JP2913885B2 - リチウム・マンガンペーパー電池およびそれに用いる導電性塗料組成物 - Google Patents
リチウム・マンガンペーパー電池およびそれに用いる導電性塗料組成物Info
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- JP2913885B2 JP2913885B2 JP3091453A JP9145391A JP2913885B2 JP 2913885 B2 JP2913885 B2 JP 2913885B2 JP 3091453 A JP3091453 A JP 3091453A JP 9145391 A JP9145391 A JP 9145391A JP 2913885 B2 JP2913885 B2 JP 2913885B2
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- Japan
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- positive electrode
- conductive coating
- paper battery
- terminal plate
- lithium
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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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- 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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- Paints Or Removers (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム・マンガンペ
ーパー電池における正極端子板と正極合剤間の密着性を
高め、集電効果を向上してなるリチウム・マンガンペー
パー電池およびそれを使用する導電性塗料に関するもの
である。
ーパー電池における正極端子板と正極合剤間の密着性を
高め、集電効果を向上してなるリチウム・マンガンペー
パー電池およびそれを使用する導電性塗料に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、リチウム・マンガンペーパー電
池の構造は、図１に示すように、正極端子板１と正極合
剤２、セパレータ３、リチウム負極４、負極端子板５を
順次積層し、端子板の周縁部を封口剤６により封止密封
した電池である。
池の構造は、図１に示すように、正極端子板１と正極合
剤２、セパレータ３、リチウム負極４、負極端子板５を
順次積層し、端子板の周縁部を封口剤６により封止密封
した電池である。
【０００３】しかしながら、この種のペーパー電池で
は、正極合剤と正極端子板との密着性が十分に得られ
ず、電池の内部抵抗が高くなるのが現状であった。
は、正極合剤と正極端子板との密着性が十分に得られ
ず、電池の内部抵抗が高くなるのが現状であった。
【０００４】この密着性を改善するための従来の技術で
は、例えば導電性塗料を塗布することによって得られる
塗膜を正極合剤と正極端子板との間に介在させ、これを
介して両者を接着させ、その塗膜の導電性を利用して両
者間の電気的な導電性を高める方法が提案されている。
具体的な例としては、前記導電性塗料のバインダーとし
て、水ガラス系、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂が用
いられ、これに導電性フィラーとして黒鉛を分散混合さ
せた塗料が用いられてきた。
は、例えば導電性塗料を塗布することによって得られる
塗膜を正極合剤と正極端子板との間に介在させ、これを
介して両者を接着させ、その塗膜の導電性を利用して両
者間の電気的な導電性を高める方法が提案されている。
具体的な例としては、前記導電性塗料のバインダーとし
て、水ガラス系、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂が用
いられ、これに導電性フィラーとして黒鉛を分散混合さ
せた塗料が用いられてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で提案されてきた導電性塗膜、特に水ガラス系導電性塗
料を用いた場合には、電池の屈曲が繰り返されたり、高
温で長期保存すると固着性が低下し、正極合剤と正極端
子板との剥離が発生し電池の内部抵抗が増加する等問題
があった。また、前記問題の改良としてポリイミド系樹
脂より成る導電性塗料（特開平２−２１３０５２号公
報）を用いた場合には、硬化処理時間が１８０〜２００
℃で５時間真空乾燥と高温、長時間の硬化条件が必要と
なり生産性に劣り、且つ正極端子板の材質を限定すると
いう問題点があった。
で提案されてきた導電性塗膜、特に水ガラス系導電性塗
料を用いた場合には、電池の屈曲が繰り返されたり、高
温で長期保存すると固着性が低下し、正極合剤と正極端
子板との剥離が発生し電池の内部抵抗が増加する等問題
があった。また、前記問題の改良としてポリイミド系樹
脂より成る導電性塗料（特開平２−２１３０５２号公
報）を用いた場合には、硬化処理時間が１８０〜２００
℃で５時間真空乾燥と高温、長時間の硬化条件が必要と
なり生産性に劣り、且つ正極端子板の材質を限定すると
いう問題点があった。
【０００６】本発明は以上の問題点を解決するものであ
って、リチウム・マンガンペーパー電池における正極合
剤と正極端子板が剥離せず、電池の内部抵抗が高くな
く、塗膜の可撓性、耐溶剤性に優れ、また生産性の良い
導電性塗料を提供するものである。
って、リチウム・マンガンペーパー電池における正極合
剤と正極端子板が剥離せず、電池の内部抵抗が高くな
く、塗膜の可撓性、耐溶剤性に優れ、また生産性の良い
導電性塗料を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極集電体を
兼用する金属端子板に、熱硬化性樹脂であるノボラック
型エポキシ樹脂、アミン系硬化剤をバインダーとし、導
電性カーボンを導電フィラーとして構成されているとこ
ろの導電性塗料を塗布し、熱により硬化させ、この上に
正極合剤を塗布させるものである。
兼用する金属端子板に、熱硬化性樹脂であるノボラック
型エポキシ樹脂、アミン系硬化剤をバインダーとし、導
電性カーボンを導電フィラーとして構成されているとこ
ろの導電性塗料を塗布し、熱により硬化させ、この上に
正極合剤を塗布させるものである。
【０００８】本発明に係る導電性塗料組成物において、
カーボンとしては、導電性を与えるものとして、アセチ
レンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラッ
ク等の導電性カーボンがあり、望ましくはケッチェンブ
ラックが好ましい。また、このカーボン量としては、有
機溶剤を除く全組成物１００重量部に対し４０〜５５重
量部の範囲が好ましい。カーボンの含有率が４０重量部
未満の場合、導電性が下がり、内部抵抗が大きくなる。
５５重量部より多いと、分散状態が悪くなり、塗膜とし
て形成しづらくなり、塗膜自身にひび割れが入るなどし
て正極端子板との密着性が悪くなる傾向にある。
カーボンとしては、導電性を与えるものとして、アセチ
レンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラッ
ク等の導電性カーボンがあり、望ましくはケッチェンブ
ラックが好ましい。また、このカーボン量としては、有
機溶剤を除く全組成物１００重量部に対し４０〜５５重
量部の範囲が好ましい。カーボンの含有率が４０重量部
未満の場合、導電性が下がり、内部抵抗が大きくなる。
５５重量部より多いと、分散状態が悪くなり、塗膜とし
て形成しづらくなり、塗膜自身にひび割れが入るなどし
て正極端子板との密着性が悪くなる傾向にある。
【０００９】本発明の組成物を構成するバインダー用ノ
ボラック型エポキシ樹脂としては、重量平均分子量の範
囲として６００〜３０００の範囲が好ましい。また、こ
のバインダー用ノボラック型エポキシ樹脂は、全組成物
中有機溶剤を除く３０〜４０重量部の範囲で使用するの
が好ましい。このノボラック型エポキシ樹脂として、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂が使用できる。
ボラック型エポキシ樹脂としては、重量平均分子量の範
囲として６００〜３０００の範囲が好ましい。また、こ
のバインダー用ノボラック型エポキシ樹脂は、全組成物
中有機溶剤を除く３０〜４０重量部の範囲で使用するの
が好ましい。このノボラック型エポキシ樹脂として、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂が使用できる。
【００１０】また、アミン系硬化剤としては、メタフェ
ニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルスルフォン等が挙げられる。これらは、有機
溶剤を除く全組成物中１０〜２０重量部の範囲で使用す
ることが好ましい。この量が１０重量部未満であると、
硬化不足となり、２０重量部をこえると塗膜強度が弱く
なり、耐溶剤性、可撓性が悪くなる傾向にある。
ニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルスルフォン等が挙げられる。これらは、有機
溶剤を除く全組成物中１０〜２０重量部の範囲で使用す
ることが好ましい。この量が１０重量部未満であると、
硬化不足となり、２０重量部をこえると塗膜強度が弱く
なり、耐溶剤性、可撓性が悪くなる傾向にある。
【００１１】分散剤としては、燐−窒素、燐−ホウ素、
ホウ素−窒素複合型または、アニオン活性剤、芳香族
系、アミン変成型樹脂、酸型顔料、アルカリ性顔料等が
挙げられ、全組成中５〜１０重量部の範囲で使用するの
が好ましい。
ホウ素−窒素複合型または、アニオン活性剤、芳香族
系、アミン変成型樹脂、酸型顔料、アルカリ性顔料等が
挙げられ、全組成中５〜１０重量部の範囲で使用するの
が好ましい。
【００１２】本発明に係る導電性塗料組成物は、メチル
エチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン等の非プロ
トン系の有機溶剤を用いて溶液とする。
エチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン等の非プロ
トン系の有機溶剤を用いて溶液とする。
【００１３】また、その塗膜の塗布厚みとしては、１〜
２μｍが望ましく、これ以上であると、電池発電要素と
して内部抵抗が高くなるため容量の低下をもたらし、ま
た、１μｍ未満であると十分な密着性が得られず、可撓
性低下をもたらすので好ましくない。
２μｍが望ましく、これ以上であると、電池発電要素と
して内部抵抗が高くなるため容量の低下をもたらし、ま
た、１μｍ未満であると十分な密着性が得られず、可撓
性低下をもたらすので好ましくない。
【００１４】
【作用】以上のリチウム・マンガンペーパー電池にあっ
て、導電性塗料を用いることにより正極端子板に対する
正極合剤の密着性が高くなり、しかも柔軟であるから屈
曲の繰り返しによっても容易に正極合剤と正極端子板が
剥離すること無く、更に高温保存しても電池の内部抵抗
の上昇が極めて小さい。また、硬化条件がマイルドなた
め、生産性が向上し、かつ正極端子板の外装部にプラス
ッチックフィルムを使用した場合の加工範囲が広がる。
て、導電性塗料を用いることにより正極端子板に対する
正極合剤の密着性が高くなり、しかも柔軟であるから屈
曲の繰り返しによっても容易に正極合剤と正極端子板が
剥離すること無く、更に高温保存しても電池の内部抵抗
の上昇が極めて小さい。また、硬化条件がマイルドなた
め、生産性が向上し、かつ正極端子板の外装部にプラス
ッチックフィルムを使用した場合の加工範囲が広がる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 バインダーであるノボラック型エポキシ樹脂（ダウ・ケ
ミカル社製 商品名Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３１）３４重量部、
ジアミノジフェニルメタン１２重量部、アミン変成型分
散剤（ＩＣＩ社製 ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ ２４０００）
６重量部、導電性カーボン（ＣＡＢＯＴ社製 Ｖｕｌｃ
ａｎ ＸＣ−７２Ｒ）４８重量部を溶剤（トルエン：メ
チルエチルケトン：シクロヘキサノン＝２：２：１）４
００重量部に分散混合して塗料を作成した。この塗料を
２μｍの厚みで、ＳＵＳ３０４箔（厚さ３０μｍ）に塗
布し、１５０℃／６０分の条件で硬化させた。この塗膜
特性は、下記方法によって測定した。
する。 実施例 バインダーであるノボラック型エポキシ樹脂（ダウ・ケ
ミカル社製 商品名Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３１）３４重量部、
ジアミノジフェニルメタン１２重量部、アミン変成型分
散剤（ＩＣＩ社製 ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ ２４０００）
６重量部、導電性カーボン（ＣＡＢＯＴ社製 Ｖｕｌｃ
ａｎ ＸＣ−７２Ｒ）４８重量部を溶剤（トルエン：メ
チルエチルケトン：シクロヘキサノン＝２：２：１）４
００重量部に分散混合して塗料を作成した。この塗料を
２μｍの厚みで、ＳＵＳ３０４箔（厚さ３０μｍ）に塗
布し、１５０℃／６０分の条件で硬化させた。この塗膜
特性は、下記方法によって測定した。
【００１６】１．硬化度 硬化した塗膜を、メチルエチルケトンを含浸させＪＫワ
イパー（商品名 十条キンバリー社製）にて荷重１００
ｇにて５０回のラビング試験を実施したが何ら異常を生
じなっかた。
イパー（商品名 十条キンバリー社製）にて荷重１００
ｇにて５０回のラビング試験を実施したが何ら異常を生
じなっかた。
【００１７】２．耐溶剤性 プライマーを塗布したＳＵＳ箔をプロピレンカーボネー
ト中で６０℃、２４時間ディップした後、クロスカット
しセロテープ剥離試験を行った結果、少しも剥離しなっ
かた。
ト中で６０℃、２４時間ディップした後、クロスカット
しセロテープ剥離試験を行った結果、少しも剥離しなっ
かた。
【００１８】３．正極端子板と正極合剤の密着性 正極端子板であるＳＵＳ箔（３０μｍ厚）に導電性塗膜
を塗布し、硬化後その上に正極合剤を塗布硬化させた塗
膜を、ＪＩＳ Ｋ５４００に基づいて最小径での屈曲試
験を行った結果、塗膜はＳＵＳ箔から剥がれず良好な接
着性を示した。
を塗布し、硬化後その上に正極合剤を塗布硬化させた塗
膜を、ＪＩＳ Ｋ５４００に基づいて最小径での屈曲試
験を行った結果、塗膜はＳＵＳ箔から剥がれず良好な接
着性を示した。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明の導電性塗料を使
用することにより、正極端子板と正極合剤との密着性を
高めることができ、この塗膜は耐溶剤性，可撓性に優
れ、内部抵抗も低く、かつ硬化時間の短縮により生産性
が向上するため、リチウム・マンガンペーパー電池の製
造上、その効果は極めて大である。
用することにより、正極端子板と正極合剤との密着性を
高めることができ、この塗膜は耐溶剤性，可撓性に優
れ、内部抵抗も低く、かつ硬化時間の短縮により生産性
が向上するため、リチウム・マンガンペーパー電池の製
造上、その効果は極めて大である。
【００２０】
図１はリチウム・マンガンペーパー電池の断面図であ
る。 符号の説明 １ 正極集電体を兼ねる金属端子板 ２ 正極合剤 ３ セパレータ ４ 負極リチウム ５ 負極集電体を兼ねる金属端子板 ６ 封口剤
る。 符号の説明 １ 正極集電体を兼ねる金属端子板 ２ 正極合剤 ３ セパレータ ４ 負極リチウム ５ 負極集電体を兼ねる金属端子板 ６ 封口剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/20 - 2/34
Claims (2)
- 【請求項１】 正極集電体を兼ねる金属端子板と正極合
剤間とに導電性塗膜を介在してなるリチウム・マンガン
ペーパー電池において、その導電性塗膜がバインダーと
してノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤としてアミン系
硬化剤、導電フィラーとしてカーボンブラックよりなる
ことを特徴とするリチウム・マンガンペーパー電池。 - 【請求項２】 リチウム・マンガンペーパー電池の金属
端子板と正極合剤間に設けられる導電性塗膜のための、
バインダーとしてノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤と
してアミン系硬化剤、導電フィラーとしてカーボンブラ
ックよりなることを特徴とする導電性塗料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3091453A JP2913885B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | リチウム・マンガンペーパー電池およびそれに用いる導電性塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3091453A JP2913885B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | リチウム・マンガンペーパー電池およびそれに用いる導電性塗料組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303562A JPH04303562A (ja) | 1992-10-27 |
| JP2913885B2 true JP2913885B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=14026786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3091453A Expired - Fee Related JP2913885B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | リチウム・マンガンペーパー電池およびそれに用いる導電性塗料組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913885B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69409936T2 (de) * | 1993-12-29 | 1998-12-10 | Tdk Corp., Tokio/Tokyo | Lithiumsekundärzelle |
| FR2824418B1 (fr) * | 2001-05-04 | 2005-05-27 | Conservatoire Nat Arts | Realisation de collecteurs de courant pour generateurs electrochimiques en milieu organique |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3091453A patent/JP2913885B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04303562A (ja) | 1992-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |