JPH05251082A - 薄形電池 - Google Patents
薄形電池Info
- Publication number
- JPH05251082A JPH05251082A JP4049798A JP4979892A JPH05251082A JP H05251082 A JPH05251082 A JP H05251082A JP 4049798 A JP4049798 A JP 4049798A JP 4979892 A JP4979892 A JP 4979892A JP H05251082 A JPH05251082 A JP H05251082A
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- JP
- Japan
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- current collector
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- positive electrode
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定機器を用いずに薄形電池の充放電状態を
知ることができるようにする。 【構成】 外装ケースの壁部の一部を極板１，４の集電
体２，５によって構成する。集電体２を導電性ガラスか
ら形成して集電体の少なくとも一部に透明部分を設け
る。透明部分を有する集電体２と接触する活物質３とし
て充電または放電によって色または透明度が変化するも
のを用いる。
知ることができるようにする。 【構成】 外装ケースの壁部の一部を極板１，４の集電
体２，５によって構成する。集電体２を導電性ガラスか
ら形成して集電体の少なくとも一部に透明部分を設け
る。透明部分を有する集電体２と接触する活物質３とし
て充電または放電によって色または透明度が変化するも
のを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外装ケース内に極板と
電解質とが収納され且つ外装ケースの壁部の一部が極板
の集電体によって構成されている薄形電池に関するもの
である。
電解質とが収納され且つ外装ケースの壁部の一部が極板
の集電体によって構成されている薄形電池に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の薄形化、軽量化、小形化等に
伴って、高分子固体電解質電池等でしばしば見られるよ
うに、極板の集電体を外装ケースの壁部の一部を構成す
る部材として用いる薄形電池が作られるようになってき
た。この種の電池で従来用いられている集電体は全て金
属板から構成されており、しかもこの種の電池は集電体
の横幅寸法と比べて厚みが薄いため、集電体を固定する
絶縁材料からなる外装ケース本体を通して電池内部の様
子を見ることもできない。
伴って、高分子固体電解質電池等でしばしば見られるよ
うに、極板の集電体を外装ケースの壁部の一部を構成す
る部材として用いる薄形電池が作られるようになってき
た。この種の電池で従来用いられている集電体は全て金
属板から構成されており、しかもこの種の電池は集電体
の横幅寸法と比べて厚みが薄いため、集電体を固定する
絶縁材料からなる外装ケース本体を通して電池内部の様
子を見ることもできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがってこの種の電
池で、電池が未放電状態にあるのか放電状態にあるの
か、また二次電池であれば充電状態にあるのか否かを知
るためには、電圧や内部インピーダンスを測定する測定
機器を用いなければならなかった。しかしながら、何時
でもどこでも測定機器があるとは限らない。そのためこ
の種の電池を使用するユーザ等から測定機器を用いずに
電池の充放電状態を知りたいという要求がでてきた。
池で、電池が未放電状態にあるのか放電状態にあるの
か、また二次電池であれば充電状態にあるのか否かを知
るためには、電圧や内部インピーダンスを測定する測定
機器を用いなければならなかった。しかしながら、何時
でもどこでも測定機器があるとは限らない。そのためこ
の種の電池を使用するユーザ等から測定機器を用いずに
電池の充放電状態を知りたいという要求がでてきた。
【０００４】本発明の目的は、外装ケース内に極板と電
解質とが収納され且つ外装ケースの壁部の一部が極板の
集電体によって構成されている薄形電池において、測定
機器を用いずに電池の充放電状態を知ることができるよ
うにすることにある。
解質とが収納され且つ外装ケースの壁部の一部が極板の
集電体によって構成されている薄形電池において、測定
機器を用いずに電池の充放電状態を知ることができるよ
うにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、集
電体の少なくとも一部に透明部分を設ける。そして透明
部分を有する集電体と接触する活物質として充電または
放電によって色または透明度が変化するものを用いる。
尚本願明細書において、透明部分とは、完全に透明でな
くても、その部分を通してその部分の先にある物の色、
透明度の変化を知ることができる程度の透明度を有して
いればよい。
電体の少なくとも一部に透明部分を設ける。そして透明
部分を有する集電体と接触する活物質として充電または
放電によって色または透明度が変化するものを用いる。
尚本願明細書において、透明部分とは、完全に透明でな
くても、その部分を通してその部分の先にある物の色、
透明度の変化を知ることができる程度の透明度を有して
いればよい。
【０００６】請求項２の発明では、透明部分を有する集
電体として透明な導電性ガラスを用いる。
電体として透明な導電性ガラスを用いる。
【０００７】請求項３の発明では、透明部分を有する前
記集電体を、厚み方向に少なくとも１個の貫通孔が形成
された集電用金属シートと該少なくとも１個の貫通孔を
閉塞する透明体とから構成する。この集電用金属シート
としては、網状の金属シートや、パンチングメタルや、
格子状の金属シート等を用いることができる。また貫通
孔を閉塞する透明体としては、耐熱性樹脂フィルム等を
用いることができる。
記集電体を、厚み方向に少なくとも１個の貫通孔が形成
された集電用金属シートと該少なくとも１個の貫通孔を
閉塞する透明体とから構成する。この集電用金属シート
としては、網状の金属シートや、パンチングメタルや、
格子状の金属シート等を用いることができる。また貫通
孔を閉塞する透明体としては、耐熱性樹脂フィルム等を
用いることができる。
【０００８】
【作用】請求項１の発明のように、集電体の一部に透明
部分を設けると、その透明部分を通して集電体に接触す
る活物質の色や透明度の変化を観察することができる。
特に本発明では、活物質として充電または放電によって
色または透明度が変化するものを用いているので、透明
部分を通してその変化を見ることにより、簡単に電池の
充放電状態を知ることができる。
部分を設けると、その透明部分を通して集電体に接触す
る活物質の色や透明度の変化を観察することができる。
特に本発明では、活物質として充電または放電によって
色または透明度が変化するものを用いているので、透明
部分を通してその変化を見ることにより、簡単に電池の
充放電状態を知ることができる。
【０００９】請求項２の発明のように、透明部分を有す
る集電体を、導電性ガラスによって構成すると、集電体
全体が透明部分となり、活物質の色または透明度の変化
を楽に且つ確実に見ることができる。また導電性ガラス
は、導電性があるため活物質の電池反応を阻害すること
がない。
る集電体を、導電性ガラスによって構成すると、集電体
全体が透明部分となり、活物質の色または透明度の変化
を楽に且つ確実に見ることができる。また導電性ガラス
は、導電性があるため活物質の電池反応を阻害すること
がない。
【００１０】請求項３の発明のように、集電用金属シー
トに設けた貫通孔を透明体で閉塞した構造の集電体を用
いると、集電体の強度及び導電性をほとんど低下させず
に透明部分を形成することができる。
トに設けた貫通孔を透明体で閉塞した構造の集電体を用
いると、集電体の強度及び導電性をほとんど低下させず
に透明部分を形成することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明を高分子固体電解質リチウム
二次電池に適用した実施例の断面図である。図１におい
て、１は正極であり、この正極１は導電性ガラスからな
る正極集電体２とキセロゲル膜状のバナジン酸（Ｖ2 Ｏ
5 ・ｎＨ2 Ｏ）すなわち五酸化バナジウム・キセロゲル
からなる正極活物質層３とから構成される。正極活物質
層３は、非晶質五酸化バナジウムすなわちアモルファス
のＶ2 Ｏ5 を２〜３重量％の割合で蒸留水に溶かした溶
液を４５×４５×０．５mmの導電性ガラスからなる正極
集電体２の一方の表面２ａの中央部分にスクリーン印刷
等で塗布し、これを比較的高温で乾燥させて得た。ちな
みに正極活物質層３の厚みは１０μm であった。この正
極活物質層３は、集電体２の表面２ａに対して外周端部
２ｂを残すようにして配置されている。４は負極であ
り、この負極４は厚さ約２０μm のステンレス箔からな
る負極集電体５と、該集電体５の一方の表面５ａ上に配
置された厚さ約３０μm のリチウム−アルミニウム合金
箔からなる負極活物質層６とから構成されている。この
負極活物質層６は、集電体５の表面５ａに対して外周端
部５ｂを残すようにして配置されている。正極集電体２
及び負極集電体５は、それぞれ電池の外装ケースの一部
を構成し且つ端子の機能を果たしている。７は高分子固
体電解質であり、この高分子固体電解質７に正極活物質
層３と負極活物質層６とを接触させるようにして正極１
と負極４と高分子固体電解質７とが積層されている。本
実施例の高分子固体電解質７は、ポリフォスファゼン誘
導体としてのメトキシオリゴエチレンオキシポリホスフ
ァゼン（ＭＥＰ７）に過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌ
Ｏ4 ）を１mol ／ｄｍ3 溶解した混合物により形成され
ている。８は加熱されると表面から溶融して接着性を示
す枠部材としてのホットメルトである。このホットメル
ト８は、集電体２または５の外周端部２ｂまたは５ｂに
対応した輪郭が矩形状を呈するリングであり、具体的に
はポリオレフィン系樹脂から形成されている。集電体２
及び５の外周端部２ｂ及び５ｂがホットメルト８に接続
されて電池が組み立てられている。
に説明する。図１は本発明を高分子固体電解質リチウム
二次電池に適用した実施例の断面図である。図１におい
て、１は正極であり、この正極１は導電性ガラスからな
る正極集電体２とキセロゲル膜状のバナジン酸（Ｖ2 Ｏ
5 ・ｎＨ2 Ｏ）すなわち五酸化バナジウム・キセロゲル
からなる正極活物質層３とから構成される。正極活物質
層３は、非晶質五酸化バナジウムすなわちアモルファス
のＶ2 Ｏ5 を２〜３重量％の割合で蒸留水に溶かした溶
液を４５×４５×０．５mmの導電性ガラスからなる正極
集電体２の一方の表面２ａの中央部分にスクリーン印刷
等で塗布し、これを比較的高温で乾燥させて得た。ちな
みに正極活物質層３の厚みは１０μm であった。この正
極活物質層３は、集電体２の表面２ａに対して外周端部
２ｂを残すようにして配置されている。４は負極であ
り、この負極４は厚さ約２０μm のステンレス箔からな
る負極集電体５と、該集電体５の一方の表面５ａ上に配
置された厚さ約３０μm のリチウム−アルミニウム合金
箔からなる負極活物質層６とから構成されている。この
負極活物質層６は、集電体５の表面５ａに対して外周端
部５ｂを残すようにして配置されている。正極集電体２
及び負極集電体５は、それぞれ電池の外装ケースの一部
を構成し且つ端子の機能を果たしている。７は高分子固
体電解質であり、この高分子固体電解質７に正極活物質
層３と負極活物質層６とを接触させるようにして正極１
と負極４と高分子固体電解質７とが積層されている。本
実施例の高分子固体電解質７は、ポリフォスファゼン誘
導体としてのメトキシオリゴエチレンオキシポリホスフ
ァゼン（ＭＥＰ７）に過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌ
Ｏ4 ）を１mol ／ｄｍ3 溶解した混合物により形成され
ている。８は加熱されると表面から溶融して接着性を示
す枠部材としてのホットメルトである。このホットメル
ト８は、集電体２または５の外周端部２ｂまたは５ｂに
対応した輪郭が矩形状を呈するリングであり、具体的に
はポリオレフィン系樹脂から形成されている。集電体２
及び５の外周端部２ｂ及び５ｂがホットメルト８に接続
されて電池が組み立てられている。
【００１２】本実施例で用いる正極活物質３のバナジン
酸（Ｖ2 Ｏ5 ・ｎＨ2 Ｏ）が放電されて、５価のバナジ
ウムが４価へと価数変化すると、それに伴って正極活物
質３は茶褐色から黒色へと変化する。これとは逆に充電
をすると、正極活物質層３の４価のバナジウムが５価へ
と価数変化し、正極活物質３は黒色から茶褐色へと変化
する。したがって導電性ガラスからなる正極集電体２を
通して、この正極活物質３の色の変化を見ることによ
り、電池が放電状態か充電状態かを知ることができる。
酸（Ｖ2 Ｏ5 ・ｎＨ2 Ｏ）が放電されて、５価のバナジ
ウムが４価へと価数変化すると、それに伴って正極活物
質３は茶褐色から黒色へと変化する。これとは逆に充電
をすると、正極活物質層３の４価のバナジウムが５価へ
と価数変化し、正極活物質３は黒色から茶褐色へと変化
する。したがって導電性ガラスからなる正極集電体２を
通して、この正極活物質３の色の変化を見ることによ
り、電池が放電状態か充電状態かを知ることができる。
【００１３】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施例の
導電性ガラスからなる正極集電体２に代えて用いること
ができる他の構造の正極集電体９の斜視図と断面図であ
る。この正極集電体９は、集電用金属シート１０と透明
体１１とから構成される。集電用金属シート１０は、ニ
ッケル箔に９個の貫通孔１０ａ…を打抜きにより形成し
た格子形状を有している。透明体１１は、耐熱性樹脂フ
ィルムの一種で透明なポリイミドフィルムから構成され
ており、集電用金属シート１０の幅方向の両側に出力電
極部を残すように集電用金属シート１０の上に接合され
ている。この例では、貫通孔１０ａ…を気密に閉塞する
ようにポリイミドフィルムからなる透明体１１を集電用
金属シート１０に接着剤を用いて接合してある。この正
極集電体９を用いても、透明体１１を通して活物質の色
の変化を見ることができる。この例では、９個の貫通孔
１０ａ…を用いているが、正極集電体９には少なくとも
１つの貫通孔１０ａを設けておけばよい。尚この正極集
電体９では、貫通孔１０ａ…の数が多いため、貫通孔が
少ない場合と比べれば活物質の充放電反応が阻害される
ことになる。しかしながら図１の実施例で用いた導電性
ガラスと比べると金属シートは導電性が高く、しかも可
撓性があって機械的強度が高いため、薄形電池では実用
性が高い。この集電体９では、集電体用金属シート１０
の材料としてニッケル箔を用いているが、ステンレス箔
等の他の材料を用いることができるのは勿論である。
導電性ガラスからなる正極集電体２に代えて用いること
ができる他の構造の正極集電体９の斜視図と断面図であ
る。この正極集電体９は、集電用金属シート１０と透明
体１１とから構成される。集電用金属シート１０は、ニ
ッケル箔に９個の貫通孔１０ａ…を打抜きにより形成し
た格子形状を有している。透明体１１は、耐熱性樹脂フ
ィルムの一種で透明なポリイミドフィルムから構成され
ており、集電用金属シート１０の幅方向の両側に出力電
極部を残すように集電用金属シート１０の上に接合され
ている。この例では、貫通孔１０ａ…を気密に閉塞する
ようにポリイミドフィルムからなる透明体１１を集電用
金属シート１０に接着剤を用いて接合してある。この正
極集電体９を用いても、透明体１１を通して活物質の色
の変化を見ることができる。この例では、９個の貫通孔
１０ａ…を用いているが、正極集電体９には少なくとも
１つの貫通孔１０ａを設けておけばよい。尚この正極集
電体９では、貫通孔１０ａ…の数が多いため、貫通孔が
少ない場合と比べれば活物質の充放電反応が阻害される
ことになる。しかしながら図１の実施例で用いた導電性
ガラスと比べると金属シートは導電性が高く、しかも可
撓性があって機械的強度が高いため、薄形電池では実用
性が高い。この集電体９では、集電体用金属シート１０
の材料としてニッケル箔を用いているが、ステンレス箔
等の他の材料を用いることができるのは勿論である。
【００１４】上記実施例は、本発明を高分子固体電解質
リチウム二次電池に適用したものであれるが、外装ケー
スの壁部の一部が極板の集電体によって構成されている
薄形電池であれば、有機電解液系リチウム電池や、その
他の二次電池や一次電池にも当然適用できる。
リチウム二次電池に適用したものであれるが、外装ケー
スの壁部の一部が極板の集電体によって構成されている
薄形電池であれば、有機電解液系リチウム電池や、その
他の二次電池や一次電池にも当然適用できる。
【００１５】上記実施例では、正極集電体に透明部分を
設けたが、負極活物質に変化が発生する場合には、負極
集電体に透明部分を設ければよいのは勿論である。
設けたが、負極活物質に変化が発生する場合には、負極
集電体に透明部分を設ければよいのは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、集電体の一部
に透明部分を設け、しかも活物質として充電または放電
によって色または透明度が変化するものを用いているの
で、透明部分を通して集電体に接触する活物質の色や透
明度の変化を観察することにより、測定機器を用いずに
簡単に薄形電池の充放電状態を知ることができる。
に透明部分を設け、しかも活物質として充電または放電
によって色または透明度が変化するものを用いているの
で、透明部分を通して集電体に接触する活物質の色や透
明度の変化を観察することにより、測定機器を用いずに
簡単に薄形電池の充放電状態を知ることができる。
【００１７】請求項２の発明によれば、透明部分を有す
る集電体を、導電性ガラスによって構成すると、集電体
全体が透明部分となり、活物質の色または透明度の変化
を楽に且つ確実に見ることができる利点がある。
る集電体を、導電性ガラスによって構成すると、集電体
全体が透明部分となり、活物質の色または透明度の変化
を楽に且つ確実に見ることができる利点がある。
【００１８】請求項３の発明によれば、集電用金属シー
トに設けた貫通孔を透明体で閉塞した構造の集電体を用
いると、集電体の強度及び導電性をほとんど低下させず
に透明部分を形成することができる利点がある。
トに設けた貫通孔を透明体で閉塞した構造の集電体を用
いると、集電体の強度及び導電性をほとんど低下させず
に透明部分を形成することができる利点がある。
【図１】 本発明を高分子固体電解質リチウム二次電池
に適用した実施例の断面図である。
に適用した実施例の断面図である。
【図２】 （Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施例の導電性
ガラスからなる正極集電体に代えて用いることができる
他の構造の正極集電体の斜視図と断面図である。
ガラスからなる正極集電体に代えて用いることができる
他の構造の正極集電体の斜視図と断面図である。
１…正極、２…導電性ガラスからなる正極集電体、３…
正極活物質、４…負極、５…負極集電体、６…負極活物
質、７…高分子固体電解質、９…正極集電体、１０…集
電体用金属シート、１０ａ…貫通孔、１１…透明体。
正極活物質、４…負極、５…負極集電体、６…負極活物
質、７…高分子固体電解質、９…正極集電体、１０…集
電体用金属シート、１０ａ…貫通孔、１１…透明体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弘中 健介 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内 (72)発明者 早川 他▲く▼美 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内 (72)発明者 小牧 昭夫 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内 (72)発明者 中長 偉文 徳島県徳島市川内町加賀須野463番地 大 塚化学株式会社徳島研究所内 (72)発明者 谷口 正俊 徳島県徳島市川内町加賀須野463番地 大 塚化学株式会社徳島研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 外装ケース内に極板と電解質とが収納さ
れ且つ前記外装ケースの壁部の一部が前記極板の集電体
によって構成されている薄形電池であって、 前記集電体は少なくとも一部に透明部分を有し、 前記透明部分を有する集電体と接触する活物質として充
電または放電によって色または透明度が変化するものを
用いることを特徴とする薄形電池。 - 【請求項２】 前記透明部分を有する前記集電体が透明
な導電性ガラスからなることを特徴とする請求項１に記
載の薄形電池。 - 【請求項３】 前記透明部分を有する前記集電体が、厚
み方向に少なくとも１個の貫通孔が形成された集電用金
属シートと該少なくとも１個の貫通孔を閉塞する透明体
とからなることを特徴とする請求項１に記載の薄形電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049798A JPH05251082A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 薄形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049798A JPH05251082A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 薄形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251082A true JPH05251082A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12841170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4049798A Pending JPH05251082A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 薄形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251082A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012054195A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Seiko Epson Corp | リチウム電池電極及びリチウム電池 |
| JP2013152869A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Univ Of Tsukuba | ナトリウム電池およびナトリウム電池用の正極部材 |
| WO2014068777A1 (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | 株式会社 日立製作所 | 全固体リチウムイオン二次電池 |
| JP2014220249A (ja) * | 2014-07-01 | 2014-11-20 | セイコーエプソン株式会社 | リチウム電池 |
| JP2022166718A (ja) * | 2021-04-21 | 2022-11-02 | プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 | 二次電池の集電体および二次電池 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4049798A patent/JPH05251082A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012054195A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Seiko Epson Corp | リチウム電池電極及びリチウム電池 |
| JP2013152869A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Univ Of Tsukuba | ナトリウム電池およびナトリウム電池用の正極部材 |
| WO2014068777A1 (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | 株式会社 日立製作所 | 全固体リチウムイオン二次電池 |
| JP2014220249A (ja) * | 2014-07-01 | 2014-11-20 | セイコーエプソン株式会社 | リチウム電池 |
| JP2022166718A (ja) * | 2021-04-21 | 2022-11-02 | プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 | 二次電池の集電体および二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020115 |