JPH0737573A - 端子付きリチウム電池の製造法 - Google Patents
端子付きリチウム電池の製造法Info
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- JPH0737573A JPH0737573A JP5180171A JP18017193A JPH0737573A JP H0737573 A JPH0737573 A JP H0737573A JP 5180171 A JP5180171 A JP 5180171A JP 18017193 A JP18017193 A JP 18017193A JP H0737573 A JPH0737573 A JP H0737573A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 端子付きリチウム電池の高温保存特性、及び
高温耐湿特性に優れた電池を得る。 【構成】 有機溶剤で希釈した樹脂液の粘度が好ましく
は１００〜１００００ｃｐｓの紫外線硬化型樹脂を用い
て浸漬法により樹脂を付着させ、その後、紫外線照射で
硬化させることにより、厚みが１０〜３００μｍの樹脂
層でコーティングを施すものである。
高温耐湿特性に優れた電池を得る。 【構成】 有機溶剤で希釈した樹脂液の粘度が好ましく
は１００〜１００００ｃｐｓの紫外線硬化型樹脂を用い
て浸漬法により樹脂を付着させ、その後、紫外線照射で
硬化させることにより、厚みが１０〜３００μｍの樹脂
層でコーティングを施すものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は端子付きリチウム電池に
関し、特に電池表面を紫外線硬化型樹脂でコーティング
を施した端子付きリチウム電池の製造法に関する。
関し、特に電池表面を紫外線硬化型樹脂でコーティング
を施した端子付きリチウム電池の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、ＩＣ、ＬＳＩをはじめとするエレ
クトロニクスの進展は目覚ましく、これらを応用した電
子精密機器の電源として、信頼性に定評のあるリチウム
電池の需要が急激に伸びつつある。また、これら電子機
器は、より多機能化すると同時にコンパクト化する傾向
にあり、部品の実装密度も高く、各部品の電気絶縁性が
重視されると同時に、これらの電池の諸特性に対する要
求も高まっており、搭載される機器が高温中、あるいは
高温多湿中に曝される場合には必然的に高温保存特性、
あるいは高温耐湿特性などの信頼性がますます厳しく要
求されるようになってきた。一般的にリチウム電池は高
温保存特性に優れているとされているが、その温度にも
限界があり、８５℃以上の高温中に曝された場合は図１
に示すような、ケースとガスケットの隙間ａ及び封口板
とガスケットの隙間ｂから電解液の蒸発が盛んになり、
それに伴って内部抵抗が上昇して電池特性が極端に劣化
する。また、高温多湿中に曝された場合は、図１のａ及
びｂ部より水分が電池内部に侵入し、リチウム金属が腐
食するため放電容量が低下する。以上のように、高温保
存特性及び高温耐湿特性はリチウム電池の構成と密接に
関係していることが知られており、前記諸特性を改善す
る手段としては、電池全体を樹脂等の外装材により被覆
し、電解液の蒸発及び電池内部への水分の侵入を防止す
ることが一般的に知られている。この方法により、リチ
ウム電池の高温保存特性及び高温耐湿特性は著しく改善
される。従来の技術としては、シリコーン系、あるいは
エポキシ系の樹脂液中に電池を浸漬した後に取り出して
電池表面に付着させ、室温放置または加熱し、硬化させ
ることにより電池外装材としていた（以下、樹脂ディッ
プ外装電池と呼ぶ）。
クトロニクスの進展は目覚ましく、これらを応用した電
子精密機器の電源として、信頼性に定評のあるリチウム
電池の需要が急激に伸びつつある。また、これら電子機
器は、より多機能化すると同時にコンパクト化する傾向
にあり、部品の実装密度も高く、各部品の電気絶縁性が
重視されると同時に、これらの電池の諸特性に対する要
求も高まっており、搭載される機器が高温中、あるいは
高温多湿中に曝される場合には必然的に高温保存特性、
あるいは高温耐湿特性などの信頼性がますます厳しく要
求されるようになってきた。一般的にリチウム電池は高
温保存特性に優れているとされているが、その温度にも
限界があり、８５℃以上の高温中に曝された場合は図１
に示すような、ケースとガスケットの隙間ａ及び封口板
とガスケットの隙間ｂから電解液の蒸発が盛んになり、
それに伴って内部抵抗が上昇して電池特性が極端に劣化
する。また、高温多湿中に曝された場合は、図１のａ及
びｂ部より水分が電池内部に侵入し、リチウム金属が腐
食するため放電容量が低下する。以上のように、高温保
存特性及び高温耐湿特性はリチウム電池の構成と密接に
関係していることが知られており、前記諸特性を改善す
る手段としては、電池全体を樹脂等の外装材により被覆
し、電解液の蒸発及び電池内部への水分の侵入を防止す
ることが一般的に知られている。この方法により、リチ
ウム電池の高温保存特性及び高温耐湿特性は著しく改善
される。従来の技術としては、シリコーン系、あるいは
エポキシ系の樹脂液中に電池を浸漬した後に取り出して
電池表面に付着させ、室温放置または加熱し、硬化させ
ることにより電池外装材としていた（以下、樹脂ディッ
プ外装電池と呼ぶ）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、製造法として樹脂液中に電池を浸漬した
後に、一般的には高温中に放置することによって硬化さ
せ、樹脂層を形成しているがこの方法では高温放置中に
樹脂液の粘度が一時的に急激に低下するために樹脂の液
ダレが発生し、得られた樹脂層の膜厚は非常に不均一な
ものとなってしまい、部分的に金属表面が露出してしま
う。この液ダレを防止するために樹脂液の粘度が硬化中
も比較的一定である室温硬化タイプの樹脂も使用されて
いるが、一般的に硬化時間が一昼夜以上を必要とするた
めに製造コストを引き上げる原因となっており実用的で
はない。
うな方法では、製造法として樹脂液中に電池を浸漬した
後に、一般的には高温中に放置することによって硬化さ
せ、樹脂層を形成しているがこの方法では高温放置中に
樹脂液の粘度が一時的に急激に低下するために樹脂の液
ダレが発生し、得られた樹脂層の膜厚は非常に不均一な
ものとなってしまい、部分的に金属表面が露出してしま
う。この液ダレを防止するために樹脂液の粘度が硬化中
も比較的一定である室温硬化タイプの樹脂も使用されて
いるが、一般的に硬化時間が一昼夜以上を必要とするた
めに製造コストを引き上げる原因となっており実用的で
はない。
【０００４】以上のような問題点により、シリコーン
系、あるいはエポキシ系の樹脂ディップ外装電池は良好
な高温保存特性及び高温耐湿特性を示すものの実用化に
至っていないのが現状である。
系、あるいはエポキシ系の樹脂ディップ外装電池は良好
な高温保存特性及び高温耐湿特性を示すものの実用化に
至っていないのが現状である。
【０００５】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、高温保存特性及び高温耐湿特性を向上した端子付き
リチウム電池の製造法を提供することを目的とする。
で、高温保存特性及び高温耐湿特性を向上した端子付き
リチウム電池の製造法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解決するもので、粘度が２５℃で１０〜１００００
０ｃｐｓである紫外線硬化型樹脂の樹脂液中に電池を浸
漬した後に取り出して電池表面に樹脂を付着させ、紫外
線を照射することにより硬化させ電池表面を絶縁性樹脂
で被覆するものである。
題を解決するもので、粘度が２５℃で１０〜１００００
０ｃｐｓである紫外線硬化型樹脂の樹脂液中に電池を浸
漬した後に取り出して電池表面に樹脂を付着させ、紫外
線を照射することにより硬化させ電池表面を絶縁性樹脂
で被覆するものである。
【０００７】
【作用】一般的にコンデンサー、あるいは抵抗などの電
子部品は素子の電気絶縁及び耐熱性，耐湿性の向上を目
的として樹脂で外装することが知られている。樹脂材と
してはエポキシ樹脂が一般的であり、樹脂硬化は１００
℃以上に加熱することによって行われる。一方、リチウ
ム電池についても樹脂で外装することにより耐熱性及び
耐湿性が向上することは考えられるが、コイン型電池な
どは表面のほとんどが金属面であり、この電池を例えば
シリコーン系樹脂及びエポキシ樹脂で浸漬法によりコー
ティングしようとすると均一な塗膜が困難であり、いわ
ゆる「まだら模様」となり金属の露出部が点在し、実質
的に効果が得られなかった。
子部品は素子の電気絶縁及び耐熱性，耐湿性の向上を目
的として樹脂で外装することが知られている。樹脂材と
してはエポキシ樹脂が一般的であり、樹脂硬化は１００
℃以上に加熱することによって行われる。一方、リチウ
ム電池についても樹脂で外装することにより耐熱性及び
耐湿性が向上することは考えられるが、コイン型電池な
どは表面のほとんどが金属面であり、この電池を例えば
シリコーン系樹脂及びエポキシ樹脂で浸漬法によりコー
ティングしようとすると均一な塗膜が困難であり、いわ
ゆる「まだら模様」となり金属の露出部が点在し、実質
的に効果が得られなかった。
【０００８】そこで、金属面にコーティング可能な樹脂
を様々探索したところ、下記の樹脂ではじめて可能にな
ることを見出した。すなわち、紫外線照射下において数
分以内で樹脂硬化が可能である紫外線硬化型樹脂を用い
て浸漬法によりリチウム電池表面に樹脂外装を施したと
ころ、電池表面に付着した樹脂液の液ダレが生じること
無く樹脂を硬化させることが可能であるので、非常に均
一な膜状の樹脂層を得ることができ、また本電池は高温
保存試験及び耐湿試験において著しく性能が向上してい
ることがわかった。
を様々探索したところ、下記の樹脂ではじめて可能にな
ることを見出した。すなわち、紫外線照射下において数
分以内で樹脂硬化が可能である紫外線硬化型樹脂を用い
て浸漬法によりリチウム電池表面に樹脂外装を施したと
ころ、電池表面に付着した樹脂液の液ダレが生じること
無く樹脂を硬化させることが可能であるので、非常に均
一な膜状の樹脂層を得ることができ、また本電池は高温
保存試験及び耐湿試験において著しく性能が向上してい
ることがわかった。
【０００９】これは、形成された樹脂層が図１に示すよ
うなケースとガスケットの隙間ａ部及び封口板とガスケ
ットの隙間ｂ部からの電解液の蒸発、あるいは多湿雰囲
気における電池内部への水分の侵入を著しく阻害するた
めと考えられる。また、紫外線硬化型樹脂は電子回路の
コーティング用の樹脂として広く使用され、コイン形リ
チウム電池に用いても同様な高信頼を得ることができ
る。
うなケースとガスケットの隙間ａ部及び封口板とガスケ
ットの隙間ｂ部からの電解液の蒸発、あるいは多湿雰囲
気における電池内部への水分の侵入を著しく阻害するた
めと考えられる。また、紫外線硬化型樹脂は電子回路の
コーティング用の樹脂として広く使用され、コイン形リ
チウム電池に用いても同様な高信頼を得ることができ
る。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図１は試験
に供したコイン型リチウム二次電池の断面図である。素
電池には負極活物質にアルミニウム−リチウム合金、正
極活物質に五酸化バナジウムを用いたＶＬ２０２０（電
圧３Ｖ，直径２０mm，厚さ２mm，電気容量２０ｍＡｈ）
を使用した。図中１は電池表面をコーティングした膜状
のシリコーン樹脂層である。２は正極端子を兼ねるケー
スで耐食性に優れたステンレス鋼からなっている。３は
正極にスポット溶接により取りつけたニッケル鋼からな
る正極端子であり、リード線により外部に引き出す構造
とした。４は負極端子を兼ねる封口板で、ケース２と同
じ材質からなっている。５は負極にスポット溶接に取り
つけた正極端子３と同じ材質からなる負極端子であり、
リード線により外部に引き出す構造とした。６はケース
と封口板を絶縁するポリプロピレン製ガスケットであ
る。
に供したコイン型リチウム二次電池の断面図である。素
電池には負極活物質にアルミニウム−リチウム合金、正
極活物質に五酸化バナジウムを用いたＶＬ２０２０（電
圧３Ｖ，直径２０mm，厚さ２mm，電気容量２０ｍＡｈ）
を使用した。図中１は電池表面をコーティングした膜状
のシリコーン樹脂層である。２は正極端子を兼ねるケー
スで耐食性に優れたステンレス鋼からなっている。３は
正極にスポット溶接により取りつけたニッケル鋼からな
る正極端子であり、リード線により外部に引き出す構造
とした。４は負極端子を兼ねる封口板で、ケース２と同
じ材質からなっている。５は負極にスポット溶接に取り
つけた正極端子３と同じ材質からなる負極端子であり、
リード線により外部に引き出す構造とした。６はケース
と封口板を絶縁するポリプロピレン製ガスケットであ
る。
【００１１】次に紫外線硬化型樹脂の粘度を１，１０，
１００，１０００，１００００，１０００００，１５０
０００ｃｐｓに調整した樹脂液を用意し、電池を各々の
樹脂液中に浸漬した後に取り出して電池表面に樹脂を付
着させ、８０Ｗ／cm2高圧水銀灯下で紫外線を照射する
ことにより樹脂を硬化させ、電池表面を膜状のコーティ
ング層で被覆することにより試料電池を作製した（試料
Ｎｏ．１〜７）。このようにして得られたコイン型電池
は端部と中央部の電池厚みを測定し、コーティング層の
膜厚バラツキを測定後、８５℃高温保存試験、及び６０
℃９０％高温耐湿保存試験を１００日間連続で行い、試
験前後での内部抵抗の上昇度合を比較することにより評
価を行った。尚、比較としては同様の方法によりエポキ
シ樹脂（樹脂液粘度：１０００ｃｐｓ，硬化条件：室温
で２４時間放置）をコーティングした電池（Ｎｏ．８）
と素電池（Ｎｏ．９）について行った。（表１）には８
５℃高温保存試験の結果を示す。（表２）には６０℃９
０％高温耐湿保存試験の結果を示す。
１００，１０００，１００００，１０００００，１５０
０００ｃｐｓに調整した樹脂液を用意し、電池を各々の
樹脂液中に浸漬した後に取り出して電池表面に樹脂を付
着させ、８０Ｗ／cm2高圧水銀灯下で紫外線を照射する
ことにより樹脂を硬化させ、電池表面を膜状のコーティ
ング層で被覆することにより試料電池を作製した（試料
Ｎｏ．１〜７）。このようにして得られたコイン型電池
は端部と中央部の電池厚みを測定し、コーティング層の
膜厚バラツキを測定後、８５℃高温保存試験、及び６０
℃９０％高温耐湿保存試験を１００日間連続で行い、試
験前後での内部抵抗の上昇度合を比較することにより評
価を行った。尚、比較としては同様の方法によりエポキ
シ樹脂（樹脂液粘度：１０００ｃｐｓ，硬化条件：室温
で２４時間放置）をコーティングした電池（Ｎｏ．８）
と素電池（Ｎｏ．９）について行った。（表１）には８
５℃高温保存試験の結果を示す。（表２）には６０℃９
０％高温耐湿保存試験の結果を示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】以上、（表１），（表２）より明らかなよ
うに、本発明による樹脂コーティング層の膜厚は非常に
均一であり、しかも電池は試験後も電池の内部抵抗の上
昇はほとんど見られず、極めて良好な保存特性を示し
た。一方、エポキシ樹脂でコーティングした電池は樹脂
硬化時の放置中に樹脂液の液ダレが発生し、コーティン
グ膜厚の均一度は非常に悪く、金属露出部も見られた。
うに、本発明による樹脂コーティング層の膜厚は非常に
均一であり、しかも電池は試験後も電池の内部抵抗の上
昇はほとんど見られず、極めて良好な保存特性を示し
た。一方、エポキシ樹脂でコーティングした電池は樹脂
硬化時の放置中に樹脂液の液ダレが発生し、コーティン
グ膜厚の均一度は非常に悪く、金属露出部も見られた。
【００１５】コーティング層の厚みとしては、２μｍで
は内部抵抗の上昇が見られコーティングの効果が見られ
ないが、５μｍになると内部抵抗の上昇が抑制され、樹
脂液の粘度は１０ｃｐｓであった。しかし、その効果は
十分ではなく、効果を得るためには１０μｍ以上必要で
あり、樹脂液の粘度は１００ｃｐｓ以上である。また、
粘度が１５００００ｃｐｓになると、コーティング層が
厚くなり、樹脂の使用量が増えるとともにコーティング
膜厚が不均一になってしまうために、粘度は１００００
０ｃｐｓ以下が望ましい。
は内部抵抗の上昇が見られコーティングの効果が見られ
ないが、５μｍになると内部抵抗の上昇が抑制され、樹
脂液の粘度は１０ｃｐｓであった。しかし、その効果は
十分ではなく、効果を得るためには１０μｍ以上必要で
あり、樹脂液の粘度は１００ｃｐｓ以上である。また、
粘度が１５００００ｃｐｓになると、コーティング層が
厚くなり、樹脂の使用量が増えるとともにコーティング
膜厚が不均一になってしまうために、粘度は１００００
０ｃｐｓ以下が望ましい。
【００１６】従って樹脂液の粘度としては１０〜１００
０００ｃｐｓが望ましい。更には、保存特性の確保及び
樹脂液の作業性を考慮した樹脂液の粘度としては、１０
０〜１００００ｃｐｓが最適であり、またコーティング
層の膜厚としては、１０〜３００μｍが最適である。本
実施例においてはコイン型バナジウムリチウム二次電池
を用いたが、これに限らず偏平型，ボタン型，円筒型な
ど種々の形状かつあらゆるリチウム電池系に対して同様
の効果が得られる。
０００ｃｐｓが望ましい。更には、保存特性の確保及び
樹脂液の作業性を考慮した樹脂液の粘度としては、１０
０〜１００００ｃｐｓが最適であり、またコーティング
層の膜厚としては、１０〜３００μｍが最適である。本
実施例においてはコイン型バナジウムリチウム二次電池
を用いたが、これに限らず偏平型，ボタン型，円筒型な
ど種々の形状かつあらゆるリチウム電池系に対して同様
の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明は端子付きリチウ
ム電池の表面を浸漬法により薄い膜状の紫外線硬化型樹
脂で被覆することにより、表面の電気絶縁を確保すると
共に高温保存特性及び高温耐湿特性に優れた電池を提供
するものである。
ム電池の表面を浸漬法により薄い膜状の紫外線硬化型樹
脂で被覆することにより、表面の電気絶縁を確保すると
共に高温保存特性及び高温耐湿特性に優れた電池を提供
するものである。
【図１】本発明の実施例における電池の縦断面図
１ 膜状の樹脂層 ２ ケース ３ 正極端子 ４ 封口板 ５ 負極端子 ６ ガスケット ａ ケースとガスケットの隙間 ｂ 封口板とガスケットの隙間
Claims (2)
- 【請求項１】 予め端子を溶接した電池において電気接
触をする端子の一部を除き、電池の全表面が薄い膜状の
電気絶縁性の樹脂層で被覆された端子付きリチウム電池
であって、粘度が２５℃で１０〜１０００００ｃｐｓで
ある紫外線硬化型樹脂の樹脂液中に電池を浸漬した後に
取り出して電池表面に樹脂を付着させ、紫外線を照射す
ることにより硬化させ、電池表面を絶縁性樹脂で被覆す
ることを特徴とする端子付きリチウム電池の製造法。 - 【請求項２】 前記紫外線硬化型樹脂の樹脂液の粘度が
２５℃で１００〜１００００ｃｐｓであることを特徴と
する請求項１記載の端子付きリチウム電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180171A JPH0737573A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 端子付きリチウム電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180171A JPH0737573A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 端子付きリチウム電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737573A true JPH0737573A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16078641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180171A Pending JPH0737573A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 端子付きリチウム電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737573A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017413A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Nok Corporation | Case for electronic parts |
| FR2830687A1 (fr) * | 2001-10-04 | 2003-04-11 | Cit Alcatel | Generateur electrochimique comportant un revetement et procede de revetement |
| JP2005243338A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 端子付き電池 |
| JP2006210093A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Hitachi Maxell Ltd | コイン形電池 |
| CN100367551C (zh) * | 2002-09-03 | 2008-02-06 | 三星Sdi株式会社 | 钮扣型电池 |
| JP2011210899A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Seiko Instruments Inc | 端子付電気化学セルおよびその製造方法 |
| JP2014120449A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Hitachi Maxell Ltd | 扁平形電池 |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP5180171A patent/JPH0737573A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017413A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Nok Corporation | Case for electronic parts |
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| JP2014120449A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Hitachi Maxell Ltd | 扁平形電池 |
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