JPH08162128A - 有機電解質電池 - Google Patents

有機電解質電池

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Publication number
JPH08162128A
JPH08162128A JP32376294A JP32376294A JPH08162128A JP H08162128 A JPH08162128 A JP H08162128A JP 32376294 A JP32376294 A JP 32376294A JP 32376294 A JP32376294 A JP 32376294A JP H08162128 A JPH08162128 A JP H08162128A
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JP
Japan
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negative electrode
gasket
electrolyte battery
organic electrolyte
positive electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP32376294A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Okamoto
英治 岡本
Hidekazu Kubota
英一 窪田
Hisashi Satake
久史 佐竹
Shizukuni Yada
静邦 矢田
Toyoro Harada
豊郎 原田
Isamu Shinoda
勇 篠田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Electronic Components Ltd
Kanebo Ltd
Original Assignee
Seiko Electronic Components Ltd
Kanebo Ltd
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Publication date
Application filed by Seiko Electronic Components Ltd, Kanebo Ltd filed Critical Seiko Electronic Components Ltd
Priority to JP32376294A priority Critical patent/JPH08162128A/ja
Publication of JPH08162128A publication Critical patent/JPH08162128A/ja
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    • Y02E60/12

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性が向上してリフローハンダ付が可能とな
るとともに耐湿性が改善された有機電解質電池を提供す
る。 【構成】正極、負極、セパレータ、ガスケットを備えて
非プロトン性の有機溶媒液を電解液に用いた有機電解質
電池において、正極及び/又は負極がポリアセン系骨格
構造を有する有機半導体からなるとともにガスケットが
ポリアミド系樹脂からなり、かつ熱硬化性樹脂にてモー
ルドすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非プロトン性の有機溶
媒液を電解液とするコイン型、又はボタン型等の有機電
解質電池に関する。
【0002】
【従来の技術】本願の出願人の出願にかかる特開昭60
−170163号公報にはポリアセン系骨格構造を有す
る有機半導体を正極及び負極とし、非プロトン性の有機
溶媒液を電解液とする有機電解質電池が開示されてい
る。該電池においては、電池の気密、液密、および正・
負極缶の絶縁を保つガスケットの材質が極めて重要であ
る。従来ガスケット材質としては、耐薬品性、弾力性、
耐クリープ性にすぐれ、成形性がよく、射出成形可能で
安価なポリプロピレンが用いられてきた。
【0003】該電池の正・負極缶、セパレータ、ポリア
セン系骨格構造を有する有機半導体および電解液は、融
点あるいは沸点がいずれも高く耐熱性がすぐれている。
しかし、ガスケットに用いているポリプロピレンは耐熱
温度が低く、そのため従来の電池は耐熱性が劣るという
欠点を有していた。コイン型(ボタン型)有機電解質電
池は、主にメモリーバックアップ電源として用いられプ
リント基板上にハンダ付されることが多い。従来、プリ
ント基板上へのハンダ付は、ハンダこてを用いて行なわ
れていたが、機器の小型化あるいは高機能化にともな
い、プリント基板の同一面積内に搭載される電子部品を
多くする必要が生じハンダ付のためにハンダこてを挿入
する隙間を確保することが困難となってきた。そこであ
らかじめプリント基板上のハンダ付を行なう部分にハン
ダを塗布しておきその部分に部品を載置するか、あるい
は、部品を載置後ハンダ小球をハンダ付部分に供給し、
ハンダ付部分がハンダの融点以上、例えば、200〜2
30℃となるように設定された高温雰囲気の炉内に部品
を搭載したプリント基板を通過させることにより、ハン
ダを溶融させてハンダ付を行なう方法が用いられている
(以下リフローハンダ付という)。
【0004】従来のポリプロピレンからなるガスケット
を用いたコイン型(ボタン型)有機電解質電池では、リ
フローハンダ付時にポリプロピレンが融解あるいは変形
し、ステンレス鋼あるいはアルミニウムからなる正・負
極缶が接して短絡するという問題点があった。耐熱性の
改善のためには、耐熱性にすぐれたポリアミド系樹脂か
らなるガスケットを使用することが有効であるが、ポリ
アミド系樹脂は吸湿性が高く、有機電解質電池の耐湿性
が低下するという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記し
た問題点を解決するために、鋭意研究を続けた結果本発
明を完成したものであって、その目的とするところは、
耐熱性が向上してリフローハンダ付が可能となるととも
に耐湿性が改善された有機電解質電池を提供するにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、正
極、負極、セパレータ、ガスケットを備えて非プロトン
性の有機溶媒液を電解液に用いた有機電解質電池におい
て、正極及び/又は負極がポリアセン系骨格構造を有す
る有機半導体からなるとともにガスケットがポリアミド
系樹脂からなり、かつ熱硬化性樹脂にてモールドするこ
とを特徴とする有機電解質電池である。
【0007】本発明の電池は、図1に示すように、正極
缶1と負極缶6の内底部に導電性ペースト3,3′が塗
布され、ポリアセン系有機半導体からなるシート2,
2′が該導電性ペースト3,3′と接触するように正極
缶1と負極缶6に挿入されセパレータ5を介して相対向
している。ガスケット4は正極缶1と負極缶6とにより
圧縮され、気密性、液密性および正・負極缶の絶縁を保
持し、電解液は一部は、ポリアセン系有機半導体からな
るシート2,2′中の空隙にあり、一部は空間7にあっ
てもよい。
【0008】熱硬化性樹脂8は、正・負極缶表面を完全
に被覆している。正極端子9と負極端子10は、正極缶
1、負極缶6にそれぞれ抵抗溶接あるいはレーザー溶接
され、一部は熱硬化性樹脂8の外部に露出している。正
極缶及び負極缶は慣用のものであり、例えば、ステンレ
ス又はアルミニウム製である。
【0009】セパレータは電池あるいはコンデンサーに
おいて慣用のもので、例えば多孔性合成樹脂フイルム、
無機繊維を樹脂で固めたもの、紙などであり、好ましく
はガラス繊維不織布からなる。
【0010】有機電解液は、非プロトン性の有機溶媒に
よってイオンを生成する塩を溶解させた溶液である。通
常この種の有機電解質電池の電解液としては、溶媒とし
て、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の
非プロトン性有機溶媒が好ましく用いられまた塩として
テトラアルキルアンモニウム塩、例えば、
【化1】 (R1 ,R2 ,R3 及びR4 はアルキル基を示し、R1
〜R4 は同一でも異なっていてもよい。XはClO4
はBF4 を示す)が好ましく用いられる。塩は通常0.
5〜1.5モル/l の濃度範囲で上記した溶媒に溶解
し、電解液として供される。
【0011】端子は、電池あるいはコンデンサーにおい
て慣用のものであり例えばステンレス鋼、ニッケルなど
であり、好ましくは正・負極缶と同材質のステンレス鋼
からなる。本発明で用いるポリアセン系骨格構造を有す
る有機半導体自体は公知であり、例えば特開昭61−2
18060号公報に記載されている。該有機半導体を、
ボールミル等を用いて粉砕して粉末とし、この粉末に結
着材と導電材を加え、混合した後、加圧成形してポリア
センシートとし正極あるいは/かつ負極とする。
【0012】ガスケットは、正・負極缶の間にあり、正
・負極缶の絶縁を保つとともに、電池の気密、液密を保
持するために用いられている。その材質としては、非プ
ロトン性の有機溶媒液に対する耐薬品性があること、お
よび正・負極缶の間に載置されて圧縮されるために、弾
力性、耐クリープ性がすぐれている必要がある。さら
に、成形性がよく大量生産に適する射出成形可能である
ことがより好ましい。
【0013】本発明におけるポリアミド系樹脂とは、一
般にナイロン樹脂といわれる主鎖中にアミド結合−CO
−NH−をもつ高分子である。代表的には、ジカルボン
酸とジアミンの重縮合、ω−アミノカルボン酸の重縮
合、またはラクタムの開環重合によって合成される樹脂
であり、該樹脂は、耐熱性に優れるだけでなく、耐薬品
性、耐クリープ性弾力性に優れ、成形性がよく射出成形
可能でかつ安価であり、電池のガスケットに適してい
る。なかでも、ナイロン46、ナイロン66が耐熱性の
点でより好ましい。
【0014】本発明における熱硬化性樹脂とは、加熱に
よって重合体中に残存する未反応基が反応して重合度が
高くなり架橋が進んで網状構造が生ずることにより硬化
する性質をもつ樹脂のことであり、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂がより好ましい。該樹脂は、耐熱性、耐溶剤
性に優れ、コイン型、ボタン型等の有機電解質電池のモ
ールドに適している。
【0015】上述した、ポリアミド系樹脂からなるガス
ケットを、従来のポリプロピレンからなるガスケットの
かわりに、正極あるいは/かつ負極にポリアセン系骨格
構造を有する有機半導体を用いた有機電解質電池に用
い、かつ上述した熱硬化性樹脂にてモールドすることに
より該電池の耐熱性が向上し、リフローハンダ付が可能
となるとともに耐湿性が改善される。
【0016】
【実施例】まず、ポリアセンシートを次のようにして製
造した。本発明の出願人に係る特開昭61−21806
0号公報の実施例1に記載している製造方法により、不
溶不融性のポリアセンのフイルムを合成した。該物質の
電気伝導度を室温で直流4端子法で測定したところ、1
-4Ω-1・cm-1であった。元素分析によると、水素原
子/炭素原子の原子比は0.27であった。BET法に
よる比表面積は、2100m2 /gと極めて大きな値で
あった。次に該ポリアセンフィルムを、ボールミルを用
いて3時間粉砕し粉末とした。この粉末にポリ四フッ化
エチレン5重量%,カーボンブラック10重量%を加
え、混合した後、加圧成形して厚さ0.2mmのポリア
センシートを得た。次に、このポリアセンシート及び硼
珪酸塩のガラス繊維不織布からなるセパレータをディス
ク状に打ち抜き200℃で3時間真空乾燥した後に、ジ
ャムポットに入れて保管した。
【0017】本発明のポリアミド系樹脂であるナイロン
46を射出成形したガスケットを、100℃3時間の真
空乾燥で乾燥させジャムポットに保管した。次に、ステ
ンレスからなる正極缶内底部に導電性ペーストを塗布し
た後、前述したポリアセンシートを載置して、上部より
圧着した後、100℃で30分間乾燥した。同様に、ス
テンレスからなる負極缶内底面に導電性ペーストを塗布
し、ポリアセンシートを載置し圧着後100℃で30分
間乾燥した。このようにして得た正極に、電解液として
ホウフッ化テトラエチルアンモニウムを含んだプロピレ
ンカーボネートの所定量を注入して、セパレータを載置
した。また、負極にも同様にして電解液の所定量を注入
した後、図1に示すような直径6.8mm 高さ0.9
6mmのコイン型有機電解質電池を組み立てた。尚、上
述した組立作業は全て除湿ルーム内で行なった。
【0018】次に、コイン型電池を2個重ねたあと、一
方の電池の正極缶および他方の電池の負極缶にステンレ
ス鋼製の端子をレーザー溶接し、エポキシ樹脂(長瀬チ
バ(株)社製 CY230 硬化剤 HY951)に
て、直径8.5mm 高さ3.5mmにモールド成形し
た。以上のようにして作製した本発明有機電解質電池
を、正・負極端子表面が図2に示す温度推移となるよう
なリフローハンダ付を行なった時の交流内部抵抗(1k
Hz,1mA)の変化を表1に、リフローハンダ付後、
60℃ 相対湿度93%の恒温恒湿中にて5.0vの電
圧を5日間印加した後の内部抵抗を表2に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】比較例1 ポリプロピレンを射出成形したガスケットを用いて、実
施例と同様のコイン型有機電解質電池を組み立てて、樹
脂モールドしリフローハンダ付を行なった時の交流内部
抵抗変化を表1に示す。
【0022】比較例2 ナイロン46を射出成形したガスケットを用いて、実施
例と同様のコイン型有機電解質電池を組み立て、樹脂モ
ールドを行なわずに、リフローハンダ付を行なった時の
交流内部抵抗変化を表1に、リフローハンダ付後60℃
相対湿度93%の恒温恒湿中にて、5.0vの電圧を
5日間印加した後の内部抵抗を表2に示す。表1および
表2において、本発明品と従来品とを比較する。本発明
品は、リフローハンダ付において短絡することがなく、
交流内部抵抗の変化もみられず耐熱性が改善されてリフ
ローハンダ付が可能となり、かつ、耐湿性も改善されて
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるコイン型(ボタン型)
電池の説明図。
【図2】リフローハンダ付時の正・負極端子表面温度変
化。
【符号の説明】
1:正極缶 2,2′:ポリアセン系有機半導体からなるシート 3,3′:導電性ペースト 4:ポリアミド系樹脂からなるガスケット 5:セパレータ 6:負極缶 7:電解液 8:モールド樹脂 9:正極端子 10:負極端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢田 静邦 兵庫県加古郡播磨町宮西2丁目6番13号 (72)発明者 原田 豊郎 仙台市太白区西多賀5丁目30番1号 セイ コー電子部品株式会社内 (72)発明者 篠田 勇 仙台市太白区西多賀5丁目30番1号 セイ コー電子部品株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極缶、負極缶、正極、負極、セパレー
    タ、ガスケットを備えた有機電解質電池において、正極
    及び/又は、負極がポリアセン系骨格構造を有する有機
    半導体からなるとともに、ガスケットがポリアミド系樹
    脂からなり、かつ、シール剤にてガスケットを被覆する
    ことを特徴とする有機電解質電池。
JP32376294A 1994-11-30 1994-11-30 有機電解質電池 Pending JPH08162128A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32376294A JPH08162128A (ja) 1994-11-30 1994-11-30 有機電解質電池

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JP (1) JPH08162128A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148242A (ja) * 1998-12-24 2001-05-29 Seiko Instruments Inc 非水電解質二次電池
WO2020213212A1 (ja) * 2019-04-15 2020-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 アルカリ乾電池用ガスケットおよびアルカリ乾電池

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JP2001148242A (ja) * 1998-12-24 2001-05-29 Seiko Instruments Inc 非水電解質二次電池
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