JPH0260050A - 薄形電池 - Google Patents
薄形電池Info
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- JPH0260050A JPH0260050A JP63210496A JP21049688A JPH0260050A JP H0260050 A JPH0260050 A JP H0260050A JP 63210496 A JP63210496 A JP 63210496A JP 21049688 A JP21049688 A JP 21049688A JP H0260050 A JPH0260050 A JP H0260050A
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- JP
- Japan
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- sheet
- frame
- sealing material
- armouring
- polyimide film
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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。
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、封目方法を改良した薄形電池に関する。
［従来の技術および発明が解決しようとする課Ｂ］最近
、電子機器の小形化、薄１１り化が進展するに伴って、
それらの電源としての電池においても、小形化、薄膜化
が強く求められている。特に、メモリーカード、ＩＣカ
ードなどのカード型電子機器に適した、いわゆる、シー
ト状電池やペーパｍ−バッテリーなどが開発されている
。これらの電池においては、電池の封口方法が大きな技
術的課題となってきている。
、電子機器の小形化、薄１１り化が進展するに伴って、
それらの電源としての電池においても、小形化、薄膜化
が強く求められている。特に、メモリーカード、ＩＣカ
ードなどのカード型電子機器に適した、いわゆる、シー
ト状電池やペーパｍ−バッテリーなどが開発されている
。これらの電池においては、電池の封口方法が大きな技
術的課題となってきている。
従来から知られているボタン型やコイン型の電池におい
ては１両極の外装板または電池容器の端部を折り曲げて
、ガスケットを挟んで封目する方法が用いられている。
ては１両極の外装板または電池容器の端部を折り曲げて
、ガスケットを挟んで封目する方法が用いられている。
この方法では、厚みの限界が１．０ｍｍとされている。
厚みが０．５ｍｍ以下の超薄形の電池構造として、集電
体を兼ねる正負両極の平板状の外装板の周縁部を枠状の
絶縁性熱融着性樹脂を介して、加熱加圧することにより
、側口する構造が提案されている。
体を兼ねる正負両極の平板状の外装板の周縁部を枠状の
絶縁性熱融着性樹脂を介して、加熱加圧することにより
、側口する構造が提案されている。
これに適した熱融着樹脂としては、ポリオレフィン樹脂
、フッ素樹脂およびそれらの変性物などが提案されてい
る（例えば、特開昭４９−１２８２３２号、同５９−８
３３４０号、同６０−１４７５３号、同６０−１６０５
５９号、同６０−１８５３５９号の各公報など）、シか
し。
、フッ素樹脂およびそれらの変性物などが提案されてい
る（例えば、特開昭４９−１２８２３２号、同５９−８
３３４０号、同６０−１４７５３号、同６０−１６０５
５９号、同６０−１８５３５９号の各公報など）、シか
し。
この場合には、前記の熱融着型樹脂が加熱加圧により流
動して薄肉化するため、月日材の厚みが部分的に薄くな
り、絶縁性が低下し、外装板の端部が相互に接触して短
絡が起こりやすくなる問題があった。
動して薄肉化するため、月日材の厚みが部分的に薄くな
り、絶縁性が低下し、外装板の端部が相互に接触して短
絡が起こりやすくなる問題があった。
この問題を解決するために、既に、以下のような提案が
なされている。
なされている。
例えば、ポリオレフィン樹脂を主体とした基体と、その
両面に低い溶融粘度を有するカルボキシル基含有ポリオ
レフィン系樹脂を積層して熱接着時に変形しにくい封口
材を用いる方法（特開昭６０−２２０５５３号）、ガラ
ス繊維を混入した樹脂を用いる方法（特開昭６０−３８
５２号）、ガラス繊維より構成される繊布または不織布
にポリオレフィン系樹脂を含浸させてなる基体の両面に
低い溶融粘度を有するカルボキシル基含有ポリオレフィ
ン系樹脂を積層した封口材を用いる方法（特開昭６２−
５５５６号）、電気絶縁性の無機充填材を含有するポリ
オレフィン樹脂の両面に低い溶融粘度を有するカルボキ
シル基含有ポリオレフィン系樹脂を積層した封口材を用
いる方法（特開昭６２−５５５７号）、無機質ビーズを
混入したホットメルト接着剤を用いる方法（特開昭６２
−５５８６６号）などが知られている。これらの方法は
、封口時に熱変形しにくい封口材を用いることにより、
短絡を防止しようとする方法である。
両面に低い溶融粘度を有するカルボキシル基含有ポリオ
レフィン系樹脂を積層して熱接着時に変形しにくい封口
材を用いる方法（特開昭６０−２２０５５３号）、ガラ
ス繊維を混入した樹脂を用いる方法（特開昭６０−３８
５２号）、ガラス繊維より構成される繊布または不織布
にポリオレフィン系樹脂を含浸させてなる基体の両面に
低い溶融粘度を有するカルボキシル基含有ポリオレフィ
ン系樹脂を積層した封口材を用いる方法（特開昭６２−
５５５６号）、電気絶縁性の無機充填材を含有するポリ
オレフィン樹脂の両面に低い溶融粘度を有するカルボキ
シル基含有ポリオレフィン系樹脂を積層した封口材を用
いる方法（特開昭６２−５５５７号）、無機質ビーズを
混入したホットメルト接着剤を用いる方法（特開昭６２
−５５８６６号）などが知られている。これらの方法は
、封口時に熱変形しにくい封口材を用いることにより、
短絡を防止しようとする方法である。
しかしながら、これらの方法は、コスト的に問題であり
、また、かならずしも満足のいく方法ではない。
、また、かならずしも満足のいく方法ではない。
また、外装板の月日材との接着面に予め絶縁性酸化物膜
を形成させる方法も提案されている（特開昭６２−５５
８６７号）、この方法は、酸化ケイ素、酸化アルミニウ
ム、酸化ホウ素などの蒸着膜を形成させ、封口時の加熱
加圧により封口材の厚みが減少しても前記の絶縁性酸化
物膜によって、絶縁性を確保できるようにしたものであ
る。しかしながら、この方法は、薄着工程がかならずし
も簡単でなく、繁雑な工程が必要である。
を形成させる方法も提案されている（特開昭６２−５５
８６７号）、この方法は、酸化ケイ素、酸化アルミニウ
ム、酸化ホウ素などの蒸着膜を形成させ、封口時の加熱
加圧により封口材の厚みが減少しても前記の絶縁性酸化
物膜によって、絶縁性を確保できるようにしたものであ
る。しかしながら、この方法は、薄着工程がかならずし
も簡単でなく、繁雑な工程が必要である。
本発明の目的は、従来の薄形電池の封目方法を改良して
、簡便で、封口時の短絡のトラブルがない薄形電池の製
造方法を提供することである。
、簡便で、封口時の短絡のトラブルがない薄形電池の製
造方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、集電体を兼ねている対向した一対の平板状の
金属薄板からなる外装板の内部に発電要素を挟み外装板
の周縁部を枠状の熱融着型封口材を用いて絶縁封口する
薄形電池の製造方法において、少なくとも一方の外装板
の周縁部の枠状封口材と接着する面に絶縁ポリイミド膜
を形成させていることを特徴とする薄形電池により前記
の目的を達成したものである。
金属薄板からなる外装板の内部に発電要素を挟み外装板
の周縁部を枠状の熱融着型封口材を用いて絶縁封口する
薄形電池の製造方法において、少なくとも一方の外装板
の周縁部の枠状封口材と接着する面に絶縁ポリイミド膜
を形成させていることを特徴とする薄形電池により前記
の目的を達成したものである。
本発明の方法によれば、外装板の周縁部の接着面に、あ
らかじめ外装板の周縁部の接着面に絶縁ポリイミド膜を
形成されているため、封口時の加熱加圧によって、熱融
着型封口材が変形して薄肉化しても、ポリイミド膜は耐
熱性に優れているため溶融や分解などせずに絶縁性は保
持され、薄形電池の外装板の短絡のトラブルは起こらな
い。
らかじめ外装板の周縁部の接着面に絶縁ポリイミド膜を
形成されているため、封口時の加熱加圧によって、熱融
着型封口材が変形して薄肉化しても、ポリイミド膜は耐
熱性に優れているため溶融や分解などせずに絶縁性は保
持され、薄形電池の外装板の短絡のトラブルは起こらな
い。
本発明で用いられる平板状の外装板は、例えば、ステン
レス鋼板、ニッケルメッキ・ステンレス鋼板、ニッケル
板などを所定の形状に打ち抜きなどで加工することによ
って作製される。厚みは。
レス鋼板、ニッケルメッキ・ステンレス鋼板、ニッケル
板などを所定の形状に打ち抜きなどで加工することによ
って作製される。厚みは。
０ 、 Ｏ１５〜０ 、０８ｍｍテある。また、この外
装板兼集電体と電池内部の要素、例えば、正極シートと
の接触をよくするために、上記外装板の電池内側部にカ
ーボンペーストを薄く塗布しても良い。
装板兼集電体と電池内部の要素、例えば、正極シートと
の接触をよくするために、上記外装板の電池内側部にカ
ーボンペーストを薄く塗布しても良い。
少なくとも一方の外装板の周縁部に、ポリイミド膜を形
成させる方法としては１例えば、テ］・ラカルポン酸無
水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆
体の溶液（フェス）を、外装板の周縁部に塗布し、加熱
処理して、溶剤の除去とイミド化により、ポリイミド膜
を得ることができる。あるいは、Ｎ−メチルピロリドン
などの溶剤に可溶なポリイミドの溶液を塗布して、乾燥
してポリイミド１９を得ることができる。
成させる方法としては１例えば、テ］・ラカルポン酸無
水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミド前駆
体の溶液（フェス）を、外装板の周縁部に塗布し、加熱
処理して、溶剤の除去とイミド化により、ポリイミド膜
を得ることができる。あるいは、Ｎ−メチルピロリドン
などの溶剤に可溶なポリイミドの溶液を塗布して、乾燥
してポリイミド１９を得ることができる。
」―記のポリイミド°樹脂以外にも、ポリイミド環を１
三釦とする共重合樹脂、例えば、ポリアミドイミド樹脂
、ポリエステルイミド樹脂、ポリイミドシロキサン共重
合体樹脂なども用いることができる、これらの樹脂の前
駆体も同様に用いることができる。
三釦とする共重合樹脂、例えば、ポリアミドイミド樹脂
、ポリエステルイミド樹脂、ポリイミドシロキサン共重
合体樹脂なども用いることができる、これらの樹脂の前
駆体も同様に用いることができる。
また、感光性のポリイミド溶液を外装板に塗布し、マス
クを通して光照射して未硬化部分を溶剤などの現像液で
洗い流し、乾燥することにより、所定の形状のポリイミ
ド膜を得ることができる。
クを通して光照射して未硬化部分を溶剤などの現像液で
洗い流し、乾燥することにより、所定の形状のポリイミ
ド膜を得ることができる。
本発明〒用いられる絶縁熱融着型封口材としては、例え
ば、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂あるいは、それら
を不飽和カルボン酸などによる変性物、エチレン−アク
リル酸共重合体または脂肪族ポリアミド樹脂、アイオノ
マー樹脂などを用いることができる。これらの材料を、
プレス、ロール、押しだしなどの成形方法により、シー
ト状。
ば、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂あるいは、それら
を不飽和カルボン酸などによる変性物、エチレン−アク
リル酸共重合体または脂肪族ポリアミド樹脂、アイオノ
マー樹脂などを用いることができる。これらの材料を、
プレス、ロール、押しだしなどの成形方法により、シー
ト状。
フィルム状にして枠状に打ち抜くことにより、封口材が
作成される。その形状は、薄形電池の形状。
作成される。その形状は、薄形電池の形状。
要求特性などによって異なるが、例えば、厚みが約０．
２ｍｍで、枠幅が１〜５ｍｍ程度のものを用いることが
できる。
２ｍｍで、枠幅が１〜５ｍｍ程度のものを用いることが
できる。
封口材シートの材料の種類によっては、ポリイミド膜と
接着性が悪いものがあるが、この場合は、ポリイミドの
膜の枠幅を封口材シートの枠幅よりも小さくすることに
より、一対の外装板を熱融着により封口することができ
、また、外装板同士の短絡防止という本発明の目的も達
成することができる。
接着性が悪いものがあるが、この場合は、ポリイミドの
膜の枠幅を封口材シートの枠幅よりも小さくすることに
より、一対の外装板を熱融着により封口することができ
、また、外装板同士の短絡防止という本発明の目的も達
成することができる。
対日時の加熱温度、加圧圧力、月日時間などの条件は、
用いる封口材シート材料の性質、例えば、融点、溶融粘
度など、あるいはまた、封口材の厚みなどによって、最
適な条件は異なる。ボリオレブイン系樹脂の変性物を用
いた場合、１００〜２００°Ｃの加熱温度が好ましい。
用いる封口材シート材料の性質、例えば、融点、溶融粘
度など、あるいはまた、封口材の厚みなどによって、最
適な条件は異なる。ボリオレブイン系樹脂の変性物を用
いた場合、１００〜２００°Ｃの加熱温度が好ましい。
［実施例］
以下、実施例および比較例により本発明を説明するが、
本発明がこれら実施例に限定されないことは明らかであ
る。
本発明がこれら実施例に限定されないことは明らかであ
る。
実施例１
変性ポリエチレンｖＡ脂（宇部興産■製、Ｆｌｌｏｏ）
を、熱プレスによる圧１ｉＩｒ＆形により、厚み２００
ｐＬｍのシート状にした。このシートから、打ち抜き
刃で、外形４０Ｘ２０ｍｍ、枠幅２ｍｍの枠状封口材シ
ート（図の７）を作成した。
を、熱プレスによる圧１ｉＩｒ＆形により、厚み２００
ｐＬｍのシート状にした。このシートから、打ち抜き
刃で、外形４０Ｘ２０ｍｍ、枠幅２ｍｍの枠状封口材シ
ート（図の７）を作成した。
負極集電体兼外装板（図の２）として、形状が４０Ｘ２
０ＸＯ，０２ｍｍのステンレス箔を用いて、その１′？
ｉＩ縁部に枠幅２ｍｍになるように、ポリイミドのＮ−
メチルピロリドン溶液（６１！ｆｆｉ ８ ｗ Ｌ％）
を塗布し、２５０°Ｃで加熱して、４ｐｍの厚みのポリ
イミド膜（図の６）を形成した。この外装板に形状が３
４Ｘ１４Ｘ０．０７ｍｍのリチウム箔（図の４）を圧着
させた。
０ＸＯ，０２ｍｍのステンレス箔を用いて、その１′？
ｉＩ縁部に枠幅２ｍｍになるように、ポリイミドのＮ−
メチルピロリドン溶液（６１！ｆｆｉ ８ ｗ Ｌ％）
を塗布し、２５０°Ｃで加熱して、４ｐｍの厚みのポリ
イミド膜（図の６）を形成した。この外装板に形状が３
４Ｘ１４Ｘ０．０７ｍｍのリチウム箔（図の４）を圧着
させた。
１［解質用の組成物として、メトキシポリエチレングリ
コールモノアクリレート（新中村化学製ＡＭ−９０Ｇ）
を１８ 、４ｍｇ、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート（新中村化学製９Ｇ）を６．０ｍｇ、過塩素酸リ
チウムＬｔＣ交０４のジメトキシポリエチレングリコー
ル（旭電化製０ＬＥ−４００）の溶液（濃度０ 、７５
Ｍ／Ｌ）を２５．６ｍｇ、および、光増感剤として２，
２−ジメトキシアセトフェノン０．１ｍｇの混合液を準
備した。この電解質溶液８ｐＬ１を前記のリチウム箔に
塗布し、Ｕｖランプで光照射して、厚み２０ＩＬｍの硬
化フィルム（図の５）を形成させ、周縁部に枠状封口材
が圧着した集電体兼外装板（図の２）、負極（図の４）
、および電解質隔膜（図の５）の積層体を作成した。
コールモノアクリレート（新中村化学製ＡＭ−９０Ｇ）
を１８ 、４ｍｇ、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート（新中村化学製９Ｇ）を６．０ｍｇ、過塩素酸リ
チウムＬｔＣ交０４のジメトキシポリエチレングリコー
ル（旭電化製０ＬＥ−４００）の溶液（濃度０ 、７５
Ｍ／Ｌ）を２５．６ｍｇ、および、光増感剤として２，
２−ジメトキシアセトフェノン０．１ｍｇの混合液を準
備した。この電解質溶液８ｐＬ１を前記のリチウム箔に
塗布し、Ｕｖランプで光照射して、厚み２０ＩＬｍの硬
化フィルム（図の５）を形成させ、周縁部に枠状封口材
が圧着した集電体兼外装板（図の２）、負極（図の４）
、および電解質隔膜（図の５）の積層体を作成した。
二酸化マンガン３３９ｍｇ 、アセチレンブラック６２
．４ｍｇの混合物に、ＡＭ−９０Ｇ３１．４ｍｇ、９Ｇ
Ｉ ０．７ｍｇ、０ＬＥ−４００に過塩素酸リチウム（
Ｌｉ０文０４）を溶解させた（濃度０ 、７５Ｍ／Ｌ）
溶液６２．８ｍｇ、およびベンゾイルパーオキサイドを
さらに混合し、正極合剤とした。この合剤から４３４×
１４ｍｍの大きさに加圧成形し、１００°０，３時間加
熱して、３００ＪＬｍの厚みの正極シート（図の３）を
作成した。
．４ｍｇの混合物に、ＡＭ−９０Ｇ３１．４ｍｇ、９Ｇ
Ｉ ０．７ｍｇ、０ＬＥ−４００に過塩素酸リチウム（
Ｌｉ０文０４）を溶解させた（濃度０ 、７５Ｍ／Ｌ）
溶液６２．８ｍｇ、およびベンゾイルパーオキサイドを
さらに混合し、正極合剤とした。この合剤から４３４×
１４ｍｍの大きさに加圧成形し、１００°０，３時間加
熱して、３００ＪＬｍの厚みの正極シート（図の３）を
作成した。
上記の積層体に、前記の正極シート、およびさらにもう
一方の同一形状のステンレス外装板（図の１）を積層し
、周縁部に前記の封口材シートを挟んで、ｉｓｏｏｏ
、 ３ ｋ ｇ／ ｃｍ’ノ条件で封口した。薄形電池
を１０個作成したが、すべて、開路電圧は３．４ｖ以上
を示し、外装板同士の接触などによるトラブルは無く、
また、封口の接着も充分性われていた。
一方の同一形状のステンレス外装板（図の１）を積層し
、周縁部に前記の封口材シートを挟んで、ｉｓｏｏｏ
、 ３ ｋ ｇ／ ｃｍ’ノ条件で封口した。薄形電池
を１０個作成したが、すべて、開路電圧は３．４ｖ以上
を示し、外装板同士の接触などによるトラブルは無く、
また、封口の接着も充分性われていた。
比較例
実施例において、ポリイミド膜を外装板に予め接着する
ことなく、封口材を一対の外装板の間に挟んで熱融着し
た以外は、実施例と同様に行って薄形電池を作成したが
、作成電池１０個のうち３個は外装板同士の接触による
短絡不良があった。
ことなく、封口材を一対の外装板の間に挟んで熱融着し
た以外は、実施例と同様に行って薄形電池を作成したが
、作成電池１０個のうち３個は外装板同士の接触による
短絡不良があった。
［発明の効果］
本発明によれば、薄形電池作成の封口工程において、加
熱加圧によって、封口材が薄肉化しても、あらかじめ外
装板の周縁部に形成されたボリイミ同漠によって絶縁性
が保持されるため、外装板の短絡のトラブルがない薄形
電池を得ることができる。
熱加圧によって、封口材が薄肉化しても、あらかじめ外
装板の周縁部に形成されたボリイミ同漠によって絶縁性
が保持されるため、外装板の短絡のトラブルがない薄形
電池を得ることができる。
図面は本発明の一実施例を示す断面図である。
ｌ・・・正極外装板兼集電体。
２・・・負極外装板兼集電体、
３・・・正極合剤シート、
４・・・負極シート、
５・・・電解質隔膜、
６・・・枠状ポリイミド１１９゜
７・・・枠状封口材シート。
Claims (1)
- 集電体を兼ねている対向した一対の平板状の金属薄板
からなる外装板の内部に発電要素を挟み外装板の周縁部
を枠状の熱融着型封口材を用いて絶縁封口する薄形電池
において、少なくとも一方の外装板の周縁部の枠状封口
材と接する部分に絶縁ポリイミド膜を形成させているこ
とを特徴とする薄形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210496A JPH0260050A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 薄形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210496A JPH0260050A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 薄形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260050A true JPH0260050A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16590318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210496A Pending JPH0260050A (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 薄形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0260050A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601554B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| US7960054B2 (en) * | 2002-01-10 | 2011-06-14 | Excellatron Solid State Llc | Packaged thin film batteries |
| JP2020057485A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 積水化学工業株式会社 | ラミネート型二次電池およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63210496A patent/JPH0260050A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7960054B2 (en) * | 2002-01-10 | 2011-06-14 | Excellatron Solid State Llc | Packaged thin film batteries |
| KR100601554B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| JP2020057485A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 積水化学工業株式会社 | ラミネート型二次電池およびその製造方法 |
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