JPH0745886Y2 - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JPH0745886Y2 JPH0745886Y2 JP1987059193U JP5919387U JPH0745886Y2 JP H0745886 Y2 JPH0745886 Y2 JP H0745886Y2 JP 1987059193 U JP1987059193 U JP 1987059193U JP 5919387 U JP5919387 U JP 5919387U JP H0745886 Y2 JPH0745886 Y2 JP H0745886Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exterior material
- negative electrode
- positive electrode
- battery
- insulating polymer
- 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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Classifications
-
- 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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は導電性ポリマーフィルムを電極に用いた二次電
池の改良に関するものである。
池の改良に関するものである。
〔従来技術〕 一般に二次電池では負極金属として高いエネルギー密度
が得られるリチウム等を用いる場合が多いが、この種の
アルカリ金属を用いる場合には水分，空気中の酸素等を
遮断するため電池を密閉構造とする必要がある。このた
め外装材としてステンレス等の金属、あるいはABS樹脂
等の合成樹脂を用いるが、薄型電池では外装材としても
薄肉化が要求されることから金属が一般的である。
が得られるリチウム等を用いる場合が多いが、この種の
アルカリ金属を用いる場合には水分，空気中の酸素等を
遮断するため電池を密閉構造とする必要がある。このた
め外装材としてステンレス等の金属、あるいはABS樹脂
等の合成樹脂を用いるが、薄型電池では外装材としても
薄肉化が要求されることから金属が一般的である。
第３図は従来における薄型電池の縦断面図であり、11は
ポリマーフィルム製の正電極、12はリチウム金属箔製の
負電極、13はセパレータ、14,15はステンレス製の外装
ケースを示している。電解液である過塩素酸リチウム−
プロピレンカーボネイト溶液を含ませたセパレータ13を
挟んでその両側に正電極11,負電極12を重ね合わせ、そ
の外側から外装ケース14,15を被せ、両外装ケース14,15
をそのフランジ部間に絶縁シート16を介在させて一体的
に固定して構成されている。
ポリマーフィルム製の正電極、12はリチウム金属箔製の
負電極、13はセパレータ、14,15はステンレス製の外装
ケースを示している。電解液である過塩素酸リチウム−
プロピレンカーボネイト溶液を含ませたセパレータ13を
挟んでその両側に正電極11,負電極12を重ね合わせ、そ
の外側から外装ケース14,15を被せ、両外装ケース14,15
をそのフランジ部間に絶縁シート16を介在させて一体的
に固定して構成されている。
しかし上述した如き従来品にあっては、外装材としてス
テンレス鋼板を用いても厚さが0.1mm程度が限界であ
り、外装材の強度に対する要請から電池容量を小さくせ
ざるを得ないという問題があった。
テンレス鋼板を用いても厚さが0.1mm程度が限界であ
り、外装材の強度に対する要請から電池容量を小さくせ
ざるを得ないという問題があった。
本考案はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、外装材の薄肉化を図り、その薄肉
化した分だけ電池容量を増大させるものである。また、
外装材と電極材料との密着性を高いままに維持すること
を目的とする。その結果、充放電効率を高いままに維持
し、放電容量の大きな二次電池を提供することが可能と
なる。
目的とするところは、外装材の薄肉化を図り、その薄肉
化した分だけ電池容量を増大させるものである。また、
外装材と電極材料との密着性を高いままに維持すること
を目的とする。その結果、充放電効率を高いままに維持
し、放電容量の大きな二次電池を提供することが可能と
なる。
本考案は、絶縁性ポリマーからなる外装材と、導電性ポ
リマーからなる電極とを有する二次電池であって、前記
絶縁性ポリマーは、気密性、水密性を有しており、前記
導電性ポリマーは、正、負極の少なくとも一方の電極と
して使用されており、前記絶縁性ポリマーが、前記導電
性ポリマー上に、積層形成され、前記絶縁性ポリマー
が、電池外部の外装材として使用されたことを特徴とす
る。
リマーからなる電極とを有する二次電池であって、前記
絶縁性ポリマーは、気密性、水密性を有しており、前記
導電性ポリマーは、正、負極の少なくとも一方の電極と
して使用されており、前記絶縁性ポリマーが、前記導電
性ポリマー上に、積層形成され、前記絶縁性ポリマー
が、電池外部の外装材として使用されたことを特徴とす
る。
上述した本考案によれば、気密性且つ水密性を有する絶
縁性ポリマーを電池の外装材として使用しているので、
ステンレス鋼板に代表される金属製外装材を用いたもの
に比して、外装材の薄肉化が図れる。そして、この薄肉
化した分だけ、正、負極などの発電要素が大きく出来る
ので、電池体積を同一とした場合、電池容量を増大させ
ることが可能となる。また、上述の絶縁性ポリマーであ
れば、電解液に対する耐性も優れており、何ら問題はな
い。
縁性ポリマーを電池の外装材として使用しているので、
ステンレス鋼板に代表される金属製外装材を用いたもの
に比して、外装材の薄肉化が図れる。そして、この薄肉
化した分だけ、正、負極などの発電要素が大きく出来る
ので、電池体積を同一とした場合、電池容量を増大させ
ることが可能となる。また、上述の絶縁性ポリマーであ
れば、電解液に対する耐性も優れており、何ら問題はな
い。
また、本考案は、外装材と電極材料がポリマー材料であ
ることから、これらの密着性が優れており、外装材と電
極間には介在物がなく、介在物による導電率の低下が抑
制できる。この結果、この種二次電池の充放電効率低下
を抑制することが可能である。
ることから、これらの密着性が優れており、外装材と電
極間には介在物がなく、介在物による導電率の低下が抑
制できる。この結果、この種二次電池の充放電効率低下
を抑制することが可能である。
以下本考案をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。
明する。
第１図は本考案に係る二次電池（以下本考案品という）
の縦断面図であり、図中１は正電極、２は負電極、３は
セパレータ、4,5は外装材を示している。
の縦断面図であり、図中１は正電極、２は負電極、３は
セパレータ、4,5は外装材を示している。
正電極１はポリピロール製であって、その片側表面及び
側周面にわたって気密性，水密性を備えた緻密な構造を
有するポリエチレン製の外装材４を被覆形成してあり、
また一方負電極２はリチウム金属箔製であって、その片
側表面及び側周面にわたって同じく気密性，水密性を備
えた緻密な構造を有するポリエチレン製の外装材５を被
覆形成してある。
側周面にわたって気密性，水密性を備えた緻密な構造を
有するポリエチレン製の外装材４を被覆形成してあり、
また一方負電極２はリチウム金属箔製であって、その片
側表面及び側周面にわたって同じく気密性，水密性を備
えた緻密な構造を有するポリエチレン製の外装材５を被
覆形成してある。
正電極1,負電極２はその外装材4,5を付していない側
を、その間に予め電解液を含ませたセパレータ３を介在
させて相互に向かい合わせ、外装材4,5同士を相互に融
着せしめると共に、その融着部分の一部を通して、前記
正電極１に内端を接続した正極端子６、前記負電極２に
内端を接続した負極端子７の各外端を外部に突き出して
構成してある。
を、その間に予め電解液を含ませたセパレータ３を介在
させて相互に向かい合わせ、外装材4,5同士を相互に融
着せしめると共に、その融着部分の一部を通して、前記
正電極１に内端を接続した正極端子６、前記負電極２に
内端を接続した負極端子７の各外端を外部に突き出して
構成してある。
次に前記した本考案品の製造過程を具体的数値を掲げて
説明する。
説明する。
先ずピロールの重合酸化剤である過塩素酸第二鉄を水に
溶解してガラス基板上に例えば幅10cm、長さ15cm、厚さ
0.5mmにキャストした後、このキャストフィルムにピロ
ールの蒸気を２時間程度接触させ、ガラス基板上に正電
極１を構成する導電性ポリマーフィルムであるポリピロ
ールフィルムを形成する。
溶解してガラス基板上に例えば幅10cm、長さ15cm、厚さ
0.5mmにキャストした後、このキャストフィルムにピロ
ールの蒸気を２時間程度接触させ、ガラス基板上に正電
極１を構成する導電性ポリマーフィルムであるポリピロ
ールフィルムを形成する。
次いでガラス基板と共にエタノール中に30分間浸漬して
未反応のピロール及び過塩素酸第二鉄を抽出除去した
後、同様にガラス基板と共に底の浅いガラス容器内に配
置し、融解したポリエチレンをガラス容器内に注入し、
ポリピロール層を表面全域にわたって塗着した後室温ま
で冷却し、外装材４を構成する絶縁性ポリマー層である
ポリエチレン層を被覆形成する。ガラス基板を取り出
し、この上に形成した導電性ポリマーフィルムであるポ
リピロールフィルムの片面に絶縁性ポリマー層であるポ
リエチレン層が積層形成された、所謂片面導電性フィル
ムを得、これをガラス基板から剥離する。このフィルム
の幅は10cm、長さは10cm、厚さは0.02mmである。
未反応のピロール及び過塩素酸第二鉄を抽出除去した
後、同様にガラス基板と共に底の浅いガラス容器内に配
置し、融解したポリエチレンをガラス容器内に注入し、
ポリピロール層を表面全域にわたって塗着した後室温ま
で冷却し、外装材４を構成する絶縁性ポリマー層である
ポリエチレン層を被覆形成する。ガラス基板を取り出
し、この上に形成した導電性ポリマーフィルムであるポ
リピロールフィルムの片面に絶縁性ポリマー層であるポ
リエチレン層が積層形成された、所謂片面導電性フィル
ムを得、これをガラス基板から剥離する。このフィルム
の幅は10cm、長さは10cm、厚さは0.02mmである。
この片面導電性フィルムの各辺について端縁部から夫々
3mmの幅にわたる部分のポリピロール層を剥離切除し、
ここに熱融着しろを形成し、正電極１とした。
3mmの幅にわたる部分のポリピロール層を剥離切除し、
ここに熱融着しろを形成し、正電極１とした。
次に負電極２を構成するリチウム金属箔を幅10cm、長さ
10cm、厚さ0.2mmに形成したものをガラス基板上に配設
した後、ガラス容器内に配し、溶融状態のポリエチレン
をガラス容器内に注入し、表面及び側周面にわたって絶
縁性ポリマー層であるポリエチレン層を積層形成して片
面導電性フィルムを形成し、これを負電極２とした。
10cm、厚さ0.2mmに形成したものをガラス基板上に配設
した後、ガラス容器内に配し、溶融状態のポリエチレン
をガラス容器内に注入し、表面及び側周面にわたって絶
縁性ポリマー層であるポリエチレン層を積層形成して片
面導電性フィルムを形成し、これを負電極２とした。
予め電解液を含ませたセパレータを隔てて絶縁性ポリマ
ーを被せていない側の正電極１、負電極２を重ね合わ
せ、絶縁性ポリマーの端部同士を熱融着せしめる。なお
この際正電極１と接続させた正極端子６、負電極２と接
続させた負電極端子７はその各端部を外部に導出せしめ
ておく。
ーを被せていない側の正電極１、負電極２を重ね合わ
せ、絶縁性ポリマーの端部同士を熱融着せしめる。なお
この際正電極１と接続させた正極端子６、負電極２と接
続させた負電極端子７はその各端部を外部に導出せしめ
ておく。
上記した如き本考案品と従来品とについての比較試験を
説明する。供試材としては第１図に示す如き本考案品と
寸法を略同じとした第３図に示す如き従来品とについて
夫々10時間の充電を行い、また1mAの電流で電池電圧が
2.5Vになるまで放電する充放電試験を行い電池電圧の充
放電容量（mAh）に対する変化を調べた。結果は第２図
に示すとおりである。
説明する。供試材としては第１図に示す如き本考案品と
寸法を略同じとした第３図に示す如き従来品とについて
夫々10時間の充電を行い、また1mAの電流で電池電圧が
2.5Vになるまで放電する充放電試験を行い電池電圧の充
放電容量（mAh）に対する変化を調べた。結果は第２図
に示すとおりである。
第２図は横軸に充放電容量（mAh）を、また縦軸に電池
電圧（Ｖ）をとって示してあり、グラフ中実線は本考案
品についての、また破線は従来品についての各結果を示
している。なお、グラフ中a,bは充電時の、またａ′,
b′は放電時の関係を示している。
電圧（Ｖ）をとって示してあり、グラフ中実線は本考案
品についての、また破線は従来品についての各結果を示
している。なお、グラフ中a,bは充電時の、またａ′,
b′は放電時の関係を示している。
このグラフから明らかな如く、従来品にあっては50mAh
に充電されるまでに電圧が5.0V以上となってそれ以後の
充電が不能となり、また放電容量も40mAh以下であるの
に対し、本考案品にあっては充電電圧が低く抑えられ、
100mAh以上の充電が可能となり、放電容量も95mAh以上
が可能で長時間にわたって電圧を高く維持し得て電池容
量が大きいことが解る。
に充電されるまでに電圧が5.0V以上となってそれ以後の
充電が不能となり、また放電容量も40mAh以下であるの
に対し、本考案品にあっては充電電圧が低く抑えられ、
100mAh以上の充電が可能となり、放電容量も95mAh以上
が可能で長時間にわたって電圧を高く維持し得て電池容
量が大きいことが解る。
このような効果は本考案品にあっては、外装材として絶
縁性ポリマー層を用いることとしたことによる導電性ポ
リマーフィルムの劣化の低減、並びに容量の増大が図れ
ることによると考えられる。
縁性ポリマー層を用いることとしたことによる導電性ポ
リマーフィルムの劣化の低減、並びに容量の増大が図れ
ることによると考えられる。
なお上述の実施例では導電性ポリマーフィルムの片面に
絶縁性ポリマー層を積層形成したフィルムを正電極とし
て用いた場合につき説明したが、何らこれに限らず正電
極，負電極の双方に用いてもよいことは勿論である。
絶縁性ポリマー層を積層形成したフィルムを正電極とし
て用いた場合につき説明したが、何らこれに限らず正電
極，負電極の双方に用いてもよいことは勿論である。
上述した本考案によれば、気密性且つ水密性を有する絶
縁性ポリマーを電池の外装材として使用しているので、
金属製外装材を用いたものに比して、外装材の薄肉化が
図れる。そして、この薄肉化した分だけ、正、負極など
の発電要素を大きく出来るので、電池体積を同一とした
場合、電池容量を増大させることが可能となる。加え
て、外装材と電極材料がポリマー材料であることから、
これらの密着性が優れており、外装材と電極間には介在
物がなく、介在物による導電率の低下が抑制できる。
縁性ポリマーを電池の外装材として使用しているので、
金属製外装材を用いたものに比して、外装材の薄肉化が
図れる。そして、この薄肉化した分だけ、正、負極など
の発電要素を大きく出来るので、電池体積を同一とした
場合、電池容量を増大させることが可能となる。加え
て、外装材と電極材料がポリマー材料であることから、
これらの密着性が優れており、外装材と電極間には介在
物がなく、介在物による導電率の低下が抑制できる。
この結果、外装材と電極との密着性が保持され、この種
二次電池の充放電効率が高いままに維持されるものであ
り、その実用的価値は極めて大きい。
二次電池の充放電効率が高いままに維持されるものであ
り、その実用的価値は極めて大きい。
第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２図は本考
案品と従来品との比較試験結果を示すグラフ、第３図は
従来品の縦断面図である。 １……正電極、２……負電極、３……セパレータ、4,5
……外装材、６……正極端子、７……負極端子
案品と従来品との比較試験結果を示すグラフ、第３図は
従来品の縦断面図である。 １……正電極、２……負電極、３……セパレータ、4,5
……外装材、６……正極端子、７……負極端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−39775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−163127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−24554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−190871（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁性ポリマーからなる外装材と、導電性
ポリマーからなる電極とを有する二次電池であって、 前記絶縁性ポリマーは、気密性、水密性を有しており、 前記導電性ポリマーは、正、負極の少なくとも一方の電
極として使用されており、 前記絶縁性ポリマーが、前記導電性ポリマー上に、積層
形成されており、 前記絶縁性ポリマーが、電池外部の外装材として使用さ
れたことを特徴とする二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987059193U JPH0745886Y2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987059193U JPH0745886Y2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63165772U JPS63165772U (ja) | 1988-10-28 |
| JPH0745886Y2 true JPH0745886Y2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=30890458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987059193U Expired - Lifetime JPH0745886Y2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745886Y2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163127A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-15 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Treatment of polymer |
| JPS6039775A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Hitachi Ltd | ポリアセチレン電池 |
| JPH0628170B2 (ja) * | 1985-02-18 | 1994-04-13 | 古河電気工業株式会社 | 電 池 |
| JPH0722024B2 (ja) * | 1985-07-24 | 1995-03-08 | 株式会社リコー | 電 池 |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP1987059193U patent/JPH0745886Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63165772U (ja) | 1988-10-28 |
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