JPH11307066A - 薄形電池 - Google Patents
薄形電池Info
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- JPH11307066A JPH11307066A JP10111625A JP11162598A JPH11307066A JP H11307066 A JPH11307066 A JP H11307066A JP 10111625 A JP10111625 A JP 10111625A JP 11162598 A JP11162598 A JP 11162598A JP H11307066 A JPH11307066 A JP H11307066A
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- JP
- Japan
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- film
- layer
- negative electrode
- outer jacket
- positive electrode
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- Pending
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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
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外装フィルムによる密封性が向上された薄形
電池を提供する。 【解決手段】 外装フィルム１で発電要素を正負極リー
ド２，３が前記外装フィルム１から延出するように被覆
し、前記外装フィルム１の開口部を熱融着により封止す
る薄形電池において、前記外装フィルム１の少なくとも
開口部内面に酸変性ポリオレフィンが配されていること
を特徴とする。
電池を提供する。 【解決手段】 外装フィルム１で発電要素を正負極リー
ド２，３が前記外装フィルム１から延出するように被覆
し、前記外装フィルム１の開口部を熱融着により封止す
る薄形電池において、前記外装フィルム１の少なくとも
開口部内面に酸変性ポリオレフィンが配されていること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外装フィルムを改
良した薄形電池に関する。
良した薄形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の発達にともない、小型
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な二次電池の開発が要望されている。このよう
な二次電池としては、リチウムまたはリチウム合金を活
物質とする負極と、モリブデン、バナジウム、チタンあ
るいはニオブなどの酸化物、硫化物もしくはセレン化物
を活物質として含む正極と、非水電解液とを具備した非
水電解質二次電池が知られている。また、最近では負極
活物質にカーボンを用い、正極活物質にリチウムコバル
ト酸化物やリチウムマンガン酸化物を用いたリチウムイ
オン二次電池の開発、商品化が活発に行われている。
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な二次電池の開発が要望されている。このよう
な二次電池としては、リチウムまたはリチウム合金を活
物質とする負極と、モリブデン、バナジウム、チタンあ
るいはニオブなどの酸化物、硫化物もしくはセレン化物
を活物質として含む正極と、非水電解液とを具備した非
水電解質二次電池が知られている。また、最近では負極
活物質にカーボンを用い、正極活物質にリチウムコバル
ト酸化物やリチウムマンガン酸化物を用いたリチウムイ
オン二次電池の開発、商品化が活発に行われている。
【０００３】このような電池系の多くは当初、コイン形
や円筒形での開発が主流であったが、用途の多様化に伴
い、角形や長円形等の体積効率の優れた電池の要求が高
まっている。
や円筒形での開発が主流であったが、用途の多様化に伴
い、角形や長円形等の体積効率の優れた電池の要求が高
まっている。
【０００４】また、更なる軽量化及び小形化を目的と
し、発電要素を収納するための外装材を、従来使用され
ている金属缶からフィルム材料に変更することが検討さ
れている。このフィルム材料としては、発電要素を物理
的衝撃から保護するために最外層がポリエチレンテレフ
タレ−トのような樹脂層であり、フィルムの内外で水蒸
気及び酸素等の気体の交換が行われないよう内部にアル
ミニウム箔のような金属箔が配され、かつ内面に前記フ
ィルム材料を封止するための熱融着性樹脂が配された構
成の複合フィルムが知られている。このフィルム材料を
外装として用いる場合、前記フィルム材料でシート状の
発電要素をその正負極リードが前記フィルム材料から延
出するように被覆し、前記フィルム材料の内面に配され
た熱融着性樹脂で前記フィルム材料の開口部を熱融着さ
せることにより発電要素をフィルム材料内に密封する。
このような構成にすると、電池の薄形化が容易になる。
し、発電要素を収納するための外装材を、従来使用され
ている金属缶からフィルム材料に変更することが検討さ
れている。このフィルム材料としては、発電要素を物理
的衝撃から保護するために最外層がポリエチレンテレフ
タレ−トのような樹脂層であり、フィルムの内外で水蒸
気及び酸素等の気体の交換が行われないよう内部にアル
ミニウム箔のような金属箔が配され、かつ内面に前記フ
ィルム材料を封止するための熱融着性樹脂が配された構
成の複合フィルムが知られている。このフィルム材料を
外装として用いる場合、前記フィルム材料でシート状の
発電要素をその正負極リードが前記フィルム材料から延
出するように被覆し、前記フィルム材料の内面に配され
た熱融着性樹脂で前記フィルム材料の開口部を熱融着さ
せることにより発電要素をフィルム材料内に密封する。
このような構成にすると、電池の薄形化が容易になる。
【０００５】前述したフィルム材料を外装として使用す
る電池は、表面からの水分の侵入を前記フィルム材料の
内部に配された金属箔により防げるものの、側面におい
て前記フィルム材料の積層構造が露出しているために側
面に熱融着性樹脂層が存在し、ここから水分が侵入しや
すいという問題点がある。この部分の気密性を向上する
ためには封止部分の面積（幅）を大きくして発電要素と
外部との距離を大きくするか、あるいは熱融着性樹脂と
して水蒸気透過率の低いものを選択する必要がある。水
蒸気透過率の低い熱融着性樹脂としては、アイオノマー
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等
のポリオレフィン樹脂が挙げられる。
る電池は、表面からの水分の侵入を前記フィルム材料の
内部に配された金属箔により防げるものの、側面におい
て前記フィルム材料の積層構造が露出しているために側
面に熱融着性樹脂層が存在し、ここから水分が侵入しや
すいという問題点がある。この部分の気密性を向上する
ためには封止部分の面積（幅）を大きくして発電要素と
外部との距離を大きくするか、あるいは熱融着性樹脂と
して水蒸気透過率の低いものを選択する必要がある。水
蒸気透過率の低い熱融着性樹脂としては、アイオノマー
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等
のポリオレフィン樹脂が挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アイオ
ノマ−樹脂は融点が８０〜１００℃と低いため、前記フ
ィルム材料の熱融着性樹脂層に使用すると、高温環境下
において熱融着性樹脂層が溶融し、フィルム材料による
密閉性が低下するという問題点がある。一方、ポリオレ
フィン樹脂は金属との接着性に劣る。前述したように薄
形電池においては、発電要素に接続された正負極リード
端子が外部に引き出されるため、前記フィルム材料の熱
融着性樹脂層同士の間に正負極リードが介在されること
となる。従って、前記フィルム材料の熱融着性樹脂層に
ポリオレフィン樹脂を使用すると、正負極リードと熱融
着性樹脂層との密着性が低下するため、フィルム材料に
よる密閉性が低くなるという問題点がある。
ノマ−樹脂は融点が８０〜１００℃と低いため、前記フ
ィルム材料の熱融着性樹脂層に使用すると、高温環境下
において熱融着性樹脂層が溶融し、フィルム材料による
密閉性が低下するという問題点がある。一方、ポリオレ
フィン樹脂は金属との接着性に劣る。前述したように薄
形電池においては、発電要素に接続された正負極リード
端子が外部に引き出されるため、前記フィルム材料の熱
融着性樹脂層同士の間に正負極リードが介在されること
となる。従って、前記フィルム材料の熱融着性樹脂層に
ポリオレフィン樹脂を使用すると、正負極リードと熱融
着性樹脂層との密着性が低下するため、フィルム材料に
よる密閉性が低くなるという問題点がある。
【０００７】本発明は、外装フィルムによる密封性が向
上された薄形電池を提供しようとするものである。
上された薄形電池を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、外装フィルム
で発電要素を正負極リードが前記外装フィルムから延出
するように被覆し、前記外装フィルムの開口部を熱融着
により封止する薄形電池において、前記外装フィルムの
少なくとも開口部内面に酸変性ポリオレフィンが配され
ていることを特徴とするものである。
で発電要素を正負極リードが前記外装フィルムから延出
するように被覆し、前記外装フィルムの開口部を熱融着
により封止する薄形電池において、前記外装フィルムの
少なくとも開口部内面に酸変性ポリオレフィンが配され
ていることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄形電池の一
例（ポリマー電解質二次電池）を図１及び図２を参照し
て説明する。
例（ポリマー電解質二次電池）を図１及び図２を参照し
て説明する。
【００１０】図１は本発明に係る薄形電池を示す平面
図、図２は図１の電池を示す断面図である。
図、図２は図１の電池を示す断面図である。
【００１１】図１に示すように、発電要素は、外装フィ
ルム１内に密封されている。前記外装フィルム１は、少
なくとも封止部（図１の点線で区切られた周縁）の内面
に熱融着性樹脂が配され、かつ内部に水蒸気に対してバ
リア機能を有する層（例えば、金属層）が存在するもの
である。前記発電要素の帯状正極リード２及び帯状負極
リード３は、前記外装フィルム１から外部に延出されて
いる。図２に示すように、前記発電要素は、シート状の
正極４と、シート状の負極５と、前記正極４及び前記負
極５の間に介在されたゲル状電解質層６とを備える。前
記正極４は、アルミニウム製エキスパンドメタルのよう
な多孔質集電体７の両面に正極層８が担持された構造を
有する。一方、前記負極５は、銅製エキスパンドメタル
のような多孔質集電体９の両面に負極層１０が担持され
た構造を有する。前記正極４の集電体７は、端部に帯状
の正極端子１１を有する。また、前記負極５の集電体９
は、端部のうち前記正極端子１１と対向しないような位
置に帯状の負極端子１２を有する。前記正極リード２
は、前記正極端子１１に接続されている。前記負極リー
ド３は、前記負極端子１２に接続されている。前記外装
フィルム１は、例えば、熱融着性樹脂層１３と、金属層
１４と、保護層１５とがこの順番に積層された複合フィ
ルムからなる。前記外装フィルム１の内面に前記複合フ
ィルムの前記熱融着性樹脂層１３が位置する。前記外装
フィルム１の封止部（開口部）は、前記熱融着性樹脂層
１３により熱融着されている。
ルム１内に密封されている。前記外装フィルム１は、少
なくとも封止部（図１の点線で区切られた周縁）の内面
に熱融着性樹脂が配され、かつ内部に水蒸気に対してバ
リア機能を有する層（例えば、金属層）が存在するもの
である。前記発電要素の帯状正極リード２及び帯状負極
リード３は、前記外装フィルム１から外部に延出されて
いる。図２に示すように、前記発電要素は、シート状の
正極４と、シート状の負極５と、前記正極４及び前記負
極５の間に介在されたゲル状電解質層６とを備える。前
記正極４は、アルミニウム製エキスパンドメタルのよう
な多孔質集電体７の両面に正極層８が担持された構造を
有する。一方、前記負極５は、銅製エキスパンドメタル
のような多孔質集電体９の両面に負極層１０が担持され
た構造を有する。前記正極４の集電体７は、端部に帯状
の正極端子１１を有する。また、前記負極５の集電体９
は、端部のうち前記正極端子１１と対向しないような位
置に帯状の負極端子１２を有する。前記正極リード２
は、前記正極端子１１に接続されている。前記負極リー
ド３は、前記負極端子１２に接続されている。前記外装
フィルム１は、例えば、熱融着性樹脂層１３と、金属層
１４と、保護層１５とがこの順番に積層された複合フィ
ルムからなる。前記外装フィルム１の内面に前記複合フ
ィルムの前記熱融着性樹脂層１３が位置する。前記外装
フィルム１の封止部（開口部）は、前記熱融着性樹脂層
１３により熱融着されている。
【００１２】以下、前記正極４、負極５、電解質層６及
び外装フィルム１について説明する。
び外装フィルム１について説明する。
【００１３】１）正極 この正極は、活物質、非水電解液及びこの電解液を保持
するバインダーを含む正極層が集電体に担持されたもの
から形成される。
するバインダーを含む正極層が集電体に担持されたもの
から形成される。
【００１４】前記活物質としては、種々の酸化物（例え
ばＬｉＭｎ2 Ｏ4 などのリチウムマンガン複合酸化物、
二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ2 などのリチウム含
有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ2 などのリチウム
含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸
化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムなど）
や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化
モリブテンなど）等を挙げることができる。中でも、リ
チウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化
物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好まし
い。
ばＬｉＭｎ2 Ｏ4 などのリチウムマンガン複合酸化物、
二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ2 などのリチウム含
有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ2 などのリチウム
含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸
化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムなど）
や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化
モリブテンなど）等を挙げることができる。中でも、リ
チウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化
物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好まし
い。
【００１５】前記バインダーは非水電解液を保持する機
能を有する。かかるバインダーとしては、例えば、ポリ
エチレンオキサイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド
誘導体、前記誘導体を含むポリマー、ビニリデンフロラ
イド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）
との共重合体等を用いることができる。中でも、ＶｄＦ
−ＨＦＰ共重合体が好ましい。
能を有する。かかるバインダーとしては、例えば、ポリ
エチレンオキサイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド
誘導体、前記誘導体を含むポリマー、ビニリデンフロラ
イド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）
との共重合体等を用いることができる。中でも、ＶｄＦ
−ＨＦＰ共重合体が好ましい。
【００１６】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。
解することにより調製される。
【００１７】前記非水溶媒としては、エチレンカーボネ
ート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−
ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメト
キシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
良い。
ート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−
ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメト
キシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
良い。
【００１８】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ6 ）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、六フ
ッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）等のリチウ
ム塩を挙げることができる。
チウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ6 ）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、六フ
ッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）等のリチウ
ム塩を挙げることができる。
【００１９】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。
【００２０】前記集電体及び端子としては、例えば、ア
ルミニウム製メッシュ、アルミニウム製エキスパンドメ
タル、アルミニウム製パンチドメタル等を用いることが
できる。また、集電体及び端子は、このような多孔質構
造のものでなくとも良い。例えば、アルミニウム箔のよ
うな金属箔を用いることができる。集電体として金属箔
を用いる場合、集電体の片面のみに正極層を担持させ
る。
ルミニウム製メッシュ、アルミニウム製エキスパンドメ
タル、アルミニウム製パンチドメタル等を用いることが
できる。また、集電体及び端子は、このような多孔質構
造のものでなくとも良い。例えば、アルミニウム箔のよ
うな金属箔を用いることができる。集電体として金属箔
を用いる場合、集電体の片面のみに正極層を担持させ
る。
【００２１】前記正極リードは、例えばアルミニウム箔
から形成することができる。
から形成することができる。
【００２２】前記正極は、導電性を向上する観点から導
電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えばアセ
チレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。
電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えばアセ
チレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。
【００２３】２）負極 この負極は、活物質、非水電解液及びこの電解液を保持
するバインダーを含む負極層が集電体に担持されたもの
から形成される。
するバインダーを含む負極層が集電体に担持されたもの
から形成される。
【００２４】前記活物質としては、リチウムイオンを吸
蔵放出する炭素質材料を挙げることができる。かかる炭
素質材料としては、例えば、有機高分子化合物（例え
ば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロー
ス等）を焼成することにより得られるもの、コークス
や、ピッチを焼成することにより得られるもの、人造グ
ラファイト、天然グラファイト等に代表される炭素質材
料を挙げることができる。中でも、アルゴンガス、窒素
ガス等の不活性ガス雰囲気中において、５００℃〜３０
００℃の温度で、常圧または減圧下にて前記有機高分子
化合物を焼成して得られる炭素質材料を用いるのが好ま
しい。
蔵放出する炭素質材料を挙げることができる。かかる炭
素質材料としては、例えば、有機高分子化合物（例え
ば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロー
ス等）を焼成することにより得られるもの、コークス
や、ピッチを焼成することにより得られるもの、人造グ
ラファイト、天然グラファイト等に代表される炭素質材
料を挙げることができる。中でも、アルゴンガス、窒素
ガス等の不活性ガス雰囲気中において、５００℃〜３０
００℃の温度で、常圧または減圧下にて前記有機高分子
化合物を焼成して得られる炭素質材料を用いるのが好ま
しい。
【００２５】前記非水電解液及びバインダーとしては、
前述した正極で説明したものと同様なものが用いられ
る。
前述した正極で説明したものと同様なものが用いられ
る。
【００２６】前記集電体及び端子としては、例えば銅製
メッシュ、銅製エキスパンドメタル、銅製パンチドメタ
ル等を用いることができる。また、集電体及び端子は、
このような多孔質構造のものでなくとも良い。例えば、
銅箔のような金属箔を用いることができる。集電体とし
て金属箔を用いる場合、集電体の片面のみに負極層を担
持させる。
メッシュ、銅製エキスパンドメタル、銅製パンチドメタ
ル等を用いることができる。また、集電体及び端子は、
このような多孔質構造のものでなくとも良い。例えば、
銅箔のような金属箔を用いることができる。集電体とし
て金属箔を用いる場合、集電体の片面のみに負極層を担
持させる。
【００２７】３）ゲル状電解質層 この電解質層は、非水電解液及びこの電解液を保持する
バインダーを含むシートからなる。
バインダーを含むシートからなる。
【００２８】前記非水電解液及びバインダーとしては、
前述した正極で説明したものと同様なものが用いられ
る。
前述した正極で説明したものと同様なものが用いられ
る。
【００２９】前記電解質層は、強度を更に向上させる観
点から、有機物粒子、酸化硅素粉末のような無機物粒子
を添加しても良い。
点から、有機物粒子、酸化硅素粉末のような無機物粒子
を添加しても良い。
【００３０】４）外装フィルム この外装フィルムは、例えば、最内層が熱融着性樹脂層
で、最外層が保護層で、かつ前記熱融着性樹脂層と前記
保護層の間に金属層が配置された複合フィルムから形成
される。
で、最外層が保護層で、かつ前記熱融着性樹脂層と前記
保護層の間に金属層が配置された複合フィルムから形成
される。
【００３１】前記熱融着性樹脂層は、酸変性ポリオレフ
ィンから形成される。かかる酸変性ポリオレフィンとし
ては、主鎖がポリオレフィンで、官能基に無水マレイン
酸が存在するものを挙げることができる。主鎖のポリオ
レフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレンが好まし
い。主鎖がポリエチレンで、官能基に無水マレイン酸が
存在する酸変性ポリエチレンの融点はおおよそ１１０〜
１３０℃の範囲にある。一方、主鎖がポリプロピレン
で、官能基に無水マレイン酸が存在する酸変性ポリプロ
ピレンの融点はおおよそ１４０〜１８０℃の範囲で、水
蒸気透過率が前記酸変性ポリエチレンや、アイオノマー
樹脂に比べて低い。
ィンから形成される。かかる酸変性ポリオレフィンとし
ては、主鎖がポリオレフィンで、官能基に無水マレイン
酸が存在するものを挙げることができる。主鎖のポリオ
レフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレンが好まし
い。主鎖がポリエチレンで、官能基に無水マレイン酸が
存在する酸変性ポリエチレンの融点はおおよそ１１０〜
１３０℃の範囲にある。一方、主鎖がポリプロピレン
で、官能基に無水マレイン酸が存在する酸変性ポリプロ
ピレンの融点はおおよそ１４０〜１８０℃の範囲で、水
蒸気透過率が前記酸変性ポリエチレンや、アイオノマー
樹脂に比べて低い。
【００３２】前記保護層は、発電要素を物理的衝撃から
保護する役割を担う。前記保護層は、絶縁性を有するこ
とが好ましい。かかる保護層は、ポリエチレンテレフタ
レ−ト（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリカーボネートから形
成することができる。
保護する役割を担う。前記保護層は、絶縁性を有するこ
とが好ましい。かかる保護層は、ポリエチレンテレフタ
レ−ト（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリカーボネートから形
成することができる。
【００３３】前記金属層は、例えばアルミニウムから形
成することができる。
成することができる。
【００３４】なお、前述した図１では、外装フィルムと
して、最内層が熱融着性樹脂層で、最外層が保護層で、
かつ前記熱融着性樹脂層と前記保護層の間に金属層が配
置された複合フィルムを用いたが、各層間にポリエチレ
ンのような中間層が介在されていても良い。
して、最内層が熱融着性樹脂層で、最外層が保護層で、
かつ前記熱融着性樹脂層と前記保護層の間に金属層が配
置された複合フィルムを用いたが、各層間にポリエチレ
ンのような中間層が介在されていても良い。
【００３５】以上詳述したように本発明に係る薄形電池
は、外装フィルムで発電要素を正負極リードが前記外装
フィルムから延出するように被覆し、前記外装フィルム
の開口部を熱融着により封止し、前記外装フィルムの少
なくとも開口部内面に酸変性ポリオレフィンが配されて
いることを特徴とするものである。酸変性ポリオレフィ
ンは、主鎖がポリオレフィンであるために水蒸気透過率
が低く、融点がアイオノマー樹脂に比べて高い。また、
官能基にマイナス極性を有するものが存在するため、金
属との密着性に優れる。従って、前記電池は、側面から
の水分の侵入及び高温における封止部の接着性の低下を
回避することができると共に、正負極リードと外装フィ
ルムとの密着性を向上することができるため、高温環境
下においても高い気密性を確保して優れた充放電性能を
維持することができ、かつ漏液を防止することができ
る。
は、外装フィルムで発電要素を正負極リードが前記外装
フィルムから延出するように被覆し、前記外装フィルム
の開口部を熱融着により封止し、前記外装フィルムの少
なくとも開口部内面に酸変性ポリオレフィンが配されて
いることを特徴とするものである。酸変性ポリオレフィ
ンは、主鎖がポリオレフィンであるために水蒸気透過率
が低く、融点がアイオノマー樹脂に比べて高い。また、
官能基にマイナス極性を有するものが存在するため、金
属との密着性に優れる。従って、前記電池は、側面から
の水分の侵入及び高温における封止部の接着性の低下を
回避することができると共に、正負極リードと外装フィ
ルムとの密着性を向上することができるため、高温環境
下においても高い気密性を確保して優れた充放電性能を
維持することができ、かつ漏液を防止することができ
る。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００３７】（実施例） ＜正極の作製＞活物質として組成式がＬｉＭｎ2 Ｏ4 で
表されるリチウムマンガン複合酸化物と、カーボンブラ
ックと、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピ
レン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末と、可塑剤｛フ
タル酸ジブチル（ＤＢＰ）｝をアセトン中で混合し、ペ
ーストを調製した。得られたペーストをポリエチレンテ
レフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）上に塗布し、
シート化した。得られた正極シートを、帯状の正極端子
を有する集電体（アルミニウム製エキスパンドメタルか
らなる）の両面に熱ロールで加熱圧着することにより非
水電解液未含浸の正極を作製した。
表されるリチウムマンガン複合酸化物と、カーボンブラ
ックと、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピ
レン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末と、可塑剤｛フ
タル酸ジブチル（ＤＢＰ）｝をアセトン中で混合し、ペ
ーストを調製した。得られたペーストをポリエチレンテ
レフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）上に塗布し、
シート化した。得られた正極シートを、帯状の正極端子
を有する集電体（アルミニウム製エキスパンドメタルか
らなる）の両面に熱ロールで加熱圧着することにより非
水電解液未含浸の正極を作製した。
【００３８】＜負極の作製＞活物質としてメソフェーズ
ピッチ炭素繊維と、ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体粉末と、
ＤＢＰをアセトン中で混合し、ペーストを調製した。得
られたペーストをＰＥＴフィルム上に塗布し、シート化
した。得られた負極シートを、帯状負極端子を有する集
電体（銅製エキスパンドメタルからなる）の両面に熱ロ
ールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸の負極
を作製した。
ピッチ炭素繊維と、ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体粉末と、
ＤＢＰをアセトン中で混合し、ペーストを調製した。得
られたペーストをＰＥＴフィルム上に塗布し、シート化
した。得られた負極シートを、帯状負極端子を有する集
電体（銅製エキスパンドメタルからなる）の両面に熱ロ
ールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸の負極
を作製した。
【００３９】＜ゲル状電解質層の作製＞酸化硅素粉末
と、ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体粉末と、ＤＢＰをアセト
ン中で混合し、ペースト状にした。得られたペーストを
ＰＥＴフィルム上に塗布し、シート化し、非水電解液未
含浸のゲル状電解質層を作製した。
と、ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体粉末と、ＤＢＰをアセト
ン中で混合し、ペースト状にした。得られたペーストを
ＰＥＴフィルム上に塗布し、シート化し、非水電解液未
含浸のゲル状電解質層を作製した。
【００４０】＜非水電解液の調製＞エチレンカーボネー
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）からなる
非水溶媒に電解質としてのＬｉＰＦ6 を溶解させて非水
電解液を調製した。
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）からなる
非水溶媒に電解質としてのＬｉＰＦ6 を溶解させて非水
電解液を調製した。
【００４１】＜電池の組み立て＞非水電解液未含浸の正
極及び負極の間に非水電解液未含浸のゲル状電解質を介
在させ、これらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、
可塑剤を含む積層物を作製した。このような積層物から
可塑剤を溶媒抽出によって除去し、乾燥させた。前記正
極端子の先端に帯状アルミニウム箔からなる正極リード
を接続し、前記負極端子の先端に帯状銅箔からなる負極
リードを接続した。
極及び負極の間に非水電解液未含浸のゲル状電解質を介
在させ、これらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、
可塑剤を含む積層物を作製した。このような積層物から
可塑剤を溶媒抽出によって除去し、乾燥させた。前記正
極端子の先端に帯状アルミニウム箔からなる正極リード
を接続し、前記負極端子の先端に帯状銅箔からなる負極
リードを接続した。
【００４２】外装フィルムとしてポリエチレンテレフタ
レート層（ＰＥＴ層）、アルミニウム層、及び主鎖がポ
リプロピレンで、官能基に無水マレイン酸が存在する酸
変性ポリプロピレン（三菱化学株式会社製で、商品名が
ＭＯＤＩＣ Ｐ５０４Ｖ、融点が１４０℃）からなる熱
融着性樹脂層がこの順番に積層された厚さが０．１ｍｍ
の複合フィルムを用意した。前記複合フィルムを内側に
前記熱融着性樹脂層が位置するように二つ折にし、これ
で前記積層物を正負極リードがこのフィルムから延出す
るように被覆した。このフィルムの開口部を一部を残し
て幅１０ｍｍで加熱融着した後、前記組成の非水電解液
を含浸させ、残りの開口部を先程と同様にして加熱融着
させることにより、前述した図１及び図２に示す構造を
有し、理論容量が１００ｍＡｈの薄形二次電池（ポリマ
ー電解質二次電池）を２５０個製造した。
レート層（ＰＥＴ層）、アルミニウム層、及び主鎖がポ
リプロピレンで、官能基に無水マレイン酸が存在する酸
変性ポリプロピレン（三菱化学株式会社製で、商品名が
ＭＯＤＩＣ Ｐ５０４Ｖ、融点が１４０℃）からなる熱
融着性樹脂層がこの順番に積層された厚さが０．１ｍｍ
の複合フィルムを用意した。前記複合フィルムを内側に
前記熱融着性樹脂層が位置するように二つ折にし、これ
で前記積層物を正負極リードがこのフィルムから延出す
るように被覆した。このフィルムの開口部を一部を残し
て幅１０ｍｍで加熱融着した後、前記組成の非水電解液
を含浸させ、残りの開口部を先程と同様にして加熱融着
させることにより、前述した図１及び図２に示す構造を
有し、理論容量が１００ｍＡｈの薄形二次電池（ポリマ
ー電解質二次電池）を２５０個製造した。
【００４３】（比較例１）前記外装フィルムの前記熱融
着性樹脂層をポリプロピレン（融点が１５０℃）で形成
すること以外は、実施例と同様にして理論容量が１００
ｍＡｈの薄形二次電池（ポリマー電解質二次電池）を２
５０個製造した。
着性樹脂層をポリプロピレン（融点が１５０℃）で形成
すること以外は、実施例と同様にして理論容量が１００
ｍＡｈの薄形二次電池（ポリマー電解質二次電池）を２
５０個製造した。
【００４４】（比較例２）前記外装フィルムの前記熱融
着性樹脂層をアイオノマー樹脂（融点が９９℃）で形成
すること以外は、実施例と同様にして理論容量が１００
ｍＡｈの薄形二次電池（ポリマー電解質二次電池）を２
５０個製造した。
着性樹脂層をアイオノマー樹脂（融点が９９℃）で形成
すること以外は、実施例と同様にして理論容量が１００
ｍＡｈの薄形二次電池（ポリマー電解質二次電池）を２
５０個製造した。
【００４５】得られた実施例及び比較例１，２の二次電
池それぞれについて、５つに分け、各群毎に条件を変え
て漏液試験を行い、その結果を下記表１に示す。なお、
漏液試験の条件は、以下の通りである。
池それぞれについて、５つに分け、各群毎に条件を変え
て漏液試験を行い、その結果を下記表１に示す。なお、
漏液試験の条件は、以下の通りである。
【００４６】第１群…２０℃で６０日貯蔵、 第２群…４５℃、相対湿度（ＲＨ）９３％で１０日貯
蔵、 第３群…６０℃、相対湿度（ＲＨ）０％で１０日貯蔵、 第４群…１２０℃で８時間貯蔵、 第５群…１ｋｇｆ／ｃｍ2 で静加圧を加える。
蔵、 第３群…６０℃、相対湿度（ＲＨ）０％で１０日貯蔵、 第４群…１２０℃で８時間貯蔵、 第５群…１ｋｇｆ／ｃｍ2 で静加圧を加える。
【００４７】
【表１】
【００４８】表１から明らかなように、実施例の二次電
池は、長期に亘る貯蔵や、高温環境下での貯蔵、あるい
は加圧されるという過酷な条件下での漏液を防止するこ
とができ、比較例１，２の二次電池に比べて外装フィル
ムの開口部の封止性が優れていることがわかる。
池は、長期に亘る貯蔵や、高温環境下での貯蔵、あるい
は加圧されるという過酷な条件下での漏液を防止するこ
とができ、比較例１，２の二次電池に比べて外装フィル
ムの開口部の封止性が優れていることがわかる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、気
密性が向上された薄形電池を提供することができる。
密性が向上された薄形電池を提供することができる。
【図１】本発明に係る薄形電池を示す平面図。
【図２】図１の電池を示す断面図。
１…外装フィルム、 ２…正極リード、 ３…負極リード、 ４…正極、 ５…負極、 ６…電解質層、 １３…熱融着性樹脂層、 １４…金属層、 １５…保護層。
Claims (1)
- 【請求項１】 外装フィルムで発電要素を正負極リード
が前記外装フィルムから延出するように被覆し、前記外
装フィルムの開口部を熱融着により封止する薄形電池に
おいて、前記外装フィルムの少なくとも開口部内面に酸
変性ポリオレフィンが配されていることを特徴とする薄
形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111625A JPH11307066A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 薄形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111625A JPH11307066A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 薄形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307066A true JPH11307066A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14566069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10111625A Pending JPH11307066A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 薄形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11307066A (ja) |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP10111625A patent/JPH11307066A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050421 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060127 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081202 |