JPS5938708B2 - 扁平型電池 - Google Patents

扁平型電池

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JPS5938708B2
JPS5938708B2 JP54035865A JP3586579A JPS5938708B2 JP S5938708 B2 JPS5938708 B2 JP S5938708B2 JP 54035865 A JP54035865 A JP 54035865A JP 3586579 A JP3586579 A JP 3586579A JP S5938708 B2 JPS5938708 B2 JP S5938708B2
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JP
Japan
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battery
adhesive
zinc
negative electrode
film
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JP54035865A
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信晴 小柴
茂雄 小林
是宣 森田
孝一 井上
璋 太田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/12Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
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Description

【発明の詳細な説明】 近年、エレクトロニクスの発達にともない、電卓、時計
など種々の機器が小型化、薄型化されるようになつてき
た。
また、それらの作動電源としての電池もますます小型化
、薄型化が強く要求され、現在では厚さが2m/mをは
るかに下回るような超薄型電池が登場するようになつた
。この超薄型電池としては、種々の構成の電池系がある
。本発明は、電池の外装が罐ではなく、多層のフィルム
で構成される扁平型電池系に関し、その中でもとくに負
極に亜鉛シートを用いる電池の改善を目的とするもので
ある。今日広く市一販されているような円筒型マンガン
乾電池では、電池内部よりガスが発生した場合、ある一
定以上に内圧が上昇すると、封口部より電池外へこれを
放出する封口システムをとつているが、本発明の扁平型
電池では、上記の様な封口システムは構造上困難であり
、つぎのような構造をとつている。
まず、電池の発電要素を構成する物質を外装フィルムで
被覆した後、その周辺部をシールし、電池内部からは正
極、負極の端子のみが外部に露出するように、それぞれ
の端子部に相重なる外装フィルム部を切り落とし、その
周縁部を正、負両極の端子部の周縁部と接着して電池内
部を気密としている。そのために電池内部から自己放電
などによつてガスが発生した場合にはガスの電池外への
出口がまつたくないため、ある一定以上のガス圧になる
と、電池の外装フィルムがその分だけふくらんで電池が
膨張した形となり、電池使用機器にとつて不適合となる
。したがつて、この種の電池では極力電池内部でのガス
発生を防止しなければならない。
一般的にMnO2/ /Zn、MnO2/Zn(CtO
4)2/Znなどの系の電池は、常温では電池内部のガ
ス発生はきわめて少く、支障のない場合が多いが、60
℃前後のような高温中で保存すると1〜2周間でガスが
発生し、電池が若干膨張する。
この原因としては種々のことが考えられているが、いく
つか確かめられているガス発生機構のうち、もつとも影
響の大きなものとしては亜鉛負極よりのガス発生がある
。高温保存中における亜鉛負極からのガス発生について
は古くから研究されているが、大きな要因として、不純
物イオンの存在、亜鉛のアマルガム化の度合、不均一性
などが挙げられる。従来、扁平型電池においては、正極
と対向しない亜鉛負極面は反応する必要がないので、熱
接着性フイルムをラミネートした外装フイルムにこの面
を熱シールし、電解液が浸入しないようにしている。そ
して、亜鉛負極のアマルガム化は、セパレータ中や電解
液中に水銀化合物を添加し、電解液を電池内に添加した
ときにその水銀化合物が亜鉛と反応してアマルガム化が
進行するようにしている。したがつて、亜鉛の反応しな
い外装フイルムとの接着面は、アマルガム化はまつたく
されない構成になつている。しかしながら、60℃のよ
うな高温中に保存した場合には、外装フイルムにラミネ
ートした接着性フイルムには高温中でしかも電解液中で
耐久性がよく且つ金属と強固な接着力を長期間に亘つて
保つようなすぐれたものは現在のところほとんどなく、
亜鉛とかなり良好な接着性を示す接着性フイルムを使用
した場合でも外装フイルムの接着層が少しずつ劣化し、
わずかではあるが接着力が弱まり、外見上接着していて
も接着層と亜鉛負極との境界面に電解液が微量浸透する
。したがつて、アマルガム化しなかつた亜鉛面が電解液
に露出することになるので、ガスが発生し易い状態とな
つてわずかずつガスが発生し、それが蓄積されやがて電
池が膨張する。また、これは亜鉛負極に限らず、MnO
2−At,MnO2−Mq系電池などのアルミやマグネ
シウムにも同様な現象がみられる。本発明は、このよう
な問題を解消し、とくに亜鉛負極ど外装フイルムとの接
着を強固にし、その境界面への電解液の浸透を絶無とし
、高温保存時においても、ガス発生の少ない長寿命の扁
平型電池を提供しようとするものである。
すなわち、正極と対向しない亜鉛負極面にあらかじめ金
属と非常に接着性の良い液状の樹脂接着剤を塗布してお
き、その固化後、外装フイルムの熱接着性フイルムに熱
シールするものである。
こうすることにより、外装フイルムにラミネートされた
接着性フイルムは直接亜鉛と接着せず、亜鉛面の樹脂層
と接着するので非常に強固となり長期間に亘つて接着力
が低下しない。したがつて、電解液が亜鉛接着面へ浸入
せず、接着面からのガス発生は阻止することができる。
また、亜鉛負極が外装フイルムに強固に固定されている
ので、長期間に亘つてその位置がずれたり、電池の形状
がずれたりせず、ずれによる短絡の危険性も解消できた
。さらに、負極端子と外装フイルムとの接着境界面から
の漏液の防止力も強化される。また、亜鉛負極と外装フ
イルムの接着層との境界面から負極端子をとりだす場合
にはその部分に導電性が必要となるので、その部分のみ
固化した樹脂をとり除く必要があるが、あらかじめ液状
の樹脂接着剤の中にカーポンや金属の粉末を混入してお
けば、導電性の樹脂膜となり、どの部分からでも負極端
子をとりだすことができる。以下、本発明を実施例によ
つてさらに詳細に説明する。
正極として二酸化マンガンを主とする合剤、電解液とし
て塩化第二水銀を溶存した過塩酸亜鉛溶液、負極として
シート状の亜鉛を用いた場合の電池系について説明する
第1図にその断面図を示した。
1は電池外装フイルム、2は二酸化マンガン正極、3は
正極集電板、4は亜鉛負極、5は負極の片面に塗布した
エポキシ樹脂層、6はセパレータ、7は正極端子、8は
負極端子、9は熱シールした封口部である。
また第2図にはエポキシ樹脂を塗布した負極亜鉛シート
と、熱接着性フイルムをラミネートした外装フィルムと
を熱シールした場合の拡大断面図を示した。1は外装フ
イルム、11は熱接着性フイルム、4は負極亜鉛シート
、5はエポキシ樹脂層である。
まず、大きさ60x151t』厚さ50μの亜鉛シート
4の片側表面に端子部8を除いてエポキシ接着剤を約1
0μの厚さに塗布して十分固化させて層5を形成した後
、エチレン−アクリル酸共重合体を主とした熱接着性フ
イルム1′をラミネートとし、端子孔を設けた電池外装
フイルム1の中央にこれを熱シールする。
なお、外装フイルムの大きさは亜鉛シートより各10m
1巾大きくしている。これに亜鉛シート4とほぼ同じ大
きさのセパレータ6と二酸化マンガン正極合剤2を重ね
、さらにその上にステンレス鋼箔からなる正極集電体3
を片面に熱シールした上記と同様の外装フイルム1を重
ね、外装フイルム同志が重なる周辺部9の三方を熱シー
ルし、シールしない一辺より電解液を内部に注入した後
、残された一辺も熱シールして第1図のような電池とす
る。こうして得られた本発明の扁平型電池をAとする。
また、従来例として上記と同様の亜鉛シートを無処理の
まま外装フイルムに熱シールし、上記とまつたく同様に
して作つた扁平型電池をBとする。これらをそれぞれ1
0ケづつ60℃中に保存し、ガス発生量を測定した結果
を次表に示す。この表から明らかな様に、電池Aの方が
Bよりはるかにガス発生量が小さい。
また、60℃で2週間保存した後に電池を分解したとこ
ろ、Aでは亜鉛シートと外装フイルムとのはがれがほと
んどみられなかつたが、Bにおいてはすべてはがれてお
り、接着性をほとんど保つておらず、なかには負極端子
より漏液しているものもあつた。これらのことから本発
明の電池Aは、ガス発生を抑制する効果が非常に大きく
接着強度も強く漏液の危険性もほとんどないことが見出
せる。また、本実施例の場合、外装フイルムの片面にラ
ミネートした熱接着性フイルムがエチレン−アクリル酸
共重合体を主としたものであつたが、その他にエチレン
−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリル酸
共重合体、エチレン一酢酸ビニル共重合体などのエチレ
ン系の共重合体が良好であり、本実施例とほぼ同様の結
果が得られた。
さらに、亜鉛シートの接着剤としてとくにエポキシを選
んだが、これは金属と樹脂フイルムとの接着性がたいへ
んよく、耐電解液性にもすぐれているからである。また
、これに限らず耐電解液性で亜鉛シートと接着性の良い
液状の接着剤であれば、使用可能である。さらに、エポ
キシ接着剤にカーボンや金属などの粉末を混入したもの
も上記実施例とほぼ同様の結果が得られた。
ただし金属粉末はこの場合亜鉛と反応しにくいものを選
んだ方が好ましい。また、マグネシウム、アルミニウム
などを負極とする扁平型電池に適用した場合も同様な効
果が得られた。以上のことから本発明は、高温中の保存
寿命にすぐれた効果を示し、工業的価値のきわめて大き
いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における扁平型電池の断面図、
第2図はその要部拡大図である。 1・・・・・・外装フイルム、2・・・・・・正極合剤
、3・・・・・・正極集電体、4・・・・・・亜鉛負極
、5・・・・・・エポキシ接着剤、6・・・・・・セパ
レータ、7・・・・・・正極端子部、8・・・・・・負
極端子部、9・・・・・・両外装フイルムの熱シール部
、10・・・・・・端子として作動させる為に設けられ
ている樹脂層のない部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 外装フィルム内面の熱接着性フィルムにシート状負
    極を接着剤により固定し、前記負極とは隔離層を介して
    対向する正極側の外装フィルムと前記負極側の外装フィ
    ルムの周縁部を熱シールしたことを特徴とする扁平型電
    池。 2 前記熱接着性フィルムが、エチレン−アクリル酸共
    重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−
    酢酸ビニル共重合体を含むエチレン系共重合体よりなる
    特許請求の範囲第1項記載の扁平型電池。 3 前記接着剤がエポキシ樹脂である特許請求の範囲第
    1項に記載の扁平型電池。 4 前記接着剤が導電剤を含むエポキシ樹脂である特許
    請求の範囲第1項に記載の扁平型電池。
JP54035865A 1979-03-26 1979-03-26 扁平型電池 Expired JPS5938708B2 (ja)

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JPS55128268A JPS55128268A (en) 1980-10-03
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0425925Y2 (ja) * 1984-08-21 1992-06-23
WO2010082532A1 (ja) 2009-01-13 2010-07-22 昭和電工株式会社 電気化学デバイスおよびその製造方法
US9070938B2 (en) 2011-12-26 2015-06-30 Showa Denko Packaging Co., Ltd. Terminal lead

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0425925Y2 (ja) * 1984-08-21 1992-06-23
WO2010082532A1 (ja) 2009-01-13 2010-07-22 昭和電工株式会社 電気化学デバイスおよびその製造方法
US9070938B2 (en) 2011-12-26 2015-06-30 Showa Denko Packaging Co., Ltd. Terminal lead

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JPS55128268A (en) 1980-10-03

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