JP2000215879A - ポリマ―電解質電池 - Google Patents
ポリマ―電解質電池Info
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極の集電体または該集電体に接続したリー
ド体の外装体より外部に引き出した部分の腐食を防止
し、貯蔵特性の低下などを防止したポリマー電解質電池
を提供する。 【解決手段】 アルミニウム製の集電体の少なくとも一
方の面に正極合剤層を形成してなるシート状の正極、銅
製の集電体の少なくとも一方の面に負極合剤層を形成し
てなるシート状の負極およびポリマー電解質を有し、そ
れらを外装体で外装してなるポリマー電解質層におい
て、上記正極の集電体または該集電体に接続したアルミ
ニウム製のリード体および上記負極の集電体または該集
電体に接続した銅製のリード体の自由端側を外装体のシ
ール部分より外側に引き出し、それらの外装体のシール
部分より外側の部分をニッケルまたはニッケルメッキを
した銅、鉄もしくはステンレス鋼などの金属製の被覆材
で被覆して、それらが外気と接触しないようにする。
ド体の外装体より外部に引き出した部分の腐食を防止
し、貯蔵特性の低下などを防止したポリマー電解質電池
を提供する。 【解決手段】 アルミニウム製の集電体の少なくとも一
方の面に正極合剤層を形成してなるシート状の正極、銅
製の集電体の少なくとも一方の面に負極合剤層を形成し
てなるシート状の負極およびポリマー電解質を有し、そ
れらを外装体で外装してなるポリマー電解質層におい
て、上記正極の集電体または該集電体に接続したアルミ
ニウム製のリード体および上記負極の集電体または該集
電体に接続した銅製のリード体の自由端側を外装体のシ
ール部分より外側に引き出し、それらの外装体のシール
部分より外側の部分をニッケルまたはニッケルメッキを
した銅、鉄もしくはステンレス鋼などの金属製の被覆材
で被覆して、それらが外気と接触しないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電解質電
池に関し、さらに詳しくは、特に携帯用電子機器、電気
自動車、ロードレベリングなどの電源として使用するの
に適したポリマー電解質電池に関する。
池に関し、さらに詳しくは、特に携帯用電子機器、電気
自動車、ロードレベリングなどの電源として使用するの
に適したポリマー電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリマー電解質電池では、電解質をシー
ト状にすることができ、それによって、Ａ４版、Ｂ５版
などの大面積でしかも薄形の電池の作製が可能になり、
各種薄形製品への適用が可能になって、電池の使用範囲
が大きく広がっている。特にポリマー電解質を用いた電
池は、耐漏液性を含めた安全性、貯蔵性が優れており、
しかも薄く、フレキシブルなので、機器の形状に合わせ
た電池を設計できるという、今までの電池にない特徴を
持っている。
ト状にすることができ、それによって、Ａ４版、Ｂ５版
などの大面積でしかも薄形の電池の作製が可能になり、
各種薄形製品への適用が可能になって、電池の使用範囲
が大きく広がっている。特にポリマー電解質を用いた電
池は、耐漏液性を含めた安全性、貯蔵性が優れており、
しかも薄く、フレキシブルなので、機器の形状に合わせ
た電池を設計できるという、今までの電池にない特徴を
持っている。
【０００３】このポリマー電解質電池は、通常、アルミ
ニウムフィルムを芯材にし、内面側に接着層となる樹脂
フィルムを配置したラミネートフィルムを外装体に用
い、薄いシート状の電極とシート状のポリマー電解質層
とを積層したユニットセルを上記外装体で外装すること
によって、薄形電池に仕上げられる。
ニウムフィルムを芯材にし、内面側に接着層となる樹脂
フィルムを配置したラミネートフィルムを外装体に用
い、薄いシート状の電極とシート状のポリマー電解質層
とを積層したユニットセルを上記外装体で外装すること
によって、薄形電池に仕上げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このポリマー電解質電
池では、電極を薄形にするため、通常、金属箔を集電体
に用いていて、正極の集電体にはアルミニウム箔を用
い、負極の集電体には銅箔を用いている。そして、電池
の外部端子、つまり、電池使用機器との接続に使用する
正極端子や負極端子としては、電池使用機器との接続の
容易さなどから、通常、ニッケルの箔またはリボンが用
いられている。
池では、電極を薄形にするため、通常、金属箔を集電体
に用いていて、正極の集電体にはアルミニウム箔を用
い、負極の集電体には銅箔を用いている。そして、電池
の外部端子、つまり、電池使用機器との接続に使用する
正極端子や負極端子としては、電池使用機器との接続の
容易さなどから、通常、ニッケルの箔またはリボンが用
いられている。
【０００５】これら電極と外部端子との電気的接続は、
通常、正極作製時にアルミニウム箔の一部に正極合剤層
を形成せずにアルミニウム箔の露出部を残し、そこを外
部端子としての正極端子との接続部分にするか、または
上記アルミニウム箔の露出部にアルミニウム製のリード
体を超音波溶接などで接続し、そのアルミニウム製のリ
ード体の自由端側を外部端子としての正極端子との接続
部分にし、負極側では負極作製時に銅箔の一部に負極合
剤層を形成せずに銅箔の露出部を残し、そこを外部端子
としての負極端子との接続部分にするか、または上記銅
箔の露出部に接続した銅製のリード体の自由端側を外部
端子としての負極端子との接続部分にしている。
通常、正極作製時にアルミニウム箔の一部に正極合剤層
を形成せずにアルミニウム箔の露出部を残し、そこを外
部端子としての正極端子との接続部分にするか、または
上記アルミニウム箔の露出部にアルミニウム製のリード
体を超音波溶接などで接続し、そのアルミニウム製のリ
ード体の自由端側を外部端子としての正極端子との接続
部分にし、負極側では負極作製時に銅箔の一部に負極合
剤層を形成せずに銅箔の露出部を残し、そこを外部端子
としての負極端子との接続部分にするか、または上記銅
箔の露出部に接続した銅製のリード体の自由端側を外部
端子としての負極端子との接続部分にしている。
【０００６】しかしながら、正極側におけるアルミニウ
ムとニッケルとの溶接は、非常に難しく、通常、抵抗溶
接、超音波溶接などで溶接が行われているが、強度が低
く、しかもニッケルとアルミニウムとではその間に電解
液が介在するとアルミニウムの腐食が生じるという問題
があった。上記溶接による接続部分が電解液と接触しな
いようにするには、シール部分でアルミニウム箔やアル
ミニウム製のリード体とニッケル製の外部端子とを溶接
する方式があるが、狭い部分で溶接せねばならず、技術
的に難しいという問題があった。
ムとニッケルとの溶接は、非常に難しく、通常、抵抗溶
接、超音波溶接などで溶接が行われているが、強度が低
く、しかもニッケルとアルミニウムとではその間に電解
液が介在するとアルミニウムの腐食が生じるという問題
があった。上記溶接による接続部分が電解液と接触しな
いようにするには、シール部分でアルミニウム箔やアル
ミニウム製のリード体とニッケル製の外部端子とを溶接
する方式があるが、狭い部分で溶接せねばならず、技術
的に難しいという問題があった。
【０００７】そこで、外装材（アルミニウムラミネート
フィルム）のシール部分の外部に直接アルミニウム箔ま
たはアルミニウム製のリード体や銅箔または銅製のリー
ド体を引き出すことが考えられるが、その操作自体は容
易であるものの、これらの金属は、強度が低く、腐食さ
れやすく、しかも、それを直接電池使用機器に接続しよ
うとすると、充分な溶接強度が得られないという問題が
あり、電池使用機器との接続のためには、何らかの外部
端子を必要とした。
フィルム）のシール部分の外部に直接アルミニウム箔ま
たはアルミニウム製のリード体や銅箔または銅製のリー
ド体を引き出すことが考えられるが、その操作自体は容
易であるものの、これらの金属は、強度が低く、腐食さ
れやすく、しかも、それを直接電池使用機器に接続しよ
うとすると、充分な溶接強度が得られないという問題が
あり、電池使用機器との接続のためには、何らかの外部
端子を必要とした。
【０００８】従って、本発明は、上記のような従来技術
の問題点を解決し、電極の集電体として使用されている
アルミニウム箔や銅箔などを外装体のシール部分より外
部に引き出した場合に、それらの腐食を防止し、腐食に
基づく貯蔵特性の低下など、電池特性の低下を抑制し
て、信頼性の高いポリマー電解質電池を提供することを
目的とする。
の問題点を解決し、電極の集電体として使用されている
アルミニウム箔や銅箔などを外装体のシール部分より外
部に引き出した場合に、それらの腐食を防止し、腐食に
基づく貯蔵特性の低下など、電池特性の低下を抑制し
て、信頼性の高いポリマー電解質電池を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
製の集電体の少なくとも一方の面に正極合剤層を形成し
てなるシート状の正極、銅製の集電体の少なくとも一方
の面に負極合剤層を形成してなるシート状の負極および
ポリマー電解質を有し、それらを外装体で外装するポリ
マー電解質層において、上記正極のアルミニウム製の集
電体または該アルミニウム製の集電体に接続したアルミ
ニウム製のリード体および上記負極の銅製の集電体また
は該銅製の集電体に接続した銅製のリード体の自由端側
を外装体のシール部分より外側に引き出し、それらの外
装体のシール部分より外側の部分をニッケルまたはニッ
ケルメッキをした銅、鉄もしくはステンレス鋼などの金
属製の被覆材で被覆し、それらが外気と接触しないよう
にすることによって、上記課題を解決したものである。
製の集電体の少なくとも一方の面に正極合剤層を形成し
てなるシート状の正極、銅製の集電体の少なくとも一方
の面に負極合剤層を形成してなるシート状の負極および
ポリマー電解質を有し、それらを外装体で外装するポリ
マー電解質層において、上記正極のアルミニウム製の集
電体または該アルミニウム製の集電体に接続したアルミ
ニウム製のリード体および上記負極の銅製の集電体また
は該銅製の集電体に接続した銅製のリード体の自由端側
を外装体のシール部分より外側に引き出し、それらの外
装体のシール部分より外側の部分をニッケルまたはニッ
ケルメッキをした銅、鉄もしくはステンレス鋼などの金
属製の被覆材で被覆し、それらが外気と接触しないよう
にすることによって、上記課題を解決したものである。
【００１０】すなわち、上記の構成にすることにより、
アルミニウム製の集電体または該アルミニウム製の集電
体に接続したアルミニウム製のリード体や銅製の集電体
または該銅製の集電体に接続した銅製のリード体の腐食
が防止され、腐食に基づく電池性能の低下、例えば、貯
蔵特性の低下などが防止される。また、上記被覆材によ
り正極のアルミニウム製の集電体または該アルミニウム
製の集電体に接続したアルミニウム製のリード体や負極
の銅製の集電体または該銅製の集電体に接続した銅製の
リード体の外装体のシール部分より外側の部分が保護さ
れるので、それらの強度不足による切断、破損などが防
止される。さらに、上記被覆材の自由端側を延長するこ
とにより、外部端子として使用することができるし、ま
た、該被覆材に外部端子を接続することにより、電池使
用機器との接続が容易になる。
アルミニウム製の集電体または該アルミニウム製の集電
体に接続したアルミニウム製のリード体や銅製の集電体
または該銅製の集電体に接続した銅製のリード体の腐食
が防止され、腐食に基づく電池性能の低下、例えば、貯
蔵特性の低下などが防止される。また、上記被覆材によ
り正極のアルミニウム製の集電体または該アルミニウム
製の集電体に接続したアルミニウム製のリード体や負極
の銅製の集電体または該銅製の集電体に接続した銅製の
リード体の外装体のシール部分より外側の部分が保護さ
れるので、それらの強度不足による切断、破損などが防
止される。さらに、上記被覆材の自由端側を延長するこ
とにより、外部端子として使用することができるし、ま
た、該被覆材に外部端子を接続することにより、電池使
用機器との接続が容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明において、正極の集電体と
してはアルミニウム製の箔、パンチドメタル、網、エキ
スパンドメタルなどが用い得るが、特にアルミニウム箔
が適している。この正極の集電体は、正極の厚みを薄く
する関係上、厚みが２０μｍ以下のものが好ましい。た
だし、あまりにも薄すぎると、正極の作製にあたって、
正極合剤含有ペーストを塗布した際に皺が発生したり、
引っ張りにより破れが生じるおそれがあるので、その厚
みは上記のように２０μｍ以下で１０μｍ以上が好まし
い。
してはアルミニウム製の箔、パンチドメタル、網、エキ
スパンドメタルなどが用い得るが、特にアルミニウム箔
が適している。この正極の集電体は、正極の厚みを薄く
する関係上、厚みが２０μｍ以下のものが好ましい。た
だし、あまりにも薄すぎると、正極の作製にあたって、
正極合剤含有ペーストを塗布した際に皺が発生したり、
引っ張りにより破れが生じるおそれがあるので、その厚
みは上記のように２０μｍ以下で１０μｍ以上が好まし
い。
【００１２】また、アルミニウム製のリード体を用いる
場合は、このアルミニウム製のリード体の厚さは、４０
〜１００μｍが好ましい。このようなリード体は、特に
正極の集電体が薄く、強度面で直接外装体の外部に引き
出すのに好ましくない場合に、用いることが好ましい。
場合は、このアルミニウム製のリード体の厚さは、４０
〜１００μｍが好ましい。このようなリード体は、特に
正極の集電体が薄く、強度面で直接外装体の外部に引き
出すのに好ましくない場合に、用いることが好ましい。
【００１３】また、負極の集電体としては、銅製の箔、
パンチドメタル、網、エキスパンドメタルなどを用い得
るが、特に銅箔が適しており、この負極の集電体の厚み
としては、負極の厚みを薄くする関係上、５〜２０μｍ
が適している。すなわち、集電体があまりにも薄すぎる
と、負極の作製にあたって、負極合剤含有ペーストを塗
布した際に皺が発生したり、引っ張りによる破れが生じ
るおそれがあり、また、厚くなりすぎると、負極の厚み
が大きくなるので、負極の集電体の厚みとしては上記の
ように５〜２０μｍが好ましい。
パンチドメタル、網、エキスパンドメタルなどを用い得
るが、特に銅箔が適しており、この負極の集電体の厚み
としては、負極の厚みを薄くする関係上、５〜２０μｍ
が適している。すなわち、集電体があまりにも薄すぎる
と、負極の作製にあたって、負極合剤含有ペーストを塗
布した際に皺が発生したり、引っ張りによる破れが生じ
るおそれがあり、また、厚くなりすぎると、負極の厚み
が大きくなるので、負極の集電体の厚みとしては上記の
ように５〜２０μｍが好ましい。
【００１４】また、銅製のリード体を用いる場合、この
銅製のリード体の厚さは、４０〜１００μｍが好まし
い。
銅製のリード体の厚さは、４０〜１００μｍが好まし
い。
【００１５】被覆材は、ニッケルまたはニッケルメッキ
をした鉄、銅、ステンレス鋼などの金属で構成され、そ
の形態としては、箔やリボンなどが好ましく、その厚み
は３０〜１００μｍが好ましい。被覆材に上記のような
金属を用いるのは、それらを正極端子や負極端子などの
外部端子としてそのまま用いるときに電池使用機器との
接続が容易であるという理由やそれらにニッケルまたは
ニッケルメッキをした鉄、銅、ステンレス鋼などの金属
で構成される外部端子を溶接するときに溶接しやすいと
いう理由などによるものであり、また、被覆材の厚みが
３０〜１００μｍであることが好ましいとするのは、被
覆材の厚みを３０μｍ以上にすることによって、集電体
やリード体との溶接時の切断の防止、引っ張り、折り曲
げによる断裂の防止を図ることができ、また、厚みを１
００μｍ以下にすることによって、重量の増加やエネル
ギー密度の低下を防止できるからである。
をした鉄、銅、ステンレス鋼などの金属で構成され、そ
の形態としては、箔やリボンなどが好ましく、その厚み
は３０〜１００μｍが好ましい。被覆材に上記のような
金属を用いるのは、それらを正極端子や負極端子などの
外部端子としてそのまま用いるときに電池使用機器との
接続が容易であるという理由やそれらにニッケルまたは
ニッケルメッキをした鉄、銅、ステンレス鋼などの金属
で構成される外部端子を溶接するときに溶接しやすいと
いう理由などによるものであり、また、被覆材の厚みが
３０〜１００μｍであることが好ましいとするのは、被
覆材の厚みを３０μｍ以上にすることによって、集電体
やリード体との溶接時の切断の防止、引っ張り、折り曲
げによる断裂の防止を図ることができ、また、厚みを１
００μｍ以下にすることによって、重量の増加やエネル
ギー密度の低下を防止できるからである。
【００１６】集電体またはリード体の外装体のシール部
分より外側の部分を被覆材で被覆する方法としては、特
に限定されることなく各種の方法を採り得るが、例え
ば、被覆材を袋状にして上記集電体またはリード体の外
装体のシール部分より外側の部分（露出部分）にかぶせ
たり、被覆材をシート状にして上記露出部分を上下から
挟み込み（コ字状の状態に挟み込む）、上記露出部分が
外気と接触しないようにするため、開放している周縁部
などを溶接または接着などによってシールすればよい。
ただし、被覆方法は上記例示の方法に限られることはな
い。
分より外側の部分を被覆材で被覆する方法としては、特
に限定されることなく各種の方法を採り得るが、例え
ば、被覆材を袋状にして上記集電体またはリード体の外
装体のシール部分より外側の部分（露出部分）にかぶせ
たり、被覆材をシート状にして上記露出部分を上下から
挟み込み（コ字状の状態に挟み込む）、上記露出部分が
外気と接触しないようにするため、開放している周縁部
などを溶接または接着などによってシールすればよい。
ただし、被覆方法は上記例示の方法に限られることはな
い。
【００１７】この被覆材と正極のアルミニウム製の集電
体または該集電体に接続したアルミニウム製のリード体
や負極の銅製の集電体または該集電体に接続した銅製の
リード体との接続方法としては、例えば、抵抗溶接、超
音波溶接、レーザー溶接、ハンダ、カシメ、導電性接着
剤による方法など、各種の方法を採用することができる
が、特に溶接が適している。
体または該集電体に接続したアルミニウム製のリード体
や負極の銅製の集電体または該集電体に接続した銅製の
リード体との接続方法としては、例えば、抵抗溶接、超
音波溶接、レーザー溶接、ハンダ、カシメ、導電性接着
剤による方法など、各種の方法を採用することができる
が、特に溶接が適している。
【００１８】外装体としては、例えば、ポリエステルフ
ィルムまたはナイロン−アルミニウムフィルム−変性ポ
リオレフィンフィルムからなる三層構造のラミネートフ
ィルムなどが用いられ、その変性ポリオレフィンフィル
ムが接着層となるものである。この外装体のシール部分
の幅は、広いほど強度面からは有利であるが、外装体の
シール部分の幅を広くすると、外装体が大きくなり、電
池の体積や重量が増加して、小型化への妨げとなり、外
装体の大きさを変えずにシール部分の幅を広くすると、
それにあわせて電極を小さくしなければならず、高容量
化への妨げとなるので、シール部分の幅は２〜１０ｍｍ
程度が好ましい。
ィルムまたはナイロン−アルミニウムフィルム−変性ポ
リオレフィンフィルムからなる三層構造のラミネートフ
ィルムなどが用いられ、その変性ポリオレフィンフィル
ムが接着層となるものである。この外装体のシール部分
の幅は、広いほど強度面からは有利であるが、外装体の
シール部分の幅を広くすると、外装体が大きくなり、電
池の体積や重量が増加して、小型化への妨げとなり、外
装体の大きさを変えずにシール部分の幅を広くすると、
それにあわせて電極を小さくしなければならず、高容量
化への妨げとなるので、シール部分の幅は２〜１０ｍｍ
程度が好ましい。
【００１９】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。なお、以下の実施例などにおい
て共通部分である正極、負極およびポリマー電解質層に
ついては、実施例などの説明に先立って、その作製方法
を説明しておく。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。なお、以下の実施例などにおい
て共通部分である正極、負極およびポリマー電解質層に
ついては、実施例などの説明に先立って、その作製方法
を説明しておく。
【００２０】正極の作製：正極活物質であるＬｉＣｏＯ
2 ５０重量部、電導助剤であるアセチレンブラック１０
重量部、バインダーであるポリフッ化ビニリデン１０重
量部を均一になるように混合し、さらに電解液４０重量
部を加えて混合し、正極合剤含有ペーストを調製した。
上記電解液はプロピレンカーボネートとエチレンカーボ
ネートとの体積比１：１の混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１．
２２モル／リットル溶解させたものである。そして、上
記のように調製した正極合剤含有ペーストを集電体とな
る厚さ２０μｍのアルミニウム箔の一方の面に塗布し、
加熱してゲル化させることによりアルミニウム箔上にゲ
ル状の正極合剤層を形成して、シート状の正極を作製し
た。ただし、上記正極の作製にあたっては、アルミニウ
ム箔の一部に正極合剤含有ペーストを塗布せずにアルミ
ニウム箔の露出部を残し、その露出部の自由端側を外装
体のシール部分より外部に引き出す部分とした。
2 ５０重量部、電導助剤であるアセチレンブラック１０
重量部、バインダーであるポリフッ化ビニリデン１０重
量部を均一になるように混合し、さらに電解液４０重量
部を加えて混合し、正極合剤含有ペーストを調製した。
上記電解液はプロピレンカーボネートとエチレンカーボ
ネートとの体積比１：１の混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１．
２２モル／リットル溶解させたものである。そして、上
記のように調製した正極合剤含有ペーストを集電体とな
る厚さ２０μｍのアルミニウム箔の一方の面に塗布し、
加熱してゲル化させることによりアルミニウム箔上にゲ
ル状の正極合剤層を形成して、シート状の正極を作製し
た。ただし、上記正極の作製にあたっては、アルミニウ
ム箔の一部に正極合剤含有ペーストを塗布せずにアルミ
ニウム箔の露出部を残し、その露出部の自由端側を外装
体のシール部分より外部に引き出す部分とした。
【００２１】負極の作製：負極活物質である黒鉛４０重
量部とポリフッ化ビニリデン５重量部と上記正極に用い
たものと同様の電解液５５重量部を混合して、負極合剤
含有ペーストを調製し、この負極合剤含有ペーストを集
電体となる厚さ２０μｍの銅箔の一方の面に塗布し、加
熱してゲル化させることにより銅箔上にゲル状の負極合
剤層を形成して、シート状の負極を作製した。ただし、
上記負極の作製にあたっても、銅箔の一部に負極合剤含
有ペーストを塗布せずに、銅箔の露出部を残し、その露
出部の自由端側を外装体のシール部分より外部に引き出
す部分とした。
量部とポリフッ化ビニリデン５重量部と上記正極に用い
たものと同様の電解液５５重量部を混合して、負極合剤
含有ペーストを調製し、この負極合剤含有ペーストを集
電体となる厚さ２０μｍの銅箔の一方の面に塗布し、加
熱してゲル化させることにより銅箔上にゲル状の負極合
剤層を形成して、シート状の負極を作製した。ただし、
上記負極の作製にあたっても、銅箔の一部に負極合剤含
有ペーストを塗布せずに、銅箔の露出部を残し、その露
出部の自由端側を外装体のシール部分より外部に引き出
す部分とした。
【００２２】ポリマー電解質層の作製：厚さ７０μｍの
ポリオレフィン不織布を支持体とし、この不織布に３種
類のアクリル系モノマー混合物１５重量部とその重合開
始剤である過酸化ベンゾイル０．７５重量部と前記同様
の電解液８５重量部とを混合した溶液を含浸させ、加熱
してモノマーを重合させるとともに全体をゲル化して、
シート状のゲル状ポリマー電解質層を作製した。上記ア
クリル系モノマー混合物は２−エトキシエチルアクリレ
ートとトリエチレングリコールジメタクリレートとエチ
レングリコールエチルカーボネートメタクリレートとを
重量比５０：１３：３３の割合で混合したものである。
ポリオレフィン不織布を支持体とし、この不織布に３種
類のアクリル系モノマー混合物１５重量部とその重合開
始剤である過酸化ベンゾイル０．７５重量部と前記同様
の電解液８５重量部とを混合した溶液を含浸させ、加熱
してモノマーを重合させるとともに全体をゲル化して、
シート状のゲル状ポリマー電解質層を作製した。上記ア
クリル系モノマー混合物は２−エトキシエチルアクリレ
ートとトリエチレングリコールジメタクリレートとエチ
レングリコールエチルカーボネートメタクリレートとを
重量比５０：１３：３３の割合で混合したものである。
【００２３】このポリマー電解質層を上記正極と負極と
の間に配置し、圧着してユニットセルを構成し、該ユニ
ットセルを外装する外装体としてポリエステルフィルム
−アルミニウムフィルム−変性ポリオレフィンフィルム
からなる三層構造のラミネートフィルムを準備した。
の間に配置し、圧着してユニットセルを構成し、該ユニ
ットセルを外装する外装体としてポリエステルフィルム
−アルミニウムフィルム−変性ポリオレフィンフィルム
からなる三層構造のラミネートフィルムを準備した。
【００２４】実施例１ 正極の集電体であるアルミニウム箔、負極の集電体であ
る銅箔と接続する被覆材として、それぞれ厚さ４０μｍ
のニッケルリボンを準備し、ユニットセルを外装体で外
装した際に正極のアルミニウム箔の外装体のシール部分
より外側に引き出した部分を上記ニッケルリボンからな
る被覆材で被覆し、超音波溶接機により溶接時間７５ｍ
ｓｅｃ、圧力２ｋｇ／ｃｍ、アンプリチュード６０％の
条件下で超音波溶接し、かつ負極の集電体である銅箔の
外装体のシール部分より外側に引き出した部分を上記ニ
ッケルリボンからなる被覆材で被覆し、超音波溶接機に
より溶接時間１２０ｍｓｅｃ、圧力２ｋｇ／ｃｍ、アン
プリチュード６０％の条件下で超音波溶接した。溶接
は、正極側、負極側とも、アルミニウム箔や銅箔の外装
体のシール部分より外側の部分と被覆材との重ね合せ部
分を全面溶接することによって行なった。また、外装体
のシール部分の幅は４ｍｍであった。
る銅箔と接続する被覆材として、それぞれ厚さ４０μｍ
のニッケルリボンを準備し、ユニットセルを外装体で外
装した際に正極のアルミニウム箔の外装体のシール部分
より外側に引き出した部分を上記ニッケルリボンからな
る被覆材で被覆し、超音波溶接機により溶接時間７５ｍ
ｓｅｃ、圧力２ｋｇ／ｃｍ、アンプリチュード６０％の
条件下で超音波溶接し、かつ負極の集電体である銅箔の
外装体のシール部分より外側に引き出した部分を上記ニ
ッケルリボンからなる被覆材で被覆し、超音波溶接機に
より溶接時間１２０ｍｓｅｃ、圧力２ｋｇ／ｃｍ、アン
プリチュード６０％の条件下で超音波溶接した。溶接
は、正極側、負極側とも、アルミニウム箔や銅箔の外装
体のシール部分より外側の部分と被覆材との重ね合せ部
分を全面溶接することによって行なった。また、外装体
のシール部分の幅は４ｍｍであった。
【００２５】上記電池の概略構造を図１および図２に参
照しつつ説明すると、シート状の正極１とシート状の負
極２との間にシート状のポリマー電解質層３が配置して
ユニットセルが構成され、そのユニットセルをラミネー
トフィルムからなる外装体４で外装している。そして、
正極１の集電体１ａとして使用されているアルミニウム
箔の自由端側が上記外装体４のシール部分より外部に引
き出され、そのアルミニウム箔からなる集電体１ａを被
覆材５で被覆しており、この被覆材５に正極端子を兼ね
させ、その自由端側の端部を使用機器の接続に使用でき
るようにしている。また、負極２の集電体２ａとして使
用されている銅箔の自由端側が外装体のシール部分より
外部に引き出され、その銅箔からなる集電体２ａを被覆
材６で被覆しており、この被覆材６に負極端子を兼ねさ
せ、その自由端側の端部を使用機器の接続に使用できる
ようにしている。
照しつつ説明すると、シート状の正極１とシート状の負
極２との間にシート状のポリマー電解質層３が配置して
ユニットセルが構成され、そのユニットセルをラミネー
トフィルムからなる外装体４で外装している。そして、
正極１の集電体１ａとして使用されているアルミニウム
箔の自由端側が上記外装体４のシール部分より外部に引
き出され、そのアルミニウム箔からなる集電体１ａを被
覆材５で被覆しており、この被覆材５に正極端子を兼ね
させ、その自由端側の端部を使用機器の接続に使用でき
るようにしている。また、負極２の集電体２ａとして使
用されている銅箔の自由端側が外装体のシール部分より
外部に引き出され、その銅箔からなる集電体２ａを被覆
材６で被覆しており、この被覆材６に負極端子を兼ねさ
せ、その自由端側の端部を使用機器の接続に使用できる
ようにしている。
【００２６】図２は上記電池の正極１の集電体１ａの外
装体４のシール部分より外部に引き出された部分および
その近傍を示すものである、この図２に示すように、外
装体４は２枚用いられて、そのシールは外装体４として
用いられているラミネートフィルムの変性ポリオレフィ
ンシートの熱融着によって行なわれ、正極１の集電体１
ａは前記のようにアルミニウム箔からなり、正極１はこ
のアルミニウム箔からなる集電体１ａの一方の面にゲル
状の正極合剤層１ｂを形成することによって作製されて
いる。また、負極２の集電体２ａは前記のように銅箔か
らなり、負極２はこの銅箔からなる集電体２ａの一方の
面にゲル状の負極合剤層２ｂを形成することによって作
製されている。
装体４のシール部分より外部に引き出された部分および
その近傍を示すものである、この図２に示すように、外
装体４は２枚用いられて、そのシールは外装体４として
用いられているラミネートフィルムの変性ポリオレフィ
ンシートの熱融着によって行なわれ、正極１の集電体１
ａは前記のようにアルミニウム箔からなり、正極１はこ
のアルミニウム箔からなる集電体１ａの一方の面にゲル
状の正極合剤層１ｂを形成することによって作製されて
いる。また、負極２の集電体２ａは前記のように銅箔か
らなり、負極２はこの銅箔からなる集電体２ａの一方の
面にゲル状の負極合剤層２ｂを形成することによって作
製されている。
【００２７】そして、正極１のアルミニウム箔からなる
集電体１ａの外装体４のシール部分４ａより外部に引き
出された部分を被覆材５が被覆している。また、この図
２には図示していないが、負極２の銅箔からなる集電体
２ａの外装体４のシール部分４ａより外部に引き出され
た部分には被覆材６が被覆している。なお、図１や図２
は模式的に図示したものであり、各構成部分の寸法比は
必ずしも正確ではない。
集電体１ａの外装体４のシール部分４ａより外部に引き
出された部分を被覆材５が被覆している。また、この図
２には図示していないが、負極２の銅箔からなる集電体
２ａの外装体４のシール部分４ａより外部に引き出され
た部分には被覆材６が被覆している。なお、図１や図２
は模式的に図示したものであり、各構成部分の寸法比は
必ずしも正確ではない。
【００２８】比較例１ 正極の集電体として使用されているアルミニウム箔の外
装体のシール部分より外部に引き出された部分を被覆材
で被覆することなく、かつ負極の集電体として使用され
ている銅箔の外装体のシール部分より外部に引き出され
た部分を被覆材で被覆しなかった以外は、実施例１と同
様にポリマー電解質電池を作製した。
装体のシール部分より外部に引き出された部分を被覆材
で被覆することなく、かつ負極の集電体として使用され
ている銅箔の外装体のシール部分より外部に引き出され
た部分を被覆材で被覆しなかった以外は、実施例１と同
様にポリマー電解質電池を作製した。
【００２９】つぎに、上記実施例１および比較例１の電
池について内部抵抗および負荷特性を測定した。その結
果を表１に示す。上記内部抵抗はいわゆる初度（製造直
後）の電池と６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中に２０
日間貯蔵した後の電池について測定し、その測定にあた
ってはＬＣＲメータを用い、１ｋＨｚの交流法で測定し
た。また、負荷特性は、初度の電池について、４．２
Ｖ、０．２Ｃの定電流定電圧で８時間充電し、電流密度
１Ｃと０．２Ｃでそれぞれ２．７５Ｖまで放電して放電
容量を測定し、電流密度１Ｃで放電したときの放電容量
を電流密度０．２Ｃで放電したときの放電容量で除した
比率（百分率）〔（１Ｃでの放電容量／０．２Ｃでの放
電容量）×１００〕で求めて評価した。ただし、表１に
はこれを簡略化して「負荷特性（１Ｃ／０．２Ｃ）」と
いう項目で示す。
池について内部抵抗および負荷特性を測定した。その結
果を表１に示す。上記内部抵抗はいわゆる初度（製造直
後）の電池と６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中に２０
日間貯蔵した後の電池について測定し、その測定にあた
ってはＬＣＲメータを用い、１ｋＨｚの交流法で測定し
た。また、負荷特性は、初度の電池について、４．２
Ｖ、０．２Ｃの定電流定電圧で８時間充電し、電流密度
１Ｃと０．２Ｃでそれぞれ２．７５Ｖまで放電して放電
容量を測定し、電流密度１Ｃで放電したときの放電容量
を電流密度０．２Ｃで放電したときの放電容量で除した
比率（百分率）〔（１Ｃでの放電容量／０．２Ｃでの放
電容量）×１００〕で求めて評価した。ただし、表１に
はこれを簡略化して「負荷特性（１Ｃ／０．２Ｃ）」と
いう項目で示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１に示すように、実施例１の電池は、比
較例１の電池に比べて、貯蔵による内部抵抗の増加が少
なく、貯蔵特性が良好であることがわかる。
較例１の電池に比べて、貯蔵による内部抵抗の増加が少
なく、貯蔵特性が良好であることがわかる。
【００３２】これに対して、比較例１の電池は、貯蔵に
よる内部抵抗の増加が大きく、負荷特性をはじめ各種電
池性能の低下を招くことになる。このように、比較例１
の電池の貯蔵による内部抵抗の増加が大きくなったの
は、電極の集電体として使用されているアルミニウム箔
や銅箔、特にアルミニウム箔の腐食が大きかったことに
よるものと考えられる。
よる内部抵抗の増加が大きく、負荷特性をはじめ各種電
池性能の低下を招くことになる。このように、比較例１
の電池の貯蔵による内部抵抗の増加が大きくなったの
は、電極の集電体として使用されているアルミニウム箔
や銅箔、特にアルミニウム箔の腐食が大きかったことに
よるものと考えられる。
【００３３】なお、上記実施例では、１個のユニットセ
ルを外装して電池に仕上げた場合を示したが、それに代
えて複数個のユニットセルを積層したユニットセル積層
体を外装して電池に仕上げてもよい。
ルを外装して電池に仕上げた場合を示したが、それに代
えて複数個のユニットセルを積層したユニットセル積層
体を外装して電池に仕上げてもよい。
【００３４】また、ポリマー電解質のゲル化に際して
も、上記実施例で示した以外に、例えば、ラジカル重合
型の不飽和ポリエステル、または、ラジカル重合型のア
クリル系エポキシアクリレート、ウレタンアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート、アルキッドアクリレー
ト、シリコンアクリレートなどの光硬化性樹脂を紫外線
あるいは電子線を用いてゲル化させるものであってもよ
い。また、ポリマー電解質層の作製も正極や負極などの
電極をゲル状でない通常の状態に作製し、その周囲を不
織布などの支持体で包囲し、それにゲル化成分を含有す
る電解液を含浸させてゲル化させることによってゲル状
ポリマー電解質にしてもよい。
も、上記実施例で示した以外に、例えば、ラジカル重合
型の不飽和ポリエステル、または、ラジカル重合型のア
クリル系エポキシアクリレート、ウレタンアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート、アルキッドアクリレー
ト、シリコンアクリレートなどの光硬化性樹脂を紫外線
あるいは電子線を用いてゲル化させるものであってもよ
い。また、ポリマー電解質層の作製も正極や負極などの
電極をゲル状でない通常の状態に作製し、その周囲を不
織布などの支持体で包囲し、それにゲル化成分を含有す
る電解液を含浸させてゲル化させることによってゲル状
ポリマー電解質にしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、貯蔵
による内部抵抗の増加が少ないなど、貯蔵特性が優れた
電池性能の信頼性が高いポリマー電解質電池を提供する
ことができた。
による内部抵抗の増加が少ないなど、貯蔵特性が優れた
電池性能の信頼性が高いポリマー電解質電池を提供する
ことができた。
【図１】本発明に係るポリマー電解質電池の一例を模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
１ 正極 １ａ 集電体 １ｂ 正極合剤層 ２ 負極 ２ａ 集電体 ２ｂ 負極合剤層 ３ ポリマー電解質層 ４ 外装体 ４ａ シール部分 ５ 被覆材 ６ 被覆材
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム製の集電体の少なくとも一
方の面に正極合剤層を形成してなるシート状の正極、銅
製の集電体の少なくとも一方の面に負極合剤層を形成し
てなるシート状の負極およびポリマー電解質を有し、そ
れらを外装体で外装するポリマー電解質電池において、
上記正極のアルミニウム製の集電体または該アルミニウ
ム製の集電体に接続したアルミニウム製のリード体およ
び負極の銅製の集電体または該銅製の集電体に接続した
銅製のリード体の外装体のシール部分より外側の部分を
ニッケルまたはニッケルをメッキした銅、鉄もしくはス
テンレス鋼などの金属製の被覆材で被覆し、上記アルミ
ニウム製の集電体または該アルミニウム製の集電体に接
続したアルミニウム製のリード体および銅製の集電体ま
たは該銅製の集電体に接続した銅製のリード体の外装体
のシール部分より外側の部分が外気と接触しないように
したことを特徴とするポリマー電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016698A JP2000215879A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | ポリマ―電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016698A JP2000215879A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | ポリマ―電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000215879A true JP2000215879A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11923523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11016698A Withdrawn JP2000215879A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | ポリマ―電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000215879A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001216952A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-08-10 | Seiko Instruments Inc | 非水電解質電池および電気二重層キャパシタ |
| JP2005339931A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | 電池，組電池および異種金属間接続継ぎ手 |
| US7008720B2 (en) * | 2002-04-11 | 2006-03-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Battery having a terminal lead surface covering layer and related method |
| WO2010073827A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | 昭和電工株式会社 | 正極タブリード及び負極タブリード並びに電池 |
| US20100273033A1 (en) * | 2009-04-27 | 2010-10-28 | Masato Fujikawa | Secondary battery |
| KR101192092B1 (ko) * | 2009-12-07 | 2012-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 적층형 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이온 이차전지 |
| JP2013033665A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Gs Yuasa Corp | 電池 |
| WO2013002607A3 (ko) * | 2011-06-30 | 2013-03-14 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 전극단자 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
| EP2413414A3 (de) * | 2010-07-27 | 2013-03-20 | ads-tec GmbH | Pouchzelle mit Ableitern |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP11016698A patent/JP2000215879A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001216952A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-08-10 | Seiko Instruments Inc | 非水電解質電池および電気二重層キャパシタ |
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| US9070919B2 (en) | 2008-12-22 | 2015-06-30 | Showa Denko Packaging Co., Ltd. | Positive electrode tab lead, negative electrode tab lead, and battery |
| JP2010170979A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-08-05 | Showa Denko Kk | 正極タブリード及び負極タブリード並びに電池 |
| WO2010073827A1 (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | 昭和電工株式会社 | 正極タブリード及び負極タブリード並びに電池 |
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| KR101192092B1 (ko) * | 2009-12-07 | 2012-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 적층형 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이온 이차전지 |
| EP2413414A3 (de) * | 2010-07-27 | 2013-03-20 | ads-tec GmbH | Pouchzelle mit Ableitern |
| CN103125035B (zh) * | 2011-06-30 | 2016-01-27 | 株式会社Lg化学 | 用于二次电池的电极端子以及包括该电极端子的二次电池 |
| CN103125035A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-05-29 | 株式会社Lg化学 | 用于二次电池的电极端子以及包括该电极端子的二次电池 |
| JP2014510998A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-05-01 | エルジー ケム． エルティーディ． | 二次電池用電極端子およびこれを含むリチウム二次電池 |
| WO2013002607A3 (ko) * | 2011-06-30 | 2013-03-14 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 전극단자 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
| JP2013033665A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Gs Yuasa Corp | 電池 |
| US9466841B2 (en) | 2011-08-02 | 2016-10-11 | Gs Yuasa International Ltd. | Battery |
| US9966577B2 (en) | 2011-08-02 | 2018-05-08 | Gs Yuasa International Ltd. | Battery |
| US10770695B2 (en) | 2011-08-02 | 2020-09-08 | Gs Yuasa International Ltd. | Battery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |