JPH0812781B2 - 扁平形電池 - Google Patents
扁平形電池Info
- Publication number
- JPH0812781B2 JPH0812781B2 JP62089468A JP8946887A JPH0812781B2 JP H0812781 B2 JPH0812781 B2 JP H0812781B2 JP 62089468 A JP62089468 A JP 62089468A JP 8946887 A JP8946887 A JP 8946887A JP H0812781 B2 JPH0812781 B2 JP H0812781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- battery
- core material
- electrode terminal
- terminal plate
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、正極，負極，セパレータ及び電解液からな
る発電要素を窓枠状の絶縁シールを介してシート状の
正，負極端子板で密封した扁平形電池に関するものであ
る。
る発電要素を窓枠状の絶縁シールを介してシート状の
正，負極端子板で密封した扁平形電池に関するものであ
る。
従来の技術 従来、リチウム電池に代表されるこの種の薄形の扁平
形電池は、第３図に示すような構成である。この第３図
において、１はシート状の正極端子板、２は負極端子板
で負極活物質の金属リチウム３が内面に圧着されてい
る。４は変性ポリエチレンなどからなる窓枠状の絶縁シ
ール材、５は二酸化マンガンを活物質とした正極、６は
ポリプロピレンなどからなるセパレータである。電池を
密封するために絶縁シール材３と正極端子板１、負極端
子板２の周縁部を熱密着している。上記正極５は、二酸
化マンガンなどの活物質とアセチレンブラックなどの導
電材にフッ素樹脂ディスパーションなどの結着剤を混合
し、ローラー充填によりシート化されたものである。こ
の正極５を用いた場合、機械的な強度が劣る問題点があ
る。
形電池は、第３図に示すような構成である。この第３図
において、１はシート状の正極端子板、２は負極端子板
で負極活物質の金属リチウム３が内面に圧着されてい
る。４は変性ポリエチレンなどからなる窓枠状の絶縁シ
ール材、５は二酸化マンガンを活物質とした正極、６は
ポリプロピレンなどからなるセパレータである。電池を
密封するために絶縁シール材３と正極端子板１、負極端
子板２の周縁部を熱密着している。上記正極５は、二酸
化マンガンなどの活物質とアセチレンブラックなどの導
電材にフッ素樹脂ディスパーションなどの結着剤を混合
し、ローラー充填によりシート化されたものである。こ
の正極５を用いた場合、機械的な強度が劣る問題点があ
る。
この種の電池は、薄形化が必要な電子機器に用いら
れ、折り曲げ方向に外力が加わっても破損せず柔軟にわ
ん曲する屈曲性が要求される。しかし、前記の正極は結
着剤のみで強度が保たれており、電池の折り曲げにより
容易に正極の割れや欠けなどが発生し、正極粉末がセパ
レータを貫通して内部短絡を起こす問題点があった。そ
こで、上記屈曲性を向上させる手段とし、第４図に示す
ように正極活物質内部に芯材７を設けた構成を取り、正
極の機械的強度を向上させ、屈曲による内部短絡を防ぐ
ことが提案されている。
れ、折り曲げ方向に外力が加わっても破損せず柔軟にわ
ん曲する屈曲性が要求される。しかし、前記の正極は結
着剤のみで強度が保たれており、電池の折り曲げにより
容易に正極の割れや欠けなどが発生し、正極粉末がセパ
レータを貫通して内部短絡を起こす問題点があった。そ
こで、上記屈曲性を向上させる手段とし、第４図に示す
ように正極活物質内部に芯材７を設けた構成を取り、正
極の機械的強度を向上させ、屈曲による内部短絡を防ぐ
ことが提案されている。
発明が解決しようとする問題点 前述のごとく芯材を正極活物質内部に埋設することに
より、機械的強度を向上させることはできるが、それで
もまだ、使用機器の要望する屈曲性能には達していな
い。これは、折り曲げを繰り返すことにより内部抵抗が
増大する問題点が発生するためである。また、この種の
電池に要望される特性に高温保存がある。この高温保存
時に内部抵抗が増大する問題点もあり、これは、依然と
して解消されていない。内部抵抗が大きくなると、電池
に機器の負荷がかかった場合、著しい電池の電圧降下が
あり作動電圧に達しないことになる。
より、機械的強度を向上させることはできるが、それで
もまだ、使用機器の要望する屈曲性能には達していな
い。これは、折り曲げを繰り返すことにより内部抵抗が
増大する問題点が発生するためである。また、この種の
電池に要望される特性に高温保存がある。この高温保存
時に内部抵抗が増大する問題点もあり、これは、依然と
して解消されていない。内部抵抗が大きくなると、電池
に機器の負荷がかかった場合、著しい電池の電圧降下が
あり作動電圧に達しないことになる。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、正極と、負極
と、電解液を保持したセパレータよりなる発電要素を、
シート状の正、負極端子板及びこの両者の周縁部間に介
在した窓枠状の絶縁シール材により密封した扁平形電池
であって、正極は正極活物質の片面に芯材を配し、この
芯材は正極打ち抜き時に形成される正極周縁から外方に
向けて突出したバリをもち、芯材のバリを正極端子板と
接触させたものである。
と、電解液を保持したセパレータよりなる発電要素を、
シート状の正、負極端子板及びこの両者の周縁部間に介
在した窓枠状の絶縁シール材により密封した扁平形電池
であって、正極は正極活物質の片面に芯材を配し、この
芯材は正極打ち抜き時に形成される正極周縁から外方に
向けて突出したバリをもち、芯材のバリを正極端子板と
接触させたものである。
作用 この構成により、正極に設けた芯材が正極の機械的強
度を向上させ、電池の折り曲げ時に発生する正極の割
れ、欠けなどを防止するとともに、芯材を正極端子側に
配備し、打ち抜き時のバリを正極端子側にすることによ
り、正極端子と正極が確実に接触し、折り曲げテスト、
あるいは、高温保存をしても内部抵抗を安定させること
ができる。
度を向上させ、電池の折り曲げ時に発生する正極の割
れ、欠けなどを防止するとともに、芯材を正極端子側に
配備し、打ち抜き時のバリを正極端子側にすることによ
り、正極端子と正極が確実に接触し、折り曲げテスト、
あるいは、高温保存をしても内部抵抗を安定させること
ができる。
実 施 例 以下実施例により本発明を詳述する。
第１図は本発明の一実施例による扁平形電池の断面図
であり、第１図において、１は正極端子板、２は負極端
子板で、負極の金属リチウム３が内面に圧着されてい
る。４は変性ポリエチレンなどからなる窓枠状の絶縁シ
ール材、５は二酸化マンガンを活物質とした正極で、こ
れは二酸化マンガンとアセチレンブラックの電導材とフ
ッ素樹脂ディスパージョンからなる結着剤を混合し、ス
テンレス鋼ネットとともにローラ充填によりシート化さ
れたものである。また、このシート化された正極を第２
に示すように打ち抜き、この芯材のバリ８の方向を正極
端子板１の面に配備したものである。６はポリプロピン
不織布からなるセパレータで電解液を保持している。電
池の密封するために絶縁シール材４と正極端子板１、負
極端子板２の周縁部を熱溶着している。上記本発明電池
をＡとする。なお上記芯材にはSUS304で0.1mm線径の50
メッシュのネットを用いた。
であり、第１図において、１は正極端子板、２は負極端
子板で、負極の金属リチウム３が内面に圧着されてい
る。４は変性ポリエチレンなどからなる窓枠状の絶縁シ
ール材、５は二酸化マンガンを活物質とした正極で、こ
れは二酸化マンガンとアセチレンブラックの電導材とフ
ッ素樹脂ディスパージョンからなる結着剤を混合し、ス
テンレス鋼ネットとともにローラ充填によりシート化さ
れたものである。また、このシート化された正極を第２
に示すように打ち抜き、この芯材のバリ８の方向を正極
端子板１の面に配備したものである。６はポリプロピン
不織布からなるセパレータで電解液を保持している。電
池の密封するために絶縁シール材４と正極端子板１、負
極端子板２の周縁部を熱溶着している。上記本発明電池
をＡとする。なお上記芯材にはSUS304で0.1mm線径の50
メッシュのネットを用いた。
次に、従来例１として上記正極体での芯材を用いない
正極以外、電池Ａと同一構成にした電池を電池Ｂとす
る。従来例２として第４図に示すように正極合剤の中心
部に芯材７を埋設させた正極を用い、これ以外はＡと同
様に構成した電池を電池Ｃとする。これらの電池サイズ
は、いずれも16.5×34.5mmで、厚みは0.5mmである。
正極以外、電池Ａと同一構成にした電池を電池Ｂとす
る。従来例２として第４図に示すように正極合剤の中心
部に芯材７を埋設させた正極を用い、これ以外はＡと同
様に構成した電池を電池Ｃとする。これらの電池サイズ
は、いずれも16.5×34.5mmで、厚みは0.5mmである。
上記電子Ａ〜Ｃを90Rの円柱で電池を屈曲させ、2000
回ごとの電圧及び内部抵抗を測定した。電池数は各10個
テストを行ない、その時の電池電圧の値を第１表に示
す。
回ごとの電圧及び内部抵抗を測定した。電池数は各10個
テストを行ない、その時の電池電圧の値を第１表に示
す。
次に内部抵抗の値を第２表に示す。
上記屈曲テスト結果より従来電池Ｂは、徐々に電圧低
下が見られることがわかった。この電圧の低い電池を放
電すると明らかに放電容量が減少していた。しかし、本
発明電池Ａと従来電池Ｃの正極に芯材を用いたものでは
電圧低下は見られなかった。この従来電池Ｂの電圧低下
した電池を分解すると、正極合剤が欠けておりセパレー
タを貫通して部分短絡をしていた。また電池A,電池Ｃで
は正極合剤の欠けは見られなかった。
下が見られることがわかった。この電圧の低い電池を放
電すると明らかに放電容量が減少していた。しかし、本
発明電池Ａと従来電池Ｃの正極に芯材を用いたものでは
電圧低下は見られなかった。この従来電池Ｂの電圧低下
した電池を分解すると、正極合剤が欠けておりセパレー
タを貫通して部分短絡をしていた。また電池A,電池Ｃで
は正極合剤の欠けは見られなかった。
屈曲テスト時の内部抵抗は、本発明電池Ａでは10000
回の屈曲テスト後も安定した内部抵抗であった。しか
し、従来電池B,Cは、徐々に内部抵抗の増大があった。
これは、屈曲テストにより正極端子板と正極の接触状態
が悪くなるからである。しかし、本発明電池では正極端
子板に直接電導性の良い芯材を配備し、また、打ち抜き
時のバリ方向を正極端子板側に配備していることから、
屈曲テストを行った状態でも確実に正極端子板との接触
が保たれている。また、単に芯材を正極端子側に配した
だけでは芯材の隙間部分に正極活物質合剤が入り込み、
芯材と正極端子間の導電状態を良好に保てないが、本発
明のように正極活物質内で芯材を正極端子側に配すると
ともに芯材の打ち抜き時にできるバリ正極端子側に配備
することにより正極活物質合剤が芯材の隙間に存在して
もバリの部分で芯材と正極端子との接触状態を良好に保
つことができる。次に上記電池A,B,Cの高温保存テスト
を行った。テスト条件は80℃の高温中に静置して、５
日,10日,15日後に電池を取り出して、常温で内部抵抗を
測定した。その結果を第３表に示す。
回の屈曲テスト後も安定した内部抵抗であった。しか
し、従来電池B,Cは、徐々に内部抵抗の増大があった。
これは、屈曲テストにより正極端子板と正極の接触状態
が悪くなるからである。しかし、本発明電池では正極端
子板に直接電導性の良い芯材を配備し、また、打ち抜き
時のバリ方向を正極端子板側に配備していることから、
屈曲テストを行った状態でも確実に正極端子板との接触
が保たれている。また、単に芯材を正極端子側に配した
だけでは芯材の隙間部分に正極活物質合剤が入り込み、
芯材と正極端子間の導電状態を良好に保てないが、本発
明のように正極活物質内で芯材を正極端子側に配すると
ともに芯材の打ち抜き時にできるバリ正極端子側に配備
することにより正極活物質合剤が芯材の隙間に存在して
もバリの部分で芯材と正極端子との接触状態を良好に保
つことができる。次に上記電池A,B,Cの高温保存テスト
を行った。テスト条件は80℃の高温中に静置して、５
日,10日,15日後に電池を取り出して、常温で内部抵抗を
測定した。その結果を第３表に示す。
上記結果より本発明電池Ａは、高温保存をしても安定
していることがわかる。これは、80℃で15日保存するこ
とにより電池内部でガスが発生し、厚さ0.50mmの電池が
0.55mm程度までふくれる。この電池の厚みは電池A,B,C
ともに同じであった。従来電池B,Cの内部抵抗の上昇
は、電池内部のガス発生により、前述したような正極端
子板と正極との接触状態が悪くなったと考えられる。
していることがわかる。これは、80℃で15日保存するこ
とにより電池内部でガスが発生し、厚さ0.50mmの電池が
0.55mm程度までふくれる。この電池の厚みは電池A,B,C
ともに同じであった。従来電池B,Cの内部抵抗の上昇
は、電池内部のガス発生により、前述したような正極端
子板と正極との接触状態が悪くなったと考えられる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明電池は、正極
の機械的強度に優れ、屈曲性能が良好な電池であり、か
つ、高温保存特性の優れた扁平形電池を提供できるもの
である。
の機械的強度に優れ、屈曲性能が良好な電池であり、か
つ、高温保存特性の優れた扁平形電池を提供できるもの
である。
第１図は本発明の実施例による扁平形電池の縦断面図、
第２図は本発明電池の正極の断面図、第３図，第４図は
従来例の扁平形電池の縦断面図である。 １……正極端子板、２……負極端子板、３……リチウ
ム、４……絶縁シール材、５…正極、６……セパレー
タ、７……芯材、８……芯材バリ。
第２図は本発明電池の正極の断面図、第３図，第４図は
従来例の扁平形電池の縦断面図である。 １……正極端子板、２……負極端子板、３……リチウ
ム、４……絶縁シール材、５…正極、６……セパレー
タ、７……芯材、８……芯材バリ。
Claims (1)
- 【請求項１】正極と、負極と、電解液を保持したセパレ
ータよりなる発電要素を、シート状の正、負極端子板及
びこの両者の周縁部間に介在した窓枠状の絶縁シール材
により密封した扁平形電池であって、前記正極は正極活
物質の正極端子板側の片面に芯材を備えるとともに前記
芯材は正極端子板に向かって突出するバリを有してい
て、このバリを正極端子板と接触させた扁平形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089468A JPH0812781B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 扁平形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089468A JPH0812781B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 扁平形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254668A JPS63254668A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH0812781B2 true JPH0812781B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=13971542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089468A Expired - Lifetime JPH0812781B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 扁平形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812781B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6363041B2 (ja) * | 2015-03-11 | 2018-07-25 | マクセルホールディングス株式会社 | 扁平形電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235173Y2 (ja) * | 1980-03-26 | 1990-09-21 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089468A patent/JPH0812781B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63254668A (ja) | 1988-10-21 |
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