JPH027356A - 薄形電池の製造法 - Google Patents
薄形電池の製造法Info
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- JPH027356A JPH027356A JP63158345A JP15834588A JPH027356A JP H027356 A JPH027356 A JP H027356A JP 63158345 A JP63158345 A JP 63158345A JP 15834588 A JP15834588 A JP 15834588A JP H027356 A JPH027356 A JP H027356A
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- Japan
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- battery
- power generation
- generation element
- hole
- battery power
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
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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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は薄形電池の製造法に関し、特に密封性の向上
した信頼性が高く、放電特性の良好な薄形電池を簡便に
製造できる方法に関するものである。
した信頼性が高く、放電特性の良好な薄形電池を簡便に
製造できる方法に関するものである。
（ロ）従来の技術
従来、薄形電池は、所定形状に成形された金属製の一対
の端子板（正極及び負極端子板）の間に、セパレータを
介して正・負極を積層してなる電池発電要素を予め電解
液を含浸さけて挟持収納し、電池発電要素の側周すなわ
ち両端子板の周辺部の間に熱溶着性樹脂製の枠状絶縁封
口体を挟み、前記発電要素を両端子板及び枠状絶縁封口
体により加熱プレスで密封することにより製造されてい
た。
の端子板（正極及び負極端子板）の間に、セパレータを
介して正・負極を積層してなる電池発電要素を予め電解
液を含浸さけて挟持収納し、電池発電要素の側周すなわ
ち両端子板の周辺部の間に熱溶着性樹脂製の枠状絶縁封
口体を挟み、前記発電要素を両端子板及び枠状絶縁封口
体により加熱プレスで密封することにより製造されてい
た。
また、端子板と絶縁封口体の間の密着性を改善する目的
で、電池封口工程の前に、予め正極及び負極端子板の少
なくともいずれか一方に、絶縁封口体を溶着したしのを
用いて上記手順により薄形電池を構成することも行われ
ていた。
で、電池封口工程の前に、予め正極及び負極端子板の少
なくともいずれか一方に、絶縁封口体を溶着したしのを
用いて上記手順により薄形電池を構成することも行われ
ていた。
（ハ）発明が解決しようとする課題
電池の密封性については、端子板と絶縁封口体の界面、
あるいは絶縁封口体同士の界面の密着性が重要である。
あるいは絶縁封口体同士の界面の密着性が重要である。
この点、上記した従来の製造法では、電池封口工程にお
いて、内部に収納した電池発電要素には電解液が含浸し
ているため、電池封口工程における加熱プレスにより電
池外部へ漏出して封口時の溶着界面に電解液が付着し易
く、密封性の不良の要因となっていた。
いて、内部に収納した電池発電要素には電解液が含浸し
ているため、電池封口工程における加熱プレスにより電
池外部へ漏出して封口時の溶着界面に電解液が付着し易
く、密封性の不良の要因となっていた。
また、電池の放電特性については、上述したように電池
封口時に予め電池発電要素に含浸していた電解液が電池
外部へ漏出するため、電池内部に残留する電解液が少な
くなったり、電池発電要素の内部ことにセパレータと各
電極との間に空隙ができたり、電池発電要素内部の電解
液量が不足状態となり易く、電池の内部抵抗が増大し、
放電特性が悪くなる問題があった。
封口時に予め電池発電要素に含浸していた電解液が電池
外部へ漏出するため、電池内部に残留する電解液が少な
くなったり、電池発電要素の内部ことにセパレータと各
電極との間に空隙ができたり、電池発電要素内部の電解
液量が不足状態となり易く、電池の内部抵抗が増大し、
放電特性が悪くなる問題があった。
この発明は、かかる状況下なされれたものであり、こと
に、電解液による密封性の不良や電解液自体の不足を招
くことなく、密封性に優れかつ放電特性が改善された薄
形電池を簡便に得ることができる薄形電池の製造法を提
供しようとするものである。
に、電解液による密封性の不良や電解液自体の不足を招
くことなく、密封性に優れかつ放電特性が改善された薄
形電池を簡便に得ることができる薄形電池の製造法を提
供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段
かくしてこの発明によれば電池発電要素の挟持部を中央
に設定してなる一対の端子板における少なくと乙一方を
上記挟持部から側端へ連続する窪み部を有する端子板で
構成し、これら一対の端子板間に電池弁′ｒｉ要素及び
その側周に沿う絶縁封口材を挟持配置して加熱プレスす
ることにより、上記窪み部以外の電池発電要素側周を絶
縁封口材で封正し、次いでこの窪み部と絶縁封口材との
間に形成される貫通孔を通じて外部より電解液を注入し
た後、この貫通孔を絶縁封口材で封止することを特徴と
する薄形電池の製造法が提供される。
に設定してなる一対の端子板における少なくと乙一方を
上記挟持部から側端へ連続する窪み部を有する端子板で
構成し、これら一対の端子板間に電池弁′ｒｉ要素及び
その側周に沿う絶縁封口材を挟持配置して加熱プレスす
ることにより、上記窪み部以外の電池発電要素側周を絶
縁封口材で封正し、次いでこの窪み部と絶縁封口材との
間に形成される貫通孔を通じて外部より電解液を注入し
た後、この貫通孔を絶縁封口材で封止することを特徴と
する薄形電池の製造法が提供される。
この発明は、前記課題を解決すべく、薄形電池の絶縁封
口時に電池内部へ貫通する貫通孔が形成されるように、
予め正極及び負極端子板の少なくとしいずれか一方に窪
み部を形成しておき、前記貫通孔を残して電解液含浸前
に電池封口を行い、電解液注入後前記貫通孔を絶縁封口
材により閉塞することを最大の特徴とする６のである。
口時に電池内部へ貫通する貫通孔が形成されるように、
予め正極及び負極端子板の少なくとしいずれか一方に窪
み部を形成しておき、前記貫通孔を残して電解液含浸前
に電池封口を行い、電解液注入後前記貫通孔を絶縁封口
材により閉塞することを最大の特徴とする６のである。
この発明において、一対の端子板（正極端子板及び負極
端子板）の少なくとし一方には前述のごとく窪み部が形
成されたものが使用される。かかる窪み部は例えば絞り
加工によって形成することができ、単数に限らず複数設
けられていてもよい。
端子板）の少なくとし一方には前述のごとく窪み部が形
成されたものが使用される。かかる窪み部は例えば絞り
加工によって形成することができ、単数に限らず複数設
けられていてもよい。
この発明における電池発電要素としては、正極部／セパ
レータ／負極部からなる通常の三層構造のものことに多
孔質のものを用いるのが適している。また、この発明に
おいては、電解液未含浸のものを用いるのが適している
。
レータ／負極部からなる通常の三層構造のものことに多
孔質のものを用いるのが適している。また、この発明に
おいては、電解液未含浸のものを用いるのが適している
。
この発明における電池発電要素の側周を封止する絶縁封
口材としては、ホットメルト接着剤等に適用されている
熱溶着性樹脂を用いるのが適しており、例えば、ポリア
ミド系、ポリオレフィン系等の種々のものを用いること
ができるが、絶縁性、耐湿性、加熱プレスの簡便性等の
点てポリオレフィン系のものが好適であり、ことに少量
の有機酸成分で変性したポリオレフィン、例えば、マレ
イン酸やアクリル酸変性のポリエチレン、ポリプロピレ
ン等を用いるのが好ましい。これらの封口材による封止
は、端子板全体をプレス様等で加熱下プレスすることに
よって行われる。
口材としては、ホットメルト接着剤等に適用されている
熱溶着性樹脂を用いるのが適しており、例えば、ポリア
ミド系、ポリオレフィン系等の種々のものを用いること
ができるが、絶縁性、耐湿性、加熱プレスの簡便性等の
点てポリオレフィン系のものが好適であり、ことに少量
の有機酸成分で変性したポリオレフィン、例えば、マレ
イン酸やアクリル酸変性のポリエチレン、ポリプロピレ
ン等を用いるのが好ましい。これらの封口材による封止
は、端子板全体をプレス様等で加熱下プレスすることに
よって行われる。
一方、貫通孔を封止する絶縁封口材としても上記したポ
リオレフィン系の熱溶着性樹脂を用いるのが好ましい。
リオレフィン系の熱溶着性樹脂を用いるのが好ましい。
この発明において、窪み部と絶縁封口材との間に形成さ
れる貫通孔（内部連通路）を通しての電解液の注入は、
適当な注入ノズルやシリンジを介して行うことができ、
場合によっては減圧又は加圧注入することにより行って
らよく、この際には封止時に電解液注入用の貫通孔と脱
気用の貫通孔とが形成されるよう窪み部を２カ所又はそ
れ以上に有する端子板を用いるのが適している。また電
解液の注入は少なくとも萌記電池発電要素内に充分に電
解液が含浸されろように行なわれる。
れる貫通孔（内部連通路）を通しての電解液の注入は、
適当な注入ノズルやシリンジを介して行うことができ、
場合によっては減圧又は加圧注入することにより行って
らよく、この際には封止時に電解液注入用の貫通孔と脱
気用の貫通孔とが形成されるよう窪み部を２カ所又はそ
れ以上に有する端子板を用いるのが適している。また電
解液の注入は少なくとも萌記電池発電要素内に充分に電
解液が含浸されろように行なわれる。
なお、電解液注入後の貫通孔の封止と前記した熱溶着性
樹脂、例えば変性ポリオレフィン樹脂を貫通孔内に充填
や嵌着し、その部分のみを加熱、加圧することにより行
うことができ、全体の封止時に比してその加熱温間を低
下さ什て行うこともできる。
樹脂、例えば変性ポリオレフィン樹脂を貫通孔内に充填
や嵌着し、その部分のみを加熱、加圧することにより行
うことができ、全体の封止時に比してその加熱温間を低
下さ什て行うこともできる。
（ホ）作用
本発明によれば、薄形電池の絶縁封口材による封口の際
に、電池内容物である電池発電要素には予め電解液を含
浸さ仕ておく必要がないので封口の界面（端子板と絶縁
封口体界面、絶縁封口体同士の界面等）が、電解液によ
り汚染されることがなく、電解液中に溶存する電解質や
電池発電要素に含まれうる微粉末等が封口の界面に残留
する恐れがなくなり、密封性の良好な封口が可能となる
。
に、電池内容物である電池発電要素には予め電解液を含
浸さ仕ておく必要がないので封口の界面（端子板と絶縁
封口体界面、絶縁封口体同士の界面等）が、電解液によ
り汚染されることがなく、電解液中に溶存する電解質や
電池発電要素に含まれうる微粉末等が封口の界面に残留
する恐れがなくなり、密封性の良好な封口が可能となる
。
さらに、貫通孔以外の部分を封口した後に電解液の注入
を行うことにより、封口前に電解液を注入した場合には
困難だった必要十分量の電解液を電池内容物に供給する
ことが可能となり、内部抵抗の小さい放電特性の良好な
電池を得ることができる。
を行うことにより、封口前に電解液を注入した場合には
困難だった必要十分量の電解液を電池内容物に供給する
ことが可能となり、内部抵抗の小さい放電特性の良好な
電池を得ることができる。
（へ）実施例
実施例１
この発明を非水電解液二次電池に適用した例について、
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
第３図において、■はステンレスｊ１４ （ＳＵＳ３０
４、厚さ０．０５ｘｚ）より成る負極端子板、２は同じ
くステンレス鋼よりなる正極端子板である。正極端子板
２は、透湿性のある絶縁封口部の厚さを抑えるために中
央部に絞り加工が施されている。さらに正極端子板２に
は外部から電池内部へ電解液を注入するための貫通孔が
形成されろように絞り加工によって形成した窪部３Ａ、
３’Ａが施されている。負極端子板Ｉ及び正極端子板２
の所定の周縁部には、熱プレスによりマレイン酸変性ポ
リエチレン樹脂製の絶縁膜４Ａ、４Ｂをそれぞれ０．ｌ
ｉｚの厚さで付着しておく。まず正極端子板２の上に、
ステレンス製金網上に担持されたクロム酸化物を主成分
とする電池正極合剤から成る正極発電要素５、ポリプロ
ピレン不織布（厚さ０．ｌｘ、ｗ）から成るセパレータ
６、リチウムを可逆的に充放電する炭素により被覆され
たニッケル多孔質基板よりなる負極発電要素７を順次積
層してなる電池発電要素８を載置し、更にその上に負極
端子板ｌをのけ、この上全面にわたって１８０℃の熱プ
レス板を押付けて正極及び負極端子板の周縁部に塗着し
たマレイン酸変性ポリエチレン塗膜を溶融し、冷却固化
することによって第４図に示すように絶縁封口体４を形
成し、正極端子板２と負極端子板ｌを接合一体化し、同
時に電解質注入用貫通孔３，３′を形成した。この貫通
孔３．３′から過塩素酸リチウムを１モル／Ｑ含むプロ
ピレンカーボネートの電解液をマイクロシリンジにより
ｔｏｏｎ注入した。
４、厚さ０．０５ｘｚ）より成る負極端子板、２は同じ
くステンレス鋼よりなる正極端子板である。正極端子板
２は、透湿性のある絶縁封口部の厚さを抑えるために中
央部に絞り加工が施されている。さらに正極端子板２に
は外部から電池内部へ電解液を注入するための貫通孔が
形成されろように絞り加工によって形成した窪部３Ａ、
３’Ａが施されている。負極端子板Ｉ及び正極端子板２
の所定の周縁部には、熱プレスによりマレイン酸変性ポ
リエチレン樹脂製の絶縁膜４Ａ、４Ｂをそれぞれ０．ｌ
ｉｚの厚さで付着しておく。まず正極端子板２の上に、
ステレンス製金網上に担持されたクロム酸化物を主成分
とする電池正極合剤から成る正極発電要素５、ポリプロ
ピレン不織布（厚さ０．ｌｘ、ｗ）から成るセパレータ
６、リチウムを可逆的に充放電する炭素により被覆され
たニッケル多孔質基板よりなる負極発電要素７を順次積
層してなる電池発電要素８を載置し、更にその上に負極
端子板ｌをのけ、この上全面にわたって１８０℃の熱プ
レス板を押付けて正極及び負極端子板の周縁部に塗着し
たマレイン酸変性ポリエチレン塗膜を溶融し、冷却固化
することによって第４図に示すように絶縁封口体４を形
成し、正極端子板２と負極端子板ｌを接合一体化し、同
時に電解質注入用貫通孔３，３′を形成した。この貫通
孔３．３′から過塩素酸リチウムを１モル／Ｑ含むプロ
ピレンカーボネートの電解液をマイクロシリンジにより
ｔｏｏｎ注入した。
その後棒状のマレイン酸変性ポリエチレン樹脂を貫通孔
３．３′内に充填し、１８０℃の熱プレスを貫通孔部分
に押しつけて封止し、第１図及び第２図に示すように完
成電池とした。
３．３′内に充填し、１８０℃の熱プレスを貫通孔部分
に押しつけて封止し、第１図及び第２図に示すように完
成電池とした。
電池の密封性の評価には、耐湿試験（６０℃、９０％Ｒ
Ｈ）を実施し、電池内部への外部からの水分侵入による
電池の内部抵抗の増加を指標とした。
Ｈ）を実施し、電池内部への外部からの水分侵入による
電池の内部抵抗の増加を指標とした。
その結果を第５図に示す。後述する比較例と比べて、本
発明による実施例が密封性に優れた耐湿性の良好な電池
であることが確認された。
発明による実施例が密封性に優れた耐湿性の良好な電池
であることが確認された。
電池の放電特性の評価には、電池の内部抵抗及び放電容
量の測定により行った。内部抵抗及び放電容量は測定結
果を第６図及び第１表に示すように優れた結果を示した
。
量の測定により行った。内部抵抗及び放電容量は測定結
果を第６図及び第１表に示すように優れた結果を示した
。
放電容量は第６図に示す放電曲線を求めることによって
測定したが、電池の内部抵抗が減少したことにより、放
電曲線の傾きが減少し容量が著しく増大した。
測定したが、電池の内部抵抗が減少したことにより、放
電曲線の傾きが減少し容量が著しく増大した。
比較例！
実施例Ｉにおいて、電解液注入用窪み部３Ａ。
３’Ａを持たない正極端子板を用いる以外は実施例１と
同様の部材を用い正極端子板の上に電池発電要素を載置
し、次に電解液を含浸して正極端子板と負極端子板をそ
れらの周縁部全域に付着したマレイン酸変性ポリエチレ
ン樹脂を介して接合−体化して封口し電池を作成した。
同様の部材を用い正極端子板の上に電池発電要素を載置
し、次に電解液を含浸して正極端子板と負極端子板をそ
れらの周縁部全域に付着したマレイン酸変性ポリエチレ
ン樹脂を介して接合−体化して封口し電池を作成した。
この電池の評価データは、実施例１と同様に第５図〜第
６図及び第１表に示すが、密封性が不十分であり、放電
容量は小さかった。
６図及び第１表に示すが、密封性が不十分であり、放電
容量は小さかった。
（ト）発明の効果
本発明によれば、例えば薄形電池において封口部界面の
密着性が良好となり、耐湿性等の信頼性が高まる。また
電解液が十分に充填され、内部抵抗が小さく放電容量の
大きな薄形電池が得られる。
密着性が良好となり、耐湿性等の信頼性が高まる。また
電解液が十分に充填され、内部抵抗が小さく放電容量の
大きな薄形電池が得られる。
第１図はこの発明に係る実施例の薄形電池の斜視図、第
２図は第１図のＡ−Ａ位置における断面図、第３図及び
第４図はこの発明の薄形電池の製造過程を示す説明図、
第５図は薄形電池の耐湿試験日数と内部抵抗の関係を示
す図、第６図は薄形電池の放電容量と電圧を示す図であ
る。 ｌ・・・・・・負極端子板、２・・・・・・正極端子板
、３．３′・・・・・・貫通孔、 ３Ａ、３’Ａ・・・・・・電解液注入用窪み部、３Ｂ、
３’Ｂ・・・・・・電解液注入後の封口部、４・・・・
・・絶縁封口体、４Ａ、４Ｂ・・・・・・絶縁膜、５・
・・・・・正極発電要素、６・・・・・・セパレータ、
７・・・・・・負極発電要素、８・・・・・・電池発電
要素、９・・・・・・電池発電要素の挟持部。 第 図 第 図 Ｆｉ電電量量ｍＡｈ ’）
２図は第１図のＡ−Ａ位置における断面図、第３図及び
第４図はこの発明の薄形電池の製造過程を示す説明図、
第５図は薄形電池の耐湿試験日数と内部抵抗の関係を示
す図、第６図は薄形電池の放電容量と電圧を示す図であ
る。 ｌ・・・・・・負極端子板、２・・・・・・正極端子板
、３．３′・・・・・・貫通孔、 ３Ａ、３’Ａ・・・・・・電解液注入用窪み部、３Ｂ、
３’Ｂ・・・・・・電解液注入後の封口部、４・・・・
・・絶縁封口体、４Ａ、４Ｂ・・・・・・絶縁膜、５・
・・・・・正極発電要素、６・・・・・・セパレータ、
７・・・・・・負極発電要素、８・・・・・・電池発電
要素、９・・・・・・電池発電要素の挟持部。 第 図 第 図 Ｆｉ電電量量ｍＡｈ ’）
Claims (1)
- １、電池発電要素の挟持部を中央に設定してなる一対の
端子板における少なくとも一方を上記挟持部から側端へ
連続する窪み部を有する端子板で構成し、これら一対の
端子板間に電池発電要素及びその側周に沿う絶縁封口材
を挟持配置して加熱プレスすることにより、上記窪み部
以外の電池発電要素側周を絶縁封口材で封止し、次いで
この窪み部と絶縁封口材との間に形成される貫通孔を通
じて外部より電解液を注入した後、この貫通孔を絶縁封
口材で封止することを特徴とする薄形電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158345A JPH027356A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 薄形電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158345A JPH027356A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 薄形電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027356A true JPH027356A (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=15669614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63158345A Pending JPH027356A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 薄形電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH027356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020170640A (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-15 | 積水化学工業株式会社 | 積層型電池 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158345A patent/JPH027356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020170640A (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-15 | 積水化学工業株式会社 | 積層型電池 |
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