JPH02204962A - シート状正極合剤における集電体の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、二酸化マンガンを活物質とするシート状正
極合剤と集電体との接合強度を高めるようにした接合方
法に関するものである。

（従来の技術） 一般にリチウム電池では、ポリプロピレン不織布、ポリ
エチレンマイクロポーラスフィルムなどからなるセパレ
ータを挟んでその両側にそれぞれ二酸化マンガンを活物
質とする正極合剤と、金属リチウムとを積層し、また正
極合剤内部および金属リチウムに集電体を保持させ、こ
の集７ｕ体から突出するリードを負極缶および正極端子
板に接続するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） この種の集電体を用いた電池では、特に正極合剤側で集
電体との接合強度が問題となっており、これらの接合部
分での接触抵抗により電池性能を低下させる慣れがあっ
た。

つまり、正極合剤側では、相互の結着力が弱い二酸化マ
ンガンあるいは黒鉛などの粉末同士が集電体の孔を通し
て圧着しただけでは十分な接合状態が得られない。

したがって、従来では、エキスバンドメタルなどのよう
に集電体の多孔性により形成した凹凸部に、物理的な食
い込みによって接合強度を高めるようにするほか、接合
方法として以下の方法を採用していた。

この方法では、二酸化マンガンを活物質とする正極合剤
にバインダとしてテフロン水性ディスバージョンと水と
を混練してスラリー状とし、これを集電体に塗着・圧若
し、合剤同士の相互結若力によって集電体を挟持状態に
保持するようにしていた。

しかしながら、このような工夫によっても、正極合剤と
集電体自体との間の接合強度は依然として弱いため、端
面の剥がれなどの不良が発生することは避けられなかっ
た。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、二酸化
マンガンを活物質とするシート状正極合剤と集電体との
接合強度を高め、剥がれ不良などの発生のないシート状
正極合剤における集電体の接合方法を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、ポリビニルブチ
ラール、フタル酸ジブチルなどのバインダーおよび可塑
剤に黒鉛または正極合剤と同一組成の導電性粉末を混合
したスラリーを、予め集電体の表面に塗着し、次いて集
電体の表面にシート状に形成された二酸化マンガンを活
物質とする正極合剤を圧着するようにしたことを特徴と
するものである。

（作　用） 以上の構成によれば、集電体の表面には粘着性を有し、
しかも導電性のある層が形成されており、加熱または溶
剤の介在によって表面の粘着層を流動化した状態でシー
ト状正極合剤を圧着することによって、粘着層を介して
強固に接着することができる。

（実　施　例） 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

図に示す電池は、負極缶１と正極端子板３およびガスケ
ット４からなるケース内にシート状正極合剤７とセパレ
ータ５および金属リチウム６からなる発電要素２が非水
電解質９とともに絶縁阪８を介在させて密封されている
。

セパレータ５．シート状正極合剤７．金属リチウム６は
それぞれ帯状に形成されており、これらはセパレータ５
を挟んで交互にシート状正極合剤７、金属リチウム６が
配置されるように重ね合わされ、渦巻状にまかれている
。そして、前記金属リチウム６と負極缶１は負極リード
板１１を介して接続され、シート状正極合剤７と正極端
子板３は正極リード板１０を介して接続されている。

また、非水電解質９としては、非水の有機溶媒にアルカ
リ金属塩を溶かした有機電解質が用いられている。

前記正極リード仮１０は、第２図に示すように、ステン
レスなどの材質のエキスバンドメタルからなる矩形状の
集電体１２の一端に一体化しである。

そして、この集電体１２をシート状正極合剤７７″で挟
持した状態で前記正極リード板１０はシート状正極合剤
７より突出するようになっている。

前記正極合剤７は、二酸化マンガンを正極活物質として
これに黒鉛とアセチレンブラックを加え、バインダとし
てテフロン水性ディスバージョンおよび水を添加し、混
練してスラリー状とした後、シート成形機にてシート状
に形成された半分の二の正極合剤７′と、同じようにシ
ート状に形成されたもう半分の量の正極合剤７″との間
に集電体１２を装填することにより、前記集電体１２を
シート状正極合剤７の内部に挟持せしめたものである。

ここで注目すべきことは、前記集電体１２の両面には前
記シート状正極合剤７との接着性を高めるための組成物
が予め塗着されている点である。

この組成物は、以下の組成となっている。

二酸化マンガンを活物質とする正極合剤（前記正極合剤
と同一組成であって、バインダなどを含まないもの）粉
末７５〜９８部：ボリビニルブチラール０．５〜１５部
：フタル酸ジブチル０．２５〜１０部：アルコール１０
０部 なお、正極合剤粉末は、導電性を付与するものであり、
黒鉛に置換することもできる。また、ポリビニルブチラ
ール、フタル酸ジブチルはバインダーおよび可塑剤であ
って、表面に粘着性を付与する成分である。前記アルコ
ールに以上の成分組成のものを混合した分散液に、集電
体１２を浸漬し、該集電体１２の両面に粘着性を有する
集電性組成物を塗着する。塗着後前記アルコールは蒸発
し、第３図に示すように、表面に粘着性および導電性の
ある層１４が形成される。

この状態で前記シート状正極合剤７を圧着すれば、前記
粘稔性の層１４にシート状正極合剤７の接触面が固着し
、良好な接合状態となる。

但し、良好な接着状態を得られるための条件としては、
圧着時に粘着性の層１４が流動化状態であることが必要
である。したがって、圧着時には加熱によって粘着の層
１４を流動化するか、あるいは、前記アルコールが揮発
しない時間内で圧着作業を終了するか、あるいは表面に
アルコールの少量を滴下して流動化状態とすればよい。

なお、前記実施例では、この発明方法を筒形のリチウム
電池に適用した場合を示したが、ボタン形あるいはコイ
ン形であって、二酸化マンガンを正極活物質とし、集電
体を用いて正極缶と結合するようにした電池一般に適用
できる。

（発明の効果） 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
よるシート状正極合剤における集電体の接合方法にあっ
ては、集電体の表面には予め粘着性を有し、しかも導電
性のある層が形成されており、加熱または溶剤の介在に
よって表面の粘若層を流動化した状態でシート状正極合
剤を圧着することによって、粘若層を介して接着するこ
とができる。

したがって、この発明によれば、正極合剤と集電体との
接合強度が従来に比べて極めて高く、剥がれ不良などに
よる電池性能の低下を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る筒形リチウム電池の一実施例を
示す断面図、第２図は正極合剤に対する集電体の接合状
態を示す斜視図、第３図は第２図のＡ−Ａ’断面図であ
る。 ５・・・・・・セパレータ ６・・・・・・金属リチウム ７・・・・・・シート状正極合剤 １２・・・集電体 １４・・・粘着性の層 第１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリビニルブチラール、フタル酸ジブチルなどの
   バインダおよび可塑剤に黒鉛または正極合剤と同一組成
   の導電性粉末を混合したスラリーを、予め集電体の表面
   に塗着し、次いで集電体の表面にシート状に形成された
   二酸化マンガンを活物質とする正極合剤を圧着するよう
   にしたことを特徴とするシート状正極合剤における集電
   体の接合方法。