JP3630970B2 - パック電池 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池と、この二次電池の過充放電を防止する回路基板とを内蔵したパック電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯用通信機器や携帯用パソコン等の電子機器の電源として、小型で高容量のリチウムイオン二次電池を内蔵したパック電池が注目されている。
【0003】
このリチウムイオン二次電池は、リチウムイオンを保持する炭素材料を負極とし、LiCIO4、LiAsF6、LiPF6等のリチウム塩を溶解した有機溶媒 を電解液として使用した電池である。特に、LiPF6を溶解した有機溶媒を電 解液として用いたリチウムイオン二次電池は、導電性や安全性の面から見て非常に優れたものである。
【0004】
一方、リチウムイオン二次電池を内蔵したパック電池は、過充放電による電池の内圧上昇及び電池劣化を防止するために、過充放電を防止する回路基板を備えている。
【0005】
こうしたリチウムイオン二次電池を内蔵したパック電池においては、不慮の事態の発生により、内部の電解液が漏洩することがある。漏洩した電解液は、パック電池に内蔵された回路基板を腐食し、回路の誤動作を招く恐れがある。そこで、特開平8−321297号公報には、回路基板の表面を絶縁性及び耐薬品性に優れた被膜(具体的には、日本パリレン株式会社製パリレンDからなる被膜)で被覆する技術が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、パリレンDからなる被膜では、特に、LiPF6を溶解した有機溶 媒を電解液として用いたリチウムイオン二次電池を内蔵するパック電池の回路基板の腐食を防止するに不十分であることが判明した。
【0007】
即ち、LiPF6は、LiFとPF5とに容易に解離し易く、そして、解離したLiFは、空気中の水分と反応してフッ酸(HF)を生成する。このHFは、回路基板の半田部や配線等の導電部材を簡単に腐食してしまう。更に、HFは、前述の先行技術として記載したパリレンDからなる被膜で被覆した回路基板も腐食してしまうことが判明した。
【0008】
本発明の目的は、二次電池の電解液が万が一漏れても、電解液から回路基板を確実に保護して、過充放電防止回路が誤動作を起こさないようにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非水電解液二次電池と、この二次電池の過充放電を防止する回路基板とを内蔵したパック電池において、少なくとも前記回路基板の導電部材露出部が、膜厚5から10μmの耐フッ酸性被膜で被覆されていることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例を示す断面図である。パック電池1は、リチウムイオン二次電池(以下、二次電池という)2と、この二次電池2の過充電・過放電を防止する回路基板3とを、樹脂ケース4に内蔵している。そして、樹脂ケース4より、正極端子5及び負極端子6を外部に露出している。
【0011】
二次電池2は、正極及び負極を、セパレータを介して渦巻き状に巻き取った状態で、ステンレスやアルミニウム等からなる電池缶に収納し、電池缶内に電解液を注液した構成である。正極は、正極材料LiCoO2と導電剤であるカーボン 粉末と結着剤とを混合し、アルミニウム箔からなる正極集電体に塗布して熱処理したものである。負極は、コークス、黒鉛等の炭素材料粉末と結着剤とを混合し、負極集電体に塗布して熱処理したものである。セパレータは、リチウムイオン透過性のポリプロピレン製の微多孔膜が用いられる。更に、電解液は、エチレンカーボネイトと、1,2−ジメトキシエタンとを混合し、LiPF6を溶解した ものである。
【0012】
回路基板3は、プリント基板上に、MOSFETやIC等の電子部品から構成される過充放電防止回路を搭載したものであり、二次電池2に電気的に接続されている。
【0013】
更に、図には表れていないが、少なくとも回路基板3の導電部材露出部(例えば、電子部品の半田部や配線等)は、耐フッ酸性被膜からなる被膜で被覆されている。この被膜としては、具体的には、昭和電工・デュポン株式会社製のバイトンGF(バイトンはデュポン社の登録商標)がある。
【0014】
まず、本発明の有用性を確認するべく、バイトンGFをメチルエチルケトン溶液に13%濃度で溶解した溶液中に、厚み20μmの銅板を浸漬した後、乾燥することによって、膜厚5μmの被膜を形成した銅板(第1の銅板)及び10μmの被膜を形成した銅板(第2の銅板)を、夫々3枚づつ準備した。また、厚み20μmの銅板上に、前述のパリレンDよりなる膜厚10μmの被膜を形成した銅板(第3の銅板)を3枚準備した。
【0015】
そして、これら第1〜第3の銅板の被膜上に、LiPF6を含有した電解液を 1滴(0.2cc)滴下して放置する予備実験を行った。その結果、第1の銅板では、5日後に、3枚の内2枚に腐食孔が発生し、第3の銅板に至っては、1日後に3枚とも腐食孔が発生した。一方、第2の銅板においては3枚とも、7日経過後も全く腐食が発生しなかった。
【0016】
以上の予備実験の結果から、バイトンGFを用いた被膜は、有効であり、特に、膜厚10μm以上であることが望ましいことが判明した。
【0017】
斯る結果に基づき、図1に示す構造のパック電池1において、回路基板3の全表面に、バイトンGFを用いた被膜を膜厚10μmで形成したもの(本実施例)を10個作成した。更に、回路基板3の全表面に、パリレンDを用いた被膜を膜厚10μmで形成したもの(従来例)を10個作成した。そして、回路基板3上にLiPF6を含有した電解液を0.5cc散布して2日間経過後に、パック電池1 の充放電を行った。
【0018】
この結果、本実施例では、全てが正常に充放電できた。これに対し、従来例では、最初の充電時に、4個のパック電池の回路基板が動作異常を起こし、二次電池が過充電されて劣化した。そして、その後、正常な充電は全く不可能となった。
【0019】
【発明の効果】
本発明は、非水電解液二次電池と、この二次電池の過充放電を防止する回路基板とを内蔵したパック電池において、少なくとも前記回路基板の導電部材露出部が、耐フッ酸性被膜で被覆されているので、二次電池の電解液が万が一漏れても、電解液から回路基板を確実に保護することができ、過充放電防止回路の誤動作を防止することができる。従って、安全性に優れたパック電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 パック電池
2 二次電池
3 回路基板
4 樹脂ケース
Claims (3)
- 非水電解液二次電池と、この二次電池の過充放電を防止する回路基板とを内蔵したパック電池において、少なくとも前記回路基板の導電部材露出部が、膜厚5から10μmの耐フッ酸性被膜で被覆されていることを特徴とするパック電池。
- 前記耐フッ酸性被膜がフッ素ゴムであることを特徴とする請求項1のパック電池。
- 前記二次電池の電解液がLiPF6を含有することを特徴とする請求項1または2のパック電池。
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JP02871598A JP3630970B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | パック電池 |
Publications (2)
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JPH11224663A JPH11224663A (ja) | 1999-08-17 |
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JP02871598A Expired - Fee Related JP3630970B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | パック電池 |
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- 1998-02-10 JP JP02871598A patent/JP3630970B2/ja not_active Expired - Fee Related
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