JPH04264356A - リチウム電池 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリチウム電池に関し、特
に封口部を改良したリチウム電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】リチウム電池は、高エネルギー密度を有
し長期保存性に優れているところから、電子機器をはじ
めとするあらゆる分野で使用されるようになってきた。 そのため、高温での長期間使用や温度変化の激しい環境
下での用途が増え、電池の性能に対する要求が厳しくな
ってきている。従来、水酸化カリウムや水酸化ナトリウ
ム等のクリープ性で腐食性の強い電解液を用いたアルカ
リ電池に比べ、有機電解液を用いたリチウム電池は耐漏
液性が比較的良く、漏液による機器の損傷も発生しにく
いため特には重視されていなかった。しかし、最近では
外観上の問題や保存性が厳しく要求されるに従い、リチ
ウム電池の耐漏液性を向上させることが信頼性を向上さ
せる上で重要になっている。

【０００３】従来、漏液を防止するために封口部の構造
や封口方法、ガスケット材質等の改良が行なわれてきた
。また、封口部におけるシール剤として、アスファルト
，エポキシ系樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリイソブチレ
ン，合成ゴム系接着剤等の検討が行なわれてきたが、ま
だ十分な耐漏液性が得られていない。

【０００４】図１において負極端子を兼ねた封口板１の
内側に円形のリチウム２が圧着されている。３はペレッ
ト状に成型した正極合剤で、皿状に絞ってあるセパレー
タ４の内側に載置され、リチウム２と直接に接触しない
ようにしてある。正極合剤３は正極活物質と導電剤とバ
インダーからできている。正極活物質としてはフッ化黒
鉛，二酸化マンガン，酸化銅等が使われ、導電剤として
は黒鉛が、バインダーにはフッ素樹脂が用いられている
。５は正極端子を兼ねる電池ケースで、封口板１と組み
合わされた断面Ｌ字状のガスケット６の上部を内側にカ
ールして電池内部を密閉してある。７はシール剤層で、
封口板１とガスケット６の接するシール部及び電池ケー
ス５とガスケット６の接するシール部に設けられている
。８は集電体で、正極合剤３と電池ケース５の接触状態
をより良好に保つために、ステンレスやチタンのシート
を打ち抜いたものを電池ケース５の内面にスポット溶接
してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】過去からいろいろな電
池でアスファルトがシール剤としてよく使われていたが
、リチウム電池においてもアスファルトを有機溶剤で溶
かし、鉱物油を混合したシール剤を用いていた。これは
、アスファルトが石油を蒸留した後の残留物であるため
、安価でしかも粘着性，弾性，電気絶縁性を備えている
ためである。しかし、リチウム電池においてはγ−ブチ
ロラクトン，プロピレンカーボネート，１．２−ジメト
キシエタン等を主成分とする有機溶媒を電解液に使用し
ているため、電池の保存中にアスファルトの一部が電解
液に溶け、シール性能が劣化して漏液が生じるという問
題があった。また、圧力や熱をかけた時に軟化しやすい
性質を持っているため、電池を封口した際や高温で保存
した時に、アスファルトがシール部から電池表面に押し
出され、外観上の不良が多く発生しやすいという欠点も
持っていた。

【０００６】また、耐有機電解液性が良いシール剤とし
てポリイソブチレンがあるが、粘着性が非常に高く軟ら
かいため、電池を封口した際にシール部から電池の外に
押し出され外観不良が発生したり、シール性の低下に伴
い漏液が生じるという欠点も持っていた。特に、平均分
子量が１０，０００以下のものはその傾向が強く粘着性
により生産時に工程トラブルが発生し、逆に電池組み立
て時の作業性の低下の原因にもなっていた。

【０００７】本発明は、上記のような従来の問題点を解
消し、耐漏液性に優れたリチウム電池を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のリチウム電池は
、前記の目的を達成するために、ガスケットと封口板と
のシール部及びガスケットと電池ケースとのシール部に
飽和ポリエステルを主成分とするシール剤層を形成した
ものである。

【０００９】

【作用】この構成により、本発明のリチウム電池は、こ
のシール剤層が、成膜性と粘着性を合わせもつという特
徴を持っている。また、耐有機電解液性に優れているた
め、電解液と長期間接触しても溶けたり膨潤することが
ない。従って、封口板，電池ケース，ガスケットと液密
的に密着した状態を長期間保つこととなる。さらに、こ
のシール剤層は被膜を形成するため、電池を封口した際
でも電池の外にシール剤が押し出されないこととなる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例のリチウム電池を図面
と共に説明する。電池の構成は図１と同じで、外径１６
ｍｍ，高さ２ｍｍの偏平型リチウム電池とした。１は厚
さ０．２ｍｍのステンレスから成る封口板、２は、直径
１１ｍｍ，厚さ０．３３ｍｍのリチウムで封口板１に圧
着されている。３は、正極活物質としての二酸化マンガ
ンと黒鉛とフッ素樹脂を含む正極合剤で、外径１２ｍｍ
，厚さ０．８５ｍｍのペレット状に成型してある。４は
ポリプロピレン不織布からなるセパレータ、５は厚さ０
．２ｍｍのステンレス製電池ケース、６はポリプロピレ
ン製のガスケット、７は飽和ポリエステルからなるシー
ル層、８は厚さ０．１ｍｍのチタン製集電体である。電
解液は、プロピレンカーボネートと１．２−ジメトキシ
エタンの混合溶媒に過塩素酸リチウム１モル／ｌを溶解
させたものである。

【００１１】電池ケース５側のシール部については、あ
らかじめ電池ケース５の内壁面にシール剤を塗布，乾燥
し、シール剤層を形成しておいた。また、封口板１側の
シール部についても同様にガスケット６の内壁にシール
剤を塗布したのち乾燥を行ない、シール剤層を形成させ
てから封口板１と組み合わせた。

【００１２】次に実施例の電池と、従来のアスファルト
に鉱物油を加えたシール剤を用いた電池の漏液試験結果
を（表１）に示した。

【００１３】

【表１】漏液試験は０〜７０℃のヒートショック雰囲気
（４０分／サイクル）に電池を放置し、１週間毎に顕微
鏡で漏液発生数の測定を行なった。本実施例品と従来品
はシール剤以外はすべて同じ構成の電池である。漏液発
生数は前記の試験条件において４週目迄の漏液発生数で
示した。

【００１４】また、本実施例では二酸化マンガンリチウ
ム電池について示したが、電解液にγ−ブチロラクトン
と１．２−ジメトキシエタンを用いるフッ化黒鉛リチウ
ム電池や、同じような電解液を用いる酸化銅リチウム電
池，カーボンリチウム二次電池，バナジウムリチウム二
次電池等についても同様の効果がある。

【００１５】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明のリチウム電池によれば、電池のシール部にシ
ール剤層を形成した本発明の電池は、厳しい条件下にお
いても耐漏液性に優れるとともに、塗布したシール剤が
電池の外に押し出されないため外観不良の減少にも非常
に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】リチウム電池の構成を示す断面図

【符号の説明】

１　　封口板 ２　　リチウム ３　　正極合剤（正極活物質） ５　　電池ケース ６　　ガスケット ７　　シール剤層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負極活物質であるリチウムと正極活物質と
   有機電解液とを含む発電要素を内蔵し、電池ケースと封
   口板をガスケットを介して密閉した電池であって、前記
   ガスケットと前記封口板とのシール部及び前記ガスケッ
   トと前記電池ケースとのシール部に飽和ポリエステルを
   主成分とするシール剤層を形成したリチウム電池。