JPS6196664A - 薄型電池 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は薄型電池で、特に負極合剤の保存性向上に関す
るものである。

〈従来技術′〉 近年、時計、電卓、カメラ、玩具等のエレクトロニクス
化に伴って電池の小型化、薄型化が進められており、ボ
タン型電池や平板状電池が市販されるにいたっている。

中でもプラスチックシートで包装された薄型電池は金属
１襄ボタン電池とくらべて可撓性があり、さらに大面積
化や任意の形状のものを作りやすい等の、４々の利点を
有している。

′電池の薄型化は単に小型化へのニーズからだけでなく
、ディスプレー、印刷物、写真フィルム等の薄型製品と
の一体化した利用法の点からも太いに期体される。

従来、この種の電池における。負極用′成極は。

負極活物′Ｃ粉末をエーテル化デンプンやヒドロキシエ
チルセルロース等の水溶性多糖類、ポリアクリル酸ナト
リウム、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子あるい
はアクリル酸エマルジョン、酢酸エマルジョン等のエマ
ルジョン園脂をバインダーに用い、スクリーン印刷やス
フイージングにより負極集電体に塗布乾燥させることに
より作成されていた。

しかし水溶性高分子をバインダーに用いた場合には電解
液にバ・インダーが膨潤、溶解し集電体との密着性が経
時的に悪くなり電池内部抵抗が徐々に増大してしまって
いた。

またエマルジョン樹脂をバインダーに用いた場ｉ　　　
合負極活物質粒子と集成体との密着性は良好であるが負
極活物質問の密着性が悪い。

さらに負極活＋ｌＩＪ貢粉末を上述の谷禰バ・インダー
を用いインキ化しｔこ場合、該インキの溶媒として水を
用いているため負極活物質？塗布乾燥させる過程で負極
活物質が酸１ヒされやすく、電池利用率の低下が問題と
なっていｔこ。

またスクリーン印刷等の印刷方式により負極集電体に塗
布する場き、該インキが凝集しや−「く印刷適性が極め
て悪い欠点を有していた。

〈発明の目的〉 本発明は以上の現況に対してなされたものであり、負極
活物質となる粉末な水に不溶の有機高分子バインダーを
用い有機溶剤で混線スラリー化し、該有機溶剤に化学的
に安定な負極集成体に塗布乾燥することにより、負極活
物質と集成体との密着性の経時変化が少なくかつ負極活
物質が酸化されにくい負極用゛電極を有する薄型′電池
を提供するものである。

〈問題点な解決するため力手段〉 すなわち１本発明はバインダーとして負極活物質に対し
０．１０部以上１０．０部以下のエチルセルロース、ニ
トロセルロースなどの多糖類誘導体の高分子バインダー
を用い、プチルセロンルブ等のエチレングリコール系溶
剤あるいはカルピトール等のジエチレングリコール系溶
剤でインキ化し、ポリオレフィン系明哲にカーボンな分
散させ導を性フィルムよりなる集電体に塗布乾燥し作成
した負極用電極とすることにより負極活物質問織極めて
少なくかつ負極活物質と負極集電体との密着性が良く、
内部抵抗の経時劣化の少ない薄型電池とするものである
。

〈実施例〉 以下一実施例を示す図面？用い更に詳細に説明する。

下記に本実施列で用いた負極合剤インキ組成な示す。

粉末状負極活物質　　　　１００（重蟻部）カーボンブ
ラック　　　　　　１（’／　　）高分子バインダー　
　　　　１（／／）有　　機　　溶　　剤　　　　　　
　２０（’／）該負極合剤インキをスクリーン印刷によ
り第１図に示す集電体上に２０μの厚みに塗布し、乾燥
することにより負極用電極１３）を作成する。

ここで集成体（４）は負極活物・瓜および電１眸液に対
し電気化学的に安定でありさらに該有機＠削にも安定で
ある必要があるため、ポリオレフィン園４旨にカーボン
を分散させて作う丈した導電性フィルムを用いた。該導
電性フィルムは電気化学的に安定でありさらに電池封ロ
時ヒート／−ルにより電池な完全に密閉できる長所を有
している。

上記負極合剤インキ組成中粉末状電極活吻質として２０
０ｍｅｓｈ　　ｋ通過しｔこＺｎ粉末を用いている。

該高分子バ・インダーの欧は負極活物質の粒径や高分子
バインダーの種類によって異なるが、負極合剤（１）に
対し０．１部から１０部が好ましい。０１部以下では、
該粉末状負極合剤１１）と集成体）４）の浴着性が悪く
、さらに１０部以上では、該粉末状負極活物質な覆い電
池反応な防げてしまうｔこめであ−る。

前記高分子バインダーの種類は、集成体との密着性がよ
（電気化学的に安定な吻−であればよい。

特ニエチルセルロース、アセチルセルロース、工−チル
化デンプン等の多糖類誘導体は負極活物質と力分散性が
よく、さらにインキの粘度を持たせることができる長所
を有している。本例ではエチルセルロースを用いた。

次に有機溶剤は負極活物質に対し安定で、上記高分子バ
インダーな溶解することができるものであれば良い。本
例ではスクリーン印刷により該負極合剤インキな集電体
に塗布したため、スフＩＪ　−ン印刷に適する醇剤とし
て、エチレングリコールモノブチルエーテルな用いた。

特にエチレングリコールおよびその誘導体、ジエチレン
グリコールおよびその誘導体ケ用いると粉末状負極活物
質の分数性が良く、スクリーン印刷適性が極めて良好で
ある。

上述のようにして構成しｔこ負極ｉｔ極Ａと、従来にお
けるアクリルエマルジョンなバインダーに用９゛ｔこ負
′ｌｆｉ電極Ｂ、ｈド°キ７′″Ｃｆ　＃　−１ｚ　／
Ｌ／　ｃｌ　−／（をバインダーに用いた負極電極Ｃの
空気中保存での負極容量の変化？測定し第２図に示す結
果な得た。

同図より、本発明の負極用電極は空・気中に放置しｔこ
ときの劣化が小さいことが確かめられろ。

さらに第４図に示すように、上述の如くして構成しｔこ
負極集電体（４）と負極合剤１［）す・らなる負唖用電
曙′３）を用いて薄型電池Ａを作成しｔこ。すなわち該
薄型電池は該負極用電極（３）に５電解液として２Ｍ−
Ｚｎ　（ｃ、１３ｏ４）２を含むポリエステル不織布よ
りなるセパレーター（６）ヤ介して、二酸化マンガンと
導電剤から成る正極合剤１′６）が正極集成体（９）に
塗布されてなる正極用電極と密閉されてあり、電池周縁
部なシール枠で囲むことにより成っている。そしテ従来
のアクリルエマルジョン４部を含む椿≠酋負極を極な用
いた以外は同一の薄型電池Ｂ、まｔこヒドロキシルエチ
ルセルロース１−０　部ｔ　含ム従来の負極電極な用い
た以外は°同一の薄型電池Ｃを作成し、第６図に示す如
くの、内部抵抗力経時変化を測定しｔこ。

同図から明らかなように本発明ｆ′）薄型電池Ｎは従来
品の薄型電池Ｂ、Ｃに比較し電也内部抵抗の経時変化が
小さく、内部抵抗・り）著しい増大は生じない。

これは負極活物質と集電体の密着性が優れ長期間保存し
てもこの密着性ｂ′−著しく変化しないことに帰１因て
るためである。

〈発明の効果〉 以上のように粉末状負極活物質な水に不溶の有機高分子
バインダーと該バインダーを溶解することのできる有・
機藩剤によりインキ化し、負極集成体に塗布乾燥させる
ことにより、乾燥工程での負極活物質の劣化が極めて少
なくさらに薄型電池作成時東成体と負極活物質の密着性
の経時劣化が少なく経時変化に対し安定１工薄型電池を
作成でき工梁的１曲′直の極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より得た負極用電極の断面図
、第２図は第１図に示した負極用電極と従来の負極電極
の空気中での保存性ヤ示す表の図、第６図は第１図に示
した負極用電極？用いて構成しｔこ薄型電池と従来の薄
型電池の保存性を示す表の図、第４図は本発明による薄
型電池の断面を示す説明図である。 （１１・・負極合剤　（２）・・・導電性プラスチック
フィルムＣ３）・・・アルミニウム箔　　（４）・・・
負極集成体（３）・・・負［［ｔｌｉ　　　　　　ｔ６
１・・・セパレーター電体）・・シール枠　　　　　１
８）・・・正極合剤（９）・・・正極東電体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）粉末状負極活物質を負極集電体上に塗布、乾燥して
   得られる負極用電極を有する薄型電池において、 該粉末状負極活物質は、電解液に不溶の有機高分子バイ
   ンダーと、該バインダーを溶解する有機溶剤とによりイ
   ンキ化されており、 該インキ化された粉末状負極活物質を負極集電体上に塗
   布、乾燥して得られる負極用電極を有することを特徴と
   する薄型電池。 ２）前記負極集電体がポリオレフィン系樹脂にカーボン
   を分散させた導電性フィルムであり、該バインダーとし
   て負極活物質に対して０．１０部以上１０．０部以下の
   高分子増粘剤であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の薄型電池。 ３）前記高分子バインダーとして多糖類誘導体を用いた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄型電池
   。 ４）前記負極活物質中の有機溶剤はエチレングリコール
   およびその誘導体、またはジエチレングリコールおよび
   その誘導体であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の薄型電池。