JPH11176397A - 電池及び製造方法 - Google Patents

電池及び製造方法

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JPH11176397A
JPH11176397A JP9339207A JP33920797A JPH11176397A JP H11176397 A JPH11176397 A JP H11176397A JP 9339207 A JP9339207 A JP 9339207A JP 33920797 A JP33920797 A JP 33920797A JP H11176397 A JPH11176397 A JP H11176397A
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battery
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lid material
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Eiji Takamatsu
英詞 高松
Tomoharu Miyamoto
知治 宮本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属単一による電池ケースに替わり、軽量で
薄く、成形性が向上した電池ケースを使用した電池を提
供する。 【解決手段】 電池構成材料である正負極とそこに注入
された電解液を封入するケースとフタ材からなる電池で
あって、ケースが、外層及び第3層はポリエステル、ポ
リプロピレンいずれかの二軸延伸フィルムであり、第2
層に成形可能な金属層を有し、内層がヒートシール性を
有するシーラントからなる多層フィルムで構成される電
池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池及びその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ノート型パソコンを初めとし、二
次電池の需要が伸びてきている。それに伴い、電池のエ
ネルギ密度向上に対する要求も強まり、電池ケースの軽
量化や薄膜化が求められている。また、形状の多様化も
進んでおり、成形性の向上が期待される。従来の電池を
構成する単位セルの包装ケースには、アルミニウム単体
が用いられている。しかし、金属の電池ケースは重くま
た厚みが厚い。また、金属の電池ケースは硬く様々な形
状に成形するのが困難である。一方、電解液のバリア性
や水分に対する防湿性の問題から、単一のプラスチック
フィルムで電池ケースを作製するのも困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は金属単一の電
池ケースに替わり、軽量で薄く、成形性が向上した電池
ケースを使用した電池を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池構成材料
である正負極とそこに注入された電解液を封入するケー
スとフタ材からなる電池であって、ケースが、外層及び
第3層はポリエステル、ポリプロピレンいずれかの二軸
延伸フィルムであり、第2層に成形可能な金属層を有
し、内層がヒートシール性を有するシーラントからなる
多層フィルムで構成される電池である。更に好ましい形
態としては60℃・168時間放置後、電解液減少率が
0.5%以下で、かつ系内への水分増加率が10ppm以
下であり、該金属層がCuの含有率が10〜70%のア
ルミニウムで、厚みが15〜100μmであり、該ケー
スとフタ材の接着強度が5kg/25mm以上であり、かつ
フタ材はケースと同一多層フィルムである電池である。
また、電池構成材料である正負極とそこに注入された電
解液を封入するケースが、外層及び第3層はポリエステ
ル、ポリプロピレンいずれかの二軸延伸フィルムであ
り、第2層に成形可能な金属層を有し、内層がヒートシ
ール性を有するシーラントからなり、該ケースを開口部
の長軸(D)と深さ(L)の比(L/D)が0.03以
上となるように冷間成形して、フタ材をヒートシールし
てなる電池の製造方法である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる二軸延伸フィ
ルムには、ポリエステルかポリプロピレンを使用し、そ
の厚みは5〜50μm、より好ましくは、15〜40μ
mである。厚みが5μm未満では、成形時に金属層が裂
けてしまう。厚みが50μmを超えると、多層フィルム
が100μmより大きくなり、従来の金属単一ケースの
厚みと同等になり、本発明のメリットがなくなる。
【0006】本発明に用いられる電池ケースのバリア性
は、60℃・168時間放置後、電解液減少率が0.5
%以下であり、かつ系内への水分増加率が10ppm以下
である。電解液減少率が0.5%を超えると電池容量が
低下し信頼性が落ちてしまう。水分増加率が10ppmを
超えると、Liイオンと水分が化合し充放電特性が劣化す
る。
【0007】本発明に用いられる成形可能な金属層は、
Cuの含有率が10〜70%、より好ましくは30〜5
0%であるアルミニウムである。含有率が10%未満で
は、成形時に金属層が裂けてしまう。含有率が70%を
超えると、製造が困難になる。アルミニウムの厚みは、
15〜100μm、より好ましくは20〜40μmであ
る。厚みが15μm未満では、成形時にピンホール等が
生じる。厚みが100μmを超えると重量が重くなり本
発明のメリットがなくなる。
【0008】本発明に用いられるケースとフタ材の接着
強度は5kgf/25mm以上である。接着強度が5kgf/25
mm未満では、内圧によりケースが破壊され液漏れによる
危険が生じる。本発明に用いられるシーラント材料は接
着強度が5kgf/25mm以上であれば特に限定しないが、
例えばアイオノマー、EMMA、EEA、EMAA等の
エチレンとアクリルの共重合体またはマレイン酸変性オ
レフィン等が挙げられる。
【0009】本発明に用いられるケースの開口部の長軸
(D)に対する深さ(L)の比(L/D)は、0.03
以上である。比が0.03未満では電池構成材料をケー
ス内に納めるのが困難になる。
【0010】
【実施例】以下に実施例を挙げて発明の効果を詳細に説
明するが、これは単なる例示であり本発明はこれに限定
されるものではない。図1に示した多層フィルムをドラ
イラミネート法により製膜し、冷間成形により成形を行
い、同種の多層フィルムシートでシールを行い、図2に
示した電池ケースを得た。得られた電池ケースの重量測
定を行い、中に電解液を2.6〜2.8g入れ、60℃
・168時間放置後の電解液減少率と水分増加率の測定
を行った。
【0011】(実施例1)外層のフィルムに厚み25μm
のPET、成形可能な金属層にCuを30%含む厚み20μmのア
ルミニウム、第3層のフィルムに厚み25μmのPETを使用
した。開口部の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/
D)が0.034となる成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmと
なるシールを行った。 (実施例2)外層のフィルムに厚み30μmのPET、成形可
能な金属層にCuを35%含む厚み30μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み30μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034とな
る成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行
った。 (実施例3)外層のフィルムに厚み35μmのPET、成形可
能な金属層にCuを35%含む厚み25μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み35μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034とな
る成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行
った。 (実施例4)外層のフィルムに厚み35μmのPET、成形可
能な金属層にCuを30%含む厚み40μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み35μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034とな
る成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行
った。
【0012】(比較例1)厚みが300μmのアルミニウム
からなり、開口部の長軸(D)に対する深さ(L)の比
(L/D)が0.034となる成形を行い、接着強度が6.5kg/25
mmとなるシールを行った。 (比較例2)外層のフィルムに厚み25μmのPET、第3層
のフィルムに厚み25μmのPETを使用した。開口部の長
軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034となる成
形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行っ
た。 (比較例3)外層のフィルムに厚み30μmのO-Ny、成形
可能な金属層にCuを35%含む厚み25μmのアルミニウ
ム、第3層のフィルムに厚み30μmのO-Nyを使用した。
開口部の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.0
34となる成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシー
ルを行った。 (比較例4)外層のフィルムに厚み3μmのPET、成形可
能な金属層にCuを30%含む厚み30μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み3μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034とな
る成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行
った。
【0013】(比較例5)外層のフィルムに厚み25μm
のPET、成形可能な金属層にCuを5%含む厚み20μmのア
ルミニウム、第3層のフィルムに厚み25μmのPETを使用
した。開口部の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/
D)が0.034となる成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmと
なるシールを行った。 (比較例6)外層のフィルムに厚み25μmのPET、成形可
能な金属層にCuを35%含む厚み10μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み25μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034とな
る成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行
った。 (比較例7)外層のフィルムに厚み30μmのPET、成形可
能な金属層にCuを35%含む厚み25μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み30μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.012とな
る成形を行い、接着強度が6.5kg/25mmとなるシールを行
った。 (比較例8)外層のフィルムに厚み25μmのPET、成形可
能な金属層にCuを25%含む厚み20μmのアルミニウム、
第3層のフィルムに厚み25μmのPETを使用した。開口部
の長軸(D)に対する深さ(L)の比(L/D)が0.034とな
る成形を行い、接着強度が1.2kg/25mmとなるシールを行
った。
【0014】実施例及び比較例の電池ケース構成と測定
結果を表1〜3に示す。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、軽量で薄く、成形性が
向上した電池ケースを提供することができ、このような
電池ケースは、近年のエネルギ密度向上や形状の多様化
に対する要求に答えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用されている多層フィルムの層構成
を示す断面図である。
【図2】本発明の電池を示す断面図である。
【符号の説明】
1:外層 2:第2層(金属層) 3:第3層 4:内層(ヒートシーラント層) 5:フタ材 6:ケース

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池構成材料である正負極とそこに注入
    された電解液を封入するケースとフタ材からなる電池で
    あって、ケースが、外層及び第3層はポリエステル、ポ
    リプロピレンいずれかの二軸延伸フィルムであり、第2
    層に成形可能な金属層を有し、内層がヒートシール性を
    有するシーラントからなる多層フィルムで構成されるこ
    とを特徴とする電池。
  2. 【請求項2】 60℃、168時間放置後、電解液減少
    率が0.5%以下であり、かつ系内への水分増加率が1
    0ppm以下である請求項1記載の電池。
  3. 【請求項3】 金属層がCuの含有率が10〜70%の
    アルミニウムで、厚みが15〜100μmである請求項
    1又は2記載の電池。
  4. 【請求項4】 ケースとフタ材の接着強度が5kg/25m
    m以上であり、かつフタ材はケースと同一多層フィルム
    である請求項1、2又は3記載の電池。
  5. 【請求項5】 電池構成材料である正負極とそこに注入
    された電解液を封入するケースが、外層及び第3層はポ
    リエステル、ポリプロピレンいずれかの二軸延伸フィル
    ムであり、第3層に成形可能な金属層を有し、内層がヒ
    ートシール性を有するシーラントからなり、該ケースを
    開口部の長軸(D)と深さ(L)の比(L/D)が0.
    03以上となるように冷間成形して、フタ材をヒートシ
    ールしてなる電池の製造方法。
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