JPS6155736B2 - - Google Patents
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- JPS6155736B2 JPS6155736B2 JP54068126A JP6812679A JPS6155736B2 JP S6155736 B2 JPS6155736 B2 JP S6155736B2 JP 54068126 A JP54068126 A JP 54068126A JP 6812679 A JP6812679 A JP 6812679A JP S6155736 B2 JPS6155736 B2 JP S6155736B2
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- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱溶着性プラスチツクフイルムと耐
熱性プラスチツクフイルムからなる多層フイルム
によつて発電要素を外装した扁平電池の改良に関
し、多孔性の金属薄膜層を形成したプラスチツク
フイルムを該多層フイルム中の一層のフイルムと
して配することにより、この多孔性金属薄膜層の
もつガス透過性と、金属薄膜層の金属粒子を形成
したプラスチツクフイルムの粒子間隙を適度に閉
塞することとがあいまつて、ガスは透過するが水
分の多層フイルム外への漏れ出しを抑制するとい
う機能で、電池の高温保存性能を向上させるとと
もに、過放電における電池の膨脹を良好に抑制す
ることを目的とする。
熱性プラスチツクフイルムからなる多層フイルム
によつて発電要素を外装した扁平電池の改良に関
し、多孔性の金属薄膜層を形成したプラスチツク
フイルムを該多層フイルム中の一層のフイルムと
して配することにより、この多孔性金属薄膜層の
もつガス透過性と、金属薄膜層の金属粒子を形成
したプラスチツクフイルムの粒子間隙を適度に閉
塞することとがあいまつて、ガスは透過するが水
分の多層フイルム外への漏れ出しを抑制するとい
う機能で、電池の高温保存性能を向上させるとと
もに、過放電における電池の膨脹を良好に抑制す
ることを目的とする。
従来、電池の集電体と熱溶着する熱溶着性プラ
スチツクフイルムと、この熱溶着温度より高い温
度に耐えて外装体を確保するための耐熱性プラス
チツクフイルムからなる多層フイルムによつて発
電要素を外装した扁平電池におけるプラスチツク
多層フイルムは、電解液中の水分が蒸発するのを
防ぐため、その多層フイルムの一層として５〜８
μと極度に薄く圧延したアルミニウム箔を配して
構成されていた。この圧延アルミニウム箔を使用
したプラスチツク多層フイルムにより外装された
扁平電池は、圧延アルミニウム箔にガス透過性が
なく、従つて電池保存中、特に高温保存中に負極
亜鉛面から発生する水素ガスを透過させることが
できず、電池がふくれるという大きな問題があつ
た。通常、この種の電池では0.15〜0.20mmの電池
の膨脹で負極亜鉛とセパレータ及び正極合剤とセ
パレータ間に接触不良を起こし、電池としての機
能を失うが、この場合も60℃保存一週間で電池と
しての機能を失つた。又、電池の過放電時に発生
するガスも透過させることができず、高温保存同
様、電池がふくれるという問題があつた。
スチツクフイルムと、この熱溶着温度より高い温
度に耐えて外装体を確保するための耐熱性プラス
チツクフイルムからなる多層フイルムによつて発
電要素を外装した扁平電池におけるプラスチツク
多層フイルムは、電解液中の水分が蒸発するのを
防ぐため、その多層フイルムの一層として５〜８
μと極度に薄く圧延したアルミニウム箔を配して
構成されていた。この圧延アルミニウム箔を使用
したプラスチツク多層フイルムにより外装された
扁平電池は、圧延アルミニウム箔にガス透過性が
なく、従つて電池保存中、特に高温保存中に負極
亜鉛面から発生する水素ガスを透過させることが
できず、電池がふくれるという大きな問題があつ
た。通常、この種の電池では0.15〜0.20mmの電池
の膨脹で負極亜鉛とセパレータ及び正極合剤とセ
パレータ間に接触不良を起こし、電池としての機
能を失うが、この場合も60℃保存一週間で電池と
しての機能を失つた。又、電池の過放電時に発生
するガスも透過させることができず、高温保存同
様、電池がふくれるという問題があつた。
本発明者らは、これら従来の扁平電池の問題で
ある、高温保存および過放電時の電池膨脹を解消
すべく、種々の実験を試みた。その結果、従来の
圧延アルミニウム箔の代りに、プラスチツクフイ
ルムに、例えば減圧蒸着により多孔性のアルミニ
ウム薄膜層を形成したものを、プラスチツク多層
フイルム中の一層として配設し、このプラスチツ
ク多層フイルムで電池を形成することにより、高
温保存時および過放電時の電池膨脹が防止出来る
ことを見い出した。これは、減圧蒸着によるアル
ミニウム薄膜層が、圧延アルミニウム箔に比べ
て、アルミニウム粒子が拡散された状態で形成さ
れ、かつ、粒子間に隙間が生じて多孔質状態とな
つているため、ガス透過性が極めてすぐれている
からである。
ある、高温保存および過放電時の電池膨脹を解消
すべく、種々の実験を試みた。その結果、従来の
圧延アルミニウム箔の代りに、プラスチツクフイ
ルムに、例えば減圧蒸着により多孔性のアルミニ
ウム薄膜層を形成したものを、プラスチツク多層
フイルム中の一層として配設し、このプラスチツ
ク多層フイルムで電池を形成することにより、高
温保存時および過放電時の電池膨脹が防止出来る
ことを見い出した。これは、減圧蒸着によるアル
ミニウム薄膜層が、圧延アルミニウム箔に比べ
て、アルミニウム粒子が拡散された状態で形成さ
れ、かつ、粒子間に隙間が生じて多孔質状態とな
つているため、ガス透過性が極めてすぐれている
からである。
以下、本発明の実施例について第１図、第２図
により説明する。
により説明する。
電解液保持体を兼ねたセパレータ１を中央とし
てその両側に負極亜鉛２および正極活物質である
二酸化マンガンを主体とした正極合剤３を配置
し、正極合剤３の他面にはステンレス薄鋼板製の
正極集電体４を位置させて発電要素を形成した。
この発電要素を、発電要素側に位置した熱溶着性
プラスチツクフイルムと最外側に位置した耐熱性
プラスチツクフイルムとの間に、少なくとも一層
のフイルムとして多孔性の金属薄膜層を形成した
プラスチツクフイルムを配設した多層フイルム５
ａ，５ｂで液密、気密に外装した。６，７はフイ
ルム５ａ，５ｂに設けた端子孔である。この外装
用のプラスチツク多層フイルム５ａ，５ｂは第２
図の拡大断面図で明らかな如く、最外側の耐熱性
プラスチツクフイルムとしてのポリエステル層
と、アルミニウム薄膜層９を500〜1000Å（オン
グストローム）の厚さに減圧蒸着により片面上に
形成した基体をなすプラスチツクフイルムとして
のポリエステル層１０と、このポリエステル層１
０と熱溶着層との接着性を良くするために配した
ポリエチレン層１１を重ね合わせ、さらにその上
に発電要素側に位置したヒートシール時の熱融着
層としてのエチレンアクリル酸層１２を重ねた５
層構造からなり、フイルムの総厚さは約80ミクロ
ンとした。この例では５層構造の多層フイルムに
つき説明したが、ポリエチレン層１１の片面に減
圧蒸着によりアルミニウム薄膜層を形成して全体
を４層構造とした多層フイルムとすることもでき
る。
てその両側に負極亜鉛２および正極活物質である
二酸化マンガンを主体とした正極合剤３を配置
し、正極合剤３の他面にはステンレス薄鋼板製の
正極集電体４を位置させて発電要素を形成した。
この発電要素を、発電要素側に位置した熱溶着性
プラスチツクフイルムと最外側に位置した耐熱性
プラスチツクフイルムとの間に、少なくとも一層
のフイルムとして多孔性の金属薄膜層を形成した
プラスチツクフイルムを配設した多層フイルム５
ａ，５ｂで液密、気密に外装した。６，７はフイ
ルム５ａ，５ｂに設けた端子孔である。この外装
用のプラスチツク多層フイルム５ａ，５ｂは第２
図の拡大断面図で明らかな如く、最外側の耐熱性
プラスチツクフイルムとしてのポリエステル層
と、アルミニウム薄膜層９を500〜1000Å（オン
グストローム）の厚さに減圧蒸着により片面上に
形成した基体をなすプラスチツクフイルムとして
のポリエステル層１０と、このポリエステル層１
０と熱溶着層との接着性を良くするために配した
ポリエチレン層１１を重ね合わせ、さらにその上
に発電要素側に位置したヒートシール時の熱融着
層としてのエチレンアクリル酸層１２を重ねた５
層構造からなり、フイルムの総厚さは約80ミクロ
ンとした。この例では５層構造の多層フイルムに
つき説明したが、ポリエチレン層１１の片面に減
圧蒸着によりアルミニウム薄膜層を形成して全体
を４層構造とした多層フイルムとすることもでき
る。
前記発電要素は、この外装用プラスチツク多層
フイルム５ａ，５ｂにより覆われ、両フイルムの
周縁部を重ね合わせてヒートシールすることで、
液密気密に外装される。なお、電解液としては濃
度30％の過塩素酸亜鉛水溶液を使用した。
フイルム５ａ，５ｂにより覆われ、両フイルムの
周縁部を重ね合わせてヒートシールすることで、
液密気密に外装される。なお、電解液としては濃
度30％の過塩素酸亜鉛水溶液を使用した。
次にこのような本発明の扁平電池を縦２cm、横
７cmの大きさとし、その厚さを0.8mmとしてチユ
ーインガム状の電池を構成し、その60℃高温保存
時および5.1KΩ負荷による過放電時の電池の膨
脹度合を同寸法の従来品と比較した。第３図は60
℃保存における電池の膨脹比較を示し、図中のＡ
はプラスチツク多層フイルム中に一層として圧延
アルミニウム箔を配した従来電池、Ｂは減圧蒸着
による多孔性のアルミニウム薄膜層を形成したプ
ラスチツクフイルムをプラスチツク多層フイルム
中の一層として配した本発明電池である。
７cmの大きさとし、その厚さを0.8mmとしてチユ
ーインガム状の電池を構成し、その60℃高温保存
時および5.1KΩ負荷による過放電時の電池の膨
脹度合を同寸法の従来品と比較した。第３図は60
℃保存における電池の膨脹比較を示し、図中のＡ
はプラスチツク多層フイルム中に一層として圧延
アルミニウム箔を配した従来電池、Ｂは減圧蒸着
による多孔性のアルミニウム薄膜層を形成したプ
ラスチツクフイルムをプラスチツク多層フイルム
中の一層として配した本発明電池である。
また第４図は、5.1KΩ負荷による過放電時の
電池膨脹比較を示し、図中のＣはプラスチツク多
層フイルム中に一層として圧延アルミニウム箔を
配した従来電池、Ｄは減圧蒸着による多孔性のア
ルミニウム薄膜層を形成したプラスチツクフイル
ムをプラスチツク多層フイルム中の一層として配
した本発明電池である。この第３図、第４図から
も明らかなように本発明のプラスチツク多層フイ
ルム中に一層のフイルムとして、多孔質のアルミ
ニウム薄膜層を形成したプラスチツクフイルムを
配した電池は、従来の圧延アルミニウム箔を使用
した電池に比べガス透過性が良く、従つて電池の
ふくれも全く生じない、すぐれた電池であること
が判る。
電池膨脹比較を示し、図中のＣはプラスチツク多
層フイルム中に一層として圧延アルミニウム箔を
配した従来電池、Ｄは減圧蒸着による多孔性のア
ルミニウム薄膜層を形成したプラスチツクフイル
ムをプラスチツク多層フイルム中の一層として配
した本発明電池である。この第３図、第４図から
も明らかなように本発明のプラスチツク多層フイ
ルム中に一層のフイルムとして、多孔質のアルミ
ニウム薄膜層を形成したプラスチツクフイルムを
配した電池は、従来の圧延アルミニウム箔を使用
した電池に比べガス透過性が良く、従つて電池の
ふくれも全く生じない、すぐれた電池であること
が判る。
本発明のこれらの効果は減圧蒸着、好ましくは
真空蒸着によつてプラスチツクフイルムに付着し
た金属粒子、例えばアルミニウム粒子がプラスチ
ツクフイルムのピンホールを適度に閉塞し、電池
反応等で発生するガスは透過するが、電解液中の
水分のフイルム外への漏出を防止するためである
と考えられる。なお、プラスチツクフイルム上に
多孔性の薄膜層を形成することのできる金属とし
ては、アルミニウムの外、ニツケル、銀、金、モ
リブデン等があるが融点の低いアルミニウムが蒸
着し易く、かつ材料的にも安価であるので適切で
ある。又、プラスチツクフイルム上に金属の多孔
性薄膜層を形成する方法としては、減圧蒸着の外
に、スパツタリングを採用することができる。ス
パツタリングの場合、プラスチツクフイルム上に
被着させる金属薄膜層の厚みのバラツキが減圧蒸
着のそれよりも少なく、金属粒子が樹脂フイルム
面に被着する際の衝撃が強いため、蒸着による薄
膜層よりもフイルムへの密着力が強固な多孔性の
金属薄膜層が得られる。
真空蒸着によつてプラスチツクフイルムに付着し
た金属粒子、例えばアルミニウム粒子がプラスチ
ツクフイルムのピンホールを適度に閉塞し、電池
反応等で発生するガスは透過するが、電解液中の
水分のフイルム外への漏出を防止するためである
と考えられる。なお、プラスチツクフイルム上に
多孔性の薄膜層を形成することのできる金属とし
ては、アルミニウムの外、ニツケル、銀、金、モ
リブデン等があるが融点の低いアルミニウムが蒸
着し易く、かつ材料的にも安価であるので適切で
ある。又、プラスチツクフイルム上に金属の多孔
性薄膜層を形成する方法としては、減圧蒸着の外
に、スパツタリングを採用することができる。ス
パツタリングの場合、プラスチツクフイルム上に
被着させる金属薄膜層の厚みのバラツキが減圧蒸
着のそれよりも少なく、金属粒子が樹脂フイルム
面に被着する際の衝撃が強いため、蒸着による薄
膜層よりもフイルムへの密着力が強固な多孔性の
金属薄膜層が得られる。
このようにプラスチツクフイルム間に、一層の
フイルムとして多孔性の金属薄膜層を形成したプ
ラスチツクフイルムを配した多層フイルムは、発
電要素から発生する水素ガス等のガスは透過する
が、水分の多層フイルム外への漏出を抑制できる
ので、高温保存性中に発電要素からガス発生を生
じる扁平電池の外装体としては最適である。
フイルムとして多孔性の金属薄膜層を形成したプ
ラスチツクフイルムを配した多層フイルムは、発
電要素から発生する水素ガス等のガスは透過する
が、水分の多層フイルム外への漏出を抑制できる
ので、高温保存性中に発電要素からガス発生を生
じる扁平電池の外装体としては最適である。
第１図は本発明の実施例における扁平電池の断
面図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図
は高温保存における電池の膨脹比較図、第４図は
過放電による電池の膨脹比較図である。 １……セパレータ、２……負極亜鉛、３……正
極合剤、４……正極集電体、５ａ，５ｂ……プラ
スチツクを主とした多層フイルム、６，７……端
子孔、８……ポリエステル層、９……アルミニウ
ムの薄膜層、１０……ポリエステル層、１１……
ポリエチレン層、１２……エチレンアクリル酸
層。
面図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図
は高温保存における電池の膨脹比較図、第４図は
過放電による電池の膨脹比較図である。 １……セパレータ、２……負極亜鉛、３……正
極合剤、４……正極集電体、５ａ，５ｂ……プラ
スチツクを主とした多層フイルム、６，７……端
子孔、８……ポリエステル層、９……アルミニウ
ムの薄膜層、１０……ポリエステル層、１１……
ポリエチレン層、１２……エチレンアクリル酸
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発電要素側に位置した熱溶着性プラスチツク
フイルムと最外側に位置した耐熱性プラスチツク
フイルムの間に、一層のフイルムとして多孔性の
金属薄膜層を形成したプラスチツクフイルムを配
した多層フイルムによつて、発電要素を外装した
扁平電池。 ２ 前記金属薄膜層が減圧蒸着により形成された
アルミニウム層である特許請求の範囲第１項記載
の扁平電池。 ３ 前記金属薄膜層がスパツタリングにより形成
されたアルミニウム層である特許請求の範囲第１
項記載の扁平電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6812679A JPS55159560A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Flat cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6812679A JPS55159560A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Flat cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55159560A JPS55159560A (en) | 1980-12-11 |
| JPS6155736B2 true JPS6155736B2 (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=13364734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6812679A Granted JPS55159560A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Flat cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55159560A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835875A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | Hitachi Ltd | 液体燃料直接発電燃料電池 |
| JPS5921565U (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-09 | 凸版印刷株式会社 | 扁平薄型リチウム電池用外被包材 |
| JPH0531814Y2 (ja) * | 1987-10-06 | 1993-08-16 | ||
| WO1998044574A1 (en) * | 1997-04-01 | 1998-10-08 | Lithium Technology Corporation | Battery packaging construction using flexible plastic barrier structures |
| CN112204739B (zh) | 2018-06-20 | 2024-03-15 | 罗姆股份有限公司 | 半导体器件 |
-
1979
- 1979-05-30 JP JP6812679A patent/JPS55159560A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55159560A (en) | 1980-12-11 |
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