JPS6049568A - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
- Publication number
- JPS6049568A JPS6049568A JP15688083A JP15688083A JPS6049568A JP S6049568 A JPS6049568 A JP S6049568A JP 15688083 A JP15688083 A JP 15688083A JP 15688083 A JP15688083 A JP 15688083A JP S6049568 A JPS6049568 A JP S6049568A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- negative electrode
- film
- metal foil
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
り、形状自在性があり、かつ薄形化が可能な固体電解質
電池を提供することを目的とする。
電池を提供することを目的とする。
従来、電池の封止方法は、第２図に示すようにナイロン
、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂ま
たはゴムからなる封口体２３を金属蓋２２と金属容器２
１とでかしめることによって封止されていた。しかし、
この場合、熱可塑性樹脂やゴムは応力緩和により封止力
が経時的に弱くなり外部から水分が侵入し活物質と反応
して劣化を引きおこすという欠点があった。特にリチウ
ムやリチウム合金を負極活物質とする場合は水分による
負極の劣化が著しく、また固体電解質電池ではその特長
である優れた長期安定性が充分に発揮できないという問
題もあった。さらに、このような封止方法では厚さが１
ｍｍ以下の電池をつくることができず、電池応用機器の
薄形化に伴なう電池薄形化への要請に対して応じること
ができず、かつ形状的にも円形以外のものをつくること
は実質上不可能であった。
、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂ま
たはゴムからなる封口体２３を金属蓋２２と金属容器２
１とでかしめることによって封止されていた。しかし、
この場合、熱可塑性樹脂やゴムは応力緩和により封止力
が経時的に弱くなり外部から水分が侵入し活物質と反応
して劣化を引きおこすという欠点があった。特にリチウ
ムやリチウム合金を負極活物質とする場合は水分による
負極の劣化が著しく、また固体電解質電池ではその特長
である優れた長期安定性が充分に発揮できないという問
題もあった。さらに、このような封止方法では厚さが１
ｍｍ以下の電池をつくることができず、電池応用機器の
薄形化に伴なう電池薄形化への要請に対して応じること
ができず、かつ形状的にも円形以外のものをつくること
は実質上不可能であった。
また、他の例として第３図に示すように、セラミックス
などの絶縁物３１を介して金属板３２．３３で封止する
方法がとられているが、この場合は、セラミックスと金
属板との接着がむつかしく、セラミックス表面へのメタ
ライズ、ハンダＬ１つでの溶接など、材料、作業性共に
コストが高くなる欠点があった。
などの絶縁物３１を介して金属板３２．３３で封止する
方法がとられているが、この場合は、セラミックスと金
属板との接着がむつかしく、セラミックス表面へのメタ
ライズ、ハンダＬ１つでの溶接など、材料、作業性共に
コストが高くなる欠点があった。
本発明は上述した従来技術の欠点を解消するもので、少
なくとも金属箔と熱融着性樹脂フィルムとを有するラミ
ネートフィルムで固体発電要素を包被して封止し、さら
にその外側から熱硬化性樹脂で被覆することによって、
低コストでかっ密封性がよく、しかも形状自在性があり
、かつ薄形化が可能な固体電解質電池を提供したもので
ある。
なくとも金属箔と熱融着性樹脂フィルムとを有するラミ
ネートフィルムで固体発電要素を包被して封止し、さら
にその外側から熱硬化性樹脂で被覆することによって、
低コストでかっ密封性がよく、しかも形状自在性があり
、かつ薄形化が可能な固体電解質電池を提供したもので
ある。
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明の固体電解質電池の一実施例を示す断面
図であり、この電池の発電要素はリチウムよりなる負極
１、固体電解質２および正極３が、 らなり、すべて固
体で形成されている。この発電要素の負極１および正極
３からはそれぞれ厚さ０゜０５ｍｍのニッケル箔からな
るリード体４．５が引き出され、リード体４，５の先端
部を除いて全体がラミネートフィルム６で包被され、封
止されている。
図であり、この電池の発電要素はリチウムよりなる負極
１、固体電解質２および正極３が、 らなり、すべて固
体で形成されている。この発電要素の負極１および正極
３からはそれぞれ厚さ０゜０５ｍｍのニッケル箔からな
るリード体４．５が引き出され、リード体４，５の先端
部を除いて全体がラミネートフィルム６で包被され、封
止されている。
ラミネートフィルム６は熱融着性樹脂フィルムとしてア
イオノマー樹脂フィルム７を用い、金属箔として厚さ３
０μｍのアルミニウム箔８を用いた全厚が６５μｍのも
ので、アイオノマー樹脂フィルム７が内部側になるよう
にして包被し、負極側のラミネートフィルムと正極側の
ラミネートフィルムとの発電要素の周縁部外方における
アイオノマー樹脂フィルム同士の接合部をインパルスシ
ーラーなどの熱融着装置で加熱し、アイオノマー樹脂フ
ィルム同士を熱融着することによって封止されている。
イオノマー樹脂フィルム７を用い、金属箔として厚さ３
０μｍのアルミニウム箔８を用いた全厚が６５μｍのも
ので、アイオノマー樹脂フィルム７が内部側になるよう
にして包被し、負極側のラミネートフィルムと正極側の
ラミネートフィルムとの発電要素の周縁部外方における
アイオノマー樹脂フィルム同士の接合部をインパルスシ
ーラーなどの熱融着装置で加熱し、アイオノマー樹脂フ
ィルム同士を熱融着することによって封止されている。
この状態で密封性はほぼ保たれており、たとえば６０℃
の雰囲気に２０日間放置しても活物質に何ら変化なく、
耐水分透過性の良好なことが確認されている。
の雰囲気に２０日間放置しても活物質に何ら変化なく、
耐水分透過性の良好なことが確認されている。
しかし、この状態では曲げなどに対する強度が低く電池
単体としては使用しにくい点がなる。この点を補なうた
め、本発明では、さらにその外側から、たとえばエポキ
シ樹脂などの熱硬化性樹脂９で被覆する。これによって
密封性がさらに上り、しかも強度が保てるため単体電池
として取り扱えるものとなる。
単体としては使用しにくい点がなる。この点を補なうた
め、本発明では、さらにその外側から、たとえばエポキ
シ樹脂などの熱硬化性樹脂９で被覆する。これによって
密封性がさらに上り、しかも強度が保てるため単体電池
として取り扱えるものとなる。
上記被覆樹脂として熱可塑性樹脂を使うことも考えられ
るが、これらは一般に熱溶融時の粘度が高く、射出成形
などによる成形を行なわなければならず、この時の熱（
たとえばポリプロピレンでは約２６０℃、ポリエチレン
では約２００℃）が電池活物質に悪影響を及ぼすので好
ましくない。これに比べて熱硬化性樹脂は粘度が低く、
硬化時の温度もたとえばエポキシ樹脂では約１５０℃と
低′（、活物質への影響が少なく、粘度が低いため厚み
のより薄い被覆が可能である。また、この樹脂被覆はト
ランスファー成形、注形法などにより可能で外形も金型
形状により自由な形状をとることができる利点がある。
るが、これらは一般に熱溶融時の粘度が高く、射出成形
などによる成形を行なわなければならず、この時の熱（
たとえばポリプロピレンでは約２６０℃、ポリエチレン
では約２００℃）が電池活物質に悪影響を及ぼすので好
ましくない。これに比べて熱硬化性樹脂は粘度が低く、
硬化時の温度もたとえばエポキシ樹脂では約１５０℃と
低′（、活物質への影響が少なく、粘度が低いため厚み
のより薄い被覆が可能である。また、この樹脂被覆はト
ランスファー成形、注形法などにより可能で外形も金型
形状により自由な形状をとることができる利点がある。
このような本発明の電池では、アルミニウム箔などの金
属箔を用いたラミネートフィルムで外部から発電要素へ
の水分透過を完全に防ぐことができ、またその外側から
の熱硬化性樹脂による被覆により強度付与と、固体電解
質電池の長所である長期安定性をさらに向上させること
ができ、信頼性の高い電池が得られる。また、上記第１
図に示す電池は、発電要素の厚さが１５０μｈで、電池
全体としての厚さは３００ μ請という卵重に薄いもの
である。そして電池形状も円形だけではなく、平面形状
が四角形、三角形の電池などをつくることができ、電池
形状に自在性がある。なお、第１図においてＩＣは負極
端子で、１１は正極端子であり、これらは熱硬化性樹脂
による被覆に先立って、それぞれ負極側のリード体４お
よび正極側のリード体５に接続されている。
属箔を用いたラミネートフィルムで外部から発電要素へ
の水分透過を完全に防ぐことができ、またその外側から
の熱硬化性樹脂による被覆により強度付与と、固体電解
質電池の長所である長期安定性をさらに向上させること
ができ、信頼性の高い電池が得られる。また、上記第１
図に示す電池は、発電要素の厚さが１５０μｈで、電池
全体としての厚さは３００ μ請という卵重に薄いもの
である。そして電池形状も円形だけではなく、平面形状
が四角形、三角形の電池などをつくることができ、電池
形状に自在性がある。なお、第１図においてＩＣは負極
端子で、１１は正極端子であり、これらは熱硬化性樹脂
による被覆に先立って、それぞれ負極側のリード体４お
よび正極側のリード体５に接続されている。
上記実施例では発電要素は負極１、固体電解質２および
正極３などの直接発電に関係するもののみで構成されて
いるが、超薄形化が可能な固体薄膜二次電池などでは正
極をたとえばステンレス鋼板などの導電性基板上に形成
する場合が多く、そのような場合は該導電佳基板を含め
てラミネートフィルムで包被する必要があるので、本発
明における発電要素という用語には、実施例で示したよ
うな正極、固体電解質および負極などの直接発電に関与
するもので構成される場合のみならず、それらに導電性
基板などを加えた場合も含まれる。
正極３などの直接発電に関係するもののみで構成されて
いるが、超薄形化が可能な固体薄膜二次電池などでは正
極をたとえばステンレス鋼板などの導電性基板上に形成
する場合が多く、そのような場合は該導電佳基板を含め
てラミネートフィルムで包被する必要があるので、本発
明における発電要素という用語には、実施例で示したよ
うな正極、固体電解質および負極などの直接発電に関与
するもので構成される場合のみならず、それらに導電性
基板などを加えた場合も含まれる。
また実施例では金属箔としてアルミニウム箔を用いたラ
ミネートフィルムを使用したが、これはアルミニウムが
樹脂との接着性が良好であるという理由に基づく。しか
しながら、金属箔はアルミニウム箔のみに限られるもの
ではなく、たとえばニッケル箔などであってもよい。こ
れら金属箔は水分の透過を完全に防止するには厚さを３
０μｍ以上とするのが好ましいが、コスＩ・、作業性な
どを考慮して金属箔を１５μｍにし、この金属箔を中央
に配置した防湿セロハンと熱融着性樹脂フィルムとの三
層構造にしてもよいし、また、さらに金属箔を薄くした
い場合には金属箔を７μｍとしこの金属箔と耐水分透過
性が良好な塩化ビニリデンフィルムと熱融着性樹脂フィ
ルムとの三層構造にしてもよい。
ミネートフィルムを使用したが、これはアルミニウムが
樹脂との接着性が良好であるという理由に基づく。しか
しながら、金属箔はアルミニウム箔のみに限られるもの
ではなく、たとえばニッケル箔などであってもよい。こ
れら金属箔は水分の透過を完全に防止するには厚さを３
０μｍ以上とするのが好ましいが、コスＩ・、作業性な
どを考慮して金属箔を１５μｍにし、この金属箔を中央
に配置した防湿セロハンと熱融着性樹脂フィルムとの三
層構造にしてもよいし、また、さらに金属箔を薄くした
い場合には金属箔を７μｍとしこの金属箔と耐水分透過
性が良好な塩化ビニリデンフィルムと熱融着性樹脂フィ
ルムとの三層構造にしてもよい。
また、実施例では熱融着性樹脂フィルムとして高強度の
アイオノマー樹脂で形成したフィルムを用いたが、それ
に限られることなく、ポリエチレンフィルム、ポリプロ
ピレンフィルムなども用いることができる。これらの熱
融着性樹脂フィルムは封止を容易に行なわしめるためだ
けではなく、絶縁材としての作用も兼ねていることより
、その厚みは２０μｍ以上が好ましい。
アイオノマー樹脂で形成したフィルムを用いたが、それ
に限られることなく、ポリエチレンフィルム、ポリプロ
ピレンフィルムなども用いることができる。これらの熱
融着性樹脂フィルムは封止を容易に行なわしめるためだ
けではなく、絶縁材としての作用も兼ねていることより
、その厚みは２０μｍ以上が好ましい。
第１図は本発明の固体電解質電池の一実施例を示す断面
図であり、第２図および第３図はそれぞれ従来電池を示
す断面図である。 １・・負極、 ２・・固体電解質、 ３・・正極、 ４
． ’５ ・・リード体、 ６・・ラミネートフィルム
、 ７・・アイオノマー樹脂フィルム、 ８・・アルミ
ニウム箔、９・・熱硬化性樹脂
図であり、第２図および第３図はそれぞれ従来電池を示
す断面図である。 １・・負極、 ２・・固体電解質、 ３・・正極、 ４
． ’５ ・・リード体、 ６・・ラミネートフィルム
、 ７・・アイオノマー樹脂フィルム、 ８・・アルミ
ニウム箔、９・・熱硬化性樹脂
Claims (3)
- （１） リチウムまたはリチウム合金よりなる負極、固
体電解質および正極を備えてなる発電要素を、正極およ
び負極からリード体を引き出した状態で、少なくとも金
属箔と熱融着性樹脂フィルムとを有するラミネートフィ
ルムでその熱融着性樹脂フィルムを内部側にして包被し
、負極側のラミネートフィルムと正極側のラミネートフ
ィルムとの発電要素の周縁部外方におげろ熱融着性樹脂
フィルム同士の接合部を熱融着して封止し、さらにその
外側から熱硬化性樹脂で被覆したことを特徴とする固体
電解質電池。 - （２）金属箔がアルミニウム箔である？特許請求の範囲
第１項記載の固体電解質電池。 - （３） 熱融着性樹脂フィルムがアーイオノマー樹脂フ
ィルムである特許請求の範囲第１項または第２項記載の
固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15688083A JPS6049568A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15688083A JPS6049568A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049568A true JPS6049568A (ja) | 1985-03-18 |
Family
ID=15637404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15688083A Pending JPS6049568A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000149914A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Showa Alum Corp | 電池用表面処理端子 |
| US6296967B1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-10-02 | Electrofuel Inc. | Lithium battery structure incorporating lithium pouch cells |
| US6461757B1 (en) | 1997-03-19 | 2002-10-08 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Non-aqueous battery of a thin configuration |
-
1983
- 1983-08-27 JP JP15688083A patent/JPS6049568A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6461757B1 (en) | 1997-03-19 | 2002-10-08 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Non-aqueous battery of a thin configuration |
| JP2000149914A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Showa Alum Corp | 電池用表面処理端子 |
| US6296967B1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-10-02 | Electrofuel Inc. | Lithium battery structure incorporating lithium pouch cells |
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