JPH0646065Y2 - 偏平形非水電解液二次電池 - Google Patents
偏平形非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPH0646065Y2 JPH0646065Y2 JP1989098965U JP9896589U JPH0646065Y2 JP H0646065 Y2 JPH0646065 Y2 JP H0646065Y2 JP 1989098965 U JP1989098965 U JP 1989098965U JP 9896589 U JP9896589 U JP 9896589U JP H0646065 Y2 JPH0646065 Y2 JP H0646065Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- positive electrode
- secondary battery
- electrode terminal
- active material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、リチウム，ナトリウムなどの軽金属を負極
活物質とし、またMnO2，MoO3，V2O5等の金属酸化物や、
チタン，あるいはモリブデン等の金属の硫化物などを正
極活物質とする、偏平形非水電解液二次電池に関するも
のである。
活物質とし、またMnO2，MoO3，V2O5等の金属酸化物や、
チタン，あるいはモリブデン等の金属の硫化物などを正
極活物質とする、偏平形非水電解液二次電池に関するも
のである。
〈従来の技術〉 偏平形非水電解液二次電池としては、例えば偏平形リチ
ウム二次電池が知られている。この電池では、第３図
（Ａ）に示したように、有底円筒状の正極缶３の内底面
に正極合剤５、セパレータ６を順次載置し、更にその上
からリチウムを活物質とする負極７を負極端子板１とと
もに重ね、また正極缶周縁部を内側に折曲して、外周部
に配した断面が略Ｌ字状の封口ガスケット18を内外から
締付けて電池を封口する構造が採られている。
ウム二次電池が知られている。この電池では、第３図
（Ａ）に示したように、有底円筒状の正極缶３の内底面
に正極合剤５、セパレータ６を順次載置し、更にその上
からリチウムを活物質とする負極７を負極端子板１とと
もに重ね、また正極缶周縁部を内側に折曲して、外周部
に配した断面が略Ｌ字状の封口ガスケット18を内外から
締付けて電池を封口する構造が採られている。
ところで、この偏平形リチウム二次電池を例にとれば、
電池の充放電サイクルにおいては、放電により負極から
溶出した負極活物質であるリチウムが、充電時には負極
に析出するという可逆反応が行われる。この場合、放電
により負極から溶出したリチウムが充電の際には初期状
態通りには析出せず、負極部分以外の負極端子内面（例
えば第３図（Ｂ）の7a）にも析出することがある。
電池の充放電サイクルにおいては、放電により負極から
溶出した負極活物質であるリチウムが、充電時には負極
に析出するという可逆反応が行われる。この場合、放電
により負極から溶出したリチウムが充電の際には初期状
態通りには析出せず、負極部分以外の負極端子内面（例
えば第３図（Ｂ）の7a）にも析出することがある。
そして、この析出したリチウムは微細な粒状であり、ま
た負極端子内面の金属面にしっかりと固着されていない
ため、充放電サイクル中に負極端子内面から脱落しても
はや有効な負極活物質として利用されず、これが重なっ
て次第に充放電に関与する有効なリチウムが減り、電池
容量がサイクルとともに漸次低下するという欠点があ
る。
た負極端子内面の金属面にしっかりと固着されていない
ため、充放電サイクル中に負極端子内面から脱落しても
はや有効な負極活物質として利用されず、これが重なっ
て次第に充放電に関与する有効なリチウムが減り、電池
容量がサイクルとともに漸次低下するという欠点があ
る。
また、脱落しないリチウムもあるが、封口ガスケットに
隠れた部分、即ち第３図（Ｂ）において析出したリチウ
ム7aのうちの、封口ガスケット18の内筒18aの外周側に
対面した負極端子板１の内面外周部に析出した部分は、
次の放電からは有効な活物質としての作用を果たさなく
なるので、サイクル中に容量が減少し、実質的にサイク
ル容量は減少する。
隠れた部分、即ち第３図（Ｂ）において析出したリチウ
ム7aのうちの、封口ガスケット18の内筒18aの外周側に
対面した負極端子板１の内面外周部に析出した部分は、
次の放電からは有効な活物質としての作用を果たさなく
なるので、サイクル中に容量が減少し、実質的にサイク
ル容量は減少する。
このような現象は、電池の厚さが２〜3mm程度ないしこ
れ以下の薄形電池の場合には特に顕著に現れる。
れ以下の薄形電池の場合には特に顕著に現れる。
以上のような現象によるサイクル容量の劣化を抑制する
べく、封口ガスケットの内筒を負極端子内面外周部の傾
斜部分に密着させて沿わせるようにしたものが提案され
ている。
べく、封口ガスケットの内筒を負極端子内面外周部の傾
斜部分に密着させて沿わせるようにしたものが提案され
ている。
また、例えば第３図（Ｃ）のように、封口ガスケット28
を負極端子１に嵌着した後、封口ガスケット28の内筒28
aと負極端子１の間をシリコン樹脂などの樹脂９でシー
ルする方法も提案されている。
を負極端子１に嵌着した後、封口ガスケット28の内筒28
aと負極端子１の間をシリコン樹脂などの樹脂９でシー
ルする方法も提案されている。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記のように封口ガスケットの内筒を負
極端子傾斜部分に単に密着させただけの構造では、電池
内の電解液が毛細管現象により負極端子の傾斜部分と封
口ガスケット内筒との間に入り込むことから、充電時に
おいてリチウムの析出がこの間隙に生じることは避けら
れない。
極端子傾斜部分に単に密着させただけの構造では、電池
内の電解液が毛細管現象により負極端子の傾斜部分と封
口ガスケット内筒との間に入り込むことから、充電時に
おいてリチウムの析出がこの間隙に生じることは避けら
れない。
また、第３図（Ｃ）の構成の場合、樹脂シール工程を別
途要するので電池の組立て工程が繁雑になる他、例えば
上記のシリコン樹脂は封口ガスケットの材質として通常
用いられているポリオレフィン系樹脂との密着性があま
り良好でなく、シール性が不完全となり易い。
途要するので電池の組立て工程が繁雑になる他、例えば
上記のシリコン樹脂は封口ガスケットの材質として通常
用いられているポリオレフィン系樹脂との密着性があま
り良好でなく、シール性が不完全となり易い。
この考案は、このような問題がなく、上記のようなサイ
クル中の容量減少を確実に抑制でき、従ってサイクル性
向上を図ることが可能な偏平形非水電解液二次電池を提
供することを目的とする。
クル中の容量減少を確実に抑制でき、従ってサイクル性
向上を図ることが可能な偏平形非水電解液二次電池を提
供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 この考案の非水電解液ボタン形二次電池は、リチウムな
どの軽金属を活物質とする負極と、金属酸化物や金属硫
化物などを活物質とする正極と、これら負極と正極とを
隔離するセパレータと、正極缶と、負極端子板と、これ
ら正極缶と負極端子板の外周部に組合わされ且つこれら
を絶縁しつつ封口する封口ガスケットを有してなり、前
記負極端子板の負極当接部以外の内面外周部を、耐電解
液性の絶縁被膜で被覆したことを要旨とする。
どの軽金属を活物質とする負極と、金属酸化物や金属硫
化物などを活物質とする正極と、これら負極と正極とを
隔離するセパレータと、正極缶と、負極端子板と、これ
ら正極缶と負極端子板の外周部に組合わされ且つこれら
を絶縁しつつ封口する封口ガスケットを有してなり、前
記負極端子板の負極当接部以外の内面外周部を、耐電解
液性の絶縁被膜で被覆したことを要旨とする。
上記の絶縁被膜としては、変性ポリエチレン，シリコン
樹脂，テフロン樹脂などの固体重合物を用いることがで
きる。特に変性ポリエチレン，例えばポリイソブチレン
変性ポリエチレンは、負極端子板を構成する金属表面と
の接着性が良好であり、また電池組立て前の段階で、こ
の変性ポリエチレン製の絶縁被膜を負極端子板内面の所
定部位に予じめ熱融着しておけるので組立て工程上好ま
しい。
樹脂，テフロン樹脂などの固体重合物を用いることがで
きる。特に変性ポリエチレン，例えばポリイソブチレン
変性ポリエチレンは、負極端子板を構成する金属表面と
の接着性が良好であり、また電池組立て前の段階で、こ
の変性ポリエチレン製の絶縁被膜を負極端子板内面の所
定部位に予じめ熱融着しておけるので組立て工程上好ま
しい。
また、この絶縁被膜の厚さは、0.03〜0.5mm程度が好ま
しく、これより薄ければ負極活物質の析出を有効に防ぐ
ことができず、一方これより厚いと電池容積の減少によ
る性能低下を招く虞が大きくなる。
しく、これより薄ければ負極活物質の析出を有効に防ぐ
ことができず、一方これより厚いと電池容積の減少によ
る性能低下を招く虞が大きくなる。
〈作用〉 上記のように負極端子板の負極当接部以外の内面外周部
を絶縁被膜で被覆することで、この内面外周部における
電解液の接触を完全になくすことができ、放電により負
極から溶出した負極活物質は充電時においてこの絶縁被
膜部分に析出せずに負極部分にのみ析出するようになる
ため、正常な充放電が可能となり、充放電サイクルにお
ける容量減少が抑制される。
を絶縁被膜で被覆することで、この内面外周部における
電解液の接触を完全になくすことができ、放電により負
極から溶出した負極活物質は充電時においてこの絶縁被
膜部分に析出せずに負極部分にのみ析出するようになる
ため、正常な充放電が可能となり、充放電サイクルにお
ける容量減少が抑制される。
また、このような絶縁被膜による被覆は、組立て前の段
階で行うことができるので、電池の製造工程を繁雑化さ
せることもない。
階で行うことができるので、電池の製造工程を繁雑化さ
せることもない。
〈実施例〉 以下に実施例を説明する。
第１図において、皿状でステンレス製の負極端子板１は
その外周に立上がり部1aを有している。この負極端子板
１の中央平面部1bの外周側から立上がり部1aにかけての
内面，即ち中央平面部1bの外周側から封口ガスケット８
の内筒8aの外周側に対面する内面外周部にかけての負極
端子板内面に、加熱温度170〜220℃、圧着圧力２〜10kg
の範囲で、予じめリング状に成形したポリイソブチレン
変性ポリエチレンを熱融着させ、この内面に厚さ約0.2m
mの絶縁被膜２（内径φ15mm,外径φ17mm）を形成した。
その外周に立上がり部1aを有している。この負極端子板
１の中央平面部1bの外周側から立上がり部1aにかけての
内面，即ち中央平面部1bの外周側から封口ガスケット８
の内筒8aの外周側に対面する内面外周部にかけての負極
端子板内面に、加熱温度170〜220℃、圧着圧力２〜10kg
の範囲で、予じめリング状に成形したポリイソブチレン
変性ポリエチレンを熱融着させ、この内面に厚さ約0.2m
mの絶縁被膜２（内径φ15mm,外径φ17mm）を形成した。
一方、有底短円筒状でステンレス製の正極缶３の内底面
には、ステンレスネット製の正極集電体４がスポット溶
接されている。この正極集電体４の上には、MoO3を活物
質とし、これにアセチレンブラック，グラファイトの混
合物を導電材として加え、更にテフロンディスパージョ
ンをバインダーとして混合し、且つこれらの混合物をペ
レット状に加圧成形してなる正極合剤５が載置されてい
る。
には、ステンレスネット製の正極集電体４がスポット溶
接されている。この正極集電体４の上には、MoO3を活物
質とし、これにアセチレンブラック，グラファイトの混
合物を導電材として加え、更にテフロンディスパージョ
ンをバインダーとして混合し、且つこれらの混合物をペ
レット状に加圧成形してなる正極合剤５が載置されてい
る。
そして、この正極合剤５の上に、ポリプロピレンマイク
ロポーラスフィルムで作ったセパレータ６を介して、リ
チウム−アルミニウム合金からなる負極７、並びに上記
の絶縁被膜２を形成した負極端子板１を順次積重し、最
後に正極缶周縁部を内側に折曲し、外周部に配した断面
Ｌ字状の封口ガスケット８を内外から締付けて電池を封
口して、直径20mm,厚さ1.6mmの偏平形リチウム二次電池
（本考案品）を作製した。尚、電解液には、プロピレン
カーボネイトとジメトキシエタンとの体積比1:1での混
合溶媒に、LiClO4を1mol/l溶解させたものを使用した。
ロポーラスフィルムで作ったセパレータ６を介して、リ
チウム−アルミニウム合金からなる負極７、並びに上記
の絶縁被膜２を形成した負極端子板１を順次積重し、最
後に正極缶周縁部を内側に折曲し、外周部に配した断面
Ｌ字状の封口ガスケット８を内外から締付けて電池を封
口して、直径20mm,厚さ1.6mmの偏平形リチウム二次電池
（本考案品）を作製した。尚、電解液には、プロピレン
カーボネイトとジメトキシエタンとの体積比1:1での混
合溶媒に、LiClO4を1mol/l溶解させたものを使用した。
一方、上記の絶縁被膜を形成しない負極端子板を用いた
他は、本考案品と同様にして、第３図（Ａ）のような構
造で、直径20mm,厚さ1.6mmの偏平形リチウム二次電池
（従来品）を作製した。
他は、本考案品と同様にして、第３図（Ａ）のような構
造で、直径20mm,厚さ1.6mmの偏平形リチウム二次電池
（従来品）を作製した。
これらの電池を、0.5mAの電流で3.8Vまで充電し、また
1.0mAの電流で2.65Vまで放電するというサイクルを繰り
返し、サイクルにおける放電容量（％）の変化をそれぞ
れ調べた。結果は第２図の通りで、従来品の場合、約60
0サイクルで放電容量が半分に低下した。これに対し、
本考案品の場合、900サイクルを過ぎても90％以上の高
い放電容量を維持している。
1.0mAの電流で2.65Vまで放電するというサイクルを繰り
返し、サイクルにおける放電容量（％）の変化をそれぞ
れ調べた。結果は第２図の通りで、従来品の場合、約60
0サイクルで放電容量が半分に低下した。これに対し、
本考案品の場合、900サイクルを過ぎても90％以上の高
い放電容量を維持している。
〈考案の効果〉 以上のように、この考案によれば、放電により負極から
溶出した負極活物質が充電時には負極部分にのみ析出す
るようになるため、正常な充放電が可能となる。そして
この結果、充放電サイクルにおける容量減少が抑制さ
れ、サイクル性の良好な偏平形非水電解液二次電池を提
供することができる。
溶出した負極活物質が充電時には負極部分にのみ析出す
るようになるため、正常な充放電が可能となる。そして
この結果、充放電サイクルにおける容量減少が抑制さ
れ、サイクル性の良好な偏平形非水電解液二次電池を提
供することができる。
第１図は実施例で用いた電池の断面図、第２図は本考案
品と従来品のサイクル特性を示したグラフ、第３図
（Ａ）〜（Ｃ）は従来の電池の説明図である。 １……負極端子板、２……絶縁被膜、３……正極缶、５
……正極合剤、６……セパレータ、７……負極。
品と従来品のサイクル特性を示したグラフ、第３図
（Ａ）〜（Ｃ）は従来の電池の説明図である。 １……負極端子板、２……絶縁被膜、３……正極缶、５
……正極合剤、６……セパレータ、７……負極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 名倉 秀哲 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)考案者 北方 雅一 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】リチウムなどの軽金属を活物質とする負極
と、金属酸化物や金属硫化物などを活物質とする正極
と、これら負極と正極とを隔離するセパレータと、正極
缶と、負極端子板と、これら正極缶と負極端子板の外周
部に組合わされ且つこれらを絶縁しつつ封口する封口ガ
スケットを有してなり、前記負極端子板の負極当接部以
外の内面外周部を、耐電解液性の絶縁被膜で被覆したこ
とを特徴とする偏平形非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989098965U JPH0646065Y2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 偏平形非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989098965U JPH0646065Y2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 偏平形非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337756U JPH0337756U (ja) | 1991-04-11 |
| JPH0646065Y2 true JPH0646065Y2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=31648040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989098965U Expired - Lifetime JPH0646065Y2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 偏平形非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646065Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP1989098965U patent/JPH0646065Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337756U (ja) | 1991-04-11 |
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