池を挿入する、または前記蓄
電池の縁のまわりを絶縁物の枠で固くおさえ、よって前
記リチウム蓄電池を密封し大気による腐食から保護す
る、といったすでに知られた方法がある。
【０００４】１９７８年５月３０日にエイ・エヌ・デイ
（Ａ．Ｎ．Ｄａｙ）等に発行された米国特許第４，０９
２，４６４号に、柔軟な高分子材の容器に密封された電
気化学的電池が記述されている。デイ等の電気化学的電
池は金属リチウム陽極およびクロム酸銀陰極を有し、そ
れぞれの電極はイオン伝導性高分子材の小袋に密封され
前記小袋から出現している端子を有している。前記密閉
された電極は高分子材ラミネートの袋の中におかれ、続
いて前記袋は非水性電解質で満たされる。前記端子には
前記高分子材ラミネートの袋と端子との間を封着させる
熱融着材の被膜がつけられている。リチウム蓄電池は、
柔軟な多層高分子材ラミネートにくるまれた薄膜ないし
平板蓄電池として作られることが多い。酸素および／ま
たは水分を通さない層からなる外装用ラミネート材で、
リチウム蓄電池を外装して酸化により生じる損傷から保
護するのに利用されているものがいくつか知られてい
る。例えば、１９９４年７月５日にアール・シー・レイ
ク（Ｒ．Ｃ．Ｌａｋｅ）に発行された米国特許第５，３
２６，６５２号および１９９７年６月７日にルーイ（Ｌ
ｏｕｉｅ）等に発行された米国特許第５，５９１，５４
０号に記述されている外装用ラミネート材である。平板
リチウム蓄電池は通常、前記電池を充電するためだけで
なく、電源としての使用時に蓄電池を接続するために
も、端子として用いられる２つの電気伝導性延長部を備
えている。上述の特許はいずれも前記蓄電池を外装して
いる外装用ラミネート材に前記端子を封着する方法に関
して詳細に教示していない。アール・エイ・オースチン
（Ｒ．Ａ．Ａｕｓｔｉｎ）等は、１９９１年３月５日に
発行された米国特許第４，９９７，７３２号で、リチウ
ム箔陽極、酸化バナジウム陰極およびこれらの間の高分
子電解質からなり、熱融着性高分子材の内層を有する水
分を通さない多層材の中に密封された複数の単蓄電池か
らなるリチウム蓄電池を記述している。オースチン等の
多層材には、別の熱可塑性高分子材、水分および酸素遮
断層としての金属箔、および外層高分子保護層がある。
前記多層ラミネートは互いに、また前記外装された蓄電
池の金属製電流コレクタ端子に、１回の作業で封着され
ることは明らかである。オースチン等は前記金属端子と
前記熱融着性内層との間の密着が必要なことに短く触れ
ているが、いかにして密着が達成されるかについての詳
細な説明はなされていない。前記高分子材ラミネートが
熱および圧力を加えることにより互いに恒久的に接合で
きることは知られているが、タブすなわち前記端子の金
属面と高分子材との間の接合は十分な気密性をもつとは
いいがたく、前記金属と積層プラスチックすなわち高分
子材ラミネートとの間を強固に密着させることができな
ければ、前記金属−高分子材界面で酸素および／または
水分が蓄電池外装から中に入ってしまう。
（Ａ．Ｎ．Ｄａｙ）等に発行された米国特許第４，０９
２，４６４号に、柔軟な高分子材の容器に密封された電
気化学的電池が記述されている。デイ等の電気化学的電
池は金属リチウム陽極およびクロム酸銀陰極を有し、そ
れぞれの電極はイオン伝導性高分子材の小袋に密封され
前記小袋から出現している端子を有している。前記密閉
された電極は高分子材ラミネートの袋の中におかれ、続
いて前記袋は非水性電解質で満たされる。前記端子には
前記高分子材ラミネートの袋と端子との間を封着させる
熱融着材の被膜がつけられている。リチウム蓄電池は、
柔軟な多層高分子材ラミネートにくるまれた薄膜ないし
平板蓄電池として作られることが多い。酸素および／ま
たは水分を通さない層からなる外装用ラミネート材で、
リチウム蓄電池を外装して酸化により生じる損傷から保
護するのに利用されているものがいくつか知られてい
る。例えば、１９９４年７月５日にアール・シー・レイ
ク（Ｒ．Ｃ．Ｌａｋｅ）に発行された米国特許第５，３
２６，６５２号および１９９７年６月７日にルーイ（Ｌ
ｏｕｉｅ）等に発行された米国特許第５，５９１，５４
０号に記述されている外装用ラミネート材である。平板
リチウム蓄電池は通常、前記電池を充電するためだけで
なく、電源としての使用時に蓄電池を接続するために
も、端子として用いられる２つの電気伝導性延長部を備
えている。上述の特許はいずれも前記蓄電池を外装して
いる外装用ラミネート材に前記端子を封着する方法に関
して詳細に教示していない。アール・エイ・オースチン
（Ｒ．Ａ．Ａｕｓｔｉｎ）等は、１９９１年３月５日に
発行された米国特許第４，９９７，７３２号で、リチウ
ム箔陽極、酸化バナジウム陰極およびこれらの間の高分
子電解質からなり、熱融着性高分子材の内層を有する水
分を通さない多層材の中に密封された複数の単蓄電池か
らなるリチウム蓄電池を記述している。オースチン等の
多層材には、別の熱可塑性高分子材、水分および酸素遮
断層としての金属箔、および外層高分子保護層がある。
前記多層ラミネートは互いに、また前記外装された蓄電
池の金属製電流コレクタ端子に、１回の作業で封着され
ることは明らかである。オースチン等は前記金属端子と
前記熱融着性内層との間の密着が必要なことに短く触れ
ているが、いかにして密着が達成されるかについての詳
細な説明はなされていない。前記高分子材ラミネートが
熱および圧力を加えることにより互いに恒久的に接合で
きることは知られているが、タブすなわち前記端子の金
属面と高分子材との間の接合は十分な気密性をもつとは
いいがたく、前記金属と積層プラスチックすなわち高分
子材ラミネートとの間を強固に密着させることができな
ければ、前記金属−高分子材界面で酸素および／または
水分が蓄電池外装から中に入ってしまう。
【０００５】リチウム蓄電池の従来の外装で生じるさら
なる欠陥は、保護層の間にある前記金属箔が金属端子す
なわちタブの１つあるいは両方と接触し、蓄電池内で電
気的短絡をおこすことである。このような欠陥は、熱融
着作業で高分子材層が薄くなる、または金属端子の鋭利
な縁が保護層に傷をつけ内部の金属箔に接触する、等の
事故により生じる。
なる欠陥は、保護層の間にある前記金属箔が金属端子す
なわちタブの１つあるいは両方と接触し、蓄電池内で電
気的短絡をおこすことである。このような欠陥は、熱融
着作業で高分子材層が薄くなる、または金属端子の鋭利
な縁が保護層に傷をつけ内部の金属箔に接触する、等の
事故により生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】リチウム蓄電池用高分
子外装材の封入性能において、上述の問題を克服するた
めの改善が求められている。特に、外装用ラミネート材
内部にある保護金属箔との不注意な接触による電池端子
の短絡を避ける方法の創案が求められている。
子外装材の封入性能において、上述の問題を克服するた
めの改善が求められている。特に、外装用ラミネート材
内部にある保護金属箔との不注意な接触による電池端子
の短絡を避ける方法の創案が求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】負極作用物質を含む陽
極、正極作用物質を含む陰極、リチウムイオン伝導性の
非水性電解質、それぞれが陽極および陰極と接触する第
１および第２の電流コレクタを有し、前記電流コレクタ
はさらに第１および第２の外延端子を有し、前記外延端
子のそれぞれは幅および１対の対向面並びに前記端子上
に被着された密着性の電気絶縁性帯状被膜を有する、平
板リチウム蓄電池を封入するための蓄電池集成体が見い
だされた。前記帯状被膜は外延端子の前記幅を覆い、前
記第１の電流コレクタと接触している陽極および前記第
２の電流コレクタと接触している陰極のそれぞれに隣接
している。前記平板リチウム蓄電池を封入する蓄電池集
成体は、少なくとも１枚の熱融着性絶縁性内層、高分子
材の外層、および前記熱融着性絶縁性内層と前記高分子
材の外層との間の金属箔を含む、多層ラミネート容器を
含む。前記多層ラミネート容器は少なくとも１対の向か
い合う未封止の縁を有し、封入される平板リチウム蓄電
池の、前記未封止の縁の間まで達している外延端子上の
前記密着性の電気絶縁性帯状被膜に、この向かい合う未
封止の縁を熱融着することができる。前記蓄電池集成体
はさらに薄い硬質高分子絶縁物板を含み、各硬質絶縁物
板は前記外延端子の幅より広い幅を有し、一部が前記帯
状被膜の末端に接して外延端子の前記面に接着され、前
記密着性の電気絶縁性帯状被膜の上に部分的に重なって
いる。前記硬質高分子絶縁物板は、前記帯状被膜と前記
多層ラミネート材の未封止の縁の１つとの間に達してい
る。前記多層ラミネート材の熱融着性絶縁性内層を、多
層ラミネート容器の前記未封止の縁に近接して、前記外
延蓄電池端子上の密着性の電気絶縁性帯状被膜のそれぞ
れに熱融着し、前記未封止の向かい合う縁を全て互いに
熱融着することにより前記蓄電池外装の封止が完成す
る。
極、正極作用物質を含む陰極、リチウムイオン伝導性の
非水性電解質、それぞれが陽極および陰極と接触する第
１および第２の電流コレクタを有し、前記電流コレクタ
はさらに第１および第２の外延端子を有し、前記外延端
子のそれぞれは幅および１対の対向面並びに前記端子上
に被着された密着性の電気絶縁性帯状被膜を有する、平
板リチウム蓄電池を封入するための蓄電池集成体が見い
だされた。前記帯状被膜は外延端子の前記幅を覆い、前
記第１の電流コレクタと接触している陽極および前記第
２の電流コレクタと接触している陰極のそれぞれに隣接
している。前記平板リチウム蓄電池を封入する蓄電池集
成体は、少なくとも１枚の熱融着性絶縁性内層、高分子
材の外層、および前記熱融着性絶縁性内層と前記高分子
材の外層との間の金属箔を含む、多層ラミネート容器を
含む。前記多層ラミネート容器は少なくとも１対の向か
い合う未封止の縁を有し、封入される平板リチウム蓄電
池の、前記未封止の縁の間まで達している外延端子上の
前記密着性の電気絶縁性帯状被膜に、この向かい合う未
封止の縁を熱融着することができる。前記蓄電池集成体
はさらに薄い硬質高分子絶縁物板を含み、各硬質絶縁物
板は前記外延端子の幅より広い幅を有し、一部が前記帯
状被膜の末端に接して外延端子の前記面に接着され、前
記密着性の電気絶縁性帯状被膜の上に部分的に重なって
いる。前記硬質高分子絶縁物板は、前記帯状被膜と前記
多層ラミネート材の未封止の縁の１つとの間に達してい
る。前記多層ラミネート材の熱融着性絶縁性内層を、多
層ラミネート容器の前記未封止の縁に近接して、前記外
延蓄電池端子上の密着性の電気絶縁性帯状被膜のそれぞ
れに熱融着し、前記未封止の向かい合う縁を全て互いに
熱融着することにより前記蓄電池外装の封止が完成す
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】平板リチウム蓄電池は高密度エネ
ルギー源と考えられ、多くの応用および用途を有する。
リチウム蓄電池の陽極は通常、負極作用剤およびその他
普通の電極部品として、リチウムイオンを内位添加する
ことのできる炭素化合物、あるいは同じ機能を果たすそ
の他の化合物を有している。負極作用成分が金属箔の形
状をした金属リチウムかまたはリチウムを含む合金の場
合もある。同様にリチウムイオン蓄電池の陰極は、通常
の陽極電極成分と混合した、リチウムイオンを構造内に
可逆的に取り入れることのできる化合物を含む。リチウ
ム蓄電池はまた、リチウムイオン伝導性の非水性電解質
も有する。平板リチウム蓄電池の前記基本的構成要素
は、陽極および陰極がそれぞれ金属製電流コレクタに接
触するように配置されるのが普通である。前記金属製電
流コレクタは、平板リチウム蓄電池を再充電するためだ
けでなく、前記蓄電池から供給されるエネルギーを利用
する装置と接続されるために設計された、一般に端子と
よばれる電気伝導性の外延部を有する。前記端子は時に
接続電極、リード、タブ、あるいは接続タブと称され、
本説明では電気端子、あるいは単に端子と称される。平
板リチウム蓄電池は四辺形の形状を有すると都合がよい
が、どのような形でもとることができる。四辺形という
言葉は本説明では少なくとも１つの辺が曲線である形状
を含めて用いられる。
ルギー源と考えられ、多くの応用および用途を有する。
リチウム蓄電池の陽極は通常、負極作用剤およびその他
普通の電極部品として、リチウムイオンを内位添加する
ことのできる炭素化合物、あるいは同じ機能を果たすそ
の他の化合物を有している。負極作用成分が金属箔の形
状をした金属リチウムかまたはリチウムを含む合金の場
合もある。同様にリチウムイオン蓄電池の陰極は、通常
の陽極電極成分と混合した、リチウムイオンを構造内に
可逆的に取り入れることのできる化合物を含む。リチウ
ム蓄電池はまた、リチウムイオン伝導性の非水性電解質
も有する。平板リチウム蓄電池の前記基本的構成要素
は、陽極および陰極がそれぞれ金属製電流コレクタに接
触するように配置されるのが普通である。前記金属製電
流コレクタは、平板リチウム蓄電池を再充電するためだ
けでなく、前記蓄電池から供給されるエネルギーを利用
する装置と接続されるために設計された、一般に端子と
よばれる電気伝導性の外延部を有する。前記端子は時に
接続電極、リード、タブ、あるいは接続タブと称され、
本説明では電気端子、あるいは単に端子と称される。平
板リチウム蓄電池は四辺形の形状を有すると都合がよい
が、どのような形でもとることができる。四辺形という
言葉は本説明では少なくとも１つの辺が曲線である形状
を含めて用いられる。
【０００９】リチウム蓄電池は大気による酸化および水
分に非常に敏感であり、通常何らかの形状の気密容器に
密閉されている。平板リチウム蓄電池は、柔軟な多層高
分子外装材の中に、望ましくは気密に封止されて、封入
されることが多い。上記で簡単に述べたように、平板リ
チウム蓄電池をくるみ、封入するための前記多層材は通
常数層の高分子ラミネート層からなるが、１枚またはそ
れ以上の前記高分子材層の表面に接着している有機およ
び無機物質層をさらに含むこともある。前記高分子材層
の積層順序は厳密なものではないが、平板リチウム蓄電
池に１番近い少なくとも１枚の高分子材層、すなわち最
内層が電気絶縁性の熱融着性高分子材であるのが普通で
ある。しかし、熱融着性絶縁性内層が１枚より多く前記
外装材に含まれていてもよい。絶縁性の熱融着性層とし
て最もよく用いられる高分子材の種類は高、中あるいは
低密度ポリエチレンおよびポリプロピレンであるが、他
にポリエチレンアクリル酸共重合体およびポリエチレン
メタクリル酸イオノマーのような化学的等価物あるいは
同様の化合物も用いられる。前記多層外装材はさらに金
属箔も含む。前記金属箔として最もよく用いられるのは
アルミニウム箔であるが、アルミニウム合金、銅、およ
び同様の加工が容易な金属を用いることもできる。前記
金属箔の機能は、酸素および水分を遮断すること、すな
わち酸化剤の遮断層としてはたらくことである。前記金
属層は高分子材層表面上に被着されるか、貼り合わされ
るか、あるいは押出成形され、よって遮蔽層となるだけ
でなく支持体にもなるのが普通である。機械的損傷から
の保護するか、ラベルをつけるか、あるいは識別マーク
を印刷する、等のために、蓄電池外装用の前記多層ラミ
ネート材の外部表面にさらに熱可塑性高分子材層を有す
ることが望ましい。薄層に貼り合わせることのできる熱
可塑性高分子材であればどれでも利用できる。内側の面
に前記金属箔をつける高分子材層は熱可塑性高分子材で
あることが最も多く、機械的保護の役割も同様に果た
す。従って、前記多層ラミネート材は少なくとも３枚の
層を含むが、３枚より多くの層を有することもある。
分に非常に敏感であり、通常何らかの形状の気密容器に
密閉されている。平板リチウム蓄電池は、柔軟な多層高
分子外装材の中に、望ましくは気密に封止されて、封入
されることが多い。上記で簡単に述べたように、平板リ
チウム蓄電池をくるみ、封入するための前記多層材は通
常数層の高分子ラミネート層からなるが、１枚またはそ
れ以上の前記高分子材層の表面に接着している有機およ
び無機物質層をさらに含むこともある。前記高分子材層
の積層順序は厳密なものではないが、平板リチウム蓄電
池に１番近い少なくとも１枚の高分子材層、すなわち最
内層が電気絶縁性の熱融着性高分子材であるのが普通で
ある。しかし、熱融着性絶縁性内層が１枚より多く前記
外装材に含まれていてもよい。絶縁性の熱融着性層とし
て最もよく用いられる高分子材の種類は高、中あるいは
低密度ポリエチレンおよびポリプロピレンであるが、他
にポリエチレンアクリル酸共重合体およびポリエチレン
メタクリル酸イオノマーのような化学的等価物あるいは
同様の化合物も用いられる。前記多層外装材はさらに金
属箔も含む。前記金属箔として最もよく用いられるのは
アルミニウム箔であるが、アルミニウム合金、銅、およ
び同様の加工が容易な金属を用いることもできる。前記
金属箔の機能は、酸素および水分を遮断すること、すな
わち酸化剤の遮断層としてはたらくことである。前記金
属層は高分子材層表面上に被着されるか、貼り合わされ
るか、あるいは押出成形され、よって遮蔽層となるだけ
でなく支持体にもなるのが普通である。機械的損傷から
の保護するか、ラベルをつけるか、あるいは識別マーク
を印刷する、等のために、蓄電池外装用の前記多層ラミ
ネート材の外部表面にさらに熱可塑性高分子材層を有す
ることが望ましい。薄層に貼り合わせることのできる熱
可塑性高分子材であればどれでも利用できる。内側の面
に前記金属箔をつける高分子材層は熱可塑性高分子材で
あることが最も多く、機械的保護の役割も同様に果た
す。従って、前記多層ラミネート材は少なくとも３枚の
層を含むが、３枚より多くの層を有することもある。
【００１０】前記外装容器を形成する多層ラミネート材
は、２枚の寸法の等しいラミネート材あるいは折り重ね
られた１枚の細長いラミネート材から構成される。平板
リチウム蓄電池用の前記多層ラミネート容器は、前記折
り重ねられた多層ラミネート材の１ないし２対の対応す
る縁、または前記同寸法のラミネート材の２ないし３対
の向かい合う縁を、既知の方法で熱融着することにより
通常得られる。上述のラミネート容器のいずれにおいて
も、多層ラミネート容器の少なくとも１対の向かい合う
縁が未封止のまま残される。リチウム蓄電池は上記で得
られた多層ラミネート容器内におかれ、２つの端子が１
対の未封止の向かい合う縁の間まで達しているか、ある
いは１つの端子が１対の未封止の向かい合う縁の間まで
達し、もう一方の端子が前記多層ラミネート容器の別の
１対の未封止の向かい合う縁の間まで達している。続い
て前記端子は前記多層ラミネート容器の未封止の縁に近
接して前記熱融着性絶縁性内層に、以下に述べる方法で
封着される。しかし、初めに前記端子の前記熱融着性絶
縁体内層への熱融着に着手し、次いで前記リチウム蓄電
池の完全な密閉のために残りの縁の熱融着にとりかかる
ことも可能である。上述の作業順序は便宜によってのみ
決められる。
は、２枚の寸法の等しいラミネート材あるいは折り重ね
られた１枚の細長いラミネート材から構成される。平板
リチウム蓄電池用の前記多層ラミネート容器は、前記折
り重ねられた多層ラミネート材の１ないし２対の対応す
る縁、または前記同寸法のラミネート材の２ないし３対
の向かい合う縁を、既知の方法で熱融着することにより
通常得られる。上述のラミネート容器のいずれにおいて
も、多層ラミネート容器の少なくとも１対の向かい合う
縁が未封止のまま残される。リチウム蓄電池は上記で得
られた多層ラミネート容器内におかれ、２つの端子が１
対の未封止の向かい合う縁の間まで達しているか、ある
いは１つの端子が１対の未封止の向かい合う縁の間まで
達し、もう一方の端子が前記多層ラミネート容器の別の
１対の未封止の向かい合う縁の間まで達している。続い
て前記端子は前記多層ラミネート容器の未封止の縁に近
接して前記熱融着性絶縁性内層に、以下に述べる方法で
封着される。しかし、初めに前記端子の前記熱融着性絶
縁体内層への熱融着に着手し、次いで前記リチウム蓄電
池の完全な密閉のために残りの縁の熱融着にとりかかる
ことも可能である。上述の作業順序は便宜によってのみ
決められる。
【００１１】多層容器内に満足のいくように密封された
平板リチウム蓄電池を得るためには、前記金属製電流コ
レクタ端子のそれぞれの面に密着性の電気絶縁性帯状被
膜を被覆すると有利であることがわかった。前記帯状被
膜は、熱融着が施されるときに前記絶縁性内層との接合
すなわち融着を生じさせるために相互作用できるだけで
なく、前記端子の金属表面とも強固に密着することが重
要である。前記密着性の帯状被膜は前記電流コレクタが
リチウムイオン蓄電池の陽極あるいは陰極と接触する領
域に近接して、前記端子の幅いっぱいにまた端子の両面
に施される。前記帯状被膜の長さすなわち奥行きは便宜
により決められるが、通常は端子幅より大きく、前記幅
の２ないし３倍にもなっていてよい。対金属密着性の、
熱融着性で電気絶縁性の帯状被膜として最も適した高分
子化合物は、エチレンメタクリル酸共重合体、ポリエチ
レンメタクリル酸イオノマーおよびポリエチレン、ある
いはその他の適当なポリエチレンまたはポリプロピレン
誘導体である。しかし、前記の対金属密着性で電気絶縁
性の化合物の化学的等価物で上記の化合物を置き換える
こともできる。
平板リチウム蓄電池を得るためには、前記金属製電流コ
レクタ端子のそれぞれの面に密着性の電気絶縁性帯状被
膜を被覆すると有利であることがわかった。前記帯状被
膜は、熱融着が施されるときに前記絶縁性内層との接合
すなわち融着を生じさせるために相互作用できるだけで
なく、前記端子の金属表面とも強固に密着することが重
要である。前記密着性の帯状被膜は前記電流コレクタが
リチウムイオン蓄電池の陽極あるいは陰極と接触する領
域に近接して、前記端子の幅いっぱいにまた端子の両面
に施される。前記帯状被膜の長さすなわち奥行きは便宜
により決められるが、通常は端子幅より大きく、前記幅
の２ないし３倍にもなっていてよい。対金属密着性の、
熱融着性で電気絶縁性の帯状被膜として最も適した高分
子化合物は、エチレンメタクリル酸共重合体、ポリエチ
レンメタクリル酸イオノマーおよびポリエチレン、ある
いはその他の適当なポリエチレンまたはポリプロピレン
誘導体である。しかし、前記の対金属密着性で電気絶縁
性の化合物の化学的等価物で上記の化合物を置き換える
こともできる。
【００１２】熱融着作業温度は前記密着性の電気絶縁性
帯状被膜およびこれに接合するように考えられてある前
記絶縁性高分子材層のそれぞれの融点に依存するが、９
０ないし１４０℃の範囲であれば都合がよい。いいかえ
れば、前記多層ラミネート容器の電気絶縁性内層の融点
および電池端子の前記被膜を形成する高分子化合物の融
点は、１３５℃より低いことが望ましいが、少なくとも
前記熱融着温度よりは低くなければならない。
帯状被膜およびこれに接合するように考えられてある前
記絶縁性高分子材層のそれぞれの融点に依存するが、９
０ないし１４０℃の範囲であれば都合がよい。いいかえ
れば、前記多層ラミネート容器の電気絶縁性内層の融点
および電池端子の前記被膜を形成する高分子化合物の融
点は、１３５℃より低いことが望ましいが、少なくとも
前記熱融着温度よりは低くなければならない。
【００１３】平板リチウム蓄電池の前記電流コレクタは
通常、金属の薄板または箔、あるいは金属の網または格
子である。電気伝導性高分子材層が使われる例もある。
電流コレクタの目的は、比較的広い高電気伝導性の表面
で前記電極材と接触することである。この問題の解決策
はすでに知られている。前記帯状被膜は、後に前記電流
コレクタに溶接される細長い金属片に施されるか、ある
いは前記電流コレクタがコレクタから外延する同じ金属
の細長い片を有し、帯状被膜はこの細長い金属辺に施さ
れる。金属製電流コレクタは通常、銅、ニッケル、アル
ミニウム、および銅合金、ニッケル合金およびアルミニ
ウム合金、並びにステンレス鋼で作られる。前記電気端
子は、銅、ニッケル、アルミニウム、およびこれらの合
金片であることが最も多い。前記端子がステンレス鋼の
例もある。
通常、金属の薄板または箔、あるいは金属の網または格
子である。電気伝導性高分子材層が使われる例もある。
電流コレクタの目的は、比較的広い高電気伝導性の表面
で前記電極材と接触することである。この問題の解決策
はすでに知られている。前記帯状被膜は、後に前記電流
コレクタに溶接される細長い金属片に施されるか、ある
いは前記電流コレクタがコレクタから外延する同じ金属
の細長い片を有し、帯状被膜はこの細長い金属辺に施さ
れる。金属製電流コレクタは通常、銅、ニッケル、アル
ミニウム、および銅合金、ニッケル合金およびアルミニ
ウム合金、並びにステンレス鋼で作られる。前記電気端
子は、銅、ニッケル、アルミニウム、およびこれらの合
金片であることが最も多い。前記端子がステンレス鋼の
例もある。
【００１４】前記端子の幅より大きい幅と、前記密着性
の電気絶縁性帯状被膜の長さよりは短い使いやすい長さ
を有する、１枚の硬質で電気絶縁性の高分子材すなわち
プラスチックの薄板が、前記硬質電気絶縁性プラスチッ
ク薄板の一部は前記金属面には接着されずに前記帯状被
膜の前記電極から遠い方の端に上から重なり、よって密
着性の電気絶縁性帯状被膜に上から重なるように、各端
子のそれぞれの面の帯状被膜に接して端子の金属面に接
着される。上記の配置の概略を図１ａに示す。これは金
属端子片１０の１つの面の上面である。金属端子片１０
に接合された、蓄電池電極すなわち陽極または陰極１４
と接触している電流コレクタ１２の断片が示されてい
る。端子片１０は、電流コレクタ１２の外延であるか、
あるいは継目１６での電流コレクタへの溶接を選択して
もよい。溶接継目１６は、前記端子および前記電流コレ
クタが単一のものではないときにのみ必要となることに
注意が必要である。陽極または陰極１４、あるいは前記
被選択性の溶接継目１６に接して、破線で示される末端
２４を有する、密着性の電気絶縁性帯状被膜１８があ
る。硬質高分子電気絶縁物薄板２０が密着性の電気絶縁
性帯状被膜１８に部分的に上から重なっている。帯状被
膜末端２４と硬質高分子電気絶縁物薄板端２２との間に
わたる、硬質高分子電気絶縁物薄板２０の帯状被膜１８
に上から重なっている部分が示される。硬質高分子電気
絶縁物薄板２０の第１の部分は、通常の方法で前記金属
端子片１０に接着される。前記硬質電気絶縁物薄板は、
市場で“カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）”（商標）として知
られ、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社で製造されているポ
リイミド化合物で作られることが望ましい。テフロン
（ＰＴＦＥ）、硬質ポリエステル、ナイロン、高密度ポ
リプロピレン、ポリ弗化ビニリデン、およびポリエーテ
ルケトン、ポリビニリデン共重合体のようなその他の高
融点高分子材または共重合体で前記ポリイミド化合物を
置き換えることもできる。ワニスをかけたかあるいは高
分子材で被覆した堅い小さな紙を前記硬質絶縁物薄板と
して利用している例もある。硬質絶縁物薄板として用い
られる高分子材は融点が１４５℃より高く、いかなる場
合でも、前記熱融着作業温度より少なくとも１０℃はう
わまわっていることが望ましい。
の電気絶縁性帯状被膜の長さよりは短い使いやすい長さ
を有する、１枚の硬質で電気絶縁性の高分子材すなわち
プラスチックの薄板が、前記硬質電気絶縁性プラスチッ
ク薄板の一部は前記金属面には接着されずに前記帯状被
膜の前記電極から遠い方の端に上から重なり、よって密
着性の電気絶縁性帯状被膜に上から重なるように、各端
子のそれぞれの面の帯状被膜に接して端子の金属面に接
着される。上記の配置の概略を図１ａに示す。これは金
属端子片１０の１つの面の上面である。金属端子片１０
に接合された、蓄電池電極すなわち陽極または陰極１４
と接触している電流コレクタ１２の断片が示されてい
る。端子片１０は、電流コレクタ１２の外延であるか、
あるいは継目１６での電流コレクタへの溶接を選択して
もよい。溶接継目１６は、前記端子および前記電流コレ
クタが単一のものではないときにのみ必要となることに
注意が必要である。陽極または陰極１４、あるいは前記
被選択性の溶接継目１６に接して、破線で示される末端
２４を有する、密着性の電気絶縁性帯状被膜１８があ
る。硬質高分子電気絶縁物薄板２０が密着性の電気絶縁
性帯状被膜１８に部分的に上から重なっている。帯状被
膜末端２４と硬質高分子電気絶縁物薄板端２２との間に
わたる、硬質高分子電気絶縁物薄板２０の帯状被膜１８
に上から重なっている部分が示される。硬質高分子電気
絶縁物薄板２０の第１の部分は、通常の方法で前記金属
端子片１０に接着される。前記硬質電気絶縁物薄板は、
市場で“カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）”（商標）として知
られ、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社で製造されているポ
リイミド化合物で作られることが望ましい。テフロン
（ＰＴＦＥ）、硬質ポリエステル、ナイロン、高密度ポ
リプロピレン、ポリ弗化ビニリデン、およびポリエーテ
ルケトン、ポリビニリデン共重合体のようなその他の高
融点高分子材または共重合体で前記ポリイミド化合物を
置き換えることもできる。ワニスをかけたかあるいは高
分子材で被覆した堅い小さな紙を前記硬質絶縁物薄板と
して利用している例もある。硬質絶縁物薄板として用い
られる高分子材は融点が１４５℃より高く、いかなる場
合でも、前記熱融着作業温度より少なくとも１０℃はう
わまわっていることが望ましい。
【００１５】前記密着性の電気絶縁性帯状被膜は通常の
被膜形成方法あるいは押出成形により得られる。多層ラ
ミネート材の中に平板リチウム蓄電池を入れる前に、前
記端子片に被膜がつけられる。前記帯状被膜の形成に続
いて、前記硬質絶縁物薄板を前記端子片に接着する。
被膜形成方法あるいは押出成形により得られる。多層ラ
ミネート材の中に平板リチウム蓄電池を入れる前に、前
記端子片に被膜がつけられる。前記帯状被膜の形成に続
いて、前記硬質絶縁物薄板を前記端子片に接着する。
【００１６】リチウムイオン蓄電池を封入する前記多層
ラミネート材の通常は最内層である熱融着性高分子絶縁
物層は、前記密着性の電気絶縁性帯状被膜の前記電極
（すなわち陽極または陰極）に隣接する端と前記硬質高
分子絶縁物薄板の前記重なり部分との間の連続溶接封止
部で帯状被膜に封着される。図１ｂは、金属端子片１０
の１つの面の側面の概略図であり、溶接封止部２８で密
着性帯状被膜１８に封着されている、熱融着性高分子絶
縁性内層２６の一部を示している。前記熱融着性絶縁性
層が前記溶接封止部の先に伸びる長さは便宜によって決
められるが、前記熱融着性層を前記密着性の電気絶縁性
帯状被膜に封着している溶接封止部２８は多層ラミネー
ト材の未封止縁３２に近接して設けられることに注意が
必要である。多層ラミネート材３０に含まれるその他の
絶縁性層および保護層の一部は省略されているが、前記
その他の層の全てが未封止縁３２まで伸びていることは
当然である。前記その他の層は、溶接封止形成部２８を
明瞭に示すだけのために、全長にわたっては図１ｂに示
されていない。さらに、熱融着性絶縁性内層２６を含む
多層ラミネート材３０は前記リチウム蓄電池の残り部分
を封入するために反対方向にも広がっていることにも注
意が必要である。硬質絶縁性高分子材薄板２０の前記重
なり部は密着性の帯状絶縁性被覆１８と熱融着性高分子
層材２６との間にあることが示されている。図１ａと同
じ要素は同じ数字で表されている。
ラミネート材の通常は最内層である熱融着性高分子絶縁
物層は、前記密着性の電気絶縁性帯状被膜の前記電極
（すなわち陽極または陰極）に隣接する端と前記硬質高
分子絶縁物薄板の前記重なり部分との間の連続溶接封止
部で帯状被膜に封着される。図１ｂは、金属端子片１０
の１つの面の側面の概略図であり、溶接封止部２８で密
着性帯状被膜１８に封着されている、熱融着性高分子絶
縁性内層２６の一部を示している。前記熱融着性絶縁性
層が前記溶接封止部の先に伸びる長さは便宜によって決
められるが、前記熱融着性層を前記密着性の電気絶縁性
帯状被膜に封着している溶接封止部２８は多層ラミネー
ト材の未封止縁３２に近接して設けられることに注意が
必要である。多層ラミネート材３０に含まれるその他の
絶縁性層および保護層の一部は省略されているが、前記
その他の層の全てが未封止縁３２まで伸びていることは
当然である。前記その他の層は、溶接封止形成部２８を
明瞭に示すだけのために、全長にわたっては図１ｂに示
されていない。さらに、熱融着性絶縁性内層２６を含む
多層ラミネート材３０は前記リチウム蓄電池の残り部分
を封入するために反対方向にも広がっていることにも注
意が必要である。硬質絶縁性高分子材薄板２０の前記重
なり部は密着性の帯状絶縁性被覆１８と熱融着性高分子
層材２６との間にあることが示されている。図１ａと同
じ要素は同じ数字で表されている。
【００１７】完全に外装され密封された平板リチウム蓄
電池を得るために、多層ラミネート容器の前記未封止の
向かい合う縁が全て互いに封着される。この最終封止作
業は前記熱融着性層が前記端子につけられた帯状被膜に
封着されるのと同時に、あるいは前記封着に引き続いて
行われる。前記外装され密封されたリチウム蓄電池から
伸びる蓄電池端子の長さは便宜によって決められる。
電池を得るために、多層ラミネート容器の前記未封止の
向かい合う縁が全て互いに封着される。この最終封止作
業は前記熱融着性層が前記端子につけられた帯状被膜に
封着されるのと同時に、あるいは前記封着に引き続いて
行われる。前記外装され密封されたリチウム蓄電池から
伸びる蓄電池端子の長さは便宜によって決められる。
【００１８】金属端子片の１つの面に接着された硬質高
分子絶縁物薄板は、端子幅より外側に広がる側端で端子
片のもう一方の面上の硬質高分子材薄板と接合され、よ
って硬質高分子絶縁物のスリーブを形成する。
分子絶縁物薄板は、端子幅より外側に広がる側端で端子
片のもう一方の面上の硬質高分子材薄板と接合され、よ
って硬質高分子絶縁物のスリーブを形成する。
【００１９】
【実施例】厚さ１２５μｍ、幅７ｍｍのニッケル片の両
面に、ポリエチレンメタクリレートを通常の方法で長さ
２１ｍｍの帯状に被覆した。長さ１０ｍｍ，幅８ｍｍの
“カプトン”（デュポン社で作られているポリイミド）
薄板を、前記１０ｍｍ長の“カプトン”薄板の約半分が
前記帯状ポリエチレンメタクリレートに上から重なるよ
うに、帯状ポリエチレンメタクリレート被膜の一端に近
接して、前記ニッケル片の両面に接着した。続いて前記
ニッケル片を、両面に“カプトン”シートがついている
端に対向する端で、通常のリチウム蓄電池混合陽極剤を
含む厚さ１５０μｍのグラファイト層をつけた銅薄板に
溶接した。リチウムイオンを含む固体高分子電解質層を
前記陽極層の上面においた。正極作用材としてリチオ化
酸化コバルトを含む陰極層を、厚さ１５０μｍ、幅７ｍ
ｍのアルミニウム薄板に塗布し、同様の帯状ポリエチレ
ンメタクリレート被膜を有し“カプトン”薄板が同様に
接着されている、厚さ１４０μｍのアルミニウム片を前
記混合陰極剤がついたアルミニウム薄板に溶接した。大
きさが１１０ｍｍ×１２０ｍｍで、グラファイトを含む
陽極とリチウムイオンを含む固体高分子電解質とリチオ
化酸化コバルトをつけた陰極とが同じ大きさの銅および
アルミニウム薄板にサンドイッチされ、上述したように
ニッケルおよびアルミニウム端子を有し、それぞれの端
子には両面に帯状ポリエチレンメタクリレート被膜およ
び部分的に重なる硬質カプトン薄板がついている、平板
リチウム蓄電池を組み立てた。続いて前記平板リチウム
蓄電池を、折り重ね多層高分子ラミネート材の中に入れ
た。この折り重ね多層高分子ラミネート材は、１対の向
かい合う平行する縁が先に熱融着されて、２辺が閉じら
れた容器になっている。２つのリチウム蓄電池端子はそ
れぞれ、前記多層ラミネート容器の対向する辺にある未
封止縁のそれぞれの対の間まで達するようにした。前記
多層ラミネート材は、中密度ポリエチレン絶縁物内層
と、高密度ポリエチレン外層と、アルミニウム遮断層が
前記中密度および高密度ポリエチレン層の間になるよう
に前記高密度ポリエチレン外層の内側になる面に被着さ
れたアルミニウム箔で構成した。各ポリエチレン層の厚
さはほぼ２５μｍであった。続いて、前記多層ポリエチ
レンラミネート材の内側に面している層の前記未封止縁
に近い適当な部分を、前記端子につけられた帯状ポリエ
チレンメタクリレート被膜の露出部分、すなわち“カプ
トン”が重なっていない部分に、通常の方法により熱融
着した。前記平板リチウム蓄電池を入れている多層ラミ
ネート容器の対向する辺にある前記未封止の縁も互いに
封着した。こうして、多層ポリエチレンラミネートシー
トで外装され密封された平板リチウム蓄電池を得た。
面に、ポリエチレンメタクリレートを通常の方法で長さ
２１ｍｍの帯状に被覆した。長さ１０ｍｍ，幅８ｍｍの
“カプトン”（デュポン社で作られているポリイミド）
薄板を、前記１０ｍｍ長の“カプトン”薄板の約半分が
前記帯状ポリエチレンメタクリレートに上から重なるよ
うに、帯状ポリエチレンメタクリレート被膜の一端に近
接して、前記ニッケル片の両面に接着した。続いて前記
ニッケル片を、両面に“カプトン”シートがついている
端に対向する端で、通常のリチウム蓄電池混合陽極剤を
含む厚さ１５０μｍのグラファイト層をつけた銅薄板に
溶接した。リチウムイオンを含む固体高分子電解質層を
前記陽極層の上面においた。正極作用材としてリチオ化
酸化コバルトを含む陰極層を、厚さ１５０μｍ、幅７ｍ
ｍのアルミニウム薄板に塗布し、同様の帯状ポリエチレ
ンメタクリレート被膜を有し“カプトン”薄板が同様に
接着されている、厚さ１４０μｍのアルミニウム片を前
記混合陰極剤がついたアルミニウム薄板に溶接した。大
きさが１１０ｍｍ×１２０ｍｍで、グラファイトを含む
陽極とリチウムイオンを含む固体高分子電解質とリチオ
化酸化コバルトをつけた陰極とが同じ大きさの銅および
アルミニウム薄板にサンドイッチされ、上述したように
ニッケルおよびアルミニウム端子を有し、それぞれの端
子には両面に帯状ポリエチレンメタクリレート被膜およ
び部分的に重なる硬質カプトン薄板がついている、平板
リチウム蓄電池を組み立てた。続いて前記平板リチウム
蓄電池を、折り重ね多層高分子ラミネート材の中に入れ
た。この折り重ね多層高分子ラミネート材は、１対の向
かい合う平行する縁が先に熱融着されて、２辺が閉じら
れた容器になっている。２つのリチウム蓄電池端子はそ
れぞれ、前記多層ラミネート容器の対向する辺にある未
封止縁のそれぞれの対の間まで達するようにした。前記
多層ラミネート材は、中密度ポリエチレン絶縁物内層
と、高密度ポリエチレン外層と、アルミニウム遮断層が
前記中密度および高密度ポリエチレン層の間になるよう
に前記高密度ポリエチレン外層の内側になる面に被着さ
れたアルミニウム箔で構成した。各ポリエチレン層の厚
さはほぼ２５μｍであった。続いて、前記多層ポリエチ
レンラミネート材の内側に面している層の前記未封止縁
に近い適当な部分を、前記端子につけられた帯状ポリエ
チレンメタクリレート被膜の露出部分、すなわち“カプ
トン”が重なっていない部分に、通常の方法により熱融
着した。前記平板リチウム蓄電池を入れている多層ラミ
ネート容器の対向する辺にある前記未封止の縁も互いに
封着した。こうして、多層ポリエチレンラミネートシー
トで外装され密封された平板リチウム蓄電池を得た。
【００２０】１個の電気化学的単蓄電池からなる平板リ
チウム蓄電池の外装および密封に関する上記の説明は、
積層リチウム蓄電池の外装に応用するために拡張でき
る。前記積層蓄電池は一般に、並列または直列に接続さ
れた、数個のリチウム単蓄電池から構成される。すなわ
ち板面に電極がつけられた１対の単一薄板電流コレクタ
の間に並列配置で数個のリチウム単蓄電池があり、この
リチウム単蓄電池列が重ねられて、電気端子が２つしか
ない１個の積層蓄電池が作られる。前記電極間にリチウ
ムイオンを含む固体高分子電解質を有する前記重ねられ
た電極列、すなわちいくつかの端子を有する多重単蓄電
池構成は外装され、前記端子は上記で詳細に説明した方
法と全く同様の方法で前記熱融着性ラミネート層に熱融
着される。
チウム蓄電池の外装および密封に関する上記の説明は、
積層リチウム蓄電池の外装に応用するために拡張でき
る。前記積層蓄電池は一般に、並列または直列に接続さ
れた、数個のリチウム単蓄電池から構成される。すなわ
ち板面に電極がつけられた１対の単一薄板電流コレクタ
の間に並列配置で数個のリチウム単蓄電池があり、この
リチウム単蓄電池列が重ねられて、電気端子が２つしか
ない１個の積層蓄電池が作られる。前記電極間にリチウ
ムイオンを含む固体高分子電解質を有する前記重ねられ
た電極列、すなわちいくつかの端子を有する多重単蓄電
池構成は外装され、前記端子は上記で詳細に説明した方
法と全く同様の方法で前記熱融着性ラミネート層に熱融
着される。
【００２１】本発明を望ましい実施の形態を参照して説
明したが、当業者には容易に理解できるように、本発明
の精神および範囲に反することなく、変形および変更が
なされうることは当然である。そのような変形および変
更は本発明および特許請求の範囲の請求項および範囲内
にあると見なされる。
明したが、当業者には容易に理解できるように、本発明
の精神および範囲に反することなく、変形および変更が
なされうることは当然である。そのような変形および変
更は本発明および特許請求の範囲の請求項および範囲内
にあると見なされる。
【図１】ａは本発明に従う電流コレクタの外延端子の１
つの面の上面を示す略図、またｂは外延蓄電池端子の１
つの面にある密着性の電気絶縁性帯状被膜に熱融着され
た多層ラミネートの側断面を示す略図
つの面の上面を示す略図、またｂは外延蓄電池端子の１
つの面にある密着性の電気絶縁性帯状被膜に熱融着され
た多層ラミネートの側断面を示す略図
１０ 金属端子板
１２ 電流コレクタ
１４ 陽極（または陰極）
１６ 溶接継目
１８ 密着性の電気絶縁性帯状被膜
２０ 硬質高分子絶縁物薄板
２２ 硬質高分子絶縁物薄板端
２４ 帯状被膜末端
２６ 熱融着性高分子絶縁物内層
２８ 溶接封止部
３０ 多層ラミネート材
３２ 多層ラミネート材の未封止縁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジェイムズ ケー ジャコブス
カナダ国 オンタリオ州 トロント ア
ルバニー アヴェニュー 69
(56)参考文献 特開 平９−265967（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 2/02 - 2/08
H01M 2/36 - 2/40
Claims (14)
- 【請求項１】 電池集成体において： ｉ） 負極作用物質を含む陽極と、正極作用物質を含む
陰極と、リチウムイオン伝導性の非水性電解質と、前記
陽極および陰極にそれぞれ接触する第１および第２の電
流コレクタとを有して成る平板リチウム蓄電池であっ
て、前記第１および前記第２の電流コレクタはそれぞれ
第１および第２の外延端子を有し、前記第１および第２
の外延端子のそれぞれは幅および１対の対向する面を有
し、前記第１および第２の外延端子のそれぞれは前記対
向する面のそれぞれに前記外延端子の前記幅を覆う密着
性の電気絶縁性帯状被膜を有し、前記第１の外延端子の
密着性の電気絶縁性帯状被膜は前記第１の電流コレクタ
に接触する前記陽極に隣接して位置し、前記第２の外延
端子の密着性の電気絶縁性帯状被膜は前記第２の電流コ
レクタに接触する前記陰極に隣接して位置し、前記各々
の密着性の電気絶縁性帯状被膜は末端を有する、平板リ
チウム蓄電池； ｉｉ） 前記密着性の電気絶縁性帯状被膜に熱融着可能
な少なくとも１枚の熱融着性絶縁性内層と、高分子材外
層と、前記熱融着性絶縁性内層と前記高分子材外層との
間に配される金属箔とを有して成る多層ラミネート材か
ら成る、前記平板リチウム蓄電池を囲む容器であって、
該容器は少なくとも１対の封止されていない向かい合う
縁と少なくとも１対の封止された向かい合う縁を有し、
前記外延端子は前記少なくとも１対の封止されていない
向かい合う縁の間に延在する、多層ラミネート材から成
る容器；および ｉｉｉ） 前記外延端子の前記幅を上回る幅を有すると
共に、前記密着性の電気絶縁性帯状被膜の前記末端に隣
接して前記外延端子の前記面に接着された第１の部分
と、前記密着性の電気絶縁性帯状被膜の前記末端に上か
ら重なる第２の部分とを備え、前記多層ラミネート材か
ら成る容器の前記少なくとも１つの封止されていない縁
と前記密着性の電気絶縁性帯状被膜との間に延在可能で
ある硬質高分子絶縁物薄板、 を有してなる電池集成体。 - 【請求項２】 前記外延端子の前記対向する面の１つに
接着された前記第１の部分を有する前記硬質高分子絶縁
物薄板が前記外延端子のもう一方の対向面に接着された
前記硬質高分子絶縁物薄板に接合され、それによって前
記多層ラミネート材から成る容器の前記少なくとも１対
の封止されていない向かい合う縁と前記外延端子の前記
対向する面のそれぞれの前記密着性の電気絶縁性帯状被
膜との間に延在可能な硬質高分子絶縁物のスリーブが形
成されることを特徴とする請求項１記載の電池集成体。 - 【請求項３】 前記第１および第２の電流コレクタが
銅、ニッケル、アルミニウムおよびこれらの合金並びに
ステンレス鋼からなる群から選ばれる金属から作られて
いることを特徴とする請求項１記載の電池集成体。 - 【請求項４】 前記第１および第２の電流コレクタの前
記第１および第２の外延端子が銅、ニッケル、アルミニ
ウムおよびこれらの合金からなる群から選ばれる金属で
作られていることを特徴とする請求項１記載の電池集成
体。 - 【請求項５】 前記密着性の電気絶縁性帯状被膜がエチ
レンメタクリル酸共重合体、ポリエチレンメタクリル酸
イオノマーおよびポリエチレンからなる群から選ばれる
化合物で作られていることを特徴とする請求項１記載の
電池集成体。 - 【請求項６】 前記少なくとも１枚の熱融着性絶縁性内
層がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンメタ
クリル酸イオノマーおよびポリエチレンアクリル酸共重
合体からなる群から選ばれる高分子材の薄いシートであ
ることを特徴とする請求項１記載の電池集成体。 - 【請求項７】 前記硬質高分子絶縁物薄板がポリイミ
ド、ポリエーテルケトン、ＰＴＦＥ、ナイロン、ポリエ
ステル、ポリ弗化ビニリデンおよびポリビニリデン共重
合体からなる群から選ばれる化合物で作られていること
を特徴とする請求項１記載の電池集成体。 - 【請求項８】 前記熱融着性絶縁性内層と前記高分子材
外層との間にある前記金属箔がアルミニウムであること
を特徴とする請求項１記載の電池集成体。 - 【請求項９】 前記多層ラミネート材から成る容器が３
対の封止された向かい合う縁と１対の封止されていない
向かい合う縁を有する四辺形であることを特徴とする請
求項１記載の電池集成体。 - 【請求項１０】 前記多層ラミネート材から成る容器が
平行な辺を有する細長い多層ラミネート材を折り重ね２
対の対向する平行な辺を封止することにより形成され、
それによって閉じられた３辺と１対の封止されていない
向かい合う縁を有する１辺を有することを特徴とする請
求項１記載の電池集成体。 - 【請求項１１】 前記多層ラミネート材から成る容器が
２対の封止された対向する辺と２対の封止されていない
対向する辺を有する四辺形であることを特徴とする請求
項１記載の電池集成体。 - 【請求項１２】 前記多層ラミネート材から成る容器が
平行する縁を有する細長い多層ラミネート材を折り重ね
１対の向かい合う平行な縁を封止することにより形成さ
れ、それによって閉じられた２辺と２対の封止されてい
ない向かい合う縁を有することを特徴とする請求項１記
載の電池集成体。 - 【請求項１３】 前記熱融着性絶縁性内層の前記密着性
の電気絶縁性帯状被膜への熱融着温度が前記硬質高分子
絶縁物薄板の融点より低いことを特徴とする請求項１記
載の電池集成体。 - 【請求項１４】 電池集成体における少なくとも１つの
平板リチウム蓄電池であって、負極作用物質を含む陽極
と、正極作用物質を含む陰極と、リチウムイオン伝導性
の非水性電解質と、前記陽極および前記陰極にそれぞれ
接触する第１および第２の電流コレクタとを有し、前記
第１および第２の電流コレクタはそれぞれ第１および第
２の外延端子を有し、該第１および第２の外延端子のそ
れぞれは幅および１対の対向する面を有している平板リ
チウム蓄電池を外装する方法において： ｉ） 前記第１の電流コレクタに接触する前記陽極およ
び前記第２の電流コレクタに接触する前記陰極にそれぞ
れ隣接する前記第１および第２の外延端子の各々の前記
各対向する面に、密着性の電気絶縁性高分子化合物の帯
状被膜を被覆する工程であって、該被覆は対応する前記
外延端子の前記幅にわたって広がると共に末端を有する
ものである、密着性の電気絶縁性高分子化合物の帯状被
膜を被覆する工程； ｉｉ） 前記外延端子の前記幅を上回る幅を有する硬質
高分子絶縁物薄板の第１の部分を前記密着性の電気絶縁
性帯状被膜の前記末端に隣接する前記各外延端子の前記
各対向する面に接着する工程であって、それによって前
記硬質高分子絶縁物薄板の第２の部分が前記密着性の電
気絶縁性帯状被膜の前記末端の上に重なるようにする、
接着する工程； ｉｉｉ） 少なくとも１枚の熱融着性絶縁性内層と、高
分子材外層と、前記熱融着性絶縁性内層と前記高分子材
外層との間に配される金属箔とを有してなる多層ラミネ
ート材から成る、少なくとも１対の封止されていない向
かい合う縁を有する容器の中に、前記平板リチウム蓄電
池を、該平板リチウム蓄電池の前記外延端子が前記少な
くとも１対の封止されていない向かい合う縁の間に延在
するように入れる工程： ｉｖ） 前記少なくとも１枚の熱融着性絶縁性内層を前
記密着性の電気絶縁性帯状被膜に熱融着し、それによっ
て前記多層ラミネート材から成る容器の前記少なくとも
１つの封止されていない縁に近接して熱融着接合部を得
る工程であって、その際に前記硬質高分子絶縁物薄板の
前記重なる部分が前記密着性の電気的絶縁性帯状被膜と
前記多層ラミネート材から成る容器の前記少なくとも１
つの封止されていない縁との間で前記熱融着接合部に近
接して広がるように該熱融着接合部を得る工程；および ｖ） 前記封止されていない向かい合う縁同士を互いに
封着し、それによって前記平板リチウム蓄電池を前記多
層ラミネート材から成る容器内に完全に封入する工程、 を含むことを特徴とする方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/032,780 US6080508A (en) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Packaging assembly for a lithium battery |
| US032780 | 1998-03-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=21866760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06036999A Expired - Fee Related JP3430472B2 (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-08 | リチウム電池集成体 |
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|---|---|
| US (1) | US6080508A (ja) |
| JP (1) | JP3430472B2 (ja) |
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| WO2000021614A1 (en) * | 1998-10-14 | 2000-04-20 | Williams Fire & Hazard Control, Inc. | Portable wall-attachable fire fighting apparatus and method |
| JP4126711B2 (ja) * | 1998-10-23 | 2008-07-30 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池 |
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