JPH11329411A - 電 極 - Google Patents

電 極

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JPH11329411A
JPH11329411A JP10142245A JP14224598A JPH11329411A JP H11329411 A JPH11329411 A JP H11329411A JP 10142245 A JP10142245 A JP 10142245A JP 14224598 A JP14224598 A JP 14224598A JP H11329411 A JPH11329411 A JP H11329411A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode
negative electrode
current collector
positive
positive electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP10142245A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Tsukamoto
寿 塚本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH11329411A publication Critical patent/JPH11329411A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電極の位置が相手極に対してずれることなく、
且つ短絡し難い薄型電池の電極を提供する。 【解決手段】樹脂フィルムを構成要素とする支持体2
と、支持体の第一の面に形成された導電性を有する正極
集電体4と、その正極集電体に接続された正極リード7
と、支持体の第二の面に形成された導電性を有する負極
集電体3と、その負極集電体に接続された負極リード6
とを備えた電極1において、前記正負極集電体は、少な
くとも正負極リードがそれぞれ接続された部分において
平面透視互いに重ならないように形成されていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電極に属する。
この電極は、リチウム二次電池などの薄型電池に好適に
利用されうる。
【0002】
【従来の技術】従来、電池の電極の集電体としては、そ
れ自体の導電性が必要であることから、銅、アルミニウ
ムなどの金属の箔が用いられていた。リチウム電池に限
らず電池を電源とする機器の場合、機器全体の軽量化及
び安全化の要請は尽きることがない。従って、電池性能
が同じで有れば軽いほど且つ安全であるほどユーザーに
好まれる。近年この要請を充足するべく、樹脂フィルム
を支持体とし、その表面に金属薄膜を形成したものを集
電体として利用することが提案されている(例えば特開
平5−314984号)。
【0003】このように樹脂フィルムを電極に利用した
電池においては、電極が電気絶縁性の樹脂フィルムを芯
としているので、集電体は薄くても良い。そして、電気
絶縁性の樹脂フィルムは金属ではないから、その両面に
薄膜の集電体を設けても全体の質量は同じ厚さの金属箔
からなる集電体よりも軽い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】樹脂フィルムを電極に
利用することで、樹脂フィルムの一方の面で正極、他方
の面で負極を支持して、正極と負極の位置をずれないよ
うにすることもできる。この点、従来の電池が、正極、
負極及びセパレータを各別体で構成しているので、積層
時や巻くときに互いの極の位置が相手極に対してずれて
反応面積が減少したり、セパレータが移動して短絡した
りする可能性があったのと異なる。
【0005】電極は、電池反応で生じた電流を外部に出
力として取り出すために、正負各極の集電体にそれぞれ
リードを固着する必要がある。固着手段は、通常、超音
波溶接等の溶着である。しかし、樹脂フィルムの薄さを
追求するあまり、固着時にリードや集電体金属が樹脂フ
ィルムを貫通して反対極の集電体と短絡する場合があ
る。また、固着時には短絡しなくとも電池使用中に固着
部位で短絡する場合もある。それ故、本発明の目的は、
電極の位置が相手極に対してずれることなく、且つ短絡
し難い薄型電池の電極を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
に、本発明の電極は、樹脂フィルムを構成要素とする支
持体と、支持体の第一の面に形成された導電性を有する
正極集電体と、その正極集電体に接続された正極リード
と、支持体の第二の面に形成された導電性を有する負極
集電体と、その負極集電体に接続された負極リードとを
備えた電極において、前記正負極集電体は、少なくとも
正負極リードがそれぞれ接続された部分において平面透
視互いに重ならないように形成されていることを特徴と
する。
【0007】本発明の電極によれば、樹脂フィルムを構
成要素とする一つの支持体に正極と負極が形成されてい
るので、電極が互いに相手極に対してずれない。しかも
正負極集電体は、反対極のリードの固着部位と平面透視
において互いに重ならないように対向しているので、固
着部位でリードや一方の極の集電体が樹脂フィルムを貫
通しても他方の極の集電体と短絡することはない。上記
電極を備えた電極体は、樹脂と金属とを有するラミネー
トシートを構成要素とする電池容器に収納することで非
水電解質電池に好ましく用いられる。
【0008】本発明において、電池容器のラミネートシ
ートに適用される金属としては、特にアルミニウム又は
その合金などが例示され、他のものとしてはチタン箔が
あげられる。また、金属・樹脂ラミネートシートの樹脂
層や金属箔層はそれぞれ1層に限定されるものではな
く、2層以上であってもかまわないし、その厚みも軽量
化に際しては薄い方が好ましいが電池の機能、特性から
種々の厚みが可能であることは言うまでもない。
【0009】ラミネートシートに適用される樹脂として
は、低密度又は高密度ポリエチレン、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリアミドイミドなどの材質があげられる。
尚、本発明内において、シートとフィルムとは同一の意
味に解するものとする。また、特に非水電解質二次電池
においては、その構成として正極、負極及び隔離体と非
水電解質との組み合わせ、正極、負極、隔離体としての
有機又は無機固体電解質膜、及び/又は非水電解液との
組み合わせ、あるいは正極、負極、隔離体、有機又は無
機固体電解質、及び/又は非水電解液との組み合わせで
あっても構わないし、特に限定されるものでもない。ま
た、隔離体とは、公知のセパレータあるいは有機バイン
ダーによって結着された無機固体粉末などを意味してお
り、いずれも公知のものの使用が可能である。また、非
水電解液も公知のものの使用が可能であることは言うま
でもない。
【0010】さらに、正極合剤層又は/及び負極合剤層
の上面に、有機材料、無機材料及びそれらの混合物を主
体とする電解質膜を形成させても良い。電解質膜として
の必須の要件は、電池内で化学的にまた電気化学的に安
定であり、機械的強度の大きいことが当然要求され、電
解質膜は固体電解質からなるのがよい。ただし、電解質
膜は全体が単一の成分からなる必要はなく、また全体が
電解質からなる必要もない。例えば固体電解質に電解液
を含浸させて伝導性を向上させたものや、公知のセパレ
ータに電解液を含浸させたものも適用可能である。即
ち、電解液により電解質膜と極板との界面や電解質膜内
でのリチウムイオンの授受が円滑に行われるからであ
る。ただし、有機電解液を含有する場合には、有機電解
液の分解電圧を超えて充電電圧を挙げることができない
ので、用いる活物質の選択の範囲が限られることにな
る。よって、より好ましくは材料選択の自由度を向上さ
せるために、有機電解液を含有しない電解質膜がよい。
【0011】固体電解質の構成要素として、ポリエチレ
ンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレング
リコール及びこれらの変性体などの有機固体材料を用い
るときは、無機固体材料に比べて軽量であるし、柔軟で
あるから卷回時に亀裂を生じにくい。他方、固体電解質
の構成要素が、リチウムランタンペロブスカイトなどの
リチウムイオン伝導性無機固体材料であるときは、耐熱
性を備えているので高温下での信頼性に優れる。
【0012】さらに、電解質膜の構成要素として有機材
料と無機材料の混合物であるときは、双方の利点を備え
つつ互いに他方の欠点を補うことができる。即ち、混合
物中の有機物が溶けても無機物でほじされるので流失し
ないし、無機物が多量であっても有機物がバインダーと
して機能するので割れないからである。尚、電解質膜の
構成要素が混合物であるときは1成分が電解質であれば
他成分は、例えば酸化マグネシウムや酸化ケイ素、酸化
ケイ素のカルシウム塩などの無機材料(無機フィラ
ー)、あるいはこれらの無機物の混合物である非電解質
でも良い。また、組成としては、一例として、無機物を
70〜80%、有機固体材料10〜15%、その他(P
VDFなどのバインダー)とすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面と共に説
明する。図1は第一の実施形態の電極を示す平面図であ
る。
【0014】電極1は、例えば次のようにして製作され
る。厚さ5μm程度のPET、PP等の樹脂からなるフ
ィルム2を準備する。フィルム2の第一の面に厚さ3μ
m程度の銅(Cu)の薄膜をメッキにより形成し、さら
にエッチングすることによりパターン形成して、負極集
電体3を形成する。また、樹脂フィルム2の第二の面に
厚さ7μm程度のアルミニウム(Al)の薄膜をCu薄
膜と対向するようにラミネートしエッチングすることに
よりパターン形成して正極集電体4を形成する。
【0015】ただし、正極集電体4は、その長寸方向の
長さが負極集電体3のそれよりも長くなるように形成さ
れる。しかも平面透視において負極集電体3と重なる部
分に面方向の窪み5がエッチング時に形成される。そし
て、窪み5と対応する負極集電体3の部位に負極リード
6を溶接し、負極集電体3よりも長寸方向にはみ出た正
極集電体4の部位に正極リード7を溶接する。次に活物
質や導電剤を含む図略の合剤を各々の薄膜に80μm程
度の厚さとなるように塗布し乾燥し、負極側には更に図
略の固体電解質膜を設ける。こうして電極1が完成す
る。尚、実際に量産する場合には、正極合剤、正極集電
体、樹脂フィルム、負極集電体、負極合剤及び電解質膜
の順に積層された電極前駆体を個々の電極の大きさに切
断することによって、同時に多数の電極を得ることがで
きる。
【0016】電極1は、負極集電体3と負極リード6と
の溶接時にフィルム2が溶けて負極集電体3の金属や負
極リード6の金属がフィルム2を貫通しても、そこには
窪み5が形成されているので、正極集電体4と短絡しな
い。また、正極集電体4と正極リード7との溶接時にフ
ィルム2が溶けても、その溶接部位では負極集電体3が
重なっていないので、負極集電体3と短絡しない。電池
使用中に各々の溶接部位で金属がフィルム2を貫通して
も同様である。次に第二実施形態について説明する。図
2は、第二実施形態の電極を示す平面図である。第二実
施形態では、集電体の長寸方向の端部が正極集電体14
と負極集電体13とで互い違いの櫛歯状をなしている。
また、正極集電体14は、櫛歯状端部よりやや中央より
でフィルム2を間欠的に露出させている。そして、正極
リード17は、正極集電体14の櫛歯状端部の突出部分
に溶接され、負極リード16は、負極集電体13のうち
で正極集電体14がフィルム2を露出させている位置に
対応する部分に溶接されている。便宜上、図面の溶接箇
所を塗りつぶした。その他の点では第一実施形態と同一
である。集電体の形状及びリードの溶接位置をこのよう
にすることにより、第一実施形態と同様に短絡を防止で
きることは明らかである。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電極に
樹脂を利用することで電池を軽くしかも安全なものとす
ることができるので、携帯用電子機器の部品として有益
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一の実施形態の電極を示す平面図である。
【図2】 第二の実施形態の電極を示す平面図である。
【符号の説明】
1 電極 2 樹脂フィルム 3 負極集電体 4 正極集電体 5 窪み 6 負極リード 7 正極リード

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】樹脂フィルムを構成要素とする支持体と、
    支持体の第一の面に形成された導電性を有する正極集電
    体と、その正極集電体に接続された正極リードと、支持
    体の第二の面に形成された導電性を有する負極集電体
    と、その負極集電体に接続された負極リードとを備えた
    電極において、 前記正負極集電体は、少なくとも正負極リードがそれぞ
    れ接続された部分において平面透視互いに重ならないよ
    うに形成されていることを特徴とする電極。
  2. 【請求項2】前記接続が溶着である請求項1に記載の電
    極。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の電極を備えた電極
    体を樹脂と金属とを有するラミネートシートを構成要素
    とする電池容器に収納することを特徴とする非水電解質
    電池。
JP10142245A 1998-05-08 1998-05-08 電 極 Pending JPH11329411A (ja)

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JP10142245A JPH11329411A (ja) 1998-05-08 1998-05-08 電 極

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JP10142245A JPH11329411A (ja) 1998-05-08 1998-05-08 電 極

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266841A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Sony Corp 電池の製造方法
JP2008027831A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池
JP2009541971A (ja) * 2006-06-26 2009-11-26 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーセル用電極板及びその製造方法
WO2012053556A1 (ja) * 2010-10-20 2012-04-26 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
KR101141867B1 (ko) 2008-09-30 2012-05-08 가부시끼가이샤 도시바 이차 전지

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