JPH06267526A - 電池とその製造方法 - Google Patents

電池とその製造方法

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JPH06267526A
JPH06267526A JP5079166A JP7916693A JPH06267526A JP H06267526 A JPH06267526 A JP H06267526A JP 5079166 A JP5079166 A JP 5079166A JP 7916693 A JP7916693 A JP 7916693A JP H06267526 A JPH06267526 A JP H06267526A
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JP
Japan
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battery
holes
current collector
negative electrode
positive electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP5079166A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kagawa
博 香川
Shiro Kato
史朗 加藤
Kazuo Murata
和雄 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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Publication date
Application filed by Yuasa Corp, Yuasa Battery Corp filed Critical Yuasa Corp
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Priority to US08/180,424 priority patent/US5547780A/en
Priority to CA002113372A priority patent/CA2113372A1/en
Priority to DE69403246T priority patent/DE69403246T2/de
Priority to EP94300351A priority patent/EP0614237B1/en
Publication of JPH06267526A publication Critical patent/JPH06267526A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一の電池生産工程で電池を作製し、最終工
程で電池を必要とする機器の要望する形状に応じて任意
に作製でき、さらに一連の電池から切断して所定の電池
を作製す際に正極と負極の電気的な短絡及び電池が作製
された後に使用段階での正極と負極の電気的な短絡を防
止し、且つ即時に電池形状の種種の変更を可能にする電
池形状とその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 相対する平板状で一定パタ−ンの穴が設けら
れた正、負極集電体の間が絶縁体で区画され正極活物
質、セパレ−タ−、負極活物質が配置された一つ又は複
数の電池要素から構成されている電池とすることにより
上記目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロニクス機
器、玩具、アクセサリ−などの分野に使われる電池とそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電池は生産する材料の時点から矩
形又は円形の形状に加工されている。該電池を利用して
電子回路部などを駆動させる場合、電子回路部の形状に
合わして電池を構成することは不可能で、電子回路部の
一部に電池用のスペ−スを準備している。そのため機器
に占めるデッドスペ−スが大きくなり、機器全体の大き
さを増加させていた。また電子回路の余剰スペ−スに合
わして電池を作製しようとすれば色々な電池形状に応じ
て全ての電池生産工程及び生産に使用する設備及び備
品、部品形状などを変更しなければならず、各種の機器
の要望に応じるには電池のコストが高くなるなど問題が
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところは
同一の電池生産工程で電池を作製し、最終工程で電池を
必要とする機器の要望する形状に応じて任意に作製で
き、さらに一連の電池から切断して所定の電池を作製す
際に正極と負極の電気的な短絡及び電池が作製された後
に使用段階での正極と負極の電気的な短絡を防止し、且
つ即時に電池形状の種種の変更を可能にする電池形状と
その製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するもので、相対する平板状で一定パタ−ンの穴が設け
られた正負極集電体の間が絶縁体(例えば接着材)で区
画され正極活物質、セパレ−タ−、負極活物質などが配
置された一つ又は複数の電池要素から構成されているこ
と、前記一定パタ−ンの穴の形状が正極集電体と負極集
電体で異なること、前記一方の集電体の穴と穴の繋ぎ部
分に相対する他方の集電体の部分に穴が設けられている
こと、前記電池要素の集電体の穴と穴の間の最小幅が
0.2mmであること、及び相対する平板状で一定パタ
−ンの穴が設けられた正負極集電体の間が絶縁体(例え
ば接着材)で区画され、該区画内に正極活物質、セパレ
−タ−、負極活物質などが配置された複数の電池要素の
隣接する集電体の穴と穴の間の部分を切断することによ
り一つ又は複数個の電池要素からなる電池を作製するこ
と、前記切断がレ−ザ−カット、トムソン刃、超音波、
パンチ、ワイヤ−カットから選択した一種類又は複数の
手段を組み合わせて行われること、前記切断において電
気的に正極と負極が短絡しないことなどを特徴とし、こ
れにより上述の問題点を解決するものである。
【0005】
【作用】本発明によれば複数個の電池が一連となつてい
るところから、最終工程で電池を必要とする機器の要望
する形状に応じて集電体に設けられた穴と穴の間部分を
切断することで任意形状に作製でき、且つ電池製造工程
でのすばやい電池形状の種種の変更を可能にする。また
各電池要素の集電体がそれぞれつなぎ部分で連結されて
おり金属部分の切断域も小さく簡単となる。さらに正極
集電体と負極集電体に設けられた穴部分が異なり、例え
ば正極集電体の穴と穴の間の繋ぎ部分に対向する負極集
電体部分に穴が設けられており、正極集電体の穴の繋ぎ
部分と絶縁体部分を切断しても負極集電体部分を切断す
ることがなく電気的短絡がない。また切断幅が小さいた
めレ−ザ−、ワイヤ−カット、超音波などにおいては電
気的出力が小さくて済み、且つ溶断させる場合など絶縁
体(接着材)などの樹脂部分を変色(炭化すると正極と
負極が電気的に短絡する恐れがある。)させることがな
い。
【0006】さらにトムソン刃、パンチなどによる切断
では上記の如く正極集電体と負極種電体の穴部分が異な
る為、電池の上方から一度に切断してもトムソン刃、パ
ンチなどの金属部分が正極と負極を電気的に短絡させる
ことがない。このようにして切断された切断後の電池の
端部断面において、片側の集電体の端部は絶縁体の端部
より内側にあり相対する集電体の端部と接触し短絡する
ことがない。また穴と穴の幅が0.2mm以下では切断
時に正極と負極が電気的に短絡したりするおそれがあ
り、また穴(スリット)を設ける場合に切断されてしま
い連続した電池作製が不可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。約10μ厚さの一連の正極集電体1(ステンレス
など)にレ−ザ−カットで穴2(幅;約1mm,長さ;
約8mm)を図1のように設けた。繋ぎ部分3の大きさ
は約2mm四方に形成した。次に該正極集電体1の外面
に樹脂フィルム(図中には特に記載しない。)を接着し
一連の該正極集電体1をRoll to Roll方式
で巻きだし巻き取りを可能とし、その後の工程(絶縁体
接着工程、アンダ−コ−ト処理工程、正極活物質塗布工
程、セパレ−タ−塗布工程、硬化工程など)連続加工が
できるようにした。次に活物質が配置される領域4(約
10mm四方)に正極活物質(例えばMnO2 合剤,L
iCoO3 合剤など)5をパタ−ン印刷し、必要に応じ
て乾燥した後、電子線照射し硬化させた。さらにその上
からセパレ−タ−6としての固体電解質を同じくパタ−
ン印刷により配置してから電子線照射し硬化させた。
【0008】一方、負極集電体7(厚さ約10μのステ
ンレス)に図2の如く、略正方形の穴8(約2.5mm
四方)を正極集電体1の繋ぎ部分3に相対する部分にプ
レス金型によりパンチングし作製した。次に正極と同様
に外面に樹脂フィルム(図中には特に記載しない。)を
接着し一連の該負極集電体7をRoll to Rol
l方式で巻きだし巻き取りを可能とした。続いて活物質
が配置される領域9(約10mm四方)にリチウム、リ
チウム合金、カ−ボンなどの負極活物質10を配置し
た。さらに領域9を除く部分(穴8を含む)に接着材フ
ィルム11を接着した。
【0009】このように作製した一定パタ−ンで穴が設
けられた正極集電体1(断面構造の一部を図3に示
す。)と同じく異なる穴を一定パタ−ンで設けた負極集
電体7(断面構造の一部を図4に示す。)を互いにロ−
ル加圧しながら重ね合わせ、絶縁体としての接着材フィ
ルム11を熱ロ−ル及び熱プレスにより正極集電体面に
接着した。このようにして作製された複数の電池要素か
らなる電池を所定の形状に切断する場合、一例として少
なくとも正極集電体1外面の樹脂フィルムを剥離した後
に、プレス金型により繋ぎ部分3を打ち抜き、続いてト
ムソン刃にて接着材フィルム11及び負極集電体7を一
体で打ち抜く。打ち抜いた電池は複数の電池要素からな
り、そのままスタッキングケ−ス内に収納される。電池
の良品判定検査は最終の打ち抜き工程の間に同時に実行
される。
【0010】一つ又は複数の電池要素からなる電池12
の断面図は図5に示すように構成されている。即ち、切
断された部分(正極集電体1の端部)は絶縁体11の端
部に達しておらず、負極集電体7の端部と離れており、
電気的に短絡することがない。図6は複数の電池要素を
有する電池の拡大斜視図である。
【0011】
【発明の効果】本発明は次に記載する効果を奏する。 (1)あらかじめ正極集電体と負極集電体面に一定パタ
−ンで穴が設けられ、その穴部分と繋ぎ部分の位置が組
み合わされているため、切断した時及び使用時に絶縁体
端部に両極の集電体端部が位置せず、端部での接触(例
えば切断によるバリなどでの接触)の恐れがなく、電気
的短絡がない。 (2)分離するだけで任意の電池形状が一連の電池から
得られる。 (3)つなぎ部分を形成することにより、金属部分の切
断時に熱を使用する場合でも絶縁体を変質させることが
なく電池特性に悪影響を与えない。 (4)どのような形状の電池でも生産工程の変更をしな
くても済み、金型コスト負担を低減する。 (5)レ−ザ−などで金属部分及び絶縁体部分を切断す
る場合、コンピュ−タ−制御で切断パタ−ンを即座に変
更できる。 (6)電池の内側に穴など異形な形状が可能となる。 (7)異形の電池を作製しても集電体など材料のロスが
ほとんどなく、歩留りが高くなる。 (8)電池要素の切断時に電気的な短絡がない。 (9)電池要素が厚くてもつなぎ部分で電池が容易に折
り曲げられる。 (10)切断部を端子部とすることもできる。 なお本発明においては実施例に示すものに限定されるも
のではなく、電池要素の形状・数・構成材料の厚さ、集
電体の材質・厚さ・形状、セパレ−タ−の材質、厚さ及
び構成(固体電解質、電解液を含む多孔膜など)、絶縁
体の材質・厚み・構成・形状、穴及びつなぎ部分の形状
・数及び位置、分離切断形状など特に限定するものでは
なく、用途に応じて種種変更されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる一定パタ−ンで穴を形成した正
極集電体の一部平面図を示す。
【図2】本発明に係わる一定パタ−ンで穴を形成した負
極集電体の一部平面図を示す。
【図3】図1の一部断面図を示す。
【図4】図2の一部断面図を示す。
【図5】本発明による切断後の電池の要部拡大断面図を
示す。
【図6】本発明による複数の電池要素を有する電池の拡
大斜視図を示す。
【符号の説明】
1 正極集電体 2 穴 3 繋ぎ部分 4 活物質配置領域 5 正極活物質 6 セパレ−タ− 7 負極集電体 8 穴 9 活物質配置領域 10 負極活物質 11 絶縁体 12 電池

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対する平板状で一定パタ−ンの穴が設
    けられた正、負極集電体の間が絶縁体で区画され正極活
    物質、セパレ−タ−、負極活物質が配置された一つ又は
    複数の電池要素から構成されていることを特徴とする電
    池。
  2. 【請求項2】 前記一定パタ−ンの穴の形状が、正極集
    電体と負極集電体で異なることを特徴とする請求項1記
    載の電池。
  3. 【請求項3】 前記一方の集電体の穴と穴の繋ぎ部分に
    相対する他方の集電体の部分に穴が設けられていること
    を特徴とする請求項1又は2記載の電池。
  4. 【請求項4】 前記電池要素の集電体の穴と穴の間の最
    小幅が、0.2mmであることを特徴とする請求項1乃
    至3記載の電池。
  5. 【請求項5】 相対する平板状で一定パタ−ンの穴が設
    けられた正負極集電体の間が絶縁体で区画され、該区画
    内に正極活物質、セパレ−タ−、負極活物質が配置され
    た複数の電池要素の隣接する集電体の穴と穴の間の部分
    を切断することにより一つ又は複数個の電池要素からな
    る電池を作製することを特徴とする電池の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記切断が、レ−ザ−カット、トムソン
    刃、超音波、パンチ、ワイヤ−カットから選択した一種
    類又は複数の手段を組み合わせて行われることを特徴と
    する請求項5記載の電池の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記切断において電気的に正極と負極が
    短絡しないことを特徴とする請求項6記載の電池の製造
    方法。
JP5079166A 1993-01-18 1993-03-12 電池とその製造方法 Pending JPH06267526A (ja)

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JP5079166A JPH06267526A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 電池とその製造方法
US08/180,424 US5547780A (en) 1993-01-18 1994-01-12 Battery precursor and a battery
CA002113372A CA2113372A1 (en) 1993-01-18 1994-01-13 Battery precursor, a method for manufacturing the battery precursor, a battery, and a method for manufacturing the battery
DE69403246T DE69403246T2 (de) 1993-01-18 1994-01-18 Ein Batterievorgänger, ein Verfahren zur Herstellung von diesem Vorgänger, eine Batterie, und ein Verfahren zur Herstellung von dieser Batterie
EP94300351A EP0614237B1 (en) 1993-01-18 1994-01-18 A battery precursor, a method for manufacturing the battery precursor, a battery, and a method for manufacturing the battery

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450178B1 (ko) * 1997-08-06 2004-11-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬폴리머계열전지의제조방법
KR101330357B1 (ko) * 2010-11-08 2013-11-15 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 전극, 전지 및 전극의 제조 방법

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KR100450178B1 (ko) * 1997-08-06 2004-11-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬폴리머계열전지의제조방법
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