JPH02213052A - リチウムペーパー電池 - Google Patents
リチウムペーパー電池Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
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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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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、正極合剤と正極端子板との密着性を＾め、
内部抵抗を減少させたリチウムペーパー電池に関する。
内部抵抗を減少させたリチウムペーパー電池に関する。
（従来の技術）
リチウムペーパー電池の一般的構造は、第１図に示すよ
うに、負極端子板４上にリチウム負極２、セパレータ、
１正極合剤３、正極端子板５を順次積重し、各端子板の
周縁部を封口材６により熱融着させることにより該発電
要素を密封した電池であり、実際の断面は図示よりもか
なりうすい積層構造となっている。
うに、負極端子板４上にリチウム負極２、セパレータ、
１正極合剤３、正極端子板５を順次積重し、各端子板の
周縁部を封口材６により熱融着させることにより該発電
要素を密封した電池であり、実際の断面は図示よりもか
なりうすい積層構造となっている。
しかしながら、この種のベーパー電池にあっては、正極
合剤３と正極端子板５との密着性が十分に得られず、電
池の内部抵抗が高くなるのが現状であった。
合剤３と正極端子板５との密着性が十分に得られず、電
池の内部抵抗が高くなるのが現状であった。
この密着性を改善するため従来の技術では、例えば導電
性塗料を塗布することによって得られる塗膜（導電性塗
膜）を正極合剤３と正極端子板５との間に介在させ、こ
れを介して両者を接着させ、その塗膜の導電性を利用し
て両者間の電気的な導通性を高める方法が提案されてい
る。
性塗料を塗布することによって得られる塗膜（導電性塗
膜）を正極合剤３と正極端子板５との間に介在させ、こ
れを介して両者を接着させ、その塗膜の導電性を利用し
て両者間の電気的な導通性を高める方法が提案されてい
る。
前記導電性塗膜は、従来では水ガラス系（ケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸カリウム）、フッ素系樹脂などをバインダ
とし、これに導電性フィラーとして黒鉛を分散混合させ
た塗料が用いられていた。
ウム、ケイ酸カリウム）、フッ素系樹脂などをバインダ
とし、これに導電性フィラーとして黒鉛を分散混合させ
た塗料が用いられていた。
特に、水ガラス系導電性塗料を用いた場合にはバインダ
である水ガラスの固着性によって正極合剤３と正極端子
板５の密着性は増加し、電池の内部抵抗を十分に低減で
き、所期の効果を得られることが判明している。
である水ガラスの固着性によって正極合剤３と正極端子
板５の密着性は増加し、電池の内部抵抗を十分に低減で
き、所期の効果を得られることが判明している。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、この構成の導電性塗膜の場合、電池の屈
曲が繰り返されたり、高温で長期保存すると固着性が低
下し、正極合剤と正極端子板との剥離が発生し電池の内
部抵抗が増加する。また熱処理後やその後の使用におい
て取扱が雑であったり、厳しい温度条件で使用しても、
前記と同様に電池の内部抵抗の増加を招いていた。
曲が繰り返されたり、高温で長期保存すると固着性が低
下し、正極合剤と正極端子板との剥離が発生し電池の内
部抵抗が増加する。また熱処理後やその後の使用におい
て取扱が雑であったり、厳しい温度条件で使用しても、
前記と同様に電池の内部抵抗の増加を招いていた。
この発明は以上の欠点を解決するものであって、水ガラ
ス系より高い固着性を存するバインダーを使用すること
により、高温保存したり電池の屈曲を繰り返しても、正
極合剤と正極端子板が剥離せず電池の内部抵抗も増加し
ないリチウムペーパー電池を提供することを目的とする
。
ス系より高い固着性を存するバインダーを使用すること
により、高温保存したり電池の屈曲を繰り返しても、正
極合剤と正極端子板が剥離せず電池の内部抵抗も増加し
ないリチウムペーパー電池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、正極集電体を兼
用する金属外装端子板に、熱硬化性樹脂であるポリイミ
ド系樹脂をバインダとし、黒鉛を導電フィラーとして含
む導電性塗料を塗布し、この塗料層の上面に正極合剤を
積層した後熱硬化させたものである。
用する金属外装端子板に、熱硬化性樹脂であるポリイミ
ド系樹脂をバインダとし、黒鉛を導電フィラーとして含
む導電性塗料を塗布し、この塗料層の上面に正極合剤を
積層した後熱硬化させたものである。
ここで用いられるポリイミド系樹脂はテトラカルボン酸
誘導体とジアミンとの反応によって得られる熱安定性の
高い耐熱性高分子材料（ポリイミド系）であって、加熱
により水分を放出し、３次元網目構造を形成する。この
樹脂の特徴は柔軟性が高く接着強度の高いことである。
誘導体とジアミンとの反応によって得られる熱安定性の
高い耐熱性高分子材料（ポリイミド系）であって、加熱
により水分を放出し、３次元網目構造を形成する。この
樹脂の特徴は柔軟性が高く接着強度の高いことである。
ちなみに、以上のポリイミド系樹脂と水ガラス系との接
着力を比較した場合、それらの引っ張り剪断強度は、水
ガラス系が５ ｋｇ ／ ｃｄであるのに比べてポリイ
ミド系樹脂は１０倍の５０ ｋｇ ／ ｃｄと極めて高
いものとなっている。
着力を比較した場合、それらの引っ張り剪断強度は、水
ガラス系が５ ｋｇ ／ ｃｄであるのに比べてポリイ
ミド系樹脂は１０倍の５０ ｋｇ ／ ｃｄと極めて高
いものとなっている。
また、前記黒鉛は粉末状で供給され、溶剤中に樹脂と共
に分散される。そして、塗料の組成比としてはバインダ
ーである樹脂と黒鉛との比は２：８から１＝９の間が望
ましく、それを上回ると接着力が低下し、下回ると導電
性が低下する。
に分散される。そして、塗料の組成比としてはバインダ
ーである樹脂と黒鉛との比は２：８から１＝９の間が望
ましく、それを上回ると接着力が低下し、下回ると導電
性が低下する。
また、その塗膜の塗布厚みとしては、１０μｍ以下が望
ましく、これ以上であると電池発電要素の容量の低下を
もたらし、また、３μｍ以下では塗膜の固着性に影響を
及ぼすので好ましくない。
ましく、これ以上であると電池発電要素の容量の低下を
もたらし、また、３μｍ以下では塗膜の固着性に影響を
及ぼすので好ましくない。
次に、正極合剤を予め導電性塗料を塗布した正極端子板
上に積層し、高温で真空乾燥することマ前記バインダの
熱硬化と、正極合剤中の水分の除去が行われ、その後第
１図に示すように電池の組立を行う。
上に積層し、高温で真空乾燥することマ前記バインダの
熱硬化と、正極合剤中の水分の除去が行われ、その後第
１図に示すように電池の組立を行う。
（作 用）
以上のリチウムペーパー電池にあっては、正極端子板に
対する正極合剤の密着性が高く、しかも柔軟であるから
屈曲の繰返によっても容品に正極合剤と正極端子板が剥
離することがなく、更に高温保存しても電池の内部抵抗
の上昇が極めて小さい。
対する正極合剤の密着性が高く、しかも柔軟であるから
屈曲の繰返によっても容品に正極合剤と正極端子板が剥
離することがなく、更に高温保存しても電池の内部抵抗
の上昇が極めて小さい。
（実 施 例）
以下、この発明の詳細な説明する。但し、この発明は以
下の大施例に限定されるものではない。
下の大施例に限定されるものではない。
実施例
バインダーであるポリイミド系樹脂１０重量部と導電性
フィラーとしての黒鉛粉末９０重量部とを溶剤２００重
量部に分散混合して塗料を作成した。
フィラーとしての黒鉛粉末９０重量部とを溶剤２００重
量部に分散混合して塗料を作成した。
そして、この塗料を５，０μｍの厚みで、正極集電体お
よび金属外装を兼用した正極端子板の内面に塗布し、こ
れに正極合剤を積層し、その後１８０〜２００℃で５時
間真空乾燥した。
よび金属外装を兼用した正極端子板の内面に塗布し、こ
れに正極合剤を積層し、その後１８０〜２００℃で５時
間真空乾燥した。
その後、常法にしたがって第１図に示す構造のリチウム
ペーパー電池を組立てた。
ペーパー電池を組立てた。
第２図では上記の方法により作製された電池と従来の水
ガラスをバインダーとする塗料を用いたリチウムペーパ
ー電池の６０℃保存条件下における電池の内部抵抗の変
化を示す。
ガラスをバインダーとする塗料を用いたリチウムペーパ
ー電池の６０℃保存条件下における電池の内部抵抗の変
化を示す。
このグラフからも明らかなように本発明の電池は初度お
よび６０日保存後であっても全般的に従来品よりも電池
の内部抵抗が小さく、またその増加度合いも小さなもの
となっている。
よび６０日保存後であっても全般的に従来品よりも電池
の内部抵抗が小さく、またその増加度合いも小さなもの
となっている。
また、第３図は、本発明品の電池と従来品の電池とを繰
返し屈曲させた後に、その電池の内部抵抗の増加度合い
を測定した結果である。従来品では極端な抵抗増加とな
っているのに対して、本発明ではその前後でほとんど抵
抗増加がないことが判明した。そしてこのことは本発明
品が屈曲によっても剥離せず良好な接着状態を保ってい
ることを示唆するものである。
返し屈曲させた後に、その電池の内部抵抗の増加度合い
を測定した結果である。従来品では極端な抵抗増加とな
っているのに対して、本発明ではその前後でほとんど抵
抗増加がないことが判明した。そしてこのことは本発明
品が屈曲によっても剥離せず良好な接着状態を保ってい
ることを示唆するものである。
（発明の効果）
以上のように、本発明の導電性塗料を使用することによ
り、正極端子板と正極合剤との密着性を高めることがで
き、これを用いて組み立てた電池では、屈曲及び高温保
存後に電池の内部抵抗が増加しない。従って厳しい使用
条件下でも電池性能が低下しないリチウムペーパー電池
を提供できる。
り、正極端子板と正極合剤との密着性を高めることがで
き、これを用いて組み立てた電池では、屈曲及び高温保
存後に電池の内部抵抗が増加しない。従って厳しい使用
条件下でも電池性能が低下しないリチウムペーパー電池
を提供できる。
第１図はリチウムペーパー電池の模式的断面図、第２図
は本発明品と従来品の６０℃保存状態における電池の内
部抵抗変化を示すグラフ、第３図は本発明品と従来品の
屈曲回数による電池の内部抵抗変化を示すグラフである
。 ３・・・正極合剤 ５・・・正極端子板
は本発明品と従来品の６０℃保存状態における電池の内
部抵抗変化を示すグラフ、第３図は本発明品と従来品の
屈曲回数による電池の内部抵抗変化を示すグラフである
。 ３・・・正極合剤 ５・・・正極端子板
Claims (1)
- （１）正極集電体を兼用する金属外装端子板に、熱硬化
性樹脂であるポリイミド系樹脂をバインダとし、黒鉛を
導電フィラーとして含む導電性塗料を塗布し、この塗料
層の上面に正極合剤を積層した後熱硬化させたことを特
徴とするリチウムペーパー電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032819A JP2935427B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | リチウムペーパー電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032819A JP2935427B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | リチウムペーパー電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213052A true JPH02213052A (ja) | 1990-08-24 |
| JP2935427B2 JP2935427B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=12369441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032819A Expired - Fee Related JP2935427B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | リチウムペーパー電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935427B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04259756A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-16 | Yuasa Corp | 薄形電池 |
| JP2012204182A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 耐熱可撓性電池、および耐熱可撓性電池の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57210568A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JPS6025159A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池の製造法 |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP1032819A patent/JP2935427B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57210568A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JPS6025159A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池の製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04259756A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-16 | Yuasa Corp | 薄形電池 |
| JP2012204182A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 耐熱可撓性電池、および耐熱可撓性電池の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2935427B2 (ja) | 1999-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |