JPH0758611B2 - 電池用フィルム基板 - Google Patents

電池用フィルム基板

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JPH0758611B2
JPH0758611B2 JP1317619A JP31761989A JPH0758611B2 JP H0758611 B2 JPH0758611 B2 JP H0758611B2 JP 1317619 A JP1317619 A JP 1317619A JP 31761989 A JP31761989 A JP 31761989A JP H0758611 B2 JPH0758611 B2 JP H0758611B2
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敬治 阿久戸
努 尾形
稔 高橋
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/68Selection of materials for use in lead-acid accumulators
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフィルム基板に関し、特に薄形電池の高信頼化
および高生産性を可能にすることができるフィルム基板
に関するものである。
〔従来の技術〕
ポータブル機器などの小型機器の普及に伴い、安価で薄
形の密閉型二次電池の需要が増大している。電池の薄形
化の方法として、例えば、本出願人によって先に出願さ
れた特願昭63−185085号に記載されている密閉型二次電
池がある。
この二次電池はプラスチックフィルム基板の同一平面上
に正極板および負極板が並設され、正極板と負極板の各
端面間の空間には硫酸を含有してなる電解質が充填され
ている。正極板および負極板は、正極用集電体および負
極用集電体にそれぞれ正極用活物質および負極用活物質
を塗布または充填することにより形成されている。
このような構造を採ることにより、正極用集電体および
負極用集電体は、フィルム基板と接する面からの酸化腐
食の劣化がないので、電極厚さが薄くなっても電池寿命
が低下することなく薄形化を可能にしている。
また、正極板と負極板とが互いに異なるフィルム基板上
に固定される密閉型電池においても、フィルム基板と接
触する集電体面は電解質に含まれる硫酸に曝されていな
いために腐蝕劣化から保護されることは上述の電池と同
様である。
これらの電池の電極板が設置されるプラスチックフィル
ム基板としては、耐酸性ポリマーであるポリエチレン、
またはポリプロピレン系のポリオレフィン樹脂フィルム
が用いられている。
また、電池内部と外部との間における酸素ガスおよび水
分の透過を防止することが電池寿命を確保する上で必要
なので、そのためのアルミニウム層、耐熱性に優れる補
強材としてのポリレチエンテレフタレート層および熱融
着可能なシール機能を有するポリオレフィン層からなる
三層構造とした厚さ約50μmのプラスチックフィルム基
板が用いられている。
このプラスチックフィルム基板は電池ケースおよび電極
端子部も兼ねており、電極端子部となるアルミニウム層
は外層に、ポリオレフィン層は内層に、アルミニウム層
とポリオレフィン層との間にポリエチレンテレフタレー
ト層が配置されている。
相対して配置された2枚のプラスチックフィルム基板の
内部空間に正極板、負極板および電解質を配置し、これ
ら上下に位置するフィルム同士は、内層であるポリオレ
フィン樹脂同士の外周が熱シールされて密閉構造を形成
し、軽量で薄形の電池の実現を可能にしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、プラスチックフィルム基板の内層である
ポリオレフィン層とこのポリオレフィン層よりも外層に
位置するポリエチレンテレフタレート層との接着強度は
180度ピール強度で約200g/cmと低い。このため、プラス
チックフィルム基板に正極用および負極用集電体を熱プ
レスする等して電極を形成するときに、これらの2層が
剥離する恐れがあるという問題点を有している。
また、プラスチックフィルム基板の外層であるアルミニ
ウム層の厚さが800Åと薄いため、電極を作製する際、
活物質ペースとのスクリーン印刷工程から熟成・化成工
程において、このプラスチックフィルム基板のそり等の
変形のために、活物質が脱落する等の不具合が生じ、生
産効率が悪化するという問題点を有している。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ポ
リエチレンテレフタレート層とポリエチレンまたはポリ
プロピレン等のポリオレフィン層との接着性を良好に
し、電極作製時の生産性を良好にする電池用フィルム基
板を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的を達成するために、本発明の電池用フィ
ルム基板は、アルミニウム層,ウレタン系接着層,ポリ
エチレンテレフタレート層,ウレタン系接着層,無水マ
レイン酸骨格を有する塩素化ポリオレフィン層およびポ
リオレフィン層の順に積層されてなることを特徴とす
る。
[作用] 本発明による電池用フィルム基板は、厚さ約30μm〜1m
mのアルミニウム層、厚さ約12μmのポリエチレンテレ
フタレート層および厚さ約30μmのポリオレフィン層か
らなる多層構造フィルムであり、ポリエチレンテレフタ
レート層とポリオレフィン層との間に、ウレタン系接着
剤および無水マレイン酸骨格を有する塩素化ポリオレフ
ィンからなる接着剤層を設けたものである。
ウレタン系接着層および塩素化ポリオレフィン層は、厚
さが数μm程度あれば良好な接着力を発揮する。ポリオ
レフィンとしてはポリプロピレンおよびポリエチレン等
がある。
塩素化ポリオレフィンとしては塩素化ポリエチレンおよ
び塩素化ポリプロピレンがある、これらにさらに塩素化
エチレンビニルアセテートまたはジグリシジルエーテル
等の添加剤を含有させたものでもよい。これらをトルエ
ン溶液で稀釈し、フィルムアプリケータを用いて任意の
厚さの塗膜を容易に形成することができる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
実施例1 第1図は本発明の電池用フィルム基板の実施例を説明す
る図である。ここで、1はアルミニウム層,2Aおよび2B
はウレタン系接着層,3はポリエチレンテレフタレート
層,4は塩素化ポリオレフィン層,5はポリオレフィン層で
ある。
厚さ30μmのアルミニウムフィルム上に、溶剤に溶かし
たウレタン系接着剤を塗布して、80℃で1分間乾燥さ
せ、ウレタン系接着層2Aを形成する。次に、ハンドロー
ラにより厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムをウレタン系接着層2Aにラミネートし、ポリエチレ
ンテレフタレート層3を形成した。アルミニウムフィル
ムの厚さは、30〜100μmが好ましい。
次に、上述のウレタン系接着剤の塗布と同様に、ウレタ
ン系接着剤をポリエチレンテレフタレート層3の表面に
塗布して乾燥させ、ウレタン系接着層2Bを形成する。ウ
レタン系接着層2Bの表面に無水マレイン酸骨格を含有す
る塩素化ポリプロピレン溶液を塗布し、室温で乾燥させ
て塩素化ポリオレフィン層4を形成した後、厚さ30μm
のポリプロピレンフィルムを熱プレスによりラミネート
し、ポリオレフィン層5を形成した。
このようにして、アルミニウム層1,ポリエチレンテレフ
タレート層3およびポリオレフィン層5からなる多層構
造のフィルム基板を形成した。
作製したフィルム基板のポリオレフィン層5と、ポリオ
レフィン層5を形成したポリプロピレン樹脂と同類の塩
素化ポリプロピレン樹脂をコートした電極用集電体であ
る鉛シートの塩素化ポリプロピレン樹脂側とを、150℃,
10秒間の条件で接着させ、その接着強度を測定したとこ
ろ、700g/cmのピール強度が得られた。
また、作製したフィルム基板のポリオレフィン層5に集
電体用の鉛シートを貼り付け、この鉛シートの上にスク
リーン印刷機で活物質ペーストを塗布したところ、フィ
ルム基板にはそりおよび変形は生じず、スクリーン印刷
時の作業性が良好であり、その後の熟成・化成処理にお
いても不具合が生じず品質の安定した電極を形成し得
た。
実施例2 ポリオレフィン層5にポリエチレン樹脂を用い、塩素化
ポリオレフィン層4に無水マレイン酸骨格を含有する塩
素化ポリエチレンを用いる以外は実施例1と同様にして
アルミニウム層、ポリエチレンテレフタレート層、ポリ
オレフィン層からなる多層構造のフィルム基板を作製し
た。
このフィルム基板を用いて、実施例1と同様にこのフィ
ルム基板と塩素化ポリエチレンでコートされた鉛シート
からなる集電体との接着強度を測定したところ、700g/c
mのピール強度を得た。
また、集電体を貼り付けたフィルム基板に活物質ペース
トをスクリーン印刷する際の作業性も良好であり、その
後の熟成・化成処理においてもフィルム基板の変形によ
る不具合が発生せず、品質の安定した電極を形成し得
た。
実施例1および2においては、ポリオレフィン層を形成
するのに、それぞれポリプロピレンおよびポリエチレン
を用い、塩素化ポリオレフィン層を形成するのに、それ
ぞれ無水マレイン酸骨格を有する塩素化ポリプロピレン
および無水マレイン酸骨格を有する塩素化ポリエチレン
を用いた場合を説明したが、これに限るものではなく他
のポリオレフィンおよび塩素化ポリオレフィンを用いる
ことができる。
実施例1および2に示した電池用フィルム基板の接着性
に関する性能および電極形成性の性能を確かめるための
比較例1および2を以下に示す。
比較例1 厚さ800Åのアルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを用いることおよび第1図に示した塩素化
ポリオレフィン層4を形成しないこと以外は実施例1と
同様にしてフィルム基板を作製した。
実施例1と同様に、この基板とポリプロピレンをコート
した集電体用の鉛シートとの接着強度を測定したとこ
ろ、200g/cmのピール強度であった。また、ピール強度
測定時の基板における破壊面は、実施例1の場合は集電
体シートとフィルム基板との間であったのに対し、ポリ
エチレンテレフタレート層3とポリオレフィン層5との
間であった。
このフィルム基板に鉛シートからなる集電体を貼り付
け、集電体の上に活物質ペースとをスクリーン印刷する
ときには、フィルム基板の周辺にそりによる変形が生じ
ているため、接着テープを用いてフィルム基板周辺部を
スクリーン印刷のステージに固定・脱着する作業等の工
程が増える。
また、その後の熟成・化成時にフィルム基板の変形によ
る活物質脱落やひび割れが生じ、品質の安定した電極を
形成することが難しかった。
比較例2 厚さ800Åのアルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを用いることよび塩素化ポリオレフィン層
4を形成しないこと以外は実施例2と同様にしてフィル
ム基板を形成した。
この場合も、比較例1と同程度のピール強度しかなく、
またフィルム基板のそれにともなう電極作製時の不具合
が生じた。
なお、本発明のフィルム基板はあらゆる構造の電池のフ
ィルム基板として適用可能であることは言うまでもな
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のフィルム基板において
は、ラミネートされたフィルム間の接着強度が高いの
で、このフィルム基板を電池用の基板として用いると、
電極用集電体とフィルム基板との接着強度が大きく、か
つ集電体の支持基板および電池ケースとしてのフィルム
基板の硬さが充分確保される。
このため、スクリーン印刷後の熟成・化成時に、フィル
ム基板の変形にともなう電極の不具合の発生がなく、高
い生産性が得られるので、薄形電池作製における実用上
の産業的価値は絶大なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電池用フィルム基板の実施例の構
造を示す断面図である。 1…アルミニウム層、2A,2B…ウレタン系接着層、3…
ポリエチレンテレフタレート層、4…塩素化ポリオレフ
ィン層、5…ポリオレフィン層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 4/66 A (72)発明者 阿久戸 敬治 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 尾形 努 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 高橋 稔 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウム層,ウレタン系接着層,ポリ
    エチレンテレフタレート層,ウレタン系接着層,無水マ
    レイン酸骨格を有する塩素化ポリオレフィン層およびポ
    リオレフィン層の順に積層されてなることを特徴とする
    電池用フィルム基板。
JP1317619A 1989-12-08 1989-12-08 電池用フィルム基板 Expired - Fee Related JPH0758611B2 (ja)

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JP4559547B2 (ja) * 1998-02-05 2010-10-06 大日本印刷株式会社 電池ケース用シート
JP4523080B2 (ja) * 1998-03-20 2010-08-11 大日本印刷株式会社 電池
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JP4853558B2 (ja) * 2009-08-28 2012-01-11 大日本印刷株式会社 電池ケース用シート

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