JPS62128447A - 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、特に正極合剤の利用率向上に関
するものである。

〈従来技術〉 近年１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。

中でもアルミ箔と導電性プラスチックフィルムよりなる
集電体を用いた薄型電池は金属罐製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
作りやすい等の種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大いに期待される。

従来薄型電池では、集電体と正極合剤層との間に圧力が
かからないので集電体と正極合剤層との密着ヲ保つため
エーテル化デンプン、ヒドロキシエチルセルロース、ポ
リビニルアルコール等の水溶性高分子、酢酸ビニルエマ
ルジョン、アクリル酸エステルエマルジョン等のエマル
ジョン樹脂、あるいはポリテトラフルオロエチレンディ
スバージョン等のディスパージョンがバインダーとして
用いられてきた。

く本発明が解決しようとする問題点〉 しかし、従来提案されている前記バインダーを用い正極
合剤をインキ化した場合、該インキの溶媒として水を用
いろため正極合剤の分散性が悪く電池性能の不均一性が
生じた。また、エマルジョン樹脂あるいは、ディスパー
ジョンをバインダーに用いると、正極合剤と混線・イン
キ化する場合ス にエマルジョンやデンフージョンが破壊され、凝集しや
すくなり集電体上に均一に塗布できなくなる欠点を有し
ていた。さらに、正極合剤をインキ化する溶媒として水
を用いているため前記の様な水溶性高分子やエマルジョ
ンあるいはディスパージョン以外のバインダーを用いる
ことができず、正極活物質を還元せずかつ集電体と接着
性のよいバインダーを使用することができない欠点を有
していた。

そこで正極活物質粉末を電解液に不溶の有機バインダー
と該バインダーを溶解することのできる有機溶剤により
インキ化し正極集電体に載置後乾燥し正極電極を作成し
てなる薄型電池が考えられる。

しかし、有機溶剤を用い正極合剤をインキ化した場合、
該正極合剤の分散性が良（、さらに集電体上に均一な厚
みで載置することが可能であるが、正極活物質の利用率
が極めて悪い欠点を有していた。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は以上の現状に対しなされたものであり、粉末状
正極活物質を含む正極合剤を溶剤を用いインキ化すると
きに、該溶剤に可溶で電池電解液に不溶の有機バインダ
ーと該溶剤に可溶でかつ電池電解液に可溶の有機バイン
ダーを用い、正極集電体上に該インキを載置後乾燥して
なる正極電極を作成することにより、正極活物質利用率
にすぐれた薄型電池を提供するものである。

〈実施例〉 以下本発明を図面を参照しなから一実施例により詳細に
説明する。

下記に本実施例で用いた正極合剤を有機溶剤に該正極合
剤インキをスクリーン印刷により第１図に示す正極集電
体（２）に２００μの厚みに塗布し。

乾燥することにより正極電極（４）を作成する。

ここで正極集電体（２）は、正極活物質、電解液有機溶
剤に安定である必要があるため本実施例ではポリオレフ
ィン樹脂に炭素フィラーを分散させ作成した導電性フィ
ルムにアルミ箔をラミネートしたフィルムを用いた。

該導電性フィルムは電気化学的に安定であるばかりでな
く電池対日時ヒートシールにより電池を完全に密閉でき
る長所を有している。

上記正極合剤インキ配合側中の粉末状正極活物質として
本実施例では、１００ｍｅｓｈを通過した電解二酸化マ
ンガンを用い、該導電剤としてアセチレンプラックを用
いた。前記溶剤は、前記正極活物質に対し安定で、前記
正極合剤を均一に分散できるものであれば良い。本実施
例では、スクリーン印刷により該正極合剤インキを集電
体に塗布したため、スクリーン印刷にも適する溶剤とし
てジエチレングリコール、シエチルエーテルヲ用いた。

有機バインダーは、集電体の材質や、正極活物質の種類
、用いる溶剤の種類により選定される必要がある。有機
バインダーは、正極活物質問の結着性があり、かつ集電
体との接着性が良好で正極活物質を還元しないものを選
ぶ必要がある。

前記溶剤に可溶で電解液に可溶な有機バインダーとして
本実施例では；メチルセルロースを用い。

また前記溶剤に可溶で電解液に不溶なバインダーとして
本実施例では塩素化パラフィンと低塩素化ポリオレフィ
ンをブレンドしたものとした。

さらに第２図に示すように、上述の如くして構成した正
極電極（４）を用いて薄型電池Ａを作成した。

すなわち、該薄型電池は、該正極電極（４）に過塩素酸
亜鉛水溶液からなる電解液を含浸させたポリエステル不
織布よりなるセパレーター（５１を介し、亜鉛粉末とバ
インダーよりなる負極合剤（６）が負極集電体（７）に
塗布されてなる負極電極と対向し電池層゛縁部をポリエ
チレン／ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンか
らなる三層構造の絶縁フィルムで密閉することにより作
成される二 〈作用〉 上述の如く作成した薄型電池Ａと、＠記溶剤に可溶で電
解液に不溶の有機バインダーとしてメチルセルロースを
用いない以外同一の薄型電池Ｂと。

アクリル酸メチル６０部、メタクリル酸メチル４０部を
乳化重合して作成したエマルジョンを正極バインダーに
用い、水を用い正極合剤をインキ化し集電体に塗布後乾
燥して作成した正極電極を用いた以外は同一の薄型電池
Ｃを作成した。

上述の薄型電池Ａ−Ｂ、　Ｃを１００個、６０℃。

２０日保存後の内部抵抗の不良数および７．５　ＫΩ定
抵抗で放電したときの利用率および利用率の分散を調べ
た結果を第１表に示す。

第１表 ＊初期の抵抗値の１００係以上 増加したものを不良とした。

は生じない。これは正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が著しく変化しないことに
帰因しているためである。

さらに従来品の薄型型ＭＢ、Ｃに比較して利用率が向上
し、利用率の分散も小さい。これは正極合剤が有機溶剤
により均一に分散されるために電池性能が一定になると
ともに゛正極活物質粉末を覆っていた電解液に可溶な有
機高分子・（イングーが薄型電池組立て時電解液により
膨潤、溶解するため正極活物質粉末が露出され利用率が
向上したものと考えられる。

本実施例では、電解液として中性塩系水溶液を用いたが
本発明は中性塩系水溶液を用いた薄型電池に限定される
ものではなく、非水溶媒を用いたリチウム−マンガン電
池等にも用いることが可能である。従来、非水溶媒系電
解液を用いた電池のバインダーとして王にポリテトラフ
ルオロエチレンディスバージョンを用いているが１本発
明に示した如く正極合剤を有機溶媒を用いインキ化する
ため種々のバインダーが使用可能であり、従来の欠点と
されていた正極集電体および正極合剤の密着性が改良さ
れ電動性能が向上する。さらに正極合剤を水を用いずに
調整することが可能であるため正極合剤の脱水工程が簡
略化される利点も有する。

〈発明の効果〉 本発明は以上のクロ＜であり粉末状正極活物質も含む正
極合剤中に、溶剤を用いインキ化するために該溶剤可溶
で、電池電解液に不溶の有機バインダーと、該溶剤に可
溶でかつ、電池電解液に可溶の有機バインダーを含ませ
ることにより、正極活物質利用率を飛躍的に向上させる
ことが出来、工業的価値の極めて大きい薄型電池が得ら
れるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例により得た正極電極の断面図、第
２図は第１図に示した正極電極を用いた薄型電池を示す
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）粉末状正極活物質および有機バインダーよりなる正
   極合剤を溶剤によりインキ化し集電体に載置後乾燥して
   なる正極電極を有する薄型電池において、該有機バイン
   ダーが該溶剤に可溶でかつ電池電解液にも可溶な少なく
   とも１種類の有機バインダーと、少なくとも１種類の該
   電解液に不溶で該溶剤に可溶な有機バインダーの混合物
   よりなることを特徴とする薄型電池。