JPH0757716A - 角型バッテリー - Google Patents

角型バッテリー

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短絡の発生及び正極・負極剤の混入を防止
し、電池の容量アップを図り、しかもセパレータ融着後
のセパレータカットが容易に行える生産性に優れた角型
バッテリーを提供することを目的とする。 【構成】 複数のシート状をなす正極板３と負極板５が
セパレータ４を介して交互に相対向して重ねられてなる
角型バッテリーにおいて、少なくとも正極板３又は負極
板５をテープ状のセパレータ４によって連続状に袋詰め
にし、各電極板間のセパレータ融着部で折り畳むことに
よって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角型バッテリーに関
し、特にそのバッテリー構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ビデオカメラ等に用いられる角
型バッテリーは、図２０に示すように、正極板１０１と
負極板１０２をセパレータ１０３で袋詰めして交互に重
ね合わせることによって形成される。
【０００３】そして、この正極板１０１と負極板１０２
とセパレータ１０３よりなる積層体は、一方を開口した
長方体をなすバッテリーケースに挿入され、その中に電
解液を充填することによりバッテリーとして機能する。
【０００４】なお、上記正極板１０１は、厚みの薄いア
ルミ箔の両面にリチウム等を含む正極合剤がコーティン
グされることにより形成されている。一方、負極板１０
２は、やはり厚みの薄い銅箔の両面にカーボン等を含む
負極合剤がコーティングされることにより形成されてい
る。
【０００５】従来においては、図１８に示すように、所
定間隔を隔てて配列した複数の正極板１０１又は負極板
１０２（図には正極板１０１のみ示す。）を、厚み方向
から一対のセパレータ１０３で挟み込み、各電極板間部
分を熱融着して接合することにより袋詰めしてなるもの
が提案されている。
【０００６】熱融着は、温度コントロールされたヒータ
ーブロックを押し当てることによって行う。そして、そ
の袋詰めした各電極板を、図１９に示すように融着部分
よりそれぞれ分離した後、図２０に示すように正極板１
０１と負極板１０２を交互に重ね合わせる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ヒーターブ
ロックで押し当てられたセパレータ１０３が熱の伝播に
より、必要以上にセパレータ１０３を溶融するため、融
着部を広く必要とする。このため、電極板幅をその分狭
くする必要があり、電池の容量が低下することになる。
【０００８】また、融着後、熱によるセパレータ１０３
の収縮で当該セパレータ１０３にしわが発生することが
ある。これは、バッテリーとしての性能劣化の原因とな
ると考えられる。また、各電極板間の融着部分で分離を
する際には、カッター等により切断することになり、電
極板１枚毎に融着部分の正確な位置決めが必要となる。
このことは、生産性の点で大きな問題となっている。
【０００９】そこで本発明は、かかる従来の技術的な課
題に鑑みて提案されたものであって、セパレータで袋詰
めされた電極板を連続状態のまま使用し、又バッテリー
１個分毎に分離する際にも融着部のカットが容易に行え
る生産性に優れた角型バッテリーを提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、複数のシート状をなす正極板と負極板
がセパレータを介して交互に相対向して重ねられてなる
角型バッテリーにおいて、少なくとも正極板又は負極板
がテープ状のセパレータによって連続状に袋詰めされ、
各電極板間のセパレータ融着部で折り畳まれていること
を特徴とする。
【００１１】また、本発明の角型バッテリーにおいて
は、融着部は超音波接合されていることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の角型バッテリーにおいては、少なくと
も正極板と負極板のいずれかがセパレータによって各々
袋詰めされているので、正極板と負極板の粉の混入が防
止され、性能劣化が未然に回避される。
【００１３】また、本発明の角型バッテリーにおいて
は、各電極板をセパレータによって袋詰めし、その各電
極板間の融着部を超音波により接合しているので、セパ
レータ融着部の断面は極めて薄い状態に加工されてお
り、単に引っ張るだけで各電極板の分離が容易に行える
ようになっている。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。実施例１ 本実施例の角型バッテリーは、正極板と負極板を交互に
積層してなる電極群１を、バッテリーケース２に挿入
し、その中に電解液を充填することにより構成されてい
る。
【００１５】上記バッテリーケース２は、例えばＦｅに
Ｎｉメッキを施してなる一方が開放された長方体をなす
ケースとして形成されている。
【００１６】一方、電極群１は、図２及び図３に示すよ
うに、複数の正極板３を帯状のシートとして形成される
セパレータ４によってそれぞれ袋詰めにし、これを蛇腹
状に折り畳みその折り返し部分に各々負極板５を挿入し
た後、各電極板を交互に相対向して重ね合わせるように
して積層してなる。なお、正極板３と負極板５のリード
８，１６は、積層後に図１に示すようにそれぞれ接合さ
れるようになっている。
【００１７】上記正極板３は、例えば図４及び図５、図
６に示すように、平面略長方形のシート状をなすアルミ
箔６の両面又は片面に正極合剤７をコーティングし、こ
れを乾燥した後プレスすることにより形成される。正極
合剤７としては、例えば正極活物質としてＬｉＣｏＯ2
粉、導電剤としてカーボン粉末、バインダーとしてＰＶ
ＤＦを混錬してなるものが使用される。なお、正極合剤
７を塗布するに際しては、リード８部分を除いてコーテ
ィングする。
【００１８】本実施例では、アルミ箔６の厚みを２０μ
ｍとし、プレス後の正極板全体の厚みを１５０μｍとし
た。
【００１９】上記セパレータ４は、正極板３と負極板５
を隔壁し、イオンが通過できるようなサブμｍから数μ
ｍ径の孔が開いた微多孔性を有する高分子材料からな
る。かかるセパレータ４には、例えばポリプロピレン
（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等からなるシート状フ
ィルムが使用される。
【００２０】そして、上記正極板３は、図７に示すよう
に、帯状をなす一対のセパレータ４間に所定間隔を持っ
て配列され、各電極板間部分９と長手方向の両側縁部分
１０を図８に示す超音波溶接器１１により超音波接合す
ることにより、袋詰めされている。つまり、所定間隔を
持って配列された正極板３は、セパレータ４によって各
々袋詰めされ、その袋詰めにされた状態で連なった，い
わゆるフープ状とされる。
【００２１】上記正極板３をセパレータ４によって袋詰
めにするに際しては、少なくともリード８がセパレータ
４の外に出るように配列すると共に、接合部分を受け台
１２上に載せ、該セパレータ４を超音波ヘッドガイド板
１３によって押さえつけた状態で接合を行う。
【００２２】かかる超音波接合によれば、接合幅が小さ
くできるため、電極幅を広く取ることができる。その結
果、バッテリーの容量アップを図ることができる。ま
た、超音波接合によってセパレータ４の融着部は極めて
薄く加工されているため、どの方向から該セパレータ４
を引っ張っても簡単に分離することができる。したがっ
て、１つのバッテリーとして必要な電極数だけを分離す
る際に有効である。
【００２３】本実施例では、超音波溶接は、４０ＫＨ
ｚ、１５Ｗなる条件で行った。なお、セパレータ４の長
手方向の両側縁部分１０は、分離する必要がないので、
ヒーターブロックによる熱溶着によって融着させてもよ
い。
【００２４】上述のように、各電極板をセパレータ４に
より袋詰めすれば、電極から正極合剤の粉が落ちても、
負極５と混じることがない。したがって、合剤の混入に
よる性能の劣化を確実に防止することができる。また、
各電極板をそれぞれ分離せずに、フープ状としているの
で、取扱い並びに生産性が非常に良い。
【００２５】一方、負極板５は、例えば図９及び図１
０、図１１に示すように、平面略長方形のシート状をな
す銅箔１４の両面又は片面に負極合剤１５をコーティン
グし、これを乾燥した後プレスすることにより形成され
る。負極合剤１５としては、例えば負極活物質としてカ
ーボン粉末、バインダーとしてＰＶＤＦを混錬してなる
ものが使用される。なお、負極合剤１５を塗布するに際
しては、リード１６部分を除いてコーティングする。
【００２６】本実施例では、銅箔１４の厚みを２０μｍ
とし、プレス後の負極全体の厚みを１８０μｍとした。
【００２７】なお、上述の例では、２枚のセパレータ４
で正極板３を挟み込むようにしたが、例えば図１２に示
すように、幅広のセパレータ４上に正極板３を所定間隔
を持って配列し、該セパレータ４を図１３に示すように
２つ折りにすることによって当該正極３を挟み込むよう
にしてもよい。
【００２８】実施例２ 実施例２では、図１４及び図１５に示すように、帯状の
負極板５（セパレータ無し）を蛇腹状に形成し、これを
先の実施例１と同様に作成した片面コーティングされた
正極板３をセパレータ４によって袋詰めにしてなるフー
プ状の正極板３に対して交互に折り畳んだものである。
【００２９】この実施例では、先の実施例１のものに比
べて、負極板５が連続して蛇腹状とされているので、取
扱い性が良く、組立作業が容易に行えるという利点があ
る。
【００３０】実施例３ 実施例３では、図１６及び図１７に示すように、片面コ
ーティングされた正極板３と負極板５をいずれもセパレ
ータ４によって袋詰めにし、これら正極板３と負極板５
を交互に折り畳んだものである。
【００３１】かかる構成とすれば、正極板３と負極板５
の短絡を確実に防止することができ、バッテリーとして
の信頼性を大幅に向上させることができる。また、電極
板毎に分離して交互に積層するものと比べて、組立作業
を極めて簡単に行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の角型バッテリーにおいては、少なくとも正極板と負
極板をセパレータによって各々袋詰めし、その接合部分
を超音波接合によって接合しているので、正極板と負極
板の粉の混入による性能劣化を未然に回避することがで
きると共に、接合幅の狭小化によりバッテリーの容量ア
ップを図ることができる。
【００３３】また、本発明の角型バッテリーにおいて
は、各電極板間のセパレータ融着部を超音波接合してい
るので、セパレータ融着部は極めて薄く加工されてお
り、単に引っ張るだけで各電極板間の分離を容易に行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の角型バッテリーの一例を示す分解斜
視図である。
【図２】実施例１の角型バッテリーにおける電極群の折
り畳み前の状態を示す斜視図である。
【図３】実施例１の角型バッテリーにおける電極群の折
り畳み前の状態を示す側面図である。
【図４】実施例１の角型バッテリーにおける正極板の一
例を示す平面図である。
【図５】実施例１の角型バッテリーにおける正極板の断
面図である。
【図６】実施例１の角型バッテリーにおける正極板の他
の例を示す断面図である。
【図７】実施例１の角型バッテリーにおける正極板を一
対のセパレータで挟み込んだ状態を示す斜視図である。
【図８】実施例１の角型バッテリーにおける正極板をセ
パレータによって袋詰めした後、超音波接合する状態を
示す斜視図である。
【図９】実施例１の角型バッテリーにおける負極板の一
例を示す平面図である。
【図１０】実施例１の角型バッテリーにおける負極板の
断面図である。
【図１１】実施例１の角型バッテリーにおける負極板の
他の例を示す断面図である。
【図１２】１枚のセパレータで正極板を袋詰めにする例
を示すもので、幅広のセパレータに正極板を配列した状
態を示す斜視図である。
【図１３】１枚のセパレータで正極板を袋詰めにする例
を示すもので、幅広のセパレータによって正極板を袋詰
めする様子を示す斜視図である。
【図１４】実施例２の角型バッテリーにおける電極群の
折り畳み前の状態を示す斜視図である。
【図１５】実施例２の角型バッテリーにおける電極群の
折り畳み前の状態を示す断面図である。
【図１６】実施例３の角型バッテリーにおける電極群の
折り畳み前の状態を示す斜視図である。
【図１７】実施例３の角型バッテリーにおける電極群の
折り畳み前の状態を示す断面図である。
【図１８】従来の角型バッテリーにおいて、電極板をセ
パレータで袋詰めした状態を示す平面図である。
【図１９】従来の角型バッテリーにおいて、袋詰めにし
た電極板を分離した状態を示す平面図である。
【図２０】従来の角型バッテリーにおいて、袋詰めにし
た正極板と負極板を交互に積層した状態を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
１・・・電極群 ２・・・バッテリーケース ３・・・正極板 ４・・・セパレータ ５・・・負極板 ６・・・アルミ箔 ７・・・正極合剤 ８，１６・・・リード ９・・・接合部分 １１・・・超音波溶接器 １４・・・銅箔 １５・・・負極合剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のシート状をなす正極板と負極板が
    セパレータを介して交互に相対向して重ねられてなる角
    型バッテリーにおいて、 少なくとも正極板又は負極板がテープ状のセパレータに
    よって連続した状態で袋詰めにされ、各電極板間のセパ
    レータ融着部で折り畳まれていることを特徴とする角型
    バッテリー。
  2. 【請求項２】 上記融着部が超音波接合されていること
    を特徴とする請求項１記載の角型バッテリー。
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