JPH0480508B2 - - Google Patents
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- JPH0480508B2 JPH0480508B2 JP62033944A JP3394487A JPH0480508B2 JP H0480508 B2 JPH0480508 B2 JP H0480508B2 JP 62033944 A JP62033944 A JP 62033944A JP 3394487 A JP3394487 A JP 3394487A JP H0480508 B2 JPH0480508 B2 JP H0480508B2
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- Japan
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- separator
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- electrode mixture
- battery
- resin layer
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
- 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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/12—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
この発明は、セパレータの正極合剤対向面にセ
パレータ基材より軟化点の低い樹脂層を設け、こ
の樹脂層を正極合剤に加熱圧着させることで、組
立工程におけるセパレータと正極合剤との位置ず
れ防止を図つた電池に関するものである。 ＜従来の技術＞ 偏平形電池、例えば偏平形非水電解液電池で
は、二酸化マンガンやフツ化炭素などの正極活物
質と導電材や結着材などとの混合粉末を加圧成形
して作つたコイン状の正極合剤を有底短円筒状の
電池缶の内底面に載置し、この正極合剤の上面に
これより大径のセパレータを載せ、また皿状の端
子板の内底面に圧着したリチウムなどの軽金属を
活物質とする負極をこのセパレータの上面に配
し、更に電池缶周縁部と端子板周縁部とをこれら
の間で封口ガスケツトを挟圧させて組合せるとい
う構成を用いている。 この種の偏平形電池のうち、流動性のゲル状亜
鉛負極を用いる偏平形アルカリ電池では、活物質
同士の接触による内部短絡を防止するために、セ
パレータ周縁部を封口ガスケツトと電池缶内底面
との間で挟持するなどして正極合剤と負極とを完
全に隔離してやらなければならない。一方、上記
の軽金属を負極に用いる偏平形非水電解液電池の
場合は、正負両極がともに固形であることから、
必ずしもセパレータ周縁部をこのように挟持する
必要はなく、正極合剤、セパレータ、負極を単に
積重して用いるケースが多い。特に、2016型電池
のように薄形のものでは、構造上の大幅な簡略化
を図る必要があるので殆んどすべてこの構造が採
られる。 そして、特にこのように正極合剤、セパレー
タ、負極を積重して用いる場合、電池組立工程に
おいて正極合剤上面に載置したセパレータの位置
ずれが起こり易いことから、従来は、例えばセパ
レータ周縁部を絞つてカツプ状にするなどして、
正極合剤を包み込む形状にセパレータを成形し、
このカツプ状のセパレータを正極合剤に冠着させ
たり、あるいは、セパレータを正極合剤上面に
200〜300Kg／cm2程度の圧力で押しあてて圧接する
といつた手段が用いられている。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、カツプ状のセパレータを用いる
場合、セパレータ周縁部を正極合剤径に合せて絞
つてやり、またこのセパレータを上手に正極合剤
に冠着させるための手間がかかるため、工程が煩
雑化してしまう。そればかりか、工業的に量産す
る際にはセパレータ周縁部の絞り具合や重ね合せ
方向などの微妙な違いやずれ等によつてセパレー
タを常にうまく正極合剤に冠着させてやることは
難しく、冠着が不十分でセパレータが合剤上面か
ら浮き上がつて位置ずれを起こしてしまうものな
どが生じるので、信頼性に欠けるという問題があ
る。 またセパレータを圧着するものでは、圧着によ
り正極合剤が変形して割れや亀裂が生じ易く、崩
れた合剤によつてミツクスシヨートの発生を招
く。更にこの方法ではセパレータ表面のケバを圧
接により合剤表面に食い込ませているため、ケバ
立ちのないセパレータを用いる場合には適用でき
ないという問題もある。 ＜問題点を解決するための手段＞ この発明の電池は、正極合剤と負極との間にセ
パレータを配してなり、前記セパレータは多孔性
基材の正極合剤対向面にこの多孔性基材より軟化
点の低い樹脂層を有し且つこの樹脂層を正極合剤
に加熱圧着させてなることを要旨とする。 つまり、本発明では、多孔性基材の合剤対向面
に低軟化点樹脂層を設けてセパレータを構成し、
電池組立に際しては、基材軟化点より低く且つ上
記樹脂層の軟化点よりは高い温度でセパレータを
加熱して、上記基材の多孔性を損することなくこ
の樹脂層を軟化させ、これを合剤に圧着してセパ
レータの合剤上面への載置後の移動を防止するよ
うにしたものである。尚、上記のような多孔性基
材としては、現用のセパレータ素材として用いら
れている材質、例えば、ポリエチレンやポリプロ
ピレンあるいはポリアミド樹脂などの熱可塑性樹
脂からなる多孔体、ガラス繊維などの無機質材か
らなる多孔体、あるいはセルロース紙などが挙げ
られる。更には上記の熱可塑性樹脂や無機質材を
２種以上混用したものでもよい。 ＜作用＞ 上記手段を採ることにより、上述した問題なく
セパレータを正極合剤上面に固着できるようにな
り、組立工程におけるセパレータの位置ずれをな
くすことができる。 ＜実施例＞ 以下にこの発明を偏平形リチウム電池に適用し
た例につき説明する。 第１図Ａにおいて、ガラス繊維からなる厚さ
0.3mmのセパレータシート１の片面に、加熱溶融
させたポリエチレン２をノズル３より噴霧して、
セパレータシート片面に厚さ0.1mm程度のポリエ
チレン樹脂層を形成した。そして、第１図Ｂのよ
うに、このセパレータシート１を、そのポリエチ
レン樹脂層９を下に向けて、ステンレス製で有底
短円筒状の電池缶６の内底面に収納した正極合剤
７の上面に位置させたダイス４に載せた。次いで
パンチ５によりセパレータシート１を円状に打ち
抜いて第１図Ｃの如きセパレータ８を得、このセ
パレータ８を正極合剤上面に位置させると共に、
第１図Ｄのように加熱圧着型１０により上記ガラ
ス繊維の軟化点より低い温度でセパレータ８を加
熱してそのポリエチレン樹脂層９のみを軟化ない
しは溶融させつつ正極合剤上面に10Kg／cm2程度の
圧力で押付けて同上面に圧着させた。尚、以上は
パンチ５によるセパレータ打ち抜きと加熱圧着型
１０によるセパレータ圧着を別に行なう例だが、
パンチ５に加熱圧着型を兼用させ、これらを１工
程で行なつてもよい。第１図Ｅはセパレータ圧着
後の状態を示し、セパレータ下面にあるポリエチ
レン樹脂層９の一部または全部は正極合剤上部に
固着ないしは溶着した状態となつている。 このようにして正極部分を作製したなら、セパ
レータ上面から非水電解液を所要量注入し、ま
た、ステンレス製の端子板１１の内底面にリチウ
ム負極１２を圧着し且つ端子板周縁部には合成樹
脂製の封口ガスケツト１３を嵌着してなる負極部
分をこの正極部分と組合せ、第１図Ｆに示した偏
平形リチウム電池を作つた。 そして、以上と同様な構造で正極合剤径15mm、
セパレータ径18mmのCR2032型偏平形リチウム電
池について、上記本発明の方法、並びに従来のよ
うにセパレータを合剤上面に圧接する方法により
夫々電池を25個ずつ作り、これらの電池につい
て、電池組立後に、第２図のように正極合剤７と
この上に載置したセパレータ８との間の位置ずれ
を調査した。この調査は、図示したＡの寸法を
夫々測定し、この測定値の通常値（1.5mm）から
のずれの大きさを求めることにより行なつた。結
果は第１表に示した通りであり、本発明による電
池のずれは従来のものの1/5に抑えられているこ
とがわかる。尚、この結果は夫々25個ずつの平均
値である。
パレータ基材より軟化点の低い樹脂層を設け、こ
の樹脂層を正極合剤に加熱圧着させることで、組
立工程におけるセパレータと正極合剤との位置ず
れ防止を図つた電池に関するものである。 ＜従来の技術＞ 偏平形電池、例えば偏平形非水電解液電池で
は、二酸化マンガンやフツ化炭素などの正極活物
質と導電材や結着材などとの混合粉末を加圧成形
して作つたコイン状の正極合剤を有底短円筒状の
電池缶の内底面に載置し、この正極合剤の上面に
これより大径のセパレータを載せ、また皿状の端
子板の内底面に圧着したリチウムなどの軽金属を
活物質とする負極をこのセパレータの上面に配
し、更に電池缶周縁部と端子板周縁部とをこれら
の間で封口ガスケツトを挟圧させて組合せるとい
う構成を用いている。 この種の偏平形電池のうち、流動性のゲル状亜
鉛負極を用いる偏平形アルカリ電池では、活物質
同士の接触による内部短絡を防止するために、セ
パレータ周縁部を封口ガスケツトと電池缶内底面
との間で挟持するなどして正極合剤と負極とを完
全に隔離してやらなければならない。一方、上記
の軽金属を負極に用いる偏平形非水電解液電池の
場合は、正負両極がともに固形であることから、
必ずしもセパレータ周縁部をこのように挟持する
必要はなく、正極合剤、セパレータ、負極を単に
積重して用いるケースが多い。特に、2016型電池
のように薄形のものでは、構造上の大幅な簡略化
を図る必要があるので殆んどすべてこの構造が採
られる。 そして、特にこのように正極合剤、セパレー
タ、負極を積重して用いる場合、電池組立工程に
おいて正極合剤上面に載置したセパレータの位置
ずれが起こり易いことから、従来は、例えばセパ
レータ周縁部を絞つてカツプ状にするなどして、
正極合剤を包み込む形状にセパレータを成形し、
このカツプ状のセパレータを正極合剤に冠着させ
たり、あるいは、セパレータを正極合剤上面に
200〜300Kg／cm2程度の圧力で押しあてて圧接する
といつた手段が用いられている。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、カツプ状のセパレータを用いる
場合、セパレータ周縁部を正極合剤径に合せて絞
つてやり、またこのセパレータを上手に正極合剤
に冠着させるための手間がかかるため、工程が煩
雑化してしまう。そればかりか、工業的に量産す
る際にはセパレータ周縁部の絞り具合や重ね合せ
方向などの微妙な違いやずれ等によつてセパレー
タを常にうまく正極合剤に冠着させてやることは
難しく、冠着が不十分でセパレータが合剤上面か
ら浮き上がつて位置ずれを起こしてしまうものな
どが生じるので、信頼性に欠けるという問題があ
る。 またセパレータを圧着するものでは、圧着によ
り正極合剤が変形して割れや亀裂が生じ易く、崩
れた合剤によつてミツクスシヨートの発生を招
く。更にこの方法ではセパレータ表面のケバを圧
接により合剤表面に食い込ませているため、ケバ
立ちのないセパレータを用いる場合には適用でき
ないという問題もある。 ＜問題点を解決するための手段＞ この発明の電池は、正極合剤と負極との間にセ
パレータを配してなり、前記セパレータは多孔性
基材の正極合剤対向面にこの多孔性基材より軟化
点の低い樹脂層を有し且つこの樹脂層を正極合剤
に加熱圧着させてなることを要旨とする。 つまり、本発明では、多孔性基材の合剤対向面
に低軟化点樹脂層を設けてセパレータを構成し、
電池組立に際しては、基材軟化点より低く且つ上
記樹脂層の軟化点よりは高い温度でセパレータを
加熱して、上記基材の多孔性を損することなくこ
の樹脂層を軟化させ、これを合剤に圧着してセパ
レータの合剤上面への載置後の移動を防止するよ
うにしたものである。尚、上記のような多孔性基
材としては、現用のセパレータ素材として用いら
れている材質、例えば、ポリエチレンやポリプロ
ピレンあるいはポリアミド樹脂などの熱可塑性樹
脂からなる多孔体、ガラス繊維などの無機質材か
らなる多孔体、あるいはセルロース紙などが挙げ
られる。更には上記の熱可塑性樹脂や無機質材を
２種以上混用したものでもよい。 ＜作用＞ 上記手段を採ることにより、上述した問題なく
セパレータを正極合剤上面に固着できるようにな
り、組立工程におけるセパレータの位置ずれをな
くすことができる。 ＜実施例＞ 以下にこの発明を偏平形リチウム電池に適用し
た例につき説明する。 第１図Ａにおいて、ガラス繊維からなる厚さ
0.3mmのセパレータシート１の片面に、加熱溶融
させたポリエチレン２をノズル３より噴霧して、
セパレータシート片面に厚さ0.1mm程度のポリエ
チレン樹脂層を形成した。そして、第１図Ｂのよ
うに、このセパレータシート１を、そのポリエチ
レン樹脂層９を下に向けて、ステンレス製で有底
短円筒状の電池缶６の内底面に収納した正極合剤
７の上面に位置させたダイス４に載せた。次いで
パンチ５によりセパレータシート１を円状に打ち
抜いて第１図Ｃの如きセパレータ８を得、このセ
パレータ８を正極合剤上面に位置させると共に、
第１図Ｄのように加熱圧着型１０により上記ガラ
ス繊維の軟化点より低い温度でセパレータ８を加
熱してそのポリエチレン樹脂層９のみを軟化ない
しは溶融させつつ正極合剤上面に10Kg／cm2程度の
圧力で押付けて同上面に圧着させた。尚、以上は
パンチ５によるセパレータ打ち抜きと加熱圧着型
１０によるセパレータ圧着を別に行なう例だが、
パンチ５に加熱圧着型を兼用させ、これらを１工
程で行なつてもよい。第１図Ｅはセパレータ圧着
後の状態を示し、セパレータ下面にあるポリエチ
レン樹脂層９の一部または全部は正極合剤上部に
固着ないしは溶着した状態となつている。 このようにして正極部分を作製したなら、セパ
レータ上面から非水電解液を所要量注入し、ま
た、ステンレス製の端子板１１の内底面にリチウ
ム負極１２を圧着し且つ端子板周縁部には合成樹
脂製の封口ガスケツト１３を嵌着してなる負極部
分をこの正極部分と組合せ、第１図Ｆに示した偏
平形リチウム電池を作つた。 そして、以上と同様な構造で正極合剤径15mm、
セパレータ径18mmのCR2032型偏平形リチウム電
池について、上記本発明の方法、並びに従来のよ
うにセパレータを合剤上面に圧接する方法により
夫々電池を25個ずつ作り、これらの電池につい
て、電池組立後に、第２図のように正極合剤７と
この上に載置したセパレータ８との間の位置ずれ
を調査した。この調査は、図示したＡの寸法を
夫々測定し、この測定値の通常値（1.5mm）から
のずれの大きさを求めることにより行なつた。結
果は第１表に示した通りであり、本発明による電
池のずれは従来のものの1/5に抑えられているこ
とがわかる。尚、この結果は夫々25個ずつの平均
値である。
【表】
尚、以上はこの発明を偏平形非水電解液電池に
適用した例であるが、この他、偏平形アルカリ電
池は勿論、筒形非水電解液電池や筒形アルカリ電
池などにも同様に適用でき、同様ないしは次善の
効果が得られることは明らかである。 ＜発明の効果＞ 以上のように、この発明の電池によれば、前記
従来の問題を招くことなく組立工程におけるセパ
レータの位置ずれをなくすことができ、この種の
位置ずれに起因する電池内部シヨートの防止が図
れるといつた効果を奏する。
適用した例であるが、この他、偏平形アルカリ電
池は勿論、筒形非水電解液電池や筒形アルカリ電
池などにも同様に適用でき、同様ないしは次善の
効果が得られることは明らかである。 ＜発明の効果＞ 以上のように、この発明の電池によれば、前記
従来の問題を招くことなく組立工程におけるセパ
レータの位置ずれをなくすことができ、この種の
位置ずれに起因する電池内部シヨートの防止が図
れるといつた効果を奏する。
第１図Ａ〜Ｆはこの発明の実施例の電池の製造
工程の説明図、第２図は正極合剤上面にセパレー
タを載せた状態を示した平面図である。 １……セパレータシート、２……ポリエチレ
ン、６……電池缶、７……正極合剤、８……セパ
レータ、９……ポリエチレン樹脂層、１１……端
子板。
工程の説明図、第２図は正極合剤上面にセパレー
タを載せた状態を示した平面図である。 １……セパレータシート、２……ポリエチレ
ン、６……電池缶、７……正極合剤、８……セパ
レータ、９……ポリエチレン樹脂層、１１……端
子板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正極合剤と負極との間にセパレータを配して
なり、前記セパレータは多孔性基材の正極合剤対
向面にこの多孔性基材より軟化点の低い樹脂層を
有し且つこの樹脂層を正極合剤に加熱圧着させて
なることを特徴とする電池。 ２ 前記多孔性基材がポリエチレンやポリプロピ
レンあるいはポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂
からなる多孔体、ガラス繊維などの無機質材から
なる多孔体、セルロース紙、あるいは前記熱可塑
性樹脂や前記無機質材を２種以上混用してなる多
孔体であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の電池。 ３ 偏平形電池であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項記載の電池。 ４ 偏平形非水電解液電池であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033944A JPS63202853A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033944A JPS63202853A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63202853A JPS63202853A (ja) | 1988-08-22 |
| JPH0480508B2 true JPH0480508B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=12400618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62033944A Granted JPS63202853A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63202853A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1083618B1 (en) | 1998-05-20 | 2013-04-03 | KRI Inc. | Nonaqueous secondary cell |
| JP4735579B2 (ja) | 2007-03-26 | 2011-07-27 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池 |
| JP6511693B6 (ja) | 2014-11-27 | 2019-06-12 | 株式会社エンビジョンＡｅｓｃエナジーデバイス | 電池 |
| JP6334464B2 (ja) * | 2015-06-16 | 2018-05-30 | マクセルホールディングス株式会社 | 扁平形非水二次電池の製造方法 |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62033944A patent/JPS63202853A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63202853A (ja) | 1988-08-22 |
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