JPS5940470A - 積層電池 - Google Patents

積層電池

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JPS5940470A
JPS5940470A JP57149102A JP14910282A JPS5940470A JP S5940470 A JPS5940470 A JP S5940470A JP 57149102 A JP57149102 A JP 57149102A JP 14910282 A JP14910282 A JP 14910282A JP S5940470 A JPS5940470 A JP S5940470A
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JP
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collector plate
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stacked
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JP57149102A
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Michihiro Torii
鳥居 道寛
Yoshihisa Hino
日野 義久
Hiroyuki Takayanagi
博之 高柳
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Original Assignee
FDK Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42Grouping of primary cells into batteries
    • H01M6/46Grouping of primary cells into batteries of flat cells

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は薄形の素電池を複数個積層した積層電池に閃
する。
一般にペーパ形電池などと称される薄形の電池は、七パ
レータを挾んでその両面にVj極層及び陰極層をサンド
インチ状に積層するとともに、更にそれら各層の表面に
金属集電板を積Rグして発電要素を構成し、この発電1
要素の両端子部を除いて絶縁性の外装体で被包し周縁部
を密封してなるものである。
このようなペーパ形電池を単位素電池として積層電池を
構成するには、第1図に示すように、陽極集電板1と、
陰極集電板2との間に陽極活物質層3と、陰極活物質層
4及びセパレータ5を挾持した発電要素を、ブラスチツ
フフイルムを主体とする2枚の外装体6,6間に被包し
、該外装体6の中央に形成された透孔6a、6mを介し
て前記陽極及び陰Wl集電板1.2の一部を露出せしめ
て端子部1a、2aとし、これら端子部1g、2aを除
き各外装体6と、陽極または陰極集電板1,2間を接着
剤を介して接着するとともに、外装体6,6間の周縁を
熱シールすることによって態形素電池7を形成し、次い
でこれら各素電池7,7・・・を複数枚積重するととも
に、各端子部1a、2a間を導電性接着剤8 、8−・
・を介して結着することにより各素電池7間の電気的接
続と機械的結合を行うことにより積層電池を構成するよ
うにしている。
すなわち従来のペーパ形素電池を単位素電池として積層
電池を構成したものは、個々のベーパ形電池を導電性接
着剤8により結合したものであった。
しかしながら、このような構造の積層電池にあっては、
長期間電池を保存した場合に各端子部1a、2n間を結
薄するλ:y ta;性接着剤8に接触不良が生じて接
触抵抗が増大し、放tli特性が一低下する原因となっ
ていた。
またこのような欠点を改良するために例えば特開昭54
−・75539号公報に見られるように各単位素霜、池
間にスプリング接触子を介在させることにより′賀気的
t♂触を改良するようにしたものもあるが、これにあっ
ては構造が複雑化し、また積層エワも厚くなるために薄
形積層電池の利点である″薄さ”を失することに7よる
更にこれら積層電池は上述の如く個々に外装体で被覆し
た素電池を形成し、これを接氷剤を介して接合する構造
であり、また個々のV電池の製造は極めて繁雑であるた
めに、これらの集合体である積層電池の組立は、結果と
して工数が極めて大で、外装体などの重接部分も多く、
製造コストも高いなどの不都合点が指摘されていた。
本発明はかかる欠点を解消すべくなされたもので、その
目的とするところは、 O)各発電要繁間の漏液を防止するとともに、電気的接
触を向上し、保存性能を向上する。
(2)薄形積層電池として適した構造を作り、機能の重
複を無くし、結果として製造工数の大幅な削減と、これ
に伴う製造コストの低減を図る点にある。
以上の目的を達成するために本発明は、電解液不浸透性
のフィルムを挾んで隣り合う売可、要素を構成する陽極
集電板と、陰極集電板を対向配置して該フィルムに接着
するとともに、該フィルムの一部に設けられた透孔を介
して前記陽極及び陰極集電板同士を電気的接続した状態
に接合することにより、複数の発電要素を積層するとと
もに、前記フィルムの周縁部を、端子部を除いて発電要
素群全体を被包する外装体の周縁部に接着したことを特
徴とする。
すなわち本発明では個々に素電池を形成してこれを積層
接着するのではなく、隣り合う発電要素の陽極、陰極集
電板同士を電気的接続状態であって、両者間に漏液のな
い状態に組立てておき、次いでそれらの陽極及び陰極集
電板を基に夫々発電要素を積層し、このようにして組上
げられた発電要素群全体を各発電要素に共通の外装体で
破竹することにより、上記の目的を達成しようとするも
ので、以下本発明の好適な実施例を第2図以下の図面を
参照して詳細に説明する。
第2図はこの発明による積層電池の外観図、第3図はそ
の模式的断面を示す。
各図における積層電池は、三層の薄形軍1池を構成する
発電要素10a、10b、10cの積層体の外周部をそ
の最下層及び最下層に形成される陽極及び陰極端子部1
2.12を除いてフィルムからなる二枚の外装体14.
14で被包し、その周縁を熱シール16してあり、かつ
このものの実寸法は縦55顛、横30翻、厚み4.5鰭
とその厚みは極く薄いものである。
各発電要素10a、10b、10cは夫々セパレータ1
8を介してその上下面に積層された陽極活物質層22及
び陰極活物質層20と、上記各陽極活物質層22上に夫
々積層された陽極集電板24g、24b、24c、陰極
活物質層20の下面に夫々積層された陰極集電板26a
、26b、26cとを備える。
そして、最上層の発電要素10aの@枦集電板24a及
び最下層の発電要素10cの陰極集電板26cは夫々外
装体14の中央に露出する上述の端子部12.12を形
成している。
また、発電要素10aと10b間及び10bと10cと
の接合面間において、陰極集電板26aと陽極集電板2
4b聞及び陰極集電板26bと陽極集電板24C間には
夫々電解液不浸透性フィルム2 B’、 28が介在さ
れ、各集電板26a、24b及び26b、24c間を接
合しているとともに、各フィルム28の中央に形成され
た透孔28aを介して対接する面にスポット溶接30す
ることによって各集電板26a、24b及び26b 、
24c間の電気的接続と機械的結合を同時に行っており
、更に上記各フィルム28の周縁は上記外装体14.1
4の熱シール16時にこれらの間に挾持された状態で同
時にシールされ、この各フィルム28の介在及び外装体
14との絹合せにより各発電要素10a、10b、10
cは個々に分離され、かつ電気的には導通状態となって
いる。
以上のような構造の@層電池においては、予め第4図に
示すように、陰極集電板26a(26b)と陽極集電板
24b(24c)をフィルム28を介して組立て、次い
で中央をスポット溶接30した後、夫々の集電板上に陰
極活物質層20、セパレータ18及び陽極活物質層22
を層状に積重することによって個々の発電要素に組み上
げられる。
なお、最上層及び最下層には夫々単体の陽及び陰極集電
板24m及び26cを配置することは云うまでもない。
そしてこのようにして積層状に形成された発電要素群の
上下面に夫々外装体14.14を配置するとともに、発
電要素1、Oaの@極集電板24aと外装体14との接
合面及び発電要素10Cの陰極集電板26Cとの接合面
を後述するホットメルト接着剤を一介して各端子部12
,12を残して加熱接着するとともに、その周縁を各フ
ィルム28を挾み込んで熱シールすることにより、積層
電池を完成することになる。
なお、セパレータ18の材質はビニロン不織布であり、
陽極活物質層22は二酸化マンガンと黒鉛との混合物に
電解液を含浸したもの、陰極活物質層20はポリアクリ
ル酸ソーダと電解液からなるゲル中に亜鉛粉を分散した
もので、M1解液には35%KOH溶液を用い、このた
めむこ各発電要素は外部に電解液が侵透し易い構造とな
っている。したがって上記の如く構成された積層電池に
あっては、各々の発電要素10a。
10b、10c間の耐漏液性及び各発電要素と外装体1
4間の耐漏液性能が、その保存性能に大きく影響するも
のであるが、上記電M液不浸透性フィルム28はより詳
しくは第5図に示すようにポリエステルフィルム281
の両m1にポリエチレンフィルム282.282をラミ
ネートした厚さ70μのラミネートフィルムからなるも
のである。また上記外装体14は第6図1.第7図に示
すようにポリエステルフィルム141−アルミニウム箔
142−ナイロンフィルム143−ポリエチレンフィル
ム144からなる4 17フイルムであり、ポリエチレ
ンフィルム144の層を内側にして各集電板24a 、
26Cと結合している。
これに対し各lid ii集電板24a〜24cは鉄箔
にニッケルメッキを施した厚さ60μの箔からなるもの
で、これら陽極集電板24a〜24cと外装体14また
はフィルム28との接合面間にはエチレン−酢酸ビニル
−グリシジルメタクリレート共重合体からなるホットメ
ルト接着剤層40が介在され、これにより強固に外装体
14と集電板24a(第6図参照)及びフィルム28と
集電板24b、24c間(第5図参照)を接着している
また各陰極集電板26a〜26cは厚さ80μの銅箔よ
りなるもので、これらのフィルム28または外装体14
との接着面側は電着により樹枝状の銅の層により粗面化
された層261が形成されているとともに、その表面に
はエポキシ樹脂接着剤層262がその粗面化された層2
61内に強固な投錨効果により固着している。そしてこ
の接着剤層262と、上記フィルム28との間はアイオ
ノマ系のホントメルト接着剤層263を介して強固に接
着されている(第5図参照)。
更に上記外装体14と陰極集電板26cとの間にも同様
に陰極集電板26c上に形成された粗面化されたP:′
j261.エポキシ樹脂接着剤#262及びホットメル
ト接着剤層263を介して強固に接着されている(第7
図参照)。
したがって以上のような陽、陰極梨電板24a〜24c
 、26a〜26cと外装体14または!酢液不浸透性
フィルム28の接合面における接合構造とすることによ
り、発電要素10a、xob、toe個々の漏液が防止
されるとともに、各発電要素の外装体14表面への漏液
が防止されることになる。
なお、上記実施例においては三層の発電要素を積層した
積層電池を示したが=JWあるいは四層以上積層した電
池でも同一の手法を用いて製造可能であることは云うま
でもない。
以上実1i奄例で説明したように本発明に係る積層電池
にあっては、隣り合う発電要素をtar成する陽極集m
板と陰極集電板の接合が予め電気的に接続した状態に接
合され、かつその電気的接続箇所以外は電解液不浸透性
のフィルムによって絶縁隔部されているために、電気的
接A・h−が良好で、しかも各発電要青間の漏液がなく
、これにより長期(V有性能が良好で、しかも保存中に
接触不良等を生ずることがない。
またこの発明にあっては従来の素′TIL池同士を積層
接着して積層電池を構成する場合に比し”C各発電要素
間に一枚の電解液不浸透性フィルムを介在するだけであ
るため、構造が簡単で厚みも簿くなり、また工程の最後
に外装体で全体を被包するために、各発電要素の外周の
シール及び全体のシールが一回、かつ一箇所で済むので
、従来の製造法に比して極めて簡単に行え、約半分の工
数に低減でき、しかも製品のバラツキがないため歩留り
も向上するなどの種々の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の薄形積層電池を模式的に示す断面説明図
、第2図はこの発明に係る薄形積層電池の外観説明図、
第3図は第2図の1−1線における模式的断面説明図、
第4図は隣り合う発電要素を構成する陽、陰極集電板同
士の接合構造を示す断面図、第5図は第4図の円A内拡
大断面図、第6図、第7図は夫々第3図の円B内及び円
C内拡大断面図である。 10a、10b、10c  −・・発電要素12 ・・
・・・・・・・・・・端子部14・・・・・・・・・・
・・外装体 16・・・・・・・・・・・・熱シール18・・・・・
・・・・・・・七パレータ20・・・・・・・・・・・
・陰極活物Jj′i層22・・・・・・・・・・・・陽
極活物質層24a、24b、24c  −陽極集電板2
6 a 、 26 b 、 26 e  ・=−陰り集
電板28・・・・・・・・・・・・電解液不浸透性フィ
ルム28 g ・・・・・・・・・透孔 30・・・・・・・・・・・・スポット溶接261・・
・・・・・・・粗面化された層262・・・・・・・・
・エポキシ横町接着剤層特許出願人  富士電気化学株
式会社 代 理 人 弁理士−色 健 軸 第1図 第3図 第4図 0 第5図 第6図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電解液不浸透性のフィルムを挾んで隣り合う発電
    要素を構成する陽極集電板と、陰fi集電板を対向配置
    して該フィルムに接着するとともに、該フィルムの一部
    に設けられた辷孔を介して前記陽極及び@極集電板同士
    を電気的接続した状態に接合することにより、複数の発
    電要素を積層するとともに、前記フィルムの周縁部を、
    端子部を除いて発電要素群全体を被包する外装体の周縁
    部に接着したことを特徴とする積層電池。
  2. (2)前記隣り合う陽極集電板と陰極集電板同士はスポ
    ット溶接手段により接続されたものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の積層電池。
  3. (3)前記陰極集電板は銅箔からなり、かつ該銅箔の電
    解液不浸透性フィルムまたは外装体との接着面は銅の電
    着処理により樹枝状もしくは粒状にM’13面化されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
    項記載の積層電池。
  4. (4)前記銀箔の接着面にはエポキシ樹脂層が設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の積
    層電池。
  5. (5)前記@極集電板は鉄箔にニッケルメッキを施した
    ものからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
    いし第4項のいずれかに記載の積層電池。
JP57149102A 1982-08-30 1982-08-30 積層電池 Granted JPS5940470A (ja)

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