JPH10255731A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- JPH10255731A JPH10255731A JP9051209A JP5120997A JPH10255731A JP H10255731 A JPH10255731 A JP H10255731A JP 9051209 A JP9051209 A JP 9051209A JP 5120997 A JP5120997 A JP 5120997A JP H10255731 A JPH10255731 A JP H10255731A
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- aqueous electrolyte
- bag
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極、負極、電解液等が封入袋に封入される
構造の非水電解質電池であって、正極と負極のリード線
を夫々外部に取り出す構造を有し、かつ、これらのリー
ド線をも封入する構造であって、長期の使用でも密封信
頼性を保つことができる非水電解質電池を得ることを目
的とする。 【解決手段】 封入袋のプラスチック層のうち少なくと
も一つの層に、酸の透過防止手段を設けたことを特徴と
する封入袋型の非水電解質電池。
構造の非水電解質電池であって、正極と負極のリード線
を夫々外部に取り出す構造を有し、かつ、これらのリー
ド線をも封入する構造であって、長期の使用でも密封信
頼性を保つことができる非水電解質電池を得ることを目
的とする。 【解決手段】 封入袋のプラスチック層のうち少なくと
も一つの層に、酸の透過防止手段を設けたことを特徴と
する封入袋型の非水電解質電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の電源等
に使用される非水電解質電池に関するものである。より
詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入され、正
極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造を有し、
かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構造を有す
ることを特徴とする。
に使用される非水電解質電池に関するものである。より
詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入され、正
極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造を有し、
かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構造を有す
ることを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化と共に電源としての電
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Ｌｉイオン電池などの２次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭６１−２４０５６４号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平３−６
２４４７号や特開昭５７−１１５８２０号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Ｌｉイオン電池などの２次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭６１−２４０５６４号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平３−６
２４４７号や特開昭５７−１１５８２０号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】金属層を設けることで
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。本発明は水分が侵入し、フッ酸が生成したとして
も、金属層を腐食すること、或いは金属層とプラスチッ
クフィルム層間で剥離を発生させることのない非水電解
質電池用封入袋を用いた非水電解質電池を提供すること
を目的する。
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。本発明は水分が侵入し、フッ酸が生成したとして
も、金属層を腐食すること、或いは金属層とプラスチッ
クフィルム層間で剥離を発生させることのない非水電解
質電池用封入袋を用いた非水電解質電池を提供すること
を目的する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の目的
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチック層のうち
少なくとも一つの層に酸の透過防止手段を設ければ、フ
ッ酸の生成によっても、金属層を腐食することがなく、
また、金属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生
させることがないことを見いだした。
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチック層のうち
少なくとも一つの層に酸の透過防止手段を設ければ、フ
ッ酸の生成によっても、金属層を腐食することがなく、
また、金属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生
させることがないことを見いだした。
【０００５】本発明の要旨は、次の通りである。正極、
負極、電解液等が封入袋に封入され、正極と負極のリー
ドを夫々外部に取り出す構造の非水電解質電池であっ
て、その封入袋が、これらのリード線をも封入するため
の袋であって、金属層と１層もしくは多層からなるプラ
スチック層の貼り合わせシートで構成され、プラスチッ
ク層のうち少なくとも一つの層に酸の透過防止手段が設
けられていることを特徴とする。そして、酸の透過防止
手段としては、例えば、樹脂中にカルボン酸金属塩、或
いは金属酸化物を含有させることがあげられる。また、
カルボン酸金属塩或いは金属酸化物としては、炭酸カル
シウム、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、ス
テアリン酸カルシウムの群より選ばれる１種または数種
の混合物が効果的である。
負極、電解液等が封入袋に封入され、正極と負極のリー
ドを夫々外部に取り出す構造の非水電解質電池であっ
て、その封入袋が、これらのリード線をも封入するため
の袋であって、金属層と１層もしくは多層からなるプラ
スチック層の貼り合わせシートで構成され、プラスチッ
ク層のうち少なくとも一つの層に酸の透過防止手段が設
けられていることを特徴とする。そして、酸の透過防止
手段としては、例えば、樹脂中にカルボン酸金属塩、或
いは金属酸化物を含有させることがあげられる。また、
カルボン酸金属塩或いは金属酸化物としては、炭酸カル
シウム、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、ス
テアリン酸カルシウムの群より選ばれる１種または数種
の混合物が効果的である。
【０００６】問題点と解決手段をさらに詳しく述べる。
封入袋の構成の一例として、アルミ箔の外面にＰＥＴフ
ィルムを貼り合わせ、内面にポリエチレンなどの熱可塑
性樹脂を貼り合わせたものを挙げることができる。外面
のＰＥＴはアルミを外傷から保護するために設けられて
おり、内面のポリエチレンはヒートシールを行うために
設けている。このような従来考案されていた材料を用い
た場合、ヒートシールをしていても長時間保存している
うちに徐々に水分が侵入し、その水が袋内に封入してい
る電解液と反応してフッ酸を生成する。このフッ酸はポ
リエチレン等を透過し、アルミとポリエチレンの接着界
面を剥離させてしまうという問題があり、このような袋
タイプの電池容器が実用化されない要因の一つとなって
いた。
封入袋の構成の一例として、アルミ箔の外面にＰＥＴフ
ィルムを貼り合わせ、内面にポリエチレンなどの熱可塑
性樹脂を貼り合わせたものを挙げることができる。外面
のＰＥＴはアルミを外傷から保護するために設けられて
おり、内面のポリエチレンはヒートシールを行うために
設けている。このような従来考案されていた材料を用い
た場合、ヒートシールをしていても長時間保存している
うちに徐々に水分が侵入し、その水が袋内に封入してい
る電解液と反応してフッ酸を生成する。このフッ酸はポ
リエチレン等を透過し、アルミとポリエチレンの接着界
面を剥離させてしまうという問題があり、このような袋
タイプの電池容器が実用化されない要因の一つとなって
いた。
【０００７】この問題を解決するためには、水分をまっ
たく侵入させない材料を開発するか、或いは水分が侵入
してフッ酸が発生したとしても、そのフッ酸を透過させ
ない樹脂層を設けることが出来れば良い。今回フッ酸を
透過させない樹脂層を設ける検討を行った結果、上述の
ような方法により目的を達することが可能であることが
判った。即ち、カルボン酸金属塩、或いは金属酸化物を
樹脂中に添加することによって発生した酸を途中でトラ
ップさせるという方法である。カルボン酸金属塩、金属
酸化物として上述の炭酸カルシウム、酸化マグネシウ
ム、ハイドロタルサイト類、ステアリン酸カルシウム等
が好ましいが、その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効
果的である。これらを含有せしめる樹脂としては、電解
液に侵されにくいポリエチレン、ポリプロピレン、或い
はそれらの酸変成物、アイオノマー等であることが好ま
しいが、電解液に侵される材料であってもその内面に電
解液に侵されにくい樹脂層を設けるのであれば良い。
たく侵入させない材料を開発するか、或いは水分が侵入
してフッ酸が発生したとしても、そのフッ酸を透過させ
ない樹脂層を設けることが出来れば良い。今回フッ酸を
透過させない樹脂層を設ける検討を行った結果、上述の
ような方法により目的を達することが可能であることが
判った。即ち、カルボン酸金属塩、或いは金属酸化物を
樹脂中に添加することによって発生した酸を途中でトラ
ップさせるという方法である。カルボン酸金属塩、金属
酸化物として上述の炭酸カルシウム、酸化マグネシウ
ム、ハイドロタルサイト類、ステアリン酸カルシウム等
が好ましいが、その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効
果的である。これらを含有せしめる樹脂としては、電解
液に侵されにくいポリエチレン、ポリプロピレン、或い
はそれらの酸変成物、アイオノマー等であることが好ま
しいが、電解液に侵される材料であってもその内面に電
解液に侵されにくい樹脂層を設けるのであれば良い。
【０００８】
【実施例】以下に実施例、比較例を挙げて本発明を説明
する。なお、これらの実施例は本発明を限定するもので
はない。表１に示した構成のシートを２枚の矩形状（７
０ｍｍ×１３５ｍｍ）に切断し、ＰＥＴ面を外側に向け
て向かい合わせ、矩形の周辺３辺を５ｍｍ巾でヒートシ
ールして封入袋を作成して実験に用いたが、その際、密
封信頼性へのヒートシール層の影響を調べるため、ヒー
トシール層の組成を種々変化させることとした。
する。なお、これらの実施例は本発明を限定するもので
はない。表１に示した構成のシートを２枚の矩形状（７
０ｍｍ×１３５ｍｍ）に切断し、ＰＥＴ面を外側に向け
て向かい合わせ、矩形の周辺３辺を５ｍｍ巾でヒートシ
ールして封入袋を作成して実験に用いたが、その際、密
封信頼性へのヒートシール層の影響を調べるため、ヒー
トシール層の組成を種々変化させることとした。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】（実施例１） ヒートシール層の組成とし
て表２のＡの組成を使用した。
て表２のＡの組成を使用した。
【００１２】（実施例２） ヒートシール層の組成とし
て表２のＢの組成を使用した。
て表２のＢの組成を使用した。
【００１３】（実施例３） ヒートシール層の組成とし
て表２のＣの組成を使用した。
て表２のＣの組成を使用した。
【００１４】（実施例４）ヒートシール層の組成として
表２のＤの組成を使用した。
表２のＤの組成を使用した。
【００１５】（比較例） ヒートシール層の組成として
表２のＥの組成を使用した。
表２のＥの組成を使用した。
【００１６】一方、ＬｉＣｏＯ2粉末１００重量部に、
グラファイト１０重量部、ポリフッ化ビニリデン１０重
量部を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解した
後、ペースト状にした。次に、このペーストを厚さ２０
μｍのアルミ箔の片面に塗工し、乾燥後、ローラープレ
スした。このようにして厚さ０．１ｍｍ、幅５０ｍｍ、
長さ１０５ｍｍの極板（５ｍｍは、未塗工部）を作製
し、正極とした。
グラファイト１０重量部、ポリフッ化ビニリデン１０重
量部を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解した
後、ペースト状にした。次に、このペーストを厚さ２０
μｍのアルミ箔の片面に塗工し、乾燥後、ローラープレ
スした。このようにして厚さ０．１ｍｍ、幅５０ｍｍ、
長さ１０５ｍｍの極板（５ｍｍは、未塗工部）を作製
し、正極とした。
【００１７】また、リン状天然黒鉛粉末１００重量部
に、ポリフッ化ビニリデン２０重量部を混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンに溶解した後、ペースト状にし
た。このペーストを厚さ２０μｍの銅箔の両面に塗工
し、乾燥後、ローラープレスした。このようにして厚さ
０．１０ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１０５ｍｍの極板（５
ｍｍは未塗工部）を作製し、負極とした。
に、ポリフッ化ビニリデン２０重量部を混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンに溶解した後、ペースト状にし
た。このペーストを厚さ２０μｍの銅箔の両面に塗工
し、乾燥後、ローラープレスした。このようにして厚さ
０．１０ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１０５ｍｍの極板（５
ｍｍは未塗工部）を作製し、負極とした。
【００１８】次に、正電極の活物質が形成されていない
アルミ箔の部分に、リード線の導体であるアルミニウム
を超音波溶接した。同様に、負電極の活物質が形成され
ていない銅箔の部分にリード線の導体である銅を超音波
溶接した。
アルミ箔の部分に、リード線の導体であるアルミニウム
を超音波溶接した。同様に、負電極の活物質が形成され
ていない銅箔の部分にリード線の導体である銅を超音波
溶接した。
【００１９】前記実施例及び比較例の構成による封入袋
に夫々リード線を接続した両電極を、両電極間にポリオ
レフィン系の多孔膜の隔膜を配置した状態で挿入し、続
いて電解液を８ｃｃ注入した。尚電解液には、エチレン
カーボネートとジエチルカーボネートを１：１の体積比
率で混合し、六フッ化リン酸リチウムを１ｍｏｌ／リッ
トルとなるように溶解したものを使用した。
に夫々リード線を接続した両電極を、両電極間にポリオ
レフィン系の多孔膜の隔膜を配置した状態で挿入し、続
いて電解液を８ｃｃ注入した。尚電解液には、エチレン
カーボネートとジエチルカーボネートを１：１の体積比
率で混合し、六フッ化リン酸リチウムを１ｍｏｌ／リッ
トルとなるように溶解したものを使用した。
【００２０】しかる後、封入袋の開封部分からリード線
を取り出す状態にして、１５０℃でリード線の絶縁と封
入袋の内側及び封入袋の開封部分の内側どうしをヒート
シールした（シール幅１０ｍｍ）。以上の手順により試
験電池を完成させた。
を取り出す状態にして、１５０℃でリード線の絶縁と封
入袋の内側及び封入袋の開封部分の内側どうしをヒート
シールした（シール幅１０ｍｍ）。以上の手順により試
験電池を完成させた。
【００２１】
【発明の効果】本発明の効果を以下のように恒温テスト
で確認した。以上のようにして作製した電池を８５℃の
恒温槽で７２０時間保持した後の重量変化と、外観変化
及び０．１Ｎ ＮａＯＨによる滴定によって電解液中の
フッ酸濃度を測定した。
で確認した。以上のようにして作製した電池を８５℃の
恒温槽で７２０時間保持した後の重量変化と、外観変化
及び０．１Ｎ ＮａＯＨによる滴定によって電解液中の
フッ酸濃度を測定した。
【００２２】結果は表３の通りで、実施例１〜４はフッ
酸がある程度発生しているにも拘わらず、外観には全く
変化が見られなかった。一方の比較例１は発生したフッ
酸がアルミ箔を腐食したため封入袋のシール部分の剥が
れが発生してしまった。従って、実施例はヒートシール
層が発生したフッ酸を吸着し、その結果としてアルミ箔
を保護するという効果を発揮しており、本発明により封
入袋の密封信頼性が格段に向上していることがわかる。
酸がある程度発生しているにも拘わらず、外観には全く
変化が見られなかった。一方の比較例１は発生したフッ
酸がアルミ箔を腐食したため封入袋のシール部分の剥が
れが発生してしまった。従って、実施例はヒートシール
層が発生したフッ酸を吸着し、その結果としてアルミ箔
を保護するという効果を発揮しており、本発明により封
入袋の密封信頼性が格段に向上していることがわかる。
【００２３】
【表３】
【図１】本発明の封入袋とリード線を用いた非水電解質
電池を示す。
電池を示す。
【図２】封入袋の内部を模式的に示す。
【図３】封入袋の断面を示す。
【図４】封入袋のヒートシール部の拡大図を示す。
１，１′：リード線の導体 ２，２′：リード線の絶縁 ３：封入袋 ４：封入袋のシール部（一例） ５，５′：電極 ６：隔膜 ７：正極集電体 ７′：負極集電体 ８：正極の活物質 ８′：負極の活物質 ９：アルミ箔 １０：絶縁外層（電極リード用絶縁） １１：熱可塑性プラスチック層 １２：ＰＥＴ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 啓一 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 正極、負極、電解液等が封入袋に封入さ
れ、正極と負極のリードを夫々外部に取り出す構造の非
水電解質電池であって、その封入袋がリード線をも封入
する袋であって、金属層と１層もしくは多層からなるプ
ラスチック層の貼り合わせシートで構成され、プラスチ
ック層のうち少なくとも一つの層に酸の透過防止手段を
施した封入袋であることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】 酸の透過防止手段が樹脂中にカルボン酸
金属塩、或いは金属酸化物を含有せしめることであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非水電解質
電池。 - 【請求項３】 カルボン酸金属塩或いは金属酸化物が炭
酸カルシウム、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト
類、ステアリン酸カルシウムの群より選ばれる１種また
は数種の混合物であることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9051209A JP3050157B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9051209A JP3050157B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 非水電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10255731A true JPH10255731A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3050157B2 JP3050157B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=12880532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9051209A Expired - Fee Related JP3050157B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050157B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000268873A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リチウム二次電池とそれを用いた電池装置 |
| US6475668B1 (en) * | 1999-12-17 | 2002-11-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nonaqueous electrolyte battery sealed in a film case |
| US6716421B2 (en) | 2001-03-05 | 2004-04-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Devices and methods for eliminating termite colonies |
| JP2004234995A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Dainippon Printing Co Ltd | リチウム電池用包装体 |
| US6969512B2 (en) | 2001-03-05 | 2005-11-29 | The University Of Florida Research Foundation, Inc. | Devices and methods for eliminating termite colonies |
| US7030156B2 (en) | 2001-03-05 | 2006-04-18 | University Of Florida Research Foundation, Inc | Devices and methods for eliminating termite colonies |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP9051209A patent/JP3050157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000268873A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リチウム二次電池とそれを用いた電池装置 |
| US6475668B1 (en) * | 1999-12-17 | 2002-11-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nonaqueous electrolyte battery sealed in a film case |
| US6716421B2 (en) | 2001-03-05 | 2004-04-06 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Devices and methods for eliminating termite colonies |
| US6969512B2 (en) | 2001-03-05 | 2005-11-29 | The University Of Florida Research Foundation, Inc. | Devices and methods for eliminating termite colonies |
| US7030156B2 (en) | 2001-03-05 | 2006-04-18 | University Of Florida Research Foundation, Inc | Devices and methods for eliminating termite colonies |
| US7157078B2 (en) | 2001-03-05 | 2007-01-02 | The University Of Florida Research Foundation, Inc. | Devices and methods for eliminating termite colonies |
| JP2004234995A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Dainippon Printing Co Ltd | リチウム電池用包装体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3050157B2 (ja) | 2000-06-12 |
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Legal Events
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