JP7267884B2 - シート状電池および電子機器 - Google Patents
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Description
(正極の作製)
まず、以下の手順で、正極合剤(質量比で、固形分:水分=100:30のもの)を調製した。BET比表面積が600m2/gのカーボンブラック:3%と二酸化マンガン:92%とを、プラネタリーミキサーを用いて乾式で5分間混合した後、水を固形分の20%(質量比)となるように添加して5分間混合した。PTFEディスパージョンを、固形分が、正極合剤の固形分で5%に当たる量だけ用意し、これを残りの水で希釈して、前記の混合物に添加し、5分間混合して正極合剤を得た。
厚みが0.27mmの金属リチウム箔を、幅:25.5mm、長さ:130mmに切断した。負極集電体には、厚みが10μmの銅箔を、幅:26.5mm、長さ:130mmの本体部と、幅:10mm、長さ:3mmのタブ部とを有する形状に切断して用いた。前記金属リチウム箔を、前記銅箔の本体部の幅方向の中央部に配置して貼り付けて、金属リチウムからなる負極活物質層を負極集電体の片面に有する負極を得た。
セパレータに、幅:31mm、長さ:138mm、厚み:16μmの微孔性ポリエチレンフィルムと、幅:31mm、長さ:138mm、厚み:40μmのポリエチレン製不織布とを重ねて使用し、これを、前記正極を両面から挟むように折り返して配置した。そして、前記負極を、折り返して正極を挟んだセパレータの外側を挟むように折り返して配置して、図1に示すような断面構造の電極体を形成した。前記電極体の正極のタブ部および負極のタブ部には、それぞれ、幅:6mm、長さ11mm、厚み:0.1mmのニッケル製の外部端子(正極外部端子および負極外部端子)を溶接した。
厚み:0.085mm、幅:37mm、長さ:156mmのアルミニウムラミネートフィルムを、前記電極体を挟むように折り返し、電極体の上下のアルミニウムラミネートフィルムの2辺を熱溶着した。そして、両アルミニウムラミネートフィルムの残りの1辺から非水電解液(エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの体積比15:25:60の混合溶媒に、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムを0.45mol/Lの濃度で溶解させた溶液)を注入した。その後、両アルミニウムラミネートフィルムの前記残りの1辺を真空熱封止して、図4に示す外観で、外装体の折り畳み部分の構成を除いて図5に示す断面構造と同様の構造のシート状電池(シート状非水一次電池)を作製した。
正極合剤シートの厚みを1.3mmとし、金属リチウム箔の厚みを0.54mmとした以外は実施例1と同様にして、正極および負極を作製した。さらに、前記正極および前記負極を用い、非水電解液の注入量を2倍にした以外は実施例1と同様にして、シート状電池を作製した。
実施例1と同様の2枚の正極合剤シートの間に正極集電体を挟み、正極合剤シート同士を全面で接合して、正極合剤シートと正極集電体とを完全に一体化した以外は、実施例1と同様にして正極を得た。さらに、前記正極を用いた以外は実施例1と同様にして、シート状電池を作製した。
実施例1と同様のステンレス鋼製の網を、正極合剤シートと同じ大きさ(幅:26mm、長さ:65mm)の矩形の本体部と、幅:10mm、長さ:2.5mmのタブ部とを有する形状に切断した。
正極合剤シートの厚みを0.24mmとした以外は比較例1と同様にして、正極合剤シートと正極集電体とを完全に一体化した正極を得た。次に、金属リチウム箔の厚みを0.1mmとした以外は実施例1と同様にして負極を作製し、さらに、前記正極および前記負極を用い、非水電解液の注入量を0.5倍にした以外は実施例1と同様にして、シート状電池を作製した。
2 外装体
3 正極外部端子
4 負極外部端子
10 正極
11 正極合剤シート
12 正極集電体
12a 正極集電体の本体部
12b 正極集電体のタブ部
20 負極
21 負極活物質層
22 負極集電体
30 セパレータ
100 電極体
Claims (6)
- 正極、負極、セパレータおよび電解質を、樹脂フィルムを有するシート状部材で構成された外装体内に収容してなるシート状電池であって、
前記正極は、正極活物質を含有する2枚の正極合剤シートが、正極集電体を介して積層されて構成されており、
前記2枚の正極合剤シートは、それぞれ、厚みが0.3mm以上であり、かつ一部分が前記正極集電体と接合されており、
前記正極合剤シートと接合されていない正極集電体の端部の少なくとも一部は、平面視で、前記2枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置されていることを特徴とするシート状電池。 - 前記2枚の正極合剤シートは平面視で矩形であり、
前記正極集電体は、平面視で、矩形の本体部と、本体部から突出するタブ部とを有しており、
前記正極合剤シートの長手方向における一方の端部の周縁部が、前記正極集電体の本体部の周縁部と接合されており、かつもう一方の端部の周縁部では、前記正極集電体の本体部の端部が、平面視で、前記2枚の正極合剤シートよりも内側に配置されている請求項1に記載のシート状電池。 - 前記正極集電体の前記正極合剤シートが接合されていない部分の端部全体が、平面視で、前記2枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置されている請求項2に記載のシート状電池。
- 前記セパレータは、折り返され前記正極を挟んで配置されており、
前記負極は、折り返され前記正極の外側に配置された前記セパレータを挟んで配置されている請求項1~3のいずれかに記載のシート状電池。 - 請求項1~4のいずれかに記載のシート状電池を電源として有することを特徴とする電子機器。
- 厚みが2~10mmである請求項5に記載の電子機器。
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