JPS63124359A - 薄型電池の製造方法 - 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】 （イ〉　産業上の利用分野 本発明は正極端子板と負極端子板の周縁部間に環状の絶
縁性の熱接着性樹脂を介挿接着して内部を密閉してなる
薄型電池の製造方法に関するものである。

（ロ）従来の技術 カード電卓の電源やＩＣカードのメモリーバックアップ
電源とじ工用いられるこの種の薄型電池は厚さ０．５１
１１ｍ程度で非常に薄いものであり、カード電卓などに
用いられるため反復湾曲性が求められる。そこで特開昭
６０−１９５８７３号公報または特開昭６０−１９５８
７４号公報に開示跡れているように外装体を兼用する金
属製端子板を予め焼鈍しておくことにより、端子板を軟
かくして薄型電池に柔軟性を付与することが提案されて
いる。しかしながら、このように焼鈍して柔軟性を付与
した場合に於いても、反復湾曲による充分な信頼性が得
られず、封口部において端子板と絶縁性の熱接着性樹脂
との間で剥れなどの不良が生じる。

これは端子板と絶縁性の熱接着性樹脂との間の接着面に
、不純物あるいは微量油脂分などが介在して接着力を低
下きせるためと考えられる。そしてこの接着力を向上さ
せる方法として特開昭５６−８４８７３号公報では端子
板の表面をトリクレンやアセトンの溶媒によって脱脂す
ることが提案されている。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点ところが、特開
昭５６−８４８７３号公報で開示されているように、端
子板をトリクし・ン浴中で超音波洗浄した後、更にイソ
プロピルアルコール洛中で超音波洗浄した場合に於いて
も、端子板の表面には物理吸着水が依然として残ってお
り、この物理吸着水が端子板と絶縁性熱接着性樹脂の接
着力を低下させるという問題点がある。

また、特開昭６０−１９５８７３号公報または特開昭６
０−１９５８７４号公報で開示されているように柔軟性
を付与するために焼鈍した場合には、例えば５ＵＳ３０
４はＪＩＳ規格において焼鈍の際の熱処理温度が１０１
０℃〜１１５０℃と規定されており、熱処理温度が非常
に高いため、端子板の表面の物理吸着水はもとより、金
属と樹脂との接着に必要とされている化学吸着水までが
端子板の表面から除去されるため、充分な接着力を得る
ことができなかった。

（ニ）問題点を解決するための手段 正負極端子板を１００〜２００℃の温度で熱処理して用
いるものである。

（ホ）作用 一般に金属と樹脂の間の接着は金属の表面に吸着した吸
着水と樹脂との水素結合、所謂会合と呼ばれる結合によ
って行なわれるものときれている。

ところで、金属の表面に吸着する吸着水には化学吸着水
と呼ばれるものと物理吸着水と呼ばれるものがあり、化
学吸着水は金属に直接吸着するのに対し、物理吸着水は
化学吸着水に水素結合することによって吸着している。

金属と樹脂との結合では前記吸着水は何れも極性を持っ
ているため樹脂と水素結合することができるけれども、
化学吸着水の金属との吸着力に比べて物理吸着水の化学
吸着水との吸着力の方がノ」１さいため、金属と樹脂と
の間に化学吸着水に加えて物理吸着水を介在きせると接
着力が低下する。１００〜２００℃で端子板を熱処理す
ると前述した化学吸着水を残した状態で物理吸着水を除
去することができ、これによって接着面に於ける物理吸
着水の存在量を抑えまたは無くし、端子板と絶縁性の熱
接着性樹脂の間の接着力が向上する。

（へ）　実施例 厚さＱ、Ｑ３ｍｍ、幅１７−のステンレススチール（Ｓ
ＬＩＳ３０４）をトリクロルエチレン洛中にて１０分間
超音波洗浄した後、イソプロピルアルコール洛中にて１
０分間超音波洗浄する。次いで水１ｐ、に水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）５ｇ、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＣ１
＋）４０ｇ、リン酸ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ＋＞１５８
及び中性活性剤としてのアミド結合ベクン５ｇを溶解し
た溶液中にて、浴温８０℃１印加電圧６■、電流密度５
Ａ／ｄｍ２、通電時間１０秒の条件で前記ステンレスス
チールを正極に配してアルカリ電解脱脂を行なう。

こうして前処理を施したステンレススチールを各種温度
で２０秒間加熱処理した後、同一温度で加熱処理した一
対のスゲ・ンレススチールの間に、予め重クロム酸カリ
ウムと濃硫酸の混合溶液で表面を酸処理した変性ポリエ
チレンを挾み込み、温度２００℃１時間３０秒、圧力５
　ｋｇ／ｃｍ２という条件で夫々加熱加圧して、ステン
レススチールを変性ポリエチレンによって接着した。次
いで第３図に示すように、こうして変性ポリエチレン（
７）で接着したステンレススチール（８）（８）の非接
着部分を固定治具（９）（９）で固定し、５ｍｍ／分の
引張り速度でステンレススチール（８）（８）を引張っ
て１８０’剥離試験を行なった。この１８０°剥離試験
による剥離が生じた圧力は第１表に示すとおりである。

第　　１　　表 第１表から明らかなように、１３０℃の温度で熱処理し
たステンレススチールを用いたものは８０℃及び２７０
℃で熱処理したステンレススチールを用いたものに比べ
てステンレススチールと変性ポリエチレンの接着力が高
いことがわかる。

熱処理温度が８０℃の場合にはステンレススチール表面
に吸着した物理吸着水が充分に除去されずに残存して、
この物理吸着水が接着力を低下させ、また、熱処理温度
２７０℃の場合には物理吸着水はもとより接着に必要と
される化学吸着水までがステンレススチール表面から除
去されて接着力を低下させるのに対し、熱処理温度１３
０℃の場合はステンレススチール表面から化学吸着水を
ほとんど除去せずに物理吸着水を充分除去できたため高
い接着力が得られたものと考える。

第４図は前記端子板の熱処理温度を種々変化させて同様
の１８０°剥離試験を行なったときの結果を示す図面で
あり、剥離圧力とは１８０’剥離試験によって剥離が生
じた圧力を示している。第４図から明らかなように、端
子板の熱処理温度を１００〜２００℃にしたときの剥離
強度が大きく、高い接着力が得られていることがわかる
。

次いで本発明の一実施例を図面を用いて以下に説明する
。

厚す０．０３１１ＩＴｌノステンレススチール（ｓＵｓ
３０４）を縦１６ｍ１ｌｌ、横３４ｍｍに切断し、前述
と同一の操作で前処理を施し端子板とする。第１図（ａ
）に示すようにこの端子板く１）をヒーター上で１２０
”Ｃの温度で２０秒間加熱処理した後、予め重クロム酸
カリウム７５重量部、濃硫酸（比重１．８４＞１５００
重量部及び純水１２０重量部からなる混酸の７０℃浴に
２分間浸漬し、純水中で１５分間超音波洗浄した変性ポ
リエブレンからなる枠状の絶縁性の熱接着性樹脂（２）
を第１図（ｂ）に示すように端子板（１）の周縁部に圧
力５ｋｇ／ｃ＋Ｔ１２、温度２００℃１時間３０秒とい
う条件で加熱加圧し、次いで窒素ガスからなる非酸化性
の冷却ガス（３）を第１図（ｃ）に示すように樹脂（２
）を接着した端子板（１）に吹き付は冷却する。こうし
て作製した一対の端子板を用い、第１図（ｄ）に示すよ
うにこれら端子板（１）（１’）間にリチウム負極（４
）、セパレータ（５〉及び二酸化マンガン正極（６）か
らなる発電要素を挾み込むと共に、端子板（１）（１’
）の周縁部に接着した樹脂（２）（，２＞同志ｔｌね合
りせ、圧力５ｋｇ／ｃＩ′ｎ２、温度２００’Ｃ１時間
３０秒の条件で加熱加圧して樹脂（２）（２’）を接着
して密封し℃第２図に示す本発明の薄型電池を作製した
。

尚、上記実施例に於いて加熱後端子板に個々に絶縁性の
熱接着性樹脂を接着したのは、端子板を加熱した後長時
間放置しておくと端子板表面に再び物理吸着水が吸着す
るため、加熱処理した時点で前記樹脂を端子板に接着し
ておくことで端子板と樹脂との間に物理吸着水がより存
在し難くすることを目的としており、また冷却の際に窒
素ガスのような非酸化性ガスで冷却したのは樹脂表面に
酸化被膜が形成して樹脂同志の接着性が低下するのを助
止することを目的としている。

第５図は端子板の熱処理温度を室温、１２０℃１３００
℃の各温度で行ないその他の条件は同一で作製した縦１
５ｍｍ、横３４ｍｍの薄型電池を夫々温度６０℃、湿度
９０％の雰囲気に保存したときの保存日数と内部抵抗の
関係を示したものであり、電池内部抵抗の測定は１　ｋ
Ｈｚ交流法で行なった。

第５図中室温、１２０＠Ｃ及び３００℃は夫々その各温
度で熱処理した電池の特性を示し、この図から本発明電
池である１２０℃で端子板を熱処理した電池は封口性能
が向上し、他の電池に比較して電池内部抵抗の上昇が抑
えられ、保存特性が向上していることがわかる。尚、室
温及び３００℃で端子板を熱処理した電池は末期に内部
抵抗が急激に上昇しているがこれは樹脂と端子板の接着
面がはずれたからである。

（ト）発明の効果 端子板を１００〜２００℃で熱処理することにより、端
子板表面に吸着した接着に悪影響を及ぼす物理吸着水を
充分に除去すると共に、接着に必要な化学吸着水を端子
板表面に残存させることができるため、薄型電池の密封
性能が向上し保存特性の優れた電池を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図＜ａ）乃至（ｄ）は本発明電池の製造工程を示す
図面、第２図（ａ）は本発明電池の斜視図、第２図（ｂ
）は本発明電池の断面図、第３図は剥離試験装置の斜視
図、第４図は端子板の熱処理温度と剥離圧力との関係を
示す図面、第５図は電池の保存特性比較図である。 （１）（１’）・・・端子板、（２）（２’）・・・絶
縁性の熱接着性樹脂、（６）・・・正極、（４〉・・・
負極、（５）・・・セパレータ、（Ａ）・・・本発明電
池、（Ｂ）（Ｃ）・・・比較電池。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極端子板と負極端子板との間に発電要素を保持
   した電池の製造方法であって、前記正負極端子板を１０
   ０〜２００℃の温度で熱処理した後、これら正負極端子
   板の周縁部間に絶縁性の熱接着性樹脂を配して熱圧着し
   て前記電池の密閉を行なうことを特徴とする薄型電池の
   製造方法。
2. （２）前記絶縁性の熱接着性樹脂は少なくとも２つの部
   材からなり、前記正負極端子板の周縁部に個々に前記樹
   脂を熱圧着した後、これらの樹脂同志を直接あるいは他
   の部材を介して熱圧着して密閉することを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の薄型電池の製造方法。