JPH0527228B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0527228B2 JPH0527228B2 JP59190778A JP19077884A JPH0527228B2 JP H0527228 B2 JPH0527228 B2 JP H0527228B2 JP 59190778 A JP59190778 A JP 59190778A JP 19077884 A JP19077884 A JP 19077884A JP H0527228 B2 JPH0527228 B2 JP H0527228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- insulating member
- heat
- annular insulating
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は平板型リチウム電池に関し、更に電池
外部とのシール性を大幅に改善した長期信頼性に
優れる平板型リチウム電池の製造方法に関するも
のである。 〔従来の技術〕 従来、１対のシート状金属端子板の間に積層状
の発電要素を保有せしめるとともに、前記１対の
シート状金属端子板の周辺端部の間に環状絶縁部
材として、本発明のフツ素樹脂以外の合成樹脂を
挾込み、前記発電要素を密封した偏平電池が知ら
れていた。例えば実開昭58−176366号公報にこの
ような従来の電池構造と環状絶縁部材が開示され
ている。しかし本発明の環状絶縁部材を用いた電
池の製造法についての公知文献等は見られなかつ
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし従来のルクランシエ型電池のように、こ
の構成外装材（シート状金属端子板）及び環状絶
縁部材を用いてリチウム電池を製造すると、長期
信頼性を有する電池は得られない。すなわち平板
型リチウム電池における環状絶縁部材の具備すべ
き特性は次の通りである。 すなわち、 (1) 耐電解性に優れていること １モルの過塩素酸リチウムを含有したプロピレ
ンカーボネートからなる有機電解液に接触した状
態で溶解、膨潤しないこと。 (2) ニツケル、ステンレスなどのシート状金属端
子板との接着性が良好なこと。 前記の有機電解液に接した状態で、接着性が
低下せず良好なこと。 (3) 電池の外部からの水分侵入に対して十分なバ
リヤー性を有すること。 一般に、リチウム電池は負極活物質として金属
リチウムを用いている。リチウムは Li＋H2Ｏ→LiOH＋１／2H2 の反応により、水と反応して水酸化リチウムを生
成すると同時に水素ガスを発生する。この水酸化
リチウムは発電要素としては働かない不要物質で
あり、リチウム表面がこの水酸化リチウムで被わ
れてしまうと、電池の内部抵抗が大きくなり、電
池反応が著しく阻害される。一方、水素ガス発生
により電池がふくらみ、電池内部抵抗が増大し、
電流が取り出せないなどの現象が見られ、電池の
外部からの水分侵入は完全に遮断しなければなら
ない。 これに対して、従来電池の環状絶縁部材はエチ
レン−酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリアミドレ
ジン等の熱溶融性の合成樹脂を用いており、これ
らの合成樹脂を用いて製造された平板型リチウム
電池は前記特性条件を十分に満足出来るレベルで
はない。 そこで、本発明で使用するヒートシール性と金
属との接着性を有したフツ素樹脂を環状絶縁部材
に用いた場合と、従来の比較材として変性ポリエ
チレンを環状絶縁部材に用いて、第４図の如く空
セルを作り、アルゴン雰囲気中で有機電解液を注
入封止し、セルを80℃、RH90〜95％の恒温恒湿
槽内に貯蔵して、セル外部から侵入する水分量を
測定した結果、第１表に示す如く15日間の貯蔵
で、従来の比較材はフツ素樹脂に比べて約６倍の
水分量が検出された。データはｎ＝３の平均値で
ある。このようにフツ素樹脂のシール性が優れて
いることが分る。
外部とのシール性を大幅に改善した長期信頼性に
優れる平板型リチウム電池の製造方法に関するも
のである。 〔従来の技術〕 従来、１対のシート状金属端子板の間に積層状
の発電要素を保有せしめるとともに、前記１対の
シート状金属端子板の周辺端部の間に環状絶縁部
材として、本発明のフツ素樹脂以外の合成樹脂を
挾込み、前記発電要素を密封した偏平電池が知ら
れていた。例えば実開昭58−176366号公報にこの
ような従来の電池構造と環状絶縁部材が開示され
ている。しかし本発明の環状絶縁部材を用いた電
池の製造法についての公知文献等は見られなかつ
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし従来のルクランシエ型電池のように、こ
の構成外装材（シート状金属端子板）及び環状絶
縁部材を用いてリチウム電池を製造すると、長期
信頼性を有する電池は得られない。すなわち平板
型リチウム電池における環状絶縁部材の具備すべ
き特性は次の通りである。 すなわち、 (1) 耐電解性に優れていること １モルの過塩素酸リチウムを含有したプロピレ
ンカーボネートからなる有機電解液に接触した状
態で溶解、膨潤しないこと。 (2) ニツケル、ステンレスなどのシート状金属端
子板との接着性が良好なこと。 前記の有機電解液に接した状態で、接着性が
低下せず良好なこと。 (3) 電池の外部からの水分侵入に対して十分なバ
リヤー性を有すること。 一般に、リチウム電池は負極活物質として金属
リチウムを用いている。リチウムは Li＋H2Ｏ→LiOH＋１／2H2 の反応により、水と反応して水酸化リチウムを生
成すると同時に水素ガスを発生する。この水酸化
リチウムは発電要素としては働かない不要物質で
あり、リチウム表面がこの水酸化リチウムで被わ
れてしまうと、電池の内部抵抗が大きくなり、電
池反応が著しく阻害される。一方、水素ガス発生
により電池がふくらみ、電池内部抵抗が増大し、
電流が取り出せないなどの現象が見られ、電池の
外部からの水分侵入は完全に遮断しなければなら
ない。 これに対して、従来電池の環状絶縁部材はエチ
レン−酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリアミドレ
ジン等の熱溶融性の合成樹脂を用いており、これ
らの合成樹脂を用いて製造された平板型リチウム
電池は前記特性条件を十分に満足出来るレベルで
はない。 そこで、本発明で使用するヒートシール性と金
属との接着性を有したフツ素樹脂を環状絶縁部材
に用いた場合と、従来の比較材として変性ポリエ
チレンを環状絶縁部材に用いて、第４図の如く空
セルを作り、アルゴン雰囲気中で有機電解液を注
入封止し、セルを80℃、RH90〜95％の恒温恒湿
槽内に貯蔵して、セル外部から侵入する水分量を
測定した結果、第１表に示す如く15日間の貯蔵
で、従来の比較材はフツ素樹脂に比べて約６倍の
水分量が検出された。データはｎ＝３の平均値で
ある。このようにフツ素樹脂のシール性が優れて
いることが分る。
上記問題点を解決するためにこの発明は、フツ
素樹脂の環状絶縁部材と正極及び負極のシート状
金属端子板とを予じめ十分な温度T1で加熱融着
し、次にこれらの電極板間に発電要素を組込んだ
状態でシート状端子板周辺部を前記温度T1より
も低く、かつ電池発電要素に熱的な悪影響を及ぼ
さない温度T2、すなわちT1＞T2なる温度関係で
電池製造し、ふくらみのない、かつ電池内部のシ
ヨート、及びシール外周部の端子間のシヨートを
防止した。 〔作用〕 本発明者は、シール材のフツ素樹脂と金属の熱
融着を出来るだけ低い温度で行なうための方法を
探索した。その結果、フツ素樹脂同志を熱融着す
るのが最も低い温度であることに注目し、第１図
の如く一方のシート状金属板１に環状絶縁部材
（フツ素樹脂）９を予じめ温度T1で熱融着し、他
方のシート状金属板８にも環状絶縁部材（フツ素
樹脂）９を予じめ温度T1で熱融着したもの同志
をもう一度、温度T2で熱融着し、熱融着する温
度T1とT2の最少値を測定した結果、 T1（min）＞T2（min） (1) なる関係であることが判つた。そこで上式(1)の条
件で電池を組立て製造した結果、ふくらみのない
かつ電池内部のシヨート、及びシール外周部の端
子間のシヨートのない電池が製造出来ることが判
つた。ヒートシール性と金属との接着性を有した
フツ素樹脂には、４フツ化エチレン−パ−フロロ
アルコキシエチレン共重合樹脂（PFA）、４フツ
化エチレン−６フツ化プロピレン共重合樹脂
（FEP）、エチレン−４フツ化エチレン共重合樹
脂（ETFE）、３フツ化塩化エチレン樹脂
（PCTFE）、フツ化ビニリデン樹脂（PVDF）、ポ
リフツ化ビニル樹脂（PVF）などが挙げられる。 〔実施例〕 以下にこの発明を実施例にもとづいて説明す
る。 第１図は本発明を適用した平板型リチウム電池
の実施例で、電池サイズは40×40×0.5mmである。 図中、１は負極端子を兼ねるシート状金属端子
板で厚みが20〜100μのニツケルまたはステンレ
ス等の金属板である。このシート状ニツケル端子
板１の内面に、金属ネツト２が電気溶接されてい
る。３は負極活物質であるリチウムで、金属ネツ
ト２に圧着されたのち、ローラーにより金属ネツ
ト２に完全に充填密着されている。４は電気的に
絶縁性のあるセパレータである。５は注射器で注
入されたプロピレンカーボネートを主成分とした
非水性の電解液である。６は二酸化マンガンを主
体とする正極合剤である。７は２と同じく金属ネ
ツトであり、正極合剤６に対して一部もしくは全
部が埋設され、正極合剤６とよく密着されてい
る。８は正極端子を兼ねるシート状金属端子板で
厚みが20〜100μである。この８はニツケル、ス
テンレス、アルミニウム等の金属である。９は本
発明に係る環状絶縁部材でヒートシール性と金属
との接着性を有したフツ素樹脂で、厚み100μの
シートフイルムである。 組立方法としては、口の字形に切り出された環
状絶縁部材９をシート状金属端子１の周辺部に載
置し、環状絶縁部材の融点よりも高い約340℃の
ヒートパネル上で十分に熱接着し冷却する。次に
この一体化されたシート状金属端子板を下にし
て、順次、リチウム、セパレータ、電解液、正極
合剤等の各発電要素を積層し、最後に、前記と同
様にして一体化されたシート状金属端子板８、を
載置して固定される。 次に電池周辺部の封止方法であるが、前述のよ
うに固定された電池は、シート状金属端子板と環
状絶縁部材を熱融着した温度340℃以下の約270〜
280℃、即ち環状絶縁部材の融点に近い温度が望
ましく、しかも加熱時間を出来るだけ短い方法が
良い。本発明者はインパルス法による方法で電池
周辺部を同時熱融着した。 このようにして得た本発明電池Ａと従来方法で
得た電池Ｂにおいて、製造直後の電池のふくらみ
及び電池周辺部のシヨート個数を表２に示す。 データはｎ＝50である。
素樹脂の環状絶縁部材と正極及び負極のシート状
金属端子板とを予じめ十分な温度T1で加熱融着
し、次にこれらの電極板間に発電要素を組込んだ
状態でシート状端子板周辺部を前記温度T1より
も低く、かつ電池発電要素に熱的な悪影響を及ぼ
さない温度T2、すなわちT1＞T2なる温度関係で
電池製造し、ふくらみのない、かつ電池内部のシ
ヨート、及びシール外周部の端子間のシヨートを
防止した。 〔作用〕 本発明者は、シール材のフツ素樹脂と金属の熱
融着を出来るだけ低い温度で行なうための方法を
探索した。その結果、フツ素樹脂同志を熱融着す
るのが最も低い温度であることに注目し、第１図
の如く一方のシート状金属板１に環状絶縁部材
（フツ素樹脂）９を予じめ温度T1で熱融着し、他
方のシート状金属板８にも環状絶縁部材（フツ素
樹脂）９を予じめ温度T1で熱融着したもの同志
をもう一度、温度T2で熱融着し、熱融着する温
度T1とT2の最少値を測定した結果、 T1（min）＞T2（min） (1) なる関係であることが判つた。そこで上式(1)の条
件で電池を組立て製造した結果、ふくらみのない
かつ電池内部のシヨート、及びシール外周部の端
子間のシヨートのない電池が製造出来ることが判
つた。ヒートシール性と金属との接着性を有した
フツ素樹脂には、４フツ化エチレン−パ−フロロ
アルコキシエチレン共重合樹脂（PFA）、４フツ
化エチレン−６フツ化プロピレン共重合樹脂
（FEP）、エチレン−４フツ化エチレン共重合樹
脂（ETFE）、３フツ化塩化エチレン樹脂
（PCTFE）、フツ化ビニリデン樹脂（PVDF）、ポ
リフツ化ビニル樹脂（PVF）などが挙げられる。 〔実施例〕 以下にこの発明を実施例にもとづいて説明す
る。 第１図は本発明を適用した平板型リチウム電池
の実施例で、電池サイズは40×40×0.5mmである。 図中、１は負極端子を兼ねるシート状金属端子
板で厚みが20〜100μのニツケルまたはステンレ
ス等の金属板である。このシート状ニツケル端子
板１の内面に、金属ネツト２が電気溶接されてい
る。３は負極活物質であるリチウムで、金属ネツ
ト２に圧着されたのち、ローラーにより金属ネツ
ト２に完全に充填密着されている。４は電気的に
絶縁性のあるセパレータである。５は注射器で注
入されたプロピレンカーボネートを主成分とした
非水性の電解液である。６は二酸化マンガンを主
体とする正極合剤である。７は２と同じく金属ネ
ツトであり、正極合剤６に対して一部もしくは全
部が埋設され、正極合剤６とよく密着されてい
る。８は正極端子を兼ねるシート状金属端子板で
厚みが20〜100μである。この８はニツケル、ス
テンレス、アルミニウム等の金属である。９は本
発明に係る環状絶縁部材でヒートシール性と金属
との接着性を有したフツ素樹脂で、厚み100μの
シートフイルムである。 組立方法としては、口の字形に切り出された環
状絶縁部材９をシート状金属端子１の周辺部に載
置し、環状絶縁部材の融点よりも高い約340℃の
ヒートパネル上で十分に熱接着し冷却する。次に
この一体化されたシート状金属端子板を下にし
て、順次、リチウム、セパレータ、電解液、正極
合剤等の各発電要素を積層し、最後に、前記と同
様にして一体化されたシート状金属端子板８、を
載置して固定される。 次に電池周辺部の封止方法であるが、前述のよ
うに固定された電池は、シート状金属端子板と環
状絶縁部材を熱融着した温度340℃以下の約270〜
280℃、即ち環状絶縁部材の融点に近い温度が望
ましく、しかも加熱時間を出来るだけ短い方法が
良い。本発明者はインパルス法による方法で電池
周辺部を同時熱融着した。 このようにして得た本発明電池Ａと従来方法で
得た電池Ｂにおいて、製造直後の電池のふくらみ
及び電池周辺部のシヨート個数を表２に示す。 データはｎ＝50である。
この発明は以上説明したように、シート状金属
端子板と環状絶縁部材を予じめ熱融着する温度
T1と電池組立最終の電池周辺部の熱融着する温
度T2において T1＞T2 なる温度関係で製造したことにより、製造直後に
発生していた、明らかに加熱温度によると思われ
る不良、即ち電池ふくらみ及びシヨート等の発生
を防止する効果がある。 本発明は極薄で長期信頼性に優れる平板型リチ
ウム電池を提供することができ、ICカード薄型
電卓、時計、クリーテイングカード等に応用出
来、その工業的価値大なるものである。
端子板と環状絶縁部材を予じめ熱融着する温度
T1と電池組立最終の電池周辺部の熱融着する温
度T2において T1＞T2 なる温度関係で製造したことにより、製造直後に
発生していた、明らかに加熱温度によると思われ
る不良、即ち電池ふくらみ及びシヨート等の発生
を防止する効果がある。 本発明は極薄で長期信頼性に優れる平板型リチ
ウム電池を提供することができ、ICカード薄型
電卓、時計、クリーテイングカード等に応用出
来、その工業的価値大なるものである。
第１図はこの発明にかかる平板型リチウム電池
の製造組立方法を示した断面図、第２図はこの発
明にかかる完成電池の縦断面図、第３図は従来の
電池の製造組立方法を示した断面図、第４図は封
止剤（環状絶縁部材）の水分侵入テストに用いた
空セルの縦断面図である。 １……負極のシート状金属端子板、２……金属
ネツト、３……負板リチウム、４……セパレー
タ、５……電解液、６……正極合剤、７……金属
ネツト、８……正極のシート状金属端子板、９…
…環状絶縁部材、１０，１１……ヒーター。
の製造組立方法を示した断面図、第２図はこの発
明にかかる完成電池の縦断面図、第３図は従来の
電池の製造組立方法を示した断面図、第４図は封
止剤（環状絶縁部材）の水分侵入テストに用いた
空セルの縦断面図である。 １……負極のシート状金属端子板、２……金属
ネツト、３……負板リチウム、４……セパレー
タ、５……電解液、６……正極合剤、７……金属
ネツト、８……正極のシート状金属端子板、９…
…環状絶縁部材、１０，１１……ヒーター。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の形状に形成された１対のシート状金属
端子板の間に積層状の発電要素を保有せしめると
ともに、前記１対のシート状金属端子板の周辺端
部の間に環状絶縁部材を挾込み前記発電要素を密
封する平板型リチウム電池の製造法において、環
状絶縁部材がヒートシール性と金属との接着性を
有し、この環状絶縁部材と、正極及び負極のシー
ト状金属端子板とをそれぞれ加熱融着した後、こ
れら電極間に発電要素を組込んだ状態で前記環状
絶縁部材どうしをヒートシールすることを特徴と
する平板型リチウム電池の製造法。 ２ 前記環状絶縁部材と、正極及び負極のシート
状金属端子板とを加熱融着する温度T1と、前記
環状絶縁部材どうしをヒートシールする温度T2
が、T1＞T2であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の平板型リチウム電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190778A JPS6168866A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 平板型リチウム電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190778A JPS6168866A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 平板型リチウム電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168866A JPS6168866A (ja) | 1986-04-09 |
| JPH0527228B2 true JPH0527228B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=16263571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59190778A Granted JPS6168866A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 平板型リチウム電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168866A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59127361A (ja) * | 1983-01-10 | 1984-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 扁平電池の製造法 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP59190778A patent/JPS6168866A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6168866A (ja) | 1986-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0164963B1 (en) | Insulating seal for electrochemical cells | |
| KR101131258B1 (ko) | 밀봉식 전기화학 전지용 하우징 | |
| CN102144315B (zh) | 薄膜电池 | |
| US7781092B2 (en) | Secondary battery and method of manufacturing same | |
| CN101241976B (zh) | 引线密封膜和非水电解质电池 | |
| US20070202399A1 (en) | Secondary battery with advanced safety | |
| JPS58198864A (ja) | リチウムバツテリ− | |
| JP2006073243A (ja) | 電池 | |
| JPH02207450A (ja) | Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池 | |
| JP4284719B2 (ja) | 渦巻電極を備えた電池及びその製造法 | |
| JPH10289698A (ja) | 薄型密閉電池 | |
| EP0081339A2 (en) | Sealing of electrochemical cells | |
| JPH0527228B2 (ja) | ||
| JP2001057185A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH0636801A (ja) | 角形非水電解液二次電池 | |
| JP4925427B2 (ja) | ラミネート形非水二次電池 | |
| JP3649792B2 (ja) | 密閉型電池 | |
| JPH0648620B2 (ja) | 有機電解質電池用組立封口板の製造法 | |
| JP2004055372A (ja) | 密閉型電池 | |
| JPH01112653A (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH08287889A (ja) | 薄型高分子固体電解質電池及びその製造方法 | |
| JP2001102034A (ja) | 電池用リード線、そのリード線を用いた薄型電池および電池用リード線の使用方法 | |
| JPH05325923A (ja) | 偏平形電池 | |
| JPH11329397A (ja) | 偏平薄型電池 | |
| JP3594440B2 (ja) | 密閉型電池 |