JP2000294202A

JP2000294202A - 薄型電池

Info

Publication number: JP2000294202A
Application number: JP11096482A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Kurisu; 俊治栗栖
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】機械的強度に優れる金属製容器を外装材とし
て用いつつ薄型化を図ることが可能な薄型電池を提供す
ることを目的とする。【解決手段】箱形の金属製容器１と、前記容器１内に
収納される発電要素と、前記容器の開口部に配置される
金属製蓋体７とを具備した薄型電池において、前記容器
１は、底面の投影面積が各側面の投影面積に比べて大き
い構造を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器を改良した薄
型電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話や携帯パーソナルコンピ
ュータ等の携帯情報機器の普及が進み、二次電池の軽量
化及び薄形化が要望されている。

【０００３】二次電池の一例であるリチウムイオン二次
電池は、金属製容器と、前記容器内に収納され、リチウ
ムイオンを吸蔵・放出する活物質を含む正負極の間にセ
パレータが介在された構造の電極群と、前記容器内に収
容される非水電解液とを備える。図７に示すように、前
記容器２１としては、有底矩形筒状をなすものが知られ
ている。かかる容器は、例えば、アルミニウム合金から
形成されている。

【０００４】このような容器を用いるリチウムイオン二
次電池において薄型化を図るには、容器の長手方向と直
交する幅を薄くする必要がある。前記容器は絞り加工に
より形成されるため、長手方向と直交する幅を例えば５
ｍｍ以下に薄くしようとすると、絞り加工の際に容器に
亀裂が入るという問題点を生じる。

【０００５】また、樹脂層及び金属層からなる多層構造
のラミネートフィルム内に発電要素が収納された薄型二
次電池が知られている。このような二次電池によれば、
電池の厚さを５ｍｍ以下にすることが可能である。しか
しながら、この薄型二次電池は、例えば過充電などによ
り発電要素からガスが発生した際にラミネートフィルム
が膨らんで形状が変形し、電子機器を破損したり、電子
機器に入らなくなる等の不都合を招いたり、形状再現性
や安定性の低さから製造時の扱いが難しいという問題点
を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強度
に優れる金属製容器を外装材として用いつつ薄型化を図
ることが可能な薄型電池を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、箱形の金属製
容器と、前記容器内に収納される発電要素と、前記容器
の開口部に配置される金属製蓋体とを具備した薄型電池
において、前記容器は、底面の投影面積が各側面の投影
面積に比べて大きい構造を有することを特徴とする薄型
電池である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る第１の薄型電池（例
えば、薄型リチウムイオン二次電池）を図１〜図２を参
照して説明する。

【０００９】図１は本発明に係る薄型電池の一例を示す
斜視図、図２は図１の薄型電池のＡ−Ａ線に沿う断面図
である。

【００１０】各側面の投影面積に比べて底面の投影面積
が大きい箱形構造を有する金属製容器１は、開口端が外
方に折り曲げられ、折り曲げ部２を有する。電極群３
は、正極４及び負極５をその間にセパレータ６を介して
渦巻き状に捲回した後、扁平形状につぶすことにより作
製される。なお、電極群を正極と負極の間にセパレータ
が介在された短冊形の電極ユニットを複数積層すること
により作製しても良い。前記電極群３は、前記容器１内
に積層方向が前記容器１の長手方向と平行になるように
収納されている。非水電解液は、前記容器１内に収容さ
れている。矩形の開口部を２つ有する金属製矩形板から
なる蓋体７は、前記容器１の折り曲げ部２に溶接または
耐非水電解液性及び温度等の耐環境性を有する接着剤で
固定されている。角柱状の正極端子８は、前記蓋体７の
一方の開口部に上下端面が前記蓋体７から突出した状態
でハーメティックシール９により固定されている。角柱
状の負極端子１０は、前記蓋体７の他方の開口部に上下
端面が前記蓋体７から突出した状態でハーメティックシ
ール１１により固定されている。なお、前記正極４と前
記正極端子８は、図示しないリードにより電気的に接続
されている。また、前記負極５と前記負極端子１０は、
図示しないリードにより電気的に接続されている。

【００１１】以下、容器１、正極４、負極５、セパレー
タ６及び非水電解液について説明する。

【００１２】１）容器１この容器１は、箱形で、底面の投影面積が各側面の投影
面積に比べて大きく、かつ開口端が外方に折り曲げられ
ている。

【００１３】前記容器１は、金属製である。かかる金属
は、強度、形状再現性・安定性、腐食性及び耐溶剤性に
着目して選択すればよいが、例えば、鉄、ステンレス、
チタン、アルミニウム、アルミニウム合金、表面にニッ
ケルメッキが施された鉄、クラッドメタル等を挙げるこ
とができる。軽量性、加工性及び経済性を考慮すると、
中でもアルミニウムもしくはアルミニウム合金が好まし
い。

【００１４】前記容器１の厚さは、０．２〜０．５ｍｍ
の範囲にすることが望ましい。

【００１５】前記折り曲げ部２の幅は、体積エネルギー
密度の点から密封性を確保できる範囲内でできるだけ狭
くすることが望ましく、１ｍｍ以下程度にすると良い。

【００１６】２）正極４この正極４は、リチウムイオンを吸蔵・放出する活物質
を含むものである。

【００１７】前記正極４は、例えば、リチウムイオンを
吸蔵・放出する活物質、導電剤及び結着剤を有機溶媒の
存在下で混練することによりペーストを調製し、前記ペ
ーストを集電体に塗布し、乾燥した後、プレスを施すこ
とにより作製される。

【００１８】前記正極活物質としては、種々の酸化物
（例えばＬｉＭｎ₂Ｏ₄などのリチウムマンガン複合酸
化物、二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ₂などのリチ
ウム含有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ₂などのリ
チウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバ
ルト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムな
ど）や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二
硫化モリブテンなど）等を挙げることができる。前記正
極活物質は、単独で使用しても、あるいは２種以上を混
合しても良い。中でも、リチウムマンガン複合酸化物、
リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケル酸
化物を用いるのが好ましい。

【００１９】前記導電剤としては、例えば、カーボンブ
ラック等を挙げることができる。

【００２０】前記結着剤としては、例えば、ポリビニリ
デンフロライド（ＰＶｄＦ）等を挙げることができる。

【００２１】前記有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチ
ル２−ピロリドン（ＮＷＰ）等を挙げることができる。

【００２２】前記集電体としては、例えば、アルミニウ
ム箔のような金属箔を用いることができる。

【００２３】３）負極５この負極５は、リチウムイオンを吸蔵・放出する活物質
を含むものである。

【００２４】前記負極５は、例えば、リチウムイオンを
吸蔵・放出する活物質、導電剤及び結着剤を有機溶媒の
存在下で混練することによりペーストを調製し、前記ペ
ーストを集電体に塗布し、乾燥した後、プレスを施すこ
とにより作製される。

【００２５】前記負極活物質としては、リチウムイオン
を吸蔵・放出する炭素質材料を挙げることができる。か
かる炭素質材料としては、例えば、有機高分子化合物
（例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セ
ルロース等）を焼成することにより得られるもの、コー
クスや、メソフェーズピッチを焼成することにより得ら
れるもの、人造グラファイト、天然グラファイト等に代
表される炭素質材料を挙げることができる。前記負極活
物質は、単独で使用しても、あるいは２種以上を混合し
ても良い。中でも、アルゴンガスや窒素ガスのような不
活性ガス雰囲気において、５００℃〜３０００℃の温度
で、常圧または減圧下にて前記メソフェーズピッチを焼
成して得られる炭素質材料を用いるのが好ましい。

【００２６】前記導電剤、結着剤及び有機溶媒として
は、前述した正極で説明したのと同様なものを挙げるこ
とができる。

【００２７】前記集電体としては、例えば、銅箔のよう
な金属箔を用いることができる。

【００２８】４）セパレータ６このセパレータ６としては、例えば微多孔性ポリプロピ
レンフィルムのような合成樹脂製の多孔質フィルム等を
用いることができる。

【００２９】５）非水電解液前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶解することに
より調製される。

【００３０】前記非水溶媒としては、エチレンカーボネ
ート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−
ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメト
キシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
良い。

【００３１】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ₆）、ホウ四フッ化リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六
フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）等のリチ
ウム塩を挙げることができる。前記電解質は、単独で使
用しても、２種以上混合して使用しても良い。

【００３２】以上詳述した本発明に係る第１の薄型電池
によれば、発電要素を収納する金属製容器が箱形で、か
つ底面の投影面積が各側面の投影面積に比べて大きいた
め、電池厚さを５ｍｍ以下に薄くするには容器の長手方
向と直交する幅ではなく容器の高さを低くすることとな
る。従って、深絞り加工の際に容器に亀裂が生じるのを
回避することができるため、電池の厚さを１〜５ｍｍと
薄くすることができる。ところで、前記容器の開口端が
折り曲げられていないと、前記容器の開口端に前記蓋体
を載置し、前記容器と前記蓋体の境界を溶接することと
なるため、凝固割れが発生して溶接不良となる恐れがあ
る。本願発明のように前記容器の開口端を外方に折り曲
げ、この折り曲げ部に蓋体の下面を固定することによっ
て、前述した容器と蓋体との境界を溶接する方法を採用
せずに容器を密封することができるため、気密性に優れ
る薄型電池を実現することができる。

【００３３】本発明に係る第２の薄型電池を（例えば、
薄型リチウムイオン二次電池）を図３を参照して説明す
る。

【００３４】図３は本発明に係る薄型電池を示す断面図
である。なお、前述した第１の薄型電池における図１〜
図２と同じ部材は同符号を付す。

【００３５】各側面の投影面積に比べて底面の投影面積
が大きい箱形構造を有する金属製容器１２は、開口端が
内方に折り曲げられ、折り曲げ部１３を有する。電極群
３は、正極４及び負極５をその間にセパレータ６を介し
て渦巻き状に捲回した後、扁平形状につぶすことにより
作製される。前記電極群３は、前記容器１２内に積層方
向が前記容器１２の長手方向と平行になるように収納さ
れている。非水電解液は、前記容器１２内に収容されて
いる。矩形の開口部を２つ有する金属製矩形板からなる
蓋体７は、前記容器１２の折り曲げ部１３に耐非水電解
液性及び温度等の耐環境性を有する接着剤で固定されて
いる。角柱状の正極端子８は、前記蓋体７の一方の開口
部に上下端面が前記蓋体７から突出した状態でハーメテ
ィックシール９により固定されている。角柱状の負極端
子（図示しない）は、前記蓋体７の他方の開口部に上下
端面が前記蓋体７から突出した状態でハーメティックシ
ールにより固定されている。なお、前記正極４と前記正
極端子８は、図示しないリードにより電気的に接続され
ている。また、前記負極５と前記負極端子は、図示しな
いリードにより電気的に接続されている。

【００３６】前記正極４，負極５，セパレータ６及び非
水電解液としては、前述した第１の薄型電池で説明した
のと同様なものを挙げることができる。

【００３７】前記容器１２は、金属製である。かかる金
属としては、前述した第１の薄型電池で説明したのと同
様なものを挙げることができる。

【００３８】前記容器１２の厚さは、０．２〜０．５ｍ
ｍの範囲にすることが望ましい。

【００３９】前記折り曲げ部１３の幅は、２ｍｍ以上
で、かつ重量エネルギー密度が損なわれない大きさにす
ることが好ましい。幅を２ｍｍ未満にすると、容器の蓋
体による密閉性が低下する恐れがある。

【００４０】以上詳述した本発明に係る第２の薄型電池
によれば、発電要素を収納する金属製容器が箱形で、か
つ底面の投影面積が各側面の投影面積に比べて大きいた
め、電池厚さを５ｍｍ以下に薄くするには容器の高さを
低くすることとなる。従って、深絞り加工の際に容器に
亀裂が生じるのを回避することができるため、電池の厚
さを１〜５ｍｍと薄くすることができる。また、前記容
器の開口端を内方に折り曲げ、この折り曲げ部に蓋体の
下面を固定することによって、容器と蓋体との境界を溶
接する方法を採用せずに容器を密封することができるた
め、気密性に優れる薄型電池を実現することができる。

【００４１】本発明に係る第３の薄型電池を（例えば、
薄型リチウムイオン二次電池）を図４を参照して説明す
る。

【００４２】図４は本発明に係る薄型電池を示す断面図
である。なお、前述した第１の薄型電池における図１〜
図２と同じ部材は同符号を付す。

【００４３】各側面の投影面積に比べて底面の投影面積
が大きい箱形構造を有する金属製容器１４内には、電極
群３が収納されている。電極群３は、正極４及び負極５
をその間にセパレータ６を介して渦巻き状に捲回した
後、扁平形状につぶすことにより作製される。前記電極
群３は、前記容器１４内に積層方向が前記容器１４の長
手方向と平行になるように収納されている。非水電解液
は、前記容器１４内に収容されている。周縁が下方に折
り曲げられた金属製矩形板からなる蓋体１５は、矩形の
開口部を２つ有する。前記蓋体１５は、折り曲げ部１６
の内面が前記容器１４の表面に溶接または耐非水電解液
性及び温度等の耐環境性を有する接着剤で固定されてい
る。なお、折り曲げ部１６は、例えば、折り曲げ加工
や、絞り加工で形成される。角柱状の正極端子８は、前
記蓋体１５の一方の開口部に上下端面が前記蓋体１５か
ら突出した状態でハーメティックシール９により固定さ
れている。角柱状の負極端子（図示しない）は、前記蓋
体１５の他方の開口部に上下端面が前記蓋体１５から突
出した状態でハーメティックシールにより固定されてい
る。なお、前記正極４と前記正極端子８は、図示しない
リードにより電気的に接続されている。また、前記負極
５と前記負極端子は、図示しないリードにより電気的に
接続されている。

【００４４】前記正極４，負極５，セパレータ６及び非
水電解液としては、前述した第１の薄型電池で説明した
のと同様なものを挙げることができる。

【００４５】前記容器１４は、金属製である。かかる金
属としては、前述した第１の薄型電池で説明したのと同
様なものを挙げることができる。

【００４６】前記容器１４の厚さは、０．２〜０．５ｍ
ｍの範囲にすることが望ましい。

【００４７】前記折り曲げ部１６の幅は、２ｍｍ以上、
前記容器１４の高さ分の範囲にすることが好ましい。こ
れは次のような理由によるものである。幅を２ｍｍ未満
にすると、容器の蓋体による密閉性が低下する恐れがあ
る。

【００４８】以上詳述した本発明に係る第３の薄型電池
によれば、発電要素を収納する金属製容器が箱形で、か
つ底面の投影面積が各側面の投影面積に比べて大きいた
め、電池厚さを５ｍｍ以下に薄くするには容器の高さを
低くすることとなる。従って、深絞り加工の際に容器に
亀裂が生じるのを回避することができるため、電池の厚
さを１〜５ｍｍと薄くすることができる。また、前記蓋
体の周縁を下方に折り曲げ、前記折り曲げ部を前記容器
の側面に固定することによって、容器と蓋体との境界を
溶接する方法を採用せずに容器を密封することができる
ため、気密性に優れる薄型電池を実現することができ
る。

【００４９】なお、前述した図４においては、蓋体１５
の折り曲げ部１６の内面を容器１４の表面に固定した
が、容器１４の内側面に固定しても良い。

【００５０】また、蓋体１５の折り曲げ部１６の下端に
波状の変形を施し、容器１４と蓋体１５が噛み合うよう
に加工してもよい。

【００５１】前述した図２においては、矩形板状の蓋体
７を用いたが、例えば図５に示すように、中央付近が上
方に突出した構造の蓋体１７を用いても良い。前記蓋体
１７は、前記突出部１８の周縁の内面が前記容器１の折
り曲げ部２に固定される。なお、図５において、前述し
た第１の薄型電池における図１〜図２と同じ部材は同符
号を付す。また、図３においても矩形板状の蓋体の代わ
りに中央付近が上方に突出した構造の蓋体を用いること
ができる。

【００５２】前述した図１〜図２においては、蓋体の上
面に正負極端子を形成したが、例えば図６に示すように
容器１の側面に正極端子８及び負極端子１０を形成して
も良い。なお、図６において、前述した第１の薄型電池
における図１〜図２と同じ部材は同符号を付す。また、
容器の側面に正極端子のみを形成し、容器そのものを負
極端子として用いても良い。さらに、図２〜図４におい
ても正負極端子を容器の側面に形成したり、あるいは容
器の側面に正極端子のみを形成し、容器そのものを負極
端子として用いることができる。

【００５３】前述した図１〜図６においては、リチウム
イオン二次電池に適用した例を説明したが、アルカリ電
池や空気電池などの一次電池、ニッケル水素二次電池や
ニッケルカドミウム二次電池のようなアルカリ二次電
池、ポリマーリチウム二次電池にも同様に適用すること
ができる。より軽量で、かつ高容量な電池が得られるた
め、リチウムイオン二次電池及びポリマーリチウム二次
電池に適用するのが好ましい。

【００５４】ポリマーリチウム二次電池の発電要素に
は、以下に説明するものを使用することができる。

【００５５】この発電要素は、リチウムイオンを吸蔵・
放出する活物質、非水電解液及びこの電解液を保持する
ポリマーを含む正極層が正極集電体に担持された構造の
正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する活物質、非水
電解液及びこの電解液を保持するポリマーを含む負極層
が負極集電体に担持された構造の負極と、前記正負極の
間に配置された非水電解液及びこの電解液を保持するポ
リマーを含む電解質層とを備える。

【００５６】（正極）前記正極活物質としては、前述し
た薄型リチウムイオン二次電池において説明したのと同
様なものを挙げることができる。中でも、リチウムマン
ガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウ
ム含有ニッケル酸化物を用いるのが好ましい。

【００５７】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。

【００５８】前記非水溶媒及び前記電解質としては、前
述した薄型リチウムイオン二次電池において説明したの
と同様なものを挙げることができる。

【００５９】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。

【００６０】前記ポリマーは、非水電解液を保持する機
能の他に結着機能を有していることが望ましい。かかる
ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキサイド誘
導体、ポリプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を
含むポリマー、ポリテトラフルオロプロピレン、ビニリ
デンフロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン
（ＨＦＰ）との共重合体、ポリビニリデンフロライド
（ＰＶｄＦ）等を用いることができる。前記ポリマーは
単独で使用しても、あるいは２種以上を混合して使用し
ても良い。中でも、ＶｄＦ―ＨＦＰ共重合体が好まし
い。

【００６１】前記正極は、導電性を向上する観点から導
電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えばアセ
チレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。前記導電性材料は単独で使用しても、あるいは
２種以上を混合して使用しても良い。

【００６２】前記正極集電体としては、例えば、金属
板、メッシュ、エキスパンドメタルあるいはパンチドメ
タルのような多孔質基板等を用いることができる。前記
集電体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形
成することができる。

【００６３】（負極）前記負極活物質としては、リチウ
ムイオンを吸蔵・放出する炭素質材料を挙げることがで
きる。かかる炭素質材料としては、前述した薄型リチウ
ムイオン二次電池において説明したのと同様なものを挙
げることができる。中でも、アルゴンガスや窒素ガスの
ような不活性ガス雰囲気において、５００℃〜３０００
℃の温度で、常圧または減圧下にて前記メソフェーズピ
ッチを焼成して得られる炭素質材料を用いるのが好まし
い。

【００６４】前記非水電解液としては、前述した正極で
説明したものと同様なものが用いられる。

【００６５】前記ポリマーは、非水電解液を保持する機
能の他に結着機能を有していることが望ましい。かかる
ポリマーとしては、前述した正極で説明したものと同様
な種類のポリマーを用いることができ、中でもＶｄＦ―
ＨＦＰ共重合体が好ましい。

【００６６】前記負極集電体としては、例えば、金属
板、メッシュ、エキスパンドメタルあるいはパンチドメ
タルのような多孔質基板等を用いることができる。前記
集電体は、銅または銅合金から形成することができる。

【００６７】（電解質層）前記非水電解液としては、前
述した正極で説明したものと同様なものが用いられる。

【００６８】前記ポリマーは、非水電解液を保持する機
能の他に結着機能を有していることが望ましい。かかる
ポリマーとしては、前述した正極で説明したものと同様
な種類のポリマーを用いることができ、中でもＶｄＦ―
ＨＦＰ共重合体が好ましい。

【００６９】前記電解質層は、強度を更に向上させる観
点から、有機フィラー、あるいは酸化硅素粉末のような
無機フィラーを添加しても良い。

【００７０】なお、前記電解質層の代わりにセパレータ
を用いても良い。前記セパレータとしては、合成樹脂製
の多孔質フィルム等を挙げることができる。前記合成樹
脂としては、ポリプロピレンやポリエチレンのようなポ
リオレフィン等を挙げることができる。前記合成樹脂
は、単独で使用しても、あるいは２種以上を混合して用
いても良い。

【００７１】

【実施例】以下、本発明に係わる実施例を前述した図面
を参照して詳細に説明する。

【００７２】（実施例１）＜正極の作製＞組成式がＬｉＣｏＯ₂で表されるリチウ
ムコバルト複合酸化物９０重量％と、カーボンブラック
５重量％と、ポリビニリデンフロライド（ＰＶｄＦ）５
重量％とをＮ−メチル２−ピロリドン（ＮＭＰ）に添加
し、混練することによりペーストを調製した。前記ペー
ストをアルミニウム箔にダイコートで幅が５０ｍｍとな
るように塗布し、乾燥した後、ロールプレスを施すこと
により正極を作製した。

【００７３】＜負極の作製＞メソフェーズピッチ系炭素
繊維を粉砕後、２８００℃で熱処理を施すことにより負
極活物質を得た。前記負極活物質９０重量％と、カーボ
ンブラック５重量％と、ポリビニリデンフロライド（Ｐ
ＶｄＦ）５重量％とをＮ−メチル２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）に添加し、混練することによりペーストを調製し
た。前記ペーストをアルミニウム箔にダイコートで幅が
５２ｍｍとなるように塗布し、乾燥した後、ロールプレ
スを施すことにより負極を作製した。

【００７４】幅が５３ｍｍの微多孔性ポリプロピレンフ
ィルム（商品名がセルガード２４００である）からなる
セパレータを前記正極と前記負極の間に介装し、渦巻き
状に捲回した後、扁平状につぶすことにより電極群を作
製した。

【００７５】一方、エチレンカーボネート（ＥＣ）とγ
―ブチロラクトンが体積比で１：２の割合で混合された
非水溶媒に電解質としてＬｉＰＦ₆をその濃度が１ｍｏ
ｌ／ｌになるように溶解させ、非水電解液を調製した。

【００７６】厚さが０．３ｍｍのアルミニウム板を内寸
法で横が３５ｍｍ、縦が６０ｍｍ、高さが３ｍｍとなる
ように絞り加工を施した後、得られた容器の開口端を外
方に折り曲げ、さらに前記容器の内面に厚さが１５μｍ
のニッケルメッキが施した。得られた容器の開口部の大
きさは、横が３５ｍｍで、縦が６０ｍｍである。また、
前記折り曲げ部の幅は１ｍｍである。また、２つの矩形
の開口部に正負極端子がハーメッチクシールにより固定
された金属製矩形板からなる蓋体を用意した。前記蓋体
は、厚さが０．３ｍｍである。前記蓋体は、アルミニウ
ム製で、下面に厚さが１５μｍのニッケルメッキが施さ
れている。

【００７７】前記容器内に前記電極群を収納した後、前
記組成の非水電解液を注入した。前記容器の折り曲げ部
に前記蓋体をニッケルメッキが施されている面が容器と
接するように配置し、前記容器の折り曲げ部に前記蓋体
の下面周縁をレーザ溶接により固定し、前述した図１〜
図２に示す構造を有し、厚さが３．６ｍｍの薄型リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。

【００７８】（実施例２）厚さが０．３ｍｍのアルミニ
ウム板を内寸法で横が３５ｍｍ、縦が６０ｍｍ、高さが
３ｍｍとなるように絞り加工を施した後、得られた容器
の開口端を内方に折り曲げ、さらに前記容器の内面に厚
さが１５μｍのニッケルメッキが施した。得られた容器
の開口部の大きさは、横が３５ｍｍで、縦が６０ｍｍで
ある。また、前記折り曲げ部の幅は１ｍｍである。

【００７９】前記容器内に前述した実施例１で説明した
のと同様な電極群を収納した後、前述した実施例１で説
明したのと同様な組成の非水電解液を注入した。前記容
器の折り曲げ部に接着剤として酸変性ポリオレフィンを
塗布した後、前述した実施例１で説明したのと同様な蓋
体をニッケルメッキが施されている面が容器と接するよ
うに配置し、前記容器の折り曲げ部に前記蓋体の下面周
縁を固定し、前述した図３に示す構造を有し、厚さが
３．６ｍｍの薄型リチウムイオン二次電池を組み立て
た。

【００８０】（実施例３）厚さが０．３ｍｍのアルミニ
ウム板を内寸法で横が３５ｍｍ、縦が６０ｍｍ、高さが
３ｍｍとなるように絞り加工を施した後、得られた容器
の内面に厚さが１５μｍのニッケルメッキが施した。得
られた容器の開口部の大きさは、横が３５ｍｍで、縦が
６０ｍｍである。また、周縁が下方に折り曲げられた金
属製矩形板からなる蓋体を用意した。前記蓋体は、２つ
の矩形の開口部が開口されており、これら開口部に正負
極端子がハーメッチクシールによりそれぞれ固定されて
いる。前記蓋体は、厚さが０．３ｍｍで、折り曲げ部の
幅が２．５ｍｍである。また、前記蓋体は、アルミニウ
ム製で、下面に厚さが１５μｍのニッケルメッキが施さ
れている。

【００８１】前記容器内に前述した実施例１で説明した
のと同様な電極群を収納した後、前述した実施例１で説
明したのと同様な組成の非水電解液を注入した。前記容
器の開口端に前記蓋体をニッケルメッキが施されている
面が容器と接するように配置し、前記容器の表面に前記
蓋体の折り曲げ部をレーザ溶接により固定し、前述した
図４に示す構造を有し、厚さが３．６ｍｍの薄型リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。

【００８２】（実施例４）前述した実施例３で説明した
のと同様な容器内に前述した実施例１で説明したのと同
様な電極群を収納した後、前述した実施例１で説明した
のと同様な組成の非水電解液を注入した。前記容器の開
口端に前述した実施例１で説明したのと同様な蓋体をニ
ッケルメッキが施されている面が容器と接するように配
置し、前記容器の開口端に前記蓋体を前記容器と前記蓋
体の境界にレーザ光を照射することにより溶接し、厚さ
が３．６ｍｍの薄型リチウムイオン二次電池を組み立て
た。

【００８３】（比較例１）厚さが０．３ｍｍのアルミニ
ウム板を開口部の大きさが３５×３ｍｍで、深さが６０
ｍｍになるように絞り加工したところ、絞りきれずに亀
裂が生じた。よって、薄型リチウムイオン二次電池を組
み立てることができなかった。

【００８４】（比較例２）ポリプロピレンフィルムとア
ルミニウム箔から主になるラミネートフィルムを用意し
た。前述した実施例１で説明したのと同様な電極群及び
非水電解液を前記ラミネートフィルム内に加熱融着で密
封することにより厚さが３．６ｍｍの薄型リチウムイオ
ン二次電池を組み立てた。

【００８５】得られた実施例１〜４及び比較例２の二次
電池について、５００ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電
した後、５００ｍＡの定電流で３Ｖまで放電する充放電
サイクルを施した。この時の１サイクル目の放電容量に
対する３００サイクル目の容量維持率を測定し、その結
果を下記表１に示す。

【００８６】

【表１】

【００８７】表１から明らかなように、箱形で、底面の
投影面積が各側面の投影面積に比べて大きい構造の金属
製容器を外装材として備える実施例１〜４の二次電池
は、３００サイクル目の容量維持率が高いことがわか
る。これに対し、外装材としてラミネートフィルムを備
える比較例２の二次電池は、充放電サイクルの進行に伴
って発生するガスによりラミネートフィルムが３ｍｍ膨
れ、途中から使用できなくなった。

【００８８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ガ
ス発生等による容器の変形が防止され、かつ薄型化を図
ることが可能な薄型電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄型電池の一例を示す斜視図。

【図２】図１の薄型電池のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】本発明に係る別の薄型電池を示す断面図。

【図４】本発明に係る更に別の薄型電池を示す断面図。

【図５】本発明に係る更に別の薄型電池を示す斜視図。

【図６】本発明に係る更に別の薄型電池を示す斜視図。

【図７】従来の角形リチウムイオン二次電池に用いられ
る容器を示す斜視図。

【符号の説明】

１…容器、２…折り曲げ部、７…蓋体、８…正極端子、１０…負極端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】箱形の金属製容器と、前記容器内に収納
される発電要素と、前記容器の開口部に配置される金属
製蓋体とを具備した薄型電池において、前記容器は、底面の投影面積が各側面の投影面積に比べ
て大きい構造を有することを特徴とする薄型電池。
【請求項２】前記容器は、開口端が外方に折り曲げら
れ、前記折り曲げ部に前記蓋体が固定されることを特徴
とする請求項１記載の薄型電池。
【請求項３】前記容器は、開口端が内方に折り曲げら
れ、前記折り曲げ部に前記蓋体が固定されることを特徴
とする請求項１記載の薄型電池。
【請求項４】前記蓋体は、周縁が下方に折り曲げら
れ、前記折り曲げ部が前記容器の側面に固定されること
を特徴とする請求項１記載の薄型電池。
【請求項５】前記容器及び前記蓋体は、アルミニウム
もしくはアルミニウム合金から形成されていることを特
徴とする請求項１記載の薄型電池。