JPH09283101A - 非水電解質電池用封入袋及びリード線 - Google Patents
非水電解質電池用封入袋及びリード線Info
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Abstract
液等を封入し、正極と負極のリード線を夫々外部に取り
出す構造であって、これらのリード線をも封入する袋で
あって、密封信頼性の高い袋を得ることを目的とする。 【解決手段】 封入袋の最内層12のシール部分を構成
する材質としてマレイン酸変成ポリオレフィンを使用す
ること、リード線の導体の直上にマレイン酸変成ポリオ
レフィン層10を設けることを特徴とする。
Description
使用される非水電解質電池用の封入袋及び、電極と外部
との接続のためのリード線に関するものである。より詳
細には、非水電解質電池を構成する正極、負極、電解液
等を封入し、正極と負極のリード線を夫々外部に取り出
す構造とし、これらのリード線をも封入する袋であっ
て、密封信頼性の高い構成を有することを特徴とする。
池の小型化、薄肉化への要求も強まっている。こうした
要求に対して、電極、電解質等をプラスチックやプラス
チックと金属とのはりあわせによる袋に封入するタイプ
の電池が種々検討されている。こうしたタイプの電池の
課題の1つは、いかにして密封信頼性を向上させるかで
ある。
ており、たとえば、特開昭56−71278号にみられ
るごとく、シート状バッテリーの「熱融着しろ」を出来
るだけ少なくして小形化を図り、かつ、リード線金属を
直接プラスチック袋に熱封入するのではなく、あらかじ
めリード線に樹脂被覆したものを用いることで、密封性
の向上をはかる試みが提案されている。
如く、封入袋のシール部分の材料をアクリル酸変成ポリ
エチレン又はアクリル酸変成ポリプロピレンを用いるこ
とで、密封性の向上をはかる試みが提案されている。
−71278号にみられる方法では、電池を封入してい
る袋が樹脂単体で形成されているため、密封性が悪く、
外部から水分が侵入したり、電解液が揮発するために、
有機溶媒系の固体電解質を利用した非水電解質電池に適
用できない。一方、特開平3−62447号に開示され
ている方法では、有機溶媒を利用した非水電解質電池で
は電解液の揮発防止には有効であるが、吸湿性の高いア
クリル酸変成ポリオレフィンを利用しているために、外
部から水分が侵入しやすいという問題がある。
について種々検討し、封入袋のシール部分の材質として
マレイン酸変成ポリオレフィンを使用すること、リード
線の導体の直上にマレイン酸変成ポリオレフィン層を設
けることが密封信頼性の向上に役立つことを見出し、本
発明を完成した。
る。電極、電解質、隔膜等が封入袋に挿入されたタイプ
の電池に於ては、図3に示す如く、直接接触する封入袋
の内側の最内層の絶縁体12が融着されることにより封
入袋が作製されている。そして、模擬的に図2に示した
如くに、封入袋に正極、負極、隔膜、電解液が収納さ
れ、又、図4に示す如く、封入袋とリード線は、封入袋
の絶縁体12とリード線の最外層の絶縁体11が融着さ
れることにより一体化され、リード線が外部に取り出さ
れており、封入袋内部に於てリード線が、正、負極の極
板にそれぞれ接続されている。リード線と電極とは、あ
らかじめ接続され、封入袋に封入される。
箔やエキスパンデッドメタル等の金属基材上に活物質層
が形成された構造を有する。リード線と正極、負極極板
の接続方法については特に限定されないが、この極板の
金属基材とリード線の導体とをスポット溶接や、超音波
溶接等で接続する方法が好ましく利用できる。
には、非常に高い電位がかかるために、高電位で溶解し
ない材質のものが望ましい。そのためにアルミニウム、
またはチタン、あるいはこれらの金属の合金が好ましく
利用できる。負極接続用には、過充電で、リチウムが析
出したり、過放電では、電位が高くなることから、リチ
ウムが析出した場合形状が変化しにくい、即ちリチウム
と合金を形成しにくく、比較的高電位で溶解しにくい材
質のものが好ましい。以上の観点から、導体の材質に
は、ニッケルまたは銅、あるいはこれらの金属の合金が
好ましく利用できる。
単線が好ましく利用できるが、丸型の場合、電池容量が
大きい場合には、丸型の直径が大きくなるため、封入袋
の最内層の絶縁体12の間にはさまれるリード線の厚み
が大きくなるために、リード線の最外層の絶縁体11と
封入袋の最内層の絶縁体12との融着部に間隙が生じや
すくなり、リード線と封入袋の融着部での密閉の信頼性
が低くくなる問題がある。それに対して、平角導体を利
用した場合には、電池容量増加に対しても導体の厚みを
大きくせずに幅を大きくすることで断面積をかせぐこと
ができるために、封入袋の最内層の絶縁体12との間に
はさまれたリード線の絶縁体11との融着部の密閉に対
する信頼性の低下はおこらない。更にFPC(フレキシ
ブルプリント基板)等を利用した外部回路や、電極極板
との接続においても平角導体の方が接触面積が大きく、
スポット溶接や超音波溶接により、より信頼性の高い接
続を行うことが可能となる。
−ブチロラクトン,エチレンカーボネート,ジエチルカ
ーボネート,ジメチルカーボネート,1、2−ジメトキ
シエタン,テトラヒドロフランなどの有機溶媒にLiC
lO4,LiBF4,LiPF6,LiAsF6等の非水電
解液やリチウムイオン伝導性の固体電解質などが利用で
きる。
層がサンドイッチ状に挿入されたプラスチックとのはり
あわせ材料を用いるものが好ましく、少なくとも内側の
プラスチックは電解質に溶解しないことが必要である。
の内側の材料の選定にある。封入袋の最内層にマレイン
酸変成ポリオレフィンを使用し、シートシール部をこの
マレイン酸変成ポリオレフィンで構成することにより、
密封信頼性を顕著に向上させることができる。
構成があげられる。リード線は前記の如く、導体を電極
に接続し、封入袋の外部に取り出して、電極と外部の機
器等との接続の役割を果たす。封入袋の密封性のため、
リード線の絶縁体を封入袋のヒートシール部に封入して
一体とするが、絶縁体と導体との気密性が不充分だと封
入袋全体の密封信頼性が不足することになる。
オレフィン層を設けることにより、リード線の導体と絶
縁体との気密性が保たれ、リード線を封入袋のシートシ
ール部に封入することにより、リード線を封入袋の外に
取り出しても封入袋の密封信頼性を損なわぬようにでき
る。
CoO2粉末(日本化学工業製)100重量部に、グラ
ファイト10重量部、ポリフッ化ビニリデン10重量部
を混合し、N−メチル−2−ピロリドンに溶解した後、
ペースト状にした。次に、このペーストを厚さ20μm
のアルミ箔の片面に塗工し、乾燥後、ローラープレスし
た。このようにして厚さ0.1mm,幅50mm,長さ
105mmの極板(5mmは、未塗工部)を作製し、正
極とした。
に、ポリフッ化ビニリデン20重量部を混合し、N−メ
チル−2−ピロリドンに溶解した後、ペースト状にし
た。このペーストを厚さ20μmの銅箔の両面に塗工
し、乾燥後、ローラープレスした。このようにして厚さ
0.10mm,幅50mm,長さ105mmの極板(5
mmは未塗工部)を作製し、負極とした。
厚み25μmのポリプロピレンの微多孔膜の融膜をはさ
み、極板の活物質層が塗工されていないアルミ箔(正
極)と銅箔(負極)それぞれをリード線の導体部に超音
波溶接により接続し、図2に示す如く封入袋に挿入した
後、8ccの電解液を注入し、減圧含浸した後、リード
線を封入袋の間に挟み込み、封入袋の内層とリード線の
外側の絶縁体を200℃,5秒の条件でシール機により
熱融着(シール幅:10mm)し試験電池とした。電解
液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを1:1の体積比率で混合し、六フッ化リン酸リチ
ウムを1mol/lとなるように溶解したものを使用し
た。
わせフィルムを70mm×135mmの矩形に切断し、
各々2枚を第4層の側をむかいあわせにして重ね、矩形
の周囲3辺を夫々シール幅5mmでヒートシールし、袋
状に作成したものを使用した。
mmのアルミの平角導体を使用し、負極用には0.1×
4mmの銅の平角導体を使用し、これに表2に示した各
種の絶縁層を設けたものを使用した。
と表2の絶縁を用いたリード線とを表3の様に組み合わ
せて、前述の如くの試験電池を作成した。
槽テストで確認した。すなわち、前述のようにして作成
した試験電池を60℃,95%RH恒温恒湿槽に入れ、
720時間保持した後の重量変化と、カールフィッシャ
ー法による溶媒中の水分濃度測定を行い、シール部の電
解質バリア性及び水蒸気バリア性を評価した。
もれが観察された。その他の評価結果は表4に示す通り
であった。すなわち、比較例は電解液揮発量が大きいと
か、液もれをおこすといった具合に、電解質バリア性が
不充分であるか、又は水分濃度が大きくなっていて、水
蒸気バリア性が不充分であるかのいずれかであった。し
かし、実施例1,実施例2はいずれも電解液揮発量も小
さく、かつ水分濃度も小さいので、電解質バリア性、水
蒸気バリア性の両方ともに良好であり、本発明のシール
部の材料としてマレイン酸ポリオレフィンを使用するこ
と及びリード線の導体の直上にマレイン酸ポリオレフィ
ン層を設けることの効果が確認できた。
て、同様に10mm幅でヒートシールをしたものについ
ても、恒温、恒湿テストを実施し、はりあわせフィルム
A,Bを用いたものは電解質バリア性,水蒸気バリア性
ともに優れていること、はりあわせフィルムC,Dを用
いたものは樹脂が溶解して液もれを起こし、はりあわせ
フィルムE,F,Gを用いたものは、リード線を挟んで
いなくても電解質バリア性又は水蒸気バリア性のいずれ
か又は両方ともに不充分であることを確認した。
も確認した。すなわち、本実施例では平角導体を使用し
たが、丸線を導体としたリード線を封入袋のヒートシー
ル部に封入すると、シール部の材料にマレイン酸ポリオ
レフィンを使用し、リード線導体の直上にマレイン酸ポ
リオレフィン層を形成させたリード線を使用しても、密
封信頼性が充分とはいえないということも確認した。
電池を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 非水電解質電池を構成する正極、負極、
電解液等を封入し、正極と負極のリード線を夫々外部に
取り出し、これらのリード線をも封入するための袋であ
って、ヒートシール部分がマレイン酸変成ポリオレフィ
ンよりなることを特徴とする非水電解質電池用封入袋。 - 【請求項2】 非水電解質電池の電極と接続したリード
線を封入袋から取り出し、これらのリード線をも封入す
る封入袋型の非水電解質電池に用いるリード線で、導体
の直上にマレイン酸変成ポリオレフィン層を設けたこと
を特徴とする非水電解質電池用リード線。 - 【請求項3】 請求項2に記載のリード線で、導体の形
状が平角であることを特徴とする非水電解質電池用リー
ド線。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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ID=14224511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09861696A Expired - Lifetime JP3562129B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 非水電解質電池用封入袋及びリード線 |
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---|---|---|---|---|
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KR100407109B1 (ko) * | 2000-09-28 | 2003-11-28 | 주식회사 이스퀘어텍 | 핏치 코팅된 전극 탭 및 그의 제조방법 |
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-
1996
- 1996-04-19 JP JP09861696A patent/JP3562129B2/ja not_active Expired - Lifetime
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