JPH0977884A - 薄型電池 - Google Patents
薄型電池Info
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- JPH0977884A JPH0977884A JP7236872A JP23687295A JPH0977884A JP H0977884 A JPH0977884 A JP H0977884A JP 7236872 A JP7236872 A JP 7236872A JP 23687295 A JP23687295 A JP 23687295A JP H0977884 A JPH0977884 A JP H0977884A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- crystal polyester
- thin
- thin battery
- film
- Prior art date
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- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスバリア性、耐薬品性、耐熱性、接着性な
どが優れた樹脂フィルムを外装材とする薄型電池を提供
する。 【解決手段】 下式Ａ1 で示される繰り返し単位構造
を、少なくとも３０モル％含有する液晶ポリエステルよ
りなるフィルムを外装材とする薄型電池に係るものであ
る。 【化１】
どが優れた樹脂フィルムを外装材とする薄型電池を提供
する。 【解決手段】 下式Ａ1 で示される繰り返し単位構造
を、少なくとも３０モル％含有する液晶ポリエステルよ
りなるフィルムを外装材とする薄型電池に係るものであ
る。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂フィルムを外
装材とする薄型電池に関する。更に詳しくは、液晶ポリ
エステル樹脂フィルムを外装材とする薄型電池に関する
ものである。
装材とする薄型電池に関する。更に詳しくは、液晶ポリ
エステル樹脂フィルムを外装材とする薄型電池に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型薄肉化、軽量化が
進み、例えばＯＡ機器の分野では、ワープロ、電子手
帳、電子スチルカメラなども一層の薄肉化、軽量化が進
んでいる。一方、この様な電子機器の電源として用いら
れる電池についても、小型薄肉化、軽量化が市場から要
求されており、種々の薄型電池の開発、改良が行われて
いる。
進み、例えばＯＡ機器の分野では、ワープロ、電子手
帳、電子スチルカメラなども一層の薄肉化、軽量化が進
んでいる。一方、この様な電子機器の電源として用いら
れる電池についても、小型薄肉化、軽量化が市場から要
求されており、種々の薄型電池の開発、改良が行われて
いる。
【０００３】しかしながら、これら薄型電池を実用化し
ていくにあたり、いまだ解決されていない問題点が残っ
ている。例えば、リチウム二次電池により電極材料の高
エネルギー密度化は一応実現されるが、軽量化、薄肉化
を指向する上で、適当な薄型電池外装材の開発が急務と
なっている。
ていくにあたり、いまだ解決されていない問題点が残っ
ている。例えば、リチウム二次電池により電極材料の高
エネルギー密度化は一応実現されるが、軽量化、薄肉化
を指向する上で、適当な薄型電池外装材の開発が急務と
なっている。
【０００４】該外装材として、鉄、ＳＵＳ、アルミの如
き金属を用いた場合には、薄型電池の柔軟性が損なわれ
る上に、薄型電池の重量が増加し、しかも短絡、感電の
危険性もあり、好ましくない。また、特開昭６１−８２
６６２号公報には、酸化ケイ素を蒸着したポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）を外装材とした薄型電池に関
して記載されているが、外装材としてのガスバリア性や
屈曲性等不十分なものであった。
き金属を用いた場合には、薄型電池の柔軟性が損なわれ
る上に、薄型電池の重量が増加し、しかも短絡、感電の
危険性もあり、好ましくない。また、特開昭６１−８２
６６２号公報には、酸化ケイ素を蒸着したポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）を外装材とした薄型電池に関
して記載されているが、外装材としてのガスバリア性や
屈曲性等不十分なものであった。
【０００５】特開平５−３２５９２３号公報には、薄型
電池の外装材としてＰＥＴにポリエチレン（ＰＥ）をラ
ミネートしたフィルムを用いた例が記載されている。し
かしながら、かかる外装材は、ガスバリア性、耐薬品性
が十分なものではなく、場合によっては電池の電解液が
外部へ漏れたり、電池の電極や電解液が劣化するなどと
いう恐れもあった。
電池の外装材としてＰＥＴにポリエチレン（ＰＥ）をラ
ミネートしたフィルムを用いた例が記載されている。し
かしながら、かかる外装材は、ガスバリア性、耐薬品性
が十分なものではなく、場合によっては電池の電解液が
外部へ漏れたり、電池の電極や電解液が劣化するなどと
いう恐れもあった。
【０００６】特開平６−１２４６９２号公報には、外装
材がプラスチック保護層、無機質皮膜層により形成され
たものが開示されているが、外装材として耐熱性、ガス
バリア性などは十分ではなかった。
材がプラスチック保護層、無機質皮膜層により形成され
たものが開示されているが、外装材として耐熱性、ガス
バリア性などは十分ではなかった。
【０００７】その他、従来の薄型電池開発上の問題点と
して、電池の封口材と外装材の間の接着強度が不十分な
ために、接着剤層が必要とされ作業効率が悪い。また、
該封口部に欠陥が生じる、あるいは高分子電解質に含有
される溶剤による外装材の劣化、液もれなどの種々の問
題点があった。
して、電池の封口材と外装材の間の接着強度が不十分な
ために、接着剤層が必要とされ作業効率が悪い。また、
該封口部に欠陥が生じる、あるいは高分子電解質に含有
される溶剤による外装材の劣化、液もれなどの種々の問
題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】かかる実状に鑑み、本
発明の目的、即ち本発明の課題とするところは、ガスバ
リア性、耐薬品性、耐熱性、接着性などが優れた樹脂フ
ィルムを外装材とする薄型電池を提供することにある。
発明の目的、即ち本発明の課題とするところは、ガスバ
リア性、耐薬品性、耐熱性、接着性などが優れた樹脂フ
ィルムを外装材とする薄型電池を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題を解決すべく鋭意検討を続け、本発明に到達し
た。即ち、本発明は、下式Ａ1 で示される繰り返し単位
構造を、少なくとも３０モル％含有する液晶ポリエステ
ルよりなるフィルムを外装材とする薄型電池に係るもの
である。
な問題を解決すべく鋭意検討を続け、本発明に到達し
た。即ち、本発明は、下式Ａ1 で示される繰り返し単位
構造を、少なくとも３０モル％含有する液晶ポリエステ
ルよりなるフィルムを外装材とする薄型電池に係るもの
である。
【化５】
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明における薄型電池の外装材を形成する液晶ポリエ
ステルは、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポ
リエステルである。具体的には、（１）芳香族ジカルボ
ン酸と芳香族ジオールと芳香族ヒドロキシカルボン酸と
の組み合わせからなるもの、（２）異種の芳香族ヒドロ
キシカルボン酸の組み合わせからなるもの、（３）芳香
族ジカルボン酸と核置換芳香族ジオールとの組み合わせ
からなるもの、（４）ポリエチレンテレフタレートなど
のポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン酸を反応さ
せて得られるものなどが挙げられ、４００℃以下の温度
で異方性溶融体を形成するものである。なお、これらの
芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒド
ロキシカルボン酸の代わりに、それらのエステル形成性
誘導体が使用されることもある。
本発明における薄型電池の外装材を形成する液晶ポリエ
ステルは、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポ
リエステルである。具体的には、（１）芳香族ジカルボ
ン酸と芳香族ジオールと芳香族ヒドロキシカルボン酸と
の組み合わせからなるもの、（２）異種の芳香族ヒドロ
キシカルボン酸の組み合わせからなるもの、（３）芳香
族ジカルボン酸と核置換芳香族ジオールとの組み合わせ
からなるもの、（４）ポリエチレンテレフタレートなど
のポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン酸を反応さ
せて得られるものなどが挙げられ、４００℃以下の温度
で異方性溶融体を形成するものである。なお、これらの
芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒド
ロキシカルボン酸の代わりに、それらのエステル形成性
誘導体が使用されることもある。
【００１１】該液晶ポリエステルの繰返し構造単位とし
ては下記のものを例示することができるが、これらに限
定されるものではない。 芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位：
ては下記のものを例示することができるが、これらに限
定されるものではない。 芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位：
【化６】
【００１２】
【化７】 芳香族ジオールに由来する繰返し構造単位：
【００１３】
【化８】
【００１４】
【化９】 芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し構造単
位：
位：
【００１５】
【化１０】
【００１６】耐熱性、機械的特性、加工性のバランスか
ら特に好ましい液晶ポリエステルは
ら特に好ましい液晶ポリエステルは
【化１１】 なる繰り返し構造単位を含むものであり、具体的には繰
り返し構造単位の組み合わせが下記（Ｉ）〜（Ｖ）のも
のである。
り返し構造単位の組み合わせが下記（Ｉ）〜（Ｖ）のも
のである。
【００１７】
【化１２】
【００１８】
【化１３】
【００１９】
【化１４】
【００２０】
【化１５】
【００２１】
【化１６】
【００２２】該液晶ポリエステル（Ｉ）〜（Ｖ）につい
ては、例えば特公昭４７−４７８７０号公報、特公昭６
３−３８８８号公報、特公昭６３−３８９１号公報、特
公昭５６−１８０１６号公報、特開平２−５１５２３号
公報等に記載されている。これらの中で好ましくは
（Ｉ）、（II）、（IV）の組み合せが挙げられ、さらに
好ましくは、（Ｉ）、（II）の組み合せが挙げられる。
ては、例えば特公昭４７−４７８７０号公報、特公昭６
３−３８８８号公報、特公昭６３−３８９１号公報、特
公昭５６−１８０１６号公報、特開平２−５１５２３号
公報等に記載されている。これらの中で好ましくは
（Ｉ）、（II）、（IV）の組み合せが挙げられ、さらに
好ましくは、（Ｉ）、（II）の組み合せが挙げられる。
【００２３】本発明に使用する液晶ポリエステルにおい
て、高い耐熱性が要求される場合には液晶ポリエステル
が、下記の繰り返し単位（ａ’）が３０〜８０モル％、
繰り返し単位（ｂ’）が０〜１０モル％、繰り返し単位
（ｃ’）が１０〜２５モル％、繰り返し単位（ｄ’）が
１０〜３５モル％からなる液晶ポリエステルが好ましく
使用される。
て、高い耐熱性が要求される場合には液晶ポリエステル
が、下記の繰り返し単位（ａ’）が３０〜８０モル％、
繰り返し単位（ｂ’）が０〜１０モル％、繰り返し単位
（ｃ’）が１０〜２５モル％、繰り返し単位（ｄ’）が
１０〜３５モル％からなる液晶ポリエステルが好ましく
使用される。
【００２４】
【化１７】 （式中、Ａｒは２価の芳香族基である。）
【００２５】本発明に使用する液晶ポリエステルには、
所望により無機充填剤が用いられる。このような無機充
填剤としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリ
カ、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ア
ルミナ、石膏、ガラスフレーク、ガラス繊維、炭素繊
維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、ホウ酸アルミ
ニウムウィスカ、チタン酸カリウム繊維等が例示され
る。
所望により無機充填剤が用いられる。このような無機充
填剤としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリ
カ、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ア
ルミナ、石膏、ガラスフレーク、ガラス繊維、炭素繊
維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、ホウ酸アルミ
ニウムウィスカ、チタン酸カリウム繊維等が例示され
る。
【００２６】本発明に使用する液晶ポリエステルに、必
要に応じて、さらに、有機充填剤、酸化防止剤、熱安定
剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、無機または
有機系着色剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面
平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂などの離型改良剤
などの各種の添加剤を製造工程中あるいはその後の加工
工程において添加することができる。
要に応じて、さらに、有機充填剤、酸化防止剤、熱安定
剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、無機または
有機系着色剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面
平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂などの離型改良剤
などの各種の添加剤を製造工程中あるいはその後の加工
工程において添加することができる。
【００２７】本発明における薄型電池外装材の液晶ポリ
エステルのフィルムは、特に成膜方法を限定するもので
はないが、液晶ポリエステルを押出機で溶融混練し、Ｔ
ダイを通して押出した溶融樹脂を巻き取り機方向（長手
方向）に延伸しながら巻き取って得られる一軸配向フィ
ルム、または二軸延伸フィルムが好ましく用いられる。
エステルのフィルムは、特に成膜方法を限定するもので
はないが、液晶ポリエステルを押出機で溶融混練し、Ｔ
ダイを通して押出した溶融樹脂を巻き取り機方向（長手
方向）に延伸しながら巻き取って得られる一軸配向フィ
ルム、または二軸延伸フィルムが好ましく用いられる。
【００２８】一軸配向フィルムの成膜時における押出機
の設定条件は組成物の組成に応じて適宜設定できるが、
シリンダー設定温度は２００〜３６０℃の範囲が好まし
く、２３０〜３４０℃の範囲がさらに好ましい。この範
囲外であると組成物の熱分解が生じたり、成膜が困難と
なる場合があり好ましくない。
の設定条件は組成物の組成に応じて適宜設定できるが、
シリンダー設定温度は２００〜３６０℃の範囲が好まし
く、２３０〜３４０℃の範囲がさらに好ましい。この範
囲外であると組成物の熱分解が生じたり、成膜が困難と
なる場合があり好ましくない。
【００２９】Ｔダイのスリット間隔は、一般的には０．
２〜０．８ｍｍであり、また、一軸配向フィルムのドラ
フト比は、１．１〜４０．０の範囲のものが好ましい。
２〜０．８ｍｍであり、また、一軸配向フィルムのドラ
フト比は、１．１〜４０．０の範囲のものが好ましい。
【００３０】ここでいうドラフト比とは、Ｔダイスリッ
トの断面積を長手方向のフィルム断面積で除した値をい
う。ドラフト比が１．１未満であるとフィルム強度が不
十分であり、ドラフト比が４０．０を越すとフィルムの
表面平滑性が不十分となる場合があり、好ましくない。
ドラフト比は押出機の設定条件、巻き取り速度などを制
御して設定することができる。
トの断面積を長手方向のフィルム断面積で除した値をい
う。ドラフト比が１．１未満であるとフィルム強度が不
十分であり、ドラフト比が４０．０を越すとフィルムの
表面平滑性が不十分となる場合があり、好ましくない。
ドラフト比は押出機の設定条件、巻き取り速度などを制
御して設定することができる。
【００３１】二軸延伸フィルムは、一軸配向フィルムの
成膜と同様の押出機の設定条件、すなわちシリンダー設
定温度が好ましくは２００〜３６０℃の範囲、さらに好
ましくは２３０〜３４０℃の範囲、Ｔダイのスリット間
隔が好ましくは０．２〜０．８の範囲で該組成物の溶融
押出しを行ない、Ｔダイから押出した溶融体シートを長
手方向および長手方向と垂直方向（横手方向）に同時に
延伸する方法、またはＴダイから押出した溶融体シート
をまず長手方向に延伸し、ついでこの延伸シートを同一
工程内で１００〜３００℃の高温下でテンターにより横
手方向に延伸する逐次延伸の方法などにより得られる。
成膜と同様の押出機の設定条件、すなわちシリンダー設
定温度が好ましくは２００〜３６０℃の範囲、さらに好
ましくは２３０〜３４０℃の範囲、Ｔダイのスリット間
隔が好ましくは０．２〜０．８の範囲で該組成物の溶融
押出しを行ない、Ｔダイから押出した溶融体シートを長
手方向および長手方向と垂直方向（横手方向）に同時に
延伸する方法、またはＴダイから押出した溶融体シート
をまず長手方向に延伸し、ついでこの延伸シートを同一
工程内で１００〜３００℃の高温下でテンターにより横
手方向に延伸する逐次延伸の方法などにより得られる。
【００３２】円筒形のダイから押出した溶融体シートを
インフレーション法で成膜して得られる、二軸延伸フィ
ルムの一種といえるインフレーションフィルムなども本
発明の液晶ポリエステルのフィルムとして好ましく用い
られる。
インフレーション法で成膜して得られる、二軸延伸フィ
ルムの一種といえるインフレーションフィルムなども本
発明の液晶ポリエステルのフィルムとして好ましく用い
られる。
【００３３】二軸配向フィルムを得る際、その延伸比は
長手方向に１．１〜２０倍、横手方向に１．１〜２０倍
の範囲が好ましい。延伸比が上記の範囲外であると、該
組成物フィルムの強度が不十分となったり、または均一
な厚みのフィルムを得るのが困難となる場合があり好ま
しくない。
長手方向に１．１〜２０倍、横手方向に１．１〜２０倍
の範囲が好ましい。延伸比が上記の範囲外であると、該
組成物フィルムの強度が不十分となったり、または均一
な厚みのフィルムを得るのが困難となる場合があり好ま
しくない。
【００３４】本発明における液晶ポリエステルのフィル
ムと薄型電池封口材とは、接着性が比較的良好であり、
通常熱圧着により接着されるが、場合によっては接着剤
を使用して液晶ポリエステルフィルムの外装材と封口材
とを接着させることもできる。
ムと薄型電池封口材とは、接着性が比較的良好であり、
通常熱圧着により接着されるが、場合によっては接着剤
を使用して液晶ポリエステルフィルムの外装材と封口材
とを接着させることもできる。
【００３５】本発明における外装材の液晶ポリエステル
フィルムの厚さは特に制限するものではなく、フィルム
からシートまで目的に応じて選ぶこともできる。
フィルムの厚さは特に制限するものではなく、フィルム
からシートまで目的に応じて選ぶこともできる。
【００３６】本発明における薄型電池とは、代表的には
非水系リチウム一次電池、二次電池が挙げられ、正極、
負極、電解質などの部材から構成されるものである。以
下、リチウム系二次電池を例にとり、より詳細に説明す
るが、これらは単なる一例にしかすぎず、本材料の適用
を何ら制限するものではない。
非水系リチウム一次電池、二次電池が挙げられ、正極、
負極、電解質などの部材から構成されるものである。以
下、リチウム系二次電池を例にとり、より詳細に説明す
るが、これらは単なる一例にしかすぎず、本材料の適用
を何ら制限するものではない。
【００３７】薄型電池における負極とは、リチウム金属
もしくはリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料
を活物質とし、それと必要であればポリエチレン、ポリ
プロピレン、フッ素樹脂等の適当な結着材と、さらに必
要であれば導電材とを混合し、圧縮等の方法により成形
し集電体に密着した構成のものが挙げられる。
もしくはリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料
を活物質とし、それと必要であればポリエチレン、ポリ
プロピレン、フッ素樹脂等の適当な結着材と、さらに必
要であれば導電材とを混合し、圧縮等の方法により成形
し集電体に密着した構成のものが挙げられる。
【００３８】このような薄型電池の負極に使用する、リ
チウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料としては、
リチウムアルミニウム合金等の他に、天然黒鉛、人造黒
鉛、コークス、カーボンブラック、熱分解炭素、炭素繊
維、高分子化合物を焼成して得られた炭素材料などが例
示できる。また、これら炭素材料を主成分とする複合材
料が例示できる。
チウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料としては、
リチウムアルミニウム合金等の他に、天然黒鉛、人造黒
鉛、コークス、カーボンブラック、熱分解炭素、炭素繊
維、高分子化合物を焼成して得られた炭素材料などが例
示できる。また、これら炭素材料を主成分とする複合材
料が例示できる。
【００３９】薄型電池における正極とは、リチウムイオ
ンをドープ・脱ドープ可能な物質を活物質として、さら
にポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の適当
な結着材とさらに導電材とを混合し、圧縮等の方法によ
り成形し集電体に密着した構成のものが挙げられる。
ンをドープ・脱ドープ可能な物質を活物質として、さら
にポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の適当
な結着材とさらに導電材とを混合し、圧縮等の方法によ
り成形し集電体に密着した構成のものが挙げられる。
【００４０】このような薄型電池の正極に使用する、リ
チウムイオンをドープ・脱ドープ可能な活物質として
は、いわゆるα−ＮａＦｅＯ2 型構造を母体とする層状
リチウム複合酸化物、スピネル型構造を母体とする遷移
金属酸化物またはリチウム複合酸化物、遷移金属カルコ
ゲン化物などが例示できる。さらに正極活物質として
は、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル等
の遷移金属の層状リチウム複合酸化物、またはリチウム
・コバルト・ニッケル複合酸化物を主体とした層状リチ
ウム複合酸化物等が例示される。
チウムイオンをドープ・脱ドープ可能な活物質として
は、いわゆるα−ＮａＦｅＯ2 型構造を母体とする層状
リチウム複合酸化物、スピネル型構造を母体とする遷移
金属酸化物またはリチウム複合酸化物、遷移金属カルコ
ゲン化物などが例示できる。さらに正極活物質として
は、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル等
の遷移金属の層状リチウム複合酸化物、またはリチウム
・コバルト・ニッケル複合酸化物を主体とした層状リチ
ウム複合酸化物等が例示される。
【００４１】リチウム塩としては従来より公知のものが
いずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡ
ｓＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ
3 ＳＯ2 ）2 等が例示できる。なかでも好ましくは電気
伝導度の大きく、毒性の低いＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 等
が望ましい。
いずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡ
ｓＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ
3 ＳＯ2 ）2 等が例示できる。なかでも好ましくは電気
伝導度の大きく、毒性の低いＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 等
が望ましい。
【００４２】薄型電池における電解液は、前記リチウム
塩の少なくとも１種以上を含み、前記リチウム塩を０．
１Ｍ（モル／リットル）〜２Ｍの濃度範囲で溶解してい
る。なかでも好ましくは０．５Ｍ〜１．５Ｍの濃度範囲
が望ましい。電解液としては、公知の固体電解質、もし
くは有機電解液の中から適当なものを選択することがで
きるが、プロピレンカーボネート系やエチレンカーボネ
ート系のものが好ましく使用される。
塩の少なくとも１種以上を含み、前記リチウム塩を０．
１Ｍ（モル／リットル）〜２Ｍの濃度範囲で溶解してい
る。なかでも好ましくは０．５Ｍ〜１．５Ｍの濃度範囲
が望ましい。電解液としては、公知の固体電解質、もし
くは有機電解液の中から適当なものを選択することがで
きるが、プロピレンカーボネート系やエチレンカーボネ
ート系のものが好ましく使用される。
【００４３】薄型電池の封口材としては、ポリオレフィ
ン、エンジニアリングプラスチックスなどの高分子材料
が挙げられる。
ン、エンジニアリングプラスチックスなどの高分子材料
が挙げられる。
【００４４】薄型電池においてはセパレーターを用いる
ことができる。セパレーターとしては、フッ素系樹脂や
ポリエチレン、ポリプロピレンなどオレフィン系樹脂の
他孔体フィルムや、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどオレフィン系樹脂、ナイロンなどの不織
布が例示される。
ことができる。セパレーターとしては、フッ素系樹脂や
ポリエチレン、ポリプロピレンなどオレフィン系樹脂の
他孔体フィルムや、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどオレフィン系樹脂、ナイロンなどの不織
布が例示される。
【００４５】
【作用】本発明における液晶ポリエステルフィルムは、
ガスバリア性、耐熱性、耐薬品性などが優れるものであ
り、薄型電池の外装材として該フィルムを用いることに
より、薄型電池内部へ水蒸気、酸素などの侵入を防げる
作用があり、薄型電池内部の電解液の液もれ防止作用も
ある。また、本発明における薄型電池外装材は、このよ
うな樹脂フィルムであるため、電池が軽量で、短絡、感
電の危険もない。
ガスバリア性、耐熱性、耐薬品性などが優れるものであ
り、薄型電池の外装材として該フィルムを用いることに
より、薄型電池内部へ水蒸気、酸素などの侵入を防げる
作用があり、薄型電池内部の電解液の液もれ防止作用も
ある。また、本発明における薄型電池外装材は、このよ
うな樹脂フィルムであるため、電池が軽量で、短絡、感
電の危険もない。
【００４６】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、こ
れらは単なる例示であり、本発明はこれらに限定される
ことはない。
れらは単なる例示であり、本発明はこれらに限定される
ことはない。
【００４７】参考例１ ｐ−アセトキシ安息香酸１０．８ｋｇ（６０モル）、テ
レフタル酸２．４９ｋｇ（１５モル）、イソフタル酸
０．８３ｋｇ（５モル）および４，４’−ジアセトキシ
ジフェニル５．４５ｋｇ（２０．２モル）を櫛型撹拌翼
をもつ重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下で撹拌しなが
ら昇温し３３０℃で１時間重合させた。この間に副生す
る酢酸ガスを冷却管で液化し回収、除去しながら、強力
な撹拌下で重合させた。その後、系を徐々に冷却し、２
００℃で得られたポリマーを系外へ取出した。この得ら
れたポリマーを細川ミクロン（株）製のハンマーミルで
粉砕し、２．５ｍｍ以下の粒子とした。これを更にロー
タリーキルン中で窒素ガス雰囲気下に２８０℃で３時間
処理することによって、流動温度が３２４℃の粒子状の
下記の繰り返し構造単位からなる全芳香族ポリエステル
を得た。ここで、流動温度とは、島津社製高化式フロー
テスターＣＦＴ−５００型を用いて、４℃／分の昇温速
度で加熱された樹脂を、荷重１００ｋｇｆ／ｃｍ2 のも
とで、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルから押し出す
ときに、溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度のこと
をいう。以下該液晶ポリエステルをＡ−１と略記する。
このポリマーは加圧下で３４０℃以上で光学異方性を示
した。液晶ポリエステルＡ−１の繰り返し構造単位は、
次の通りである。
レフタル酸２．４９ｋｇ（１５モル）、イソフタル酸
０．８３ｋｇ（５モル）および４，４’−ジアセトキシ
ジフェニル５．４５ｋｇ（２０．２モル）を櫛型撹拌翼
をもつ重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下で撹拌しなが
ら昇温し３３０℃で１時間重合させた。この間に副生す
る酢酸ガスを冷却管で液化し回収、除去しながら、強力
な撹拌下で重合させた。その後、系を徐々に冷却し、２
００℃で得られたポリマーを系外へ取出した。この得ら
れたポリマーを細川ミクロン（株）製のハンマーミルで
粉砕し、２．５ｍｍ以下の粒子とした。これを更にロー
タリーキルン中で窒素ガス雰囲気下に２８０℃で３時間
処理することによって、流動温度が３２４℃の粒子状の
下記の繰り返し構造単位からなる全芳香族ポリエステル
を得た。ここで、流動温度とは、島津社製高化式フロー
テスターＣＦＴ−５００型を用いて、４℃／分の昇温速
度で加熱された樹脂を、荷重１００ｋｇｆ／ｃｍ2 のも
とで、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルから押し出す
ときに、溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度のこと
をいう。以下該液晶ポリエステルをＡ−１と略記する。
このポリマーは加圧下で３４０℃以上で光学異方性を示
した。液晶ポリエステルＡ−１の繰り返し構造単位は、
次の通りである。
【００４８】
【化１８】
【００４９】参考例２ ｐ−ヒドロキシ安息香酸１６．６ｋｇ（１２．１モル）
と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸８．４ｋｇ（４．５
モル）および無水酢酸１８．６ｋｇ（１８．２モル）を
櫛型撹拌翼付きの重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下で
攪拌しながら昇温し、３２０℃で１時間、そしてさらに
２．０ｔｏｒｒの減圧下に３２０℃で１時間重合させ
た。この間に、副生する酢酸を系外へ留出し続けた。そ
の後、系を除々に冷却し、１８０℃で得られたポリマー
を系外へ取出した。この得られたポリマーを前記の
（ｉ）と同様に粉砕したあと、ロータリーキルン中で窒
素ガス雰囲気下に２４０℃で５時間処理することによっ
て、流動温度が２７０℃の粒子状の下記の繰り返し単位
からなる全芳香族ポリエステルを得た。以下該液晶ポリ
エステルをＡ−２と略記する。このポリマーは加圧下で
２８０℃以上で光学異方性を示した。液晶ポリエステル
Ａ−２の繰り返し構造単位の比率は次の通りである。
と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸８．４ｋｇ（４．５
モル）および無水酢酸１８．６ｋｇ（１８．２モル）を
櫛型撹拌翼付きの重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下で
攪拌しながら昇温し、３２０℃で１時間、そしてさらに
２．０ｔｏｒｒの減圧下に３２０℃で１時間重合させ
た。この間に、副生する酢酸を系外へ留出し続けた。そ
の後、系を除々に冷却し、１８０℃で得られたポリマー
を系外へ取出した。この得られたポリマーを前記の
（ｉ）と同様に粉砕したあと、ロータリーキルン中で窒
素ガス雰囲気下に２４０℃で５時間処理することによっ
て、流動温度が２７０℃の粒子状の下記の繰り返し単位
からなる全芳香族ポリエステルを得た。以下該液晶ポリ
エステルをＡ−２と略記する。このポリマーは加圧下で
２８０℃以上で光学異方性を示した。液晶ポリエステル
Ａ−２の繰り返し構造単位の比率は次の通りである。
【００５０】
【化１９】
【００５１】参考例３ 液晶ポリエステルＡ−１をＴダイを備えた４０ｍｍ単軸
押出機を使用してシリンダー設定温度３５２℃、ダイリ
ップ幅１００ｍｍ、ダイスリット間隔０．８ｍｍとした
Ｔダイから押出し、圧縮ロールを通して３．６ｍ／ｍｉ
ｎの速度で巻き取り、厚さ９５μｍのフィルムを得た。
押出機を使用してシリンダー設定温度３５２℃、ダイリ
ップ幅１００ｍｍ、ダイスリット間隔０．８ｍｍとした
Ｔダイから押出し、圧縮ロールを通して３．６ｍ／ｍｉ
ｎの速度で巻き取り、厚さ９５μｍのフィルムを得た。
【００５２】参考例４ 液晶ポリエステルＡ−２を２８８℃で熱プレスし、厚さ
１２５μｍのフィルムを作製した。
１２５μｍのフィルムを作製した。
【００５３】実施例１ 試験に供した薄型電池のリチウム二次電池の正極は、次
に述べる方法で得た。コバルト酸リチウム粉末８７重量
％に、数平均一次粒径が４０ｎｍのアセチレンブラック
（電気化学工業社製、商品名：デンカブラック５０％プ
レス品）１重量％と、重量平均粒径が７．２μｍの鱗片
状人造黒鉛（ロンザ社製、商品名：ＫＳ１５）９重量％
を混合したものに対して、バインダーとしてＮ−メチル
ピロリドンを溶媒としたポリフッ化ビニリデン３重量％
相当分加えて充分に混練し、ペーストとした。該ペース
トを乾燥、圧縮成形し、集電体であるアルミニウム製エ
キスパンドメタルに密着した後、厚さ３００μｍで一辺
３．２ｃｍ×３．２ｃｍの正方形に切断して、正極を得
た。
に述べる方法で得た。コバルト酸リチウム粉末８７重量
％に、数平均一次粒径が４０ｎｍのアセチレンブラック
（電気化学工業社製、商品名：デンカブラック５０％プ
レス品）１重量％と、重量平均粒径が７．２μｍの鱗片
状人造黒鉛（ロンザ社製、商品名：ＫＳ１５）９重量％
を混合したものに対して、バインダーとしてＮ−メチル
ピロリドンを溶媒としたポリフッ化ビニリデン３重量％
相当分加えて充分に混練し、ペーストとした。該ペース
トを乾燥、圧縮成形し、集電体であるアルミニウム製エ
キスパンドメタルに密着した後、厚さ３００μｍで一辺
３．２ｃｍ×３．２ｃｍの正方形に切断して、正極を得
た。
【００５４】負極炭素粉末は次に述べる方法で得た。３
０００℃で熱処理した、窒素吸着法による比表面積が９
ｍ2 ／ｇ、数平均粒径が１０μｍ、真比重が２．２６の
天然黒鉛粉末９５重量部に対して、２８００℃で黒鉛化
処理した窒素吸着法による比表面積が３０、真比重が
２．０４の擬黒鉛質カーボンブラック粉末（東海カーボ
ン社製、商品名：ＴＢ３８００）５重量％との混合炭素
材を用い、シランカップリング剤（日本ユニカー社製、
商品名：Ａ１８６）を予め純粋に分散したものを１重量
部相当分添加して充分混合後、１５０℃で真空乾燥し
て、シランカップリング剤で処理した炭素粉末を得た。
０００℃で熱処理した、窒素吸着法による比表面積が９
ｍ2 ／ｇ、数平均粒径が１０μｍ、真比重が２．２６の
天然黒鉛粉末９５重量部に対して、２８００℃で黒鉛化
処理した窒素吸着法による比表面積が３０、真比重が
２．０４の擬黒鉛質カーボンブラック粉末（東海カーボ
ン社製、商品名：ＴＢ３８００）５重量％との混合炭素
材を用い、シランカップリング剤（日本ユニカー社製、
商品名：Ａ１８６）を予め純粋に分散したものを１重量
部相当分添加して充分混合後、１５０℃で真空乾燥し
て、シランカップリング剤で処理した炭素粉末を得た。
【００５５】該シランカップリング剤処理材料９０重量
％に対して、バインダーとしてＮ−メチルピロリドンを
溶媒としたポリフッ化ビニリデンを１０重量％相当分を
加えて充分に混練し、ペーストとした。該ペーストを乾
燥、圧縮成形し、集電体である銅製エキスパンドメタル
に密着した後、厚さ３００μｍで一辺３．２ｃｍ×３．
２ｃｍの正方形に切断して、負極を得た。
％に対して、バインダーとしてＮ−メチルピロリドンを
溶媒としたポリフッ化ビニリデンを１０重量％相当分を
加えて充分に混練し、ペーストとした。該ペーストを乾
燥、圧縮成形し、集電体である銅製エキスパンドメタル
に密着した後、厚さ３００μｍで一辺３．２ｃｍ×３．
２ｃｍの正方形に切断して、負極を得た。
【００５６】非水電解液溶媒としてジメチルカーボネー
トとエチルメチルカーボネートとエチレンカーボネート
を体積比３５：３５：３０の割合で混合したものを用
い、該溶媒に電解質としてＬｉＰＦ6 を１モル／リット
ルとなるように溶解した非水電解液を用いた。上記正極
と負極とセパレータおよび電池の各部材は、電解液以
外、すべて５０℃で２４時間以上減圧乾燥した。その
後、上記正極と負極を電解液を含浸した張り合わせ、上
記液晶ポリエステルＡ−１のフィルムを用いてポリエチ
レンテレフタレート製の封口材に熱圧着することにより
外装を行った。このようにして作製した薄型電池の断面
図を図１に示す。この薄型電池であるリチウム二次電池
を初期容量２２．０ｍＡｈで充電を行ったのち、温度５
０℃、湿度６０％のもとで１０日間放置する劣化試験を
行ない、室温で電池の放電容量を測定した。容量保持率
は９９．５％であった。
トとエチルメチルカーボネートとエチレンカーボネート
を体積比３５：３５：３０の割合で混合したものを用
い、該溶媒に電解質としてＬｉＰＦ6 を１モル／リット
ルとなるように溶解した非水電解液を用いた。上記正極
と負極とセパレータおよび電池の各部材は、電解液以
外、すべて５０℃で２４時間以上減圧乾燥した。その
後、上記正極と負極を電解液を含浸した張り合わせ、上
記液晶ポリエステルＡ−１のフィルムを用いてポリエチ
レンテレフタレート製の封口材に熱圧着することにより
外装を行った。このようにして作製した薄型電池の断面
図を図１に示す。この薄型電池であるリチウム二次電池
を初期容量２２．０ｍＡｈで充電を行ったのち、温度５
０℃、湿度６０％のもとで１０日間放置する劣化試験を
行ない、室温で電池の放電容量を測定した。容量保持率
は９９．５％であった。
【００５７】実施例２ 外装材として液晶ポリエステルＡ−２のフィルムを用い
た以外は実施例１と同様にして薄型電池を作成し、実施
例１と同様の条件で充電し、劣化試験を行った結果、容
量保持率は９７．８％であった。
た以外は実施例１と同様にして薄型電池を作成し、実施
例１と同様の条件で充電し、劣化試験を行った結果、容
量保持率は９７．８％であった。
【００５８】比較例１ 外装材として厚さ８５μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして薄型電
池を作成し、実施例１と同様の条件で充電し、劣化試験
を行った結果、容量保持率は２８．３％であった。
トフィルムを用いた以外は実施例１と同様にして薄型電
池を作成し、実施例１と同様の条件で充電し、劣化試験
を行った結果、容量保持率は２８．３％であった。
【００５９】
【発明の効果】本発明における液晶ポリエステルフィル
ムからなる薄型電池外装材は、ガスバリア性、耐薬品
性、耐熱性に優れるもので、これから薄型、軽量で長寿
命な薄型電池を得ることができる。本発明の薄型電池
は、例えば電卓、パソコン、ポケットベル、携帯電話、
ラジオ、通信機器、玩具などの電源として使用すること
ができる。
ムからなる薄型電池外装材は、ガスバリア性、耐薬品
性、耐熱性に優れるもので、これから薄型、軽量で長寿
命な薄型電池を得ることができる。本発明の薄型電池
は、例えば電卓、パソコン、ポケットベル、携帯電話、
ラジオ、通信機器、玩具などの電源として使用すること
ができる。
【図１】本発明の実施態様の一例である実施例において
作製した薄型電池の断面図である。
作製した薄型電池の断面図である。
１・・・外装材 ２・・・正極集電体 ３・・・正極活物質 ４・・・電解質／セパレーター ５・・・負極活物質 ６・・・負極集電体 ７・・・封口材
Claims (6)
- 【請求項１】下式Ａ1 で示される繰り返し単位構造を、
少なくとも３０モル％含有する液晶ポリエステルよりな
るフィルムを外装材とすることを特徴とする薄型電池。 【化１】 - 【請求項２】液晶ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸
と芳香族ジオールと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを反
応させて得られるものであることを特徴とする請求項１
記載の薄型電池。 - 【請求項３】液晶ポリエステルが、異種の芳香族ヒドロ
キシカルボン酸の組合せを反応させて得られるものであ
ることを特徴とする請求項１記載の薄型電池。 - 【請求項４】液晶ポリエステルが、下記の繰り返し単位
からなるものであることを特徴とする請求項１記載の薄
型電池。 【化２】 - 【請求項５】液晶ポリエステルが、下記の繰り返し単位
からなるものであることを特徴とする請求項１記載の薄
型電池。 【化３】 - 【請求項６】液晶ポリエステルが、下記の繰り返し単位
からなるものであることを特徴とする請求項１記載の薄
型電池。 【化４】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236872A JPH0977884A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 薄型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236872A JPH0977884A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 薄型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977884A true JPH0977884A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17007048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7236872A Pending JPH0977884A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 薄型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0977884A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001072750A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | 芳香族液晶性ポリエステルおよびその製造方法 |
| JP2010287703A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄電デバイス |
| JP2011054945A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-03-17 | Japan Gore Tex Inc | 有機電解液系蓄電デバイス |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7236872A patent/JPH0977884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001072750A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | 芳香族液晶性ポリエステルおよびその製造方法 |
| JP4576644B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2010-11-10 | 住友化学株式会社 | 芳香族液晶性ポリエステルおよびその製造方法 |
| JP2010287703A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄電デバイス |
| JP2011054945A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-03-17 | Japan Gore Tex Inc | 有機電解液系蓄電デバイス |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040113 |