JPH10302738A - 2次電池 - Google Patents

2次電池

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JPH10302738A
JPH10302738A JP9125083A JP12508397A JPH10302738A JP H10302738 A JPH10302738 A JP H10302738A JP 9125083 A JP9125083 A JP 9125083A JP 12508397 A JP12508397 A JP 12508397A JP H10302738 A JPH10302738 A JP H10302738A
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film
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positive electrode
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Hiroyuki Iechi
洋之 家地
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極リード体をラミネートフィルムで接着す
る際に、電極リード体とラミネートフィルム界面に凹凸
ができないようにし、外気中の水分が電池内に侵入した
り、電解液が外に漏洩することを防止する電池の提供。 【解決手段】 正極板と負極板とがセパレータおよび電
解質を介して交互に対向して重ねられている2次電池発
電要素から構成される2次電池において、少なくとも一
対の金属箔と熱融着性樹脂フィルムからなるラミネート
フィルムにより、2次電池発電要素の周縁部外方の熱融
着樹脂フィルムの接合部を熱融着させることにより封止
し、正極板と負極板に続く外部電極リード端子をラミネ
ートフィルムにより包み被う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2次電池に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年のエレクトロニクス分野の発展はめ
ざましく、電子機器の小型化、軽量化、高性能化の要求
が著しい。電子機器の心臓と言われる小型2次電池に
は、単位体積当たりまたは単位重量当たりのエネルギー
密度が大きく且つ長寿命の電池の開発が望まれている。
これらの小型2次電池は、増々発展する携帯電話、小型
OA機器、小型通信機などに対する用途展開が期待され
ている。従来、ハンディタイプのビデオカメラやコード
レス電話や携帯電話等の電子機器等には電源供給用の種
々形式の1次電池或いは2次電池が搭載されている。充
電して繰り返して利用可能な2次電池をこれら電子機器
等に搭載する場合には電子機器等或いは充電器等への脱
着を容易にするために単数或いは複数の2次電池等を1
つのケースに納めた電池装置が使用されている。この電
池装置は樹脂材料などからなるおおむね直方体状に形成
される電池容器と電池容器内に収納される単数或いは複
数の充電放電可能な陽極、陰極及び電解質からなる2次
電池発電要素により構成されている。この2次電池発電
要素は、図1に示すように、正極板11と負極板12と
をセパレータ13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。そして、この正極板11と負極板
12とを袋状のセパレータ13からなる積層体を概ね長
方体のバッテリーケースに挿入して電解液を注入するか
またはポリマー電解質を正極板11と負極板12の間に
形成することによって2次電池本体を形成する。電流の
取り出しは正極板に続く正極端子11a、及び負極板に
続く負極端子12bによりおこなう。従来、薄型電池は
その厚みを極力薄くするために扁平な発電要素を金属箔
と熱融着性樹脂フィルムのラミネートフィルム(外装フ
ィルム)で液密、気密に外装している。とくに有機電解
質を用いた発電要素の場合には外気中の水分が電池要素
内への浸入や電解液が外に漏洩により性能劣化が大きい
ことが指摘されており、この問題を解決するために数々
の提案がなされている。たとえば図2、図3、図4は、
それぞれ負極側のラミネートフィルムと正極板のラミネ
ートフィルムとの発電要素の周縁部外方のアイオノマー
樹脂フィルム7同士の接合部をインパルスシーラー等の
熱融着装置で加熱し、熱融着することで封止し、さらに
その外側を熱硬化性樹脂9によって被覆するもの(特開
昭60−49568)、電極リード体4、5の封止部分
にあらかじめアイオノマー樹脂6を被覆するもの(特開
昭60−65442)、電池内部を減圧状態に出来るよ
うにした構造にするもの(特開昭60−117542)
が知られている。しかしながら、従来技術により融着を
確実に行ったとしても、図5(a)のA−A′の断面で
ある図5(b)が示すように、電極リード体5とラミネ
ートフィルム6の界面に凹凸が出来るために接着部から
発電要素への水分の侵入を完全に防ぐことは困難であっ
た。また、封止した外側を熱硬化性樹脂によって被覆し
た場合には電池の重量、体積ともに増加するので単位重
量、単位体積当たりのエネルギー容量が低下してしまう
という欠点があった。したがって、外気中の水分の発電
要素への侵入や電解液の外気へ漏洩による性能劣化しま
うために実質的に重負荷特性、低温特性、サイクル特性
等が悪くなって電池性能を悪化させるという不具合があ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電極
リード体をラミネートフィルムで接着する際に、電極リ
ード体とラミネートフィルム界面に凹凸ができないよう
にし、外気中の水分が電池内に浸入したり電解液が外に
漏洩することを防止できる電池を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、正極板
と負極板とがセパレータおよび電解質を介して交互に対
向して重ねられている2次電池発電要素から構成される
2次電池において、少なくとも一対の金属箔と熱融着性
樹脂フィルムからなるラミネートフィルムにより二次電
池発電要素包み被う際に、を熱融着樹脂フィルム側を2
次電池発電要素側にし、2次電池発電要素の周縁部外方
の熱融着樹脂フィルムの接合部を熱融着させることによ
り封止し、正極板と負極板に続く外部電極リード端子を
ラミネートフィルムにより包み被うことを特徴とする2
次電池が提供される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明による電池装置を図面によ
り詳細に説明する。図8は本発明の正極板と負極板の構
造を示している。正極板11にアルミニウム箔31を超
音波溶接により接続し、正極板の間には負極板12にニ
ッケル箔32をスポット溶接したものを挟んだ構造を示
している。図9は図8のA−A′の断面図である。正極
板11はたとえば厚さ20ミクロンのアルミニウム箔よ
りなる集電体21の両面にリチウムと遷移金属の複合酸
化物たとえばLiV25やLiCoO2を正極活物質2
2として塗布したもので、長さが略100mm、巾が略
45mmである。セパレータ13は、たとえば25ミク
ロン厚の多孔性ポリエチレンフィルやポリプロピレンフ
ィルム等を袋状にした形態である。袋詰めは2枚の正極
板11よりもやや大きなセパレータで正極板11を挟ん
で正極板の中心線に対して軸対称になる位置で、4隅は
融着させている。負極板12は、たとえば厚さ10ミク
ロンの銅箔集電体23の両面にリチウムをドープ、脱ド
ープ可能なカーボン、たとえばグラファイト構造を有す
る炭素や軟黒鉛化炭素材料等の炭素を負極活物質24と
して塗布したものである。その長さは略100mm、巾
が略45mmである。セパレータ13は、たとえば25
ミクロン厚の多孔性ポリエチレンフィルムやポリプロピ
レンフィルム等を袋状にした形態である。正極板11、
セパレータ13、負極板12の間には電解質層25が形
成されている。アルミニウム箔よりなる集電体21には
アルミニウム箔31が超音波溶接され、超音波溶接部3
3が形成されている。銅箔集電体23にはニッケル箔3
2がスポット溶接部34されスポット溶接部34が形成
される。この2次電池発電要素には正極の金属リード体
としてのアルミニウム箔31、及び負極の金属リード体
としてのニッケル箔32がアイオノマー樹脂(熱融着樹
脂フィルム)からなるラミネートフィルムにより熱融着
されている。図6は本発明の2次電池の使用前の外装で
ある。2次電池発電要素はラミネートフィルム41によ
り包まれている。正極、負極に続く外部リード端子部の
直上には、材質は特に規定されないが、ポリエチレン、
エチレン重合体等からなるフィルムの製剥離用切り取り
案内フィルム(剥離用切り取り案内テープ)42が設け
られており、その端部にラミネートフィルムの取出し部
が設けられている切り取り案内テープの形状は外部リー
ド端子よりも小さな形状でラミネートフィルムには剥離
のために切取線43が設けられている。図7は、切り取
り案内テープ42をラミネートフィルムの切り取り線4
3にしたがって、ラミネートフィルムから切り取った後
の切取口44の状態を示している。図10は、図7のC
−C´断面を示す図である。この図では切取口44が2
次電池発電要素を包むラミネートフィルム41の少なく
とも対向する同一辺上に設けられている。Bは発電要素
である。図11は、切取口44が、2次電池発電要素を
包むラミネートフィルム41の対向する両側辺上に設け
たられものである。Bは発電要素である。図12は、切
取口44が、2次電池発電要素を包むラミネートフィル
ム41の片側辺上に正極外部電極リード端子31と負極
外部電極リード端子30が対向して設けられたものであ
る。図13は、切取口44が2次電池発電要素を包むラ
ミネートフィルム41の少なくとも片側の同一面上に設
けたものである。図14は、切取口44が2次電池発電
要素を包むラミネートフィルム41の両側の面上に対向
して設けられたものである。
【0006】
【発明の効果】本発明は、正極板と負極板とがセパレー
タおよび電解質を介して交互に対向して重ねられて成る
2次電池において、少なくとも一対のアルミニウム箔と
熱融着性樹脂フィルムからなるラミネートフィルムによ
り包み被う際に熱融着樹脂フィルムを2次電池発電要素
側(内側)にし、電池発電要素の周縁部外方の熱融着樹
脂フィルム同士を熱融着して封止し、正極の金属リード
体がアルミニウム箔、負極の金属リード体がニッケル箔
であり、これらに続く外部電極リード端子がラミネート
フィルムで包み被われるようにしたので、電極リード体
とラミネートフィルム界面に凹凸が生ずることを無くす
ことが出来る。その結果接着部から電池の内部の発電要
素側への水分の侵入及び電解液の漏洩を防ぐことが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の扁平型薄型電池の発電要素を示す斜視図
【図2】従来の薄型電池を示す図
【図3】従来の薄型電池を示す図
【図4】従来の薄型電池を示す図
【図5】従来の扁平型薄型電池の外部リード部を示す図
【図6】本発明の使用前の電池を示す斜視図
【図7】本発明の使用時の電池を示す斜視図
【図8】本発明の発電要素を示す図
【図9】本発明の発電要素の断面図
【図10】本発明の具体例を示す図
【図11】本発明の具体例を示す図
【図12】本発明の具体例を示す図
【図13】本発明の具体例を示す図
【図14】本発明の具体例を示す図
【符号の説明】
4 電極リード体 5 電極リード体 6 アイオノマー樹脂 7 アイオノマー樹脂 11 正極板 11a 正極板リード板 12 負極板 12a 負極板リード板 13 セパレータ 21 集電体 22 正極活物質 23 集電体 24 負極活物質 25 電解質層 31 アルミニウム箔 32 ニッケル箔 33 超音波溶接部 34 スポット溶接部 41 ラミネートフィルム 42 剥離用切り取り案内テープ 43 切取線 44 切取口

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極板と負極板とがセパレータおよび電
    解質を介して交互に対向して重ねられている2次電池発
    電要素から構成される2次電池において、少なくとも一
    対の金属箔と熱融着性樹脂フィルムからなるラミネート
    フィルムにより二次電池発電要素を包み被う際に、熱融
    着樹脂フィルム側を2次電池発電要素側にして、2次電
    池発電要素の周縁部外方に位置する熱融着樹脂フィルム
    の接合部を熱融着させることにより封止し、正極板と負
    極板に続く外部電極リード端子をラミネートフィルムに
    より包み被うことを特徴とする2次電池。
  2. 【請求項2】 金属箔がアルミニウム箔であることを特
    徴とする請求項1に記載の2次電池。
  3. 【請求項3】 外部電極リード端子の正極がアルミニウ
    ム箔、負極がニッケル箔であることを特徴とする請求項
    1又は2に記載の2次電池。
  4. 【請求項4】 少なくとも一対の金属箔と熱融着樹脂フ
    ィルムを有するラミネートフィルムの熱融着性樹脂フィ
    ルムがアイオノマー樹脂であることを特徴とする請求項
    1から3に記載のいずれかである2次電池。
  5. 【請求項5】 ラミネートフィルムで包み被われている
    外部電極リード端子部のラミネートフィルムに切取線を
    設けたことを特徴とする請求項1〜4に記載のいずれか
    である2次電池。
  6. 【請求項6】 ラミネートフィルムの切取線の真下に切
    り取り案内フィルムを配置したことを特徴とする請求項
    5に記載の2次電池。
  7. 【請求項7】 ラミネートフィルム上の切取線が外部電
    極リード端子の少なくとも対向する同一部分に設けられ
    ていることを特徴とする請求項5に記載の2次電池。
  8. 【請求項8】 ラミネートフィルム上の切取線が外部電
    極リード端子の対向する両側辺上に設けられていること
    を特徴とする請求項5に記載の2次電池。
  9. 【請求項9】 ラミネートフィルム上の切取線が外部電
    極リード端子の片側辺上に正極外部電極リード端子と負
    極外部電極リード端子が対向して設けられていることを
    特徴とする請求項5に記載の2次電池。
  10. 【請求項10】 ラミネートフィルム上の切取線が外部
    電極リード端子の少なくとも片側の同一面上に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1に記載の2次電池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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