JPH1197063A - リチウムポリマー電池 - Google Patents
リチウムポリマー電池Info
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- JPH1197063A JPH1197063A JP9255262A JP25526297A JPH1197063A JP H1197063 A JPH1197063 A JP H1197063A JP 9255262 A JP9255262 A JP 9255262A JP 25526297 A JP25526297 A JP 25526297A JP H1197063 A JPH1197063 A JP H1197063A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 よりコンパクト化や、より高容量化が図られ
たリチウムポリマー電池の提供。 【解決手段】 リチウム含有金属酸化物を活物質とし、
かつ正極集電体を有するシート状正極２と、前記シート
状正極２主面に積層・配置され、かつ電解液を担持する
シート状セパレーター１と、前記シート状セパレーター
１主面に積層・配置されたリチウム金属もしくはリチウ
ムを吸蔵・放出する炭素質材を活物質とし、かつ負極集
電体を有するシート状負極３と、前記シート状電極２，
３およびシート状セパレーター１の積層体から成る電極
要素（電池要素）を液密に封装する外装樹脂フィルム
４，５と、前記シート状電極２，３の集電体に一端がそ
れぞれ接続し、他端が外装樹脂フィルム４，５外に封止
・導出された正・負両電極端子2a，3aとを有するリチウ
ムポリマー電池であって、前記正・負両電極端子2a，3a
は、電池要素の端面に沿わせて折り曲げられ2a′，3
a′、かつリチウムポリマー電池主面に平行して同一面
をなして外装樹脂フィルム４，５外に封止・導出されて
いることを特徴とするリチウムポリマー電池である。
たリチウムポリマー電池の提供。 【解決手段】 リチウム含有金属酸化物を活物質とし、
かつ正極集電体を有するシート状正極２と、前記シート
状正極２主面に積層・配置され、かつ電解液を担持する
シート状セパレーター１と、前記シート状セパレーター
１主面に積層・配置されたリチウム金属もしくはリチウ
ムを吸蔵・放出する炭素質材を活物質とし、かつ負極集
電体を有するシート状負極３と、前記シート状電極２，
３およびシート状セパレーター１の積層体から成る電極
要素（電池要素）を液密に封装する外装樹脂フィルム
４，５と、前記シート状電極２，３の集電体に一端がそ
れぞれ接続し、他端が外装樹脂フィルム４，５外に封止
・導出された正・負両電極端子2a，3aとを有するリチウ
ムポリマー電池であって、前記正・負両電極端子2a，3a
は、電池要素の端面に沿わせて折り曲げられ2a′，3
a′、かつリチウムポリマー電池主面に平行して同一面
をなして外装樹脂フィルム４，５外に封止・導出されて
いることを特徴とするリチウムポリマー電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムポリマー
電池に係り、さらに詳しくはリチウムポリマー電池の小
形化に関する。
電池に係り、さらに詳しくはリチウムポリマー電池の小
形化に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯型の電話機やテレビカメラなどの電
源としては、小形、軽量、薄型化や大容量、高電圧など
が求められており、たとえば、正極層、ポリマ−電解質
層および負極層を重ね合わせ、シート状（薄型）に一体
化した構成の電極要素（電池要素）を備えた厚さ 0.5mm
程度のリチウム非水溶媒電池も知られている（たとえば
米国特許第 5,296,318号明細書）。
源としては、小形、軽量、薄型化や大容量、高電圧など
が求められており、たとえば、正極層、ポリマ−電解質
層および負極層を重ね合わせ、シート状（薄型）に一体
化した構成の電極要素（電池要素）を備えた厚さ 0.5mm
程度のリチウム非水溶媒電池も知られている（たとえば
米国特許第 5,296,318号明細書）。
【０００３】図３は、前記ポリマー電解質電池の要部構
成を断面的に示したものである。
成を断面的に示したものである。
【０００４】図３において、１はセパレーターの機能を
する電解質保持性のポリマ−電解質系（たとえばヘキサ
フロロプロピレン−フッ化ビニリデン共重合体などのポ
リマと、リチウム塩などのエチレンカーボネート溶液…
非水電解液…との系）、２は金属酸化物などの活物質、
非水電解液および電解質保持性ポリマーを含む正極層を
集電体に積層して成る正極、３はリチウムイオンを吸蔵
・放出する活物質、非水電解液および電解質保持性ポリ
マーを含む負極層を集電体に積層して成る負極でる。ま
た、４，５は前記セパレーター１、正極２および負極３
の積層体から成る電池要素を対応する電極端子2a、3aを
外部に導出しながら封装し、保護する外装樹脂フィルム
から成るシール層（封止層）である。
する電解質保持性のポリマ−電解質系（たとえばヘキサ
フロロプロピレン−フッ化ビニリデン共重合体などのポ
リマと、リチウム塩などのエチレンカーボネート溶液…
非水電解液…との系）、２は金属酸化物などの活物質、
非水電解液および電解質保持性ポリマーを含む正極層を
集電体に積層して成る正極、３はリチウムイオンを吸蔵
・放出する活物質、非水電解液および電解質保持性ポリ
マーを含む負極層を集電体に積層して成る負極でる。ま
た、４，５は前記セパレーター１、正極２および負極３
の積層体から成る電池要素を対応する電極端子2a、3aを
外部に導出しながら封装し、保護する外装樹脂フィルム
から成るシール層（封止層）である。
【０００５】なお、正極集電体は、たとえばアルミニウ
ム箔、アルミニウムメッシュ、アルミニウム製エキスバ
ンドメタル、アルミニウム製パンチメタルなどであり、
これらに電極端子となるアルミニウム箔片を溶接した構
成と成っている。一方、負極集電体は、銅箔、銅製エキ
スバンドメタル、銅製パンチメタルなどであり、これら
に電極端子となる銅箔片を溶接した構成と成っている。
ム箔、アルミニウムメッシュ、アルミニウム製エキスバ
ンドメタル、アルミニウム製パンチメタルなどであり、
これらに電極端子となるアルミニウム箔片を溶接した構
成と成っている。一方、負極集電体は、銅箔、銅製エキ
スバンドメタル、銅製パンチメタルなどであり、これら
に電極端子となる銅箔片を溶接した構成と成っている。
【０００６】ここで、正極２の活物質としては、リチウ
ムイオンを吸蔵・放出するリチウム含有金属酸化物、た
とえばリチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバ
ルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リ
チウムを含む非晶質五酸化バナジウムや、二酸化マンガ
ン、カルコゲン化合物などが挙げられる。
ムイオンを吸蔵・放出するリチウム含有金属酸化物、た
とえばリチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバ
ルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リ
チウムを含む非晶質五酸化バナジウムや、二酸化マンガ
ン、カルコゲン化合物などが挙げられる。
【０００７】また、負極活物質としては、たとえばビス
フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルローズな
どの焼成物、コークスやピッチの焼成物が挙げられ、こ
れらは天然もしくは人口グラファイト、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック，ケッチェンブラック、ニッケ
ル粉末、ニッケル粉末などを含有した形態を採ってもよ
い。
フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セルローズな
どの焼成物、コークスやピッチの焼成物が挙げられ、こ
れらは天然もしくは人口グラファイト、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック，ケッチェンブラック、ニッケ
ル粉末、ニッケル粉末などを含有した形態を採ってもよ
い。
【０００８】さらに、電解質系１は、たとえばエチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネートなどの非水溶媒に、過塩
素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、ホウ四フッ化
リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムなどを 0.2〜 2mol/ l程度に溶解さ
せたものが挙げられる。 そして、この種の軽量、フレ
キシブルなリチウムポリマー電池の製造に当たっては、
電極要素である正極２、セパレータ（ポリマ−電解質
系）１および負極３を積層状に組み合わせる。その後、
電池要素の両面側に外装樹脂フィルム４，５を積層・配
置し、集電体に接続する各電極端子2a，3aを外部に導出
しながら、前記外装樹脂フィルム４，５の周縁部を溶
着、もしくは接着剤層を介して気密に接合・一体化して
封装することによって、シート状のリチウムポリマー電
池を製造している。
カーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネートなどの非水溶媒に、過塩
素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、ホウ四フッ化
リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムなどを 0.2〜 2mol/ l程度に溶解さ
せたものが挙げられる。 そして、この種の軽量、フレ
キシブルなリチウムポリマー電池の製造に当たっては、
電極要素である正極２、セパレータ（ポリマ−電解質
系）１および負極３を積層状に組み合わせる。その後、
電池要素の両面側に外装樹脂フィルム４，５を積層・配
置し、集電体に接続する各電極端子2a，3aを外部に導出
しながら、前記外装樹脂フィルム４，５の周縁部を溶
着、もしくは接着剤層を介して気密に接合・一体化して
封装することによって、シート状のリチウムポリマー電
池を製造している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のリチウムポリマー電池の場合、次のような不都合が
ある。すなわち、シート状リチウムポリマー電池におい
ては、電極要素の各集電体に、それぞれ一端を接続した
電極端子2a，3aが、そのまま延設した形で外部に同一平
面を成して封止・導出されている。換言すると、少なく
とも電極端子2a，3aを封止・導出する辺においては、外
装樹脂フィルム４，５の溶着・接合封止に要する面積が
比較的大きく採られ、その分、リチウムポリマー電池の
コンパクト化が損なわれるか、あるいはリチウムポリマ
ー電池容量の低減となるなどの問題がある。
成のリチウムポリマー電池の場合、次のような不都合が
ある。すなわち、シート状リチウムポリマー電池におい
ては、電極要素の各集電体に、それぞれ一端を接続した
電極端子2a，3aが、そのまま延設した形で外部に同一平
面を成して封止・導出されている。換言すると、少なく
とも電極端子2a，3aを封止・導出する辺においては、外
装樹脂フィルム４，５の溶着・接合封止に要する面積が
比較的大きく採られ、その分、リチウムポリマー電池の
コンパクト化が損なわれるか、あるいはリチウムポリマ
ー電池容量の低減となるなどの問題がある。
【００１０】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、よりコンパクト化もしくはより高容量化が
図られたリチウムポリマー電池の提供を目的とする。
れたもので、よりコンパクト化もしくはより高容量化が
図られたリチウムポリマー電池の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、リチ
ウム含有金属酸化物を活物質とし、かつ正極集電体を有
するシート状正極と、前記シート状正極主面に積層・配
置され、かつ電解液を担持するシート状セパレーター
と、前記シート状セパレーター主面に積層・配置された
リチウム金属もしくはリチウムを吸蔵・放出する炭素質
材を活物質とし、かつ負極集電体を有するシート状負極
と、前記シート状電極およびシート状セパレーターの積
層体から成る電極要素を液密に封装する外装樹脂フィル
ムと、前記シート状電極の集電体に一端がそれぞれ接続
し、他端が外装樹脂フィルム外に封止・導出された正・
負両電極端子とを有するリチウムポリマー電池であっ
て、前記正・負両電極端子は、電極要素の端面に沿わせ
て折り曲げられ、かつリチウムポリマー電極主面に平行
して同一面をなして外装樹脂フィルム外に封止・導出さ
れていることを特徴とするリチウムポリマー電池であ
る。
ウム含有金属酸化物を活物質とし、かつ正極集電体を有
するシート状正極と、前記シート状正極主面に積層・配
置され、かつ電解液を担持するシート状セパレーター
と、前記シート状セパレーター主面に積層・配置された
リチウム金属もしくはリチウムを吸蔵・放出する炭素質
材を活物質とし、かつ負極集電体を有するシート状負極
と、前記シート状電極およびシート状セパレーターの積
層体から成る電極要素を液密に封装する外装樹脂フィル
ムと、前記シート状電極の集電体に一端がそれぞれ接続
し、他端が外装樹脂フィルム外に封止・導出された正・
負両電極端子とを有するリチウムポリマー電池であっ
て、前記正・負両電極端子は、電極要素の端面に沿わせ
て折り曲げられ、かつリチウムポリマー電極主面に平行
して同一面をなして外装樹脂フィルム外に封止・導出さ
れていることを特徴とするリチウムポリマー電池であ
る。
【００１２】請求項１の発明において、正・負のシート
状電極、シート状セパレーターおよび外装樹脂フィルム
など、リチウムポリマー電池の各構成材料、リチウムポ
リマー電池の構造や形状などは、基本的に、従来の場合
と変わらない。
状電極、シート状セパレーターおよび外装樹脂フィルム
など、リチウムポリマー電池の各構成材料、リチウムポ
リマー電池の構造や形状などは、基本的に、従来の場合
と変わらない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照して
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【００１４】図１は、実施例に係るリチウムポリマー電
池の要部構成を部一切り欠いて示す平面図、図２は図１
の A-A線に沿った断面図である。図１および図２におい
て、１は電解液を担持するシート状セパレーター、２は
前記シート状セパレーター１の一主面に積層・配置され
たリチウム含有金属酸化物を活物質とし、かつ正極集電
体を有するシート状正極、３は前記シート状セパレータ
ー１の他主面に積層・配置されたリチウム金属もしくは
リチウムを吸蔵・放出する炭素質材を活物質とし、かつ
負極集電体を有するシート状負極である。
池の要部構成を部一切り欠いて示す平面図、図２は図１
の A-A線に沿った断面図である。図１および図２におい
て、１は電解液を担持するシート状セパレーター、２は
前記シート状セパレーター１の一主面に積層・配置され
たリチウム含有金属酸化物を活物質とし、かつ正極集電
体を有するシート状正極、３は前記シート状セパレータ
ー１の他主面に積層・配置されたリチウム金属もしくは
リチウムを吸蔵・放出する炭素質材を活物質とし、かつ
負極集電体を有するシート状負極である。
【００１５】ここで、シート状セパレーター１は、電解
質保持性のポリマ、たとえばヘキサフロロプロピレン−
フッ化ビニリデン共重合体などのポリマ−電解質系であ
る。また、シート状の正極２は、リチウムを含む金属酸
化物などの活物質、電解質保持性ポリマーおよび正極集
電体で構成されており、シート状の負極は、たとえばリ
チウムイオンを吸蔵・放出する活物質、電解質保持性ポ
リマーをおよび負極集電体で構成されている。なお、正
極２は正極集電体に、アルミニウム箔片の一端を溶接・
接続して正電極端子2aが、負極３は負極集電体に、銅箔
片の一端を溶接・接続して負電極端子3aがそれぞれ配設
されている。そして、これら各シート状電極２，３およ
びシート状セパレーター１は、積層体化して電極要素を
形成している。
質保持性のポリマ、たとえばヘキサフロロプロピレン−
フッ化ビニリデン共重合体などのポリマ−電解質系であ
る。また、シート状の正極２は、リチウムを含む金属酸
化物などの活物質、電解質保持性ポリマーおよび正極集
電体で構成されており、シート状の負極は、たとえばリ
チウムイオンを吸蔵・放出する活物質、電解質保持性ポ
リマーをおよび負極集電体で構成されている。なお、正
極２は正極集電体に、アルミニウム箔片の一端を溶接・
接続して正電極端子2aが、負極３は負極集電体に、銅箔
片の一端を溶接・接続して負電極端子3aがそれぞれ配設
されている。そして、これら各シート状電極２，３およ
びシート状セパレーター１は、積層体化して電極要素を
形成している。
【００１６】さらに、４，５は前記シート状電極２，３
およびシート状セパレーター１の積層体から成る電極要
素を液密ないし気密に封装する外装樹脂フィルムであ
り、前記正・負両電極端子2a，3aを液密ないし気密に封
止しながら、外装樹脂フィルム４，５で形成する封装体
外に導出されている。ただし、前記両電極端子2a，3aの
封装体外への導出は、電極要素の端面に沿わせ、ほぼ直
角に折り曲げられ2a′，3a′、かつリチウムポリマー電
池主面に平行して同一面をなして外装樹脂フィルム４，
５外に封止・導出されている。
およびシート状セパレーター１の積層体から成る電極要
素を液密ないし気密に封装する外装樹脂フィルムであ
り、前記正・負両電極端子2a，3aを液密ないし気密に封
止しながら、外装樹脂フィルム４，５で形成する封装体
外に導出されている。ただし、前記両電極端子2a，3aの
封装体外への導出は、電極要素の端面に沿わせ、ほぼ直
角に折り曲げられ2a′，3a′、かつリチウムポリマー電
池主面に平行して同一面をなして外装樹脂フィルム４，
５外に封止・導出されている。
【００１７】上記したように、電極端子2a，3aを電池要
素の端面に沿わせ、ほぼ直角に折り曲げられ2a′，3a′
て封装体外へ封止・導出したことにより、電極端子2a，
3aの延設が回避されるので、電極端子2a，3aの導出方向
の長さが短縮される。つまり、短縮した分がコンパクト
化されるし、また、短縮するスペース分を電極要素領域
として利用することによって電池容量を大きくできる。
素の端面に沿わせ、ほぼ直角に折り曲げられ2a′，3a′
て封装体外へ封止・導出したことにより、電極端子2a，
3aの延設が回避されるので、電極端子2a，3aの導出方向
の長さが短縮される。つまり、短縮した分がコンパクト
化されるし、また、短縮するスペース分を電極要素領域
として利用することによって電池容量を大きくできる。
【００１８】たとえば、電池外装36×67× 3.1mm、電極
要素32×54× 2.4mmのリチウムポリマー電池の場合、従
来の構成では、電池要素端面から電極端子2a，3a封止内
壁面の距離が10mmで、電池容量が 280 mAhであった。こ
れに対して、本発明の構成では、電池要素端面から電極
端子2a，3a封止内壁面の距離が 3mmで 7mm短縮してお
り、その短縮するスペース分を電極要素領域に拡大し
て、電池容量を 316 mAhとすることができた。
要素32×54× 2.4mmのリチウムポリマー電池の場合、従
来の構成では、電池要素端面から電極端子2a，3a封止内
壁面の距離が10mmで、電池容量が 280 mAhであった。こ
れに対して、本発明の構成では、電池要素端面から電極
端子2a，3a封止内壁面の距離が 3mmで 7mm短縮してお
り、その短縮するスペース分を電極要素領域に拡大し
て、電池容量を 316 mAhとすることができた。
【００１９】なお、本発明は上記例示に限定されるもの
でなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形
を採ることができる。たとえば電極要素の構成材料、外
装樹脂フィルムの材質、リチウムポリマー電池の形状な
ど、特に限定されるものでなく、従来知られている材質
などはいずれも使用できる。
でなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形
を採ることができる。たとえば電極要素の構成材料、外
装樹脂フィルムの材質、リチウムポリマー電池の形状な
ど、特に限定されるものでなく、従来知られている材質
などはいずれも使用できる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、リチウムポリ
マー電池の電極端子を封止・導出する領域辺の平面積が
低減化されるため、その低減部分の小形化を図ることが
できる。または、前記低減化領域に対応して電極要素を
大きく設定できるので、その分、リチウムポリマー電池
の大容量化を図ることができる。しかも、外装樹脂フィ
ルムから導出される電極端子は、振動などによる断線も
起こり難くなるので、信頼性の高いリチウムポリマー電
池が提供される。
マー電池の電極端子を封止・導出する領域辺の平面積が
低減化されるため、その低減部分の小形化を図ることが
できる。または、前記低減化領域に対応して電極要素を
大きく設定できるので、その分、リチウムポリマー電池
の大容量化を図ることができる。しかも、外装樹脂フィ
ルムから導出される電極端子は、振動などによる断線も
起こり難くなるので、信頼性の高いリチウムポリマー電
池が提供される。
【図１】実施例のリチウムポリマー電池の要部構成を一
部切り欠いて示す平面図。
部切り欠いて示す平面図。
【図２】図１の A-A線に沿って切断したた断面構造を示
す断面図。
す断面図。
【図３】従来のリチウムポリマー電池の要部構成を示す
断面図。
断面図。
１……セパレーター ２……シート状の正極 2a……正極電極端子 2a′，3a′……折り曲げ ３……シート状の負極 3a……負極電極端子 ４，５……外装樹脂フィルム
Claims (1)
- 【請求項１】 リチウム含有金属酸化物を活物質とし、
かつ正極集電体を有するシート状正極と、 前記シート状正極主面に積層・配置され、かつ電解液を
担持するシート状セパレーターと、 前記シート状セパレーター主面に積層・配置されたリチ
ウム金属もしくはリチウムを吸蔵・放出する炭素質材を
活物質とし、かつ負極集電体を有するシート状負極と、 前記シート状電極およびシート状セパレーターの積層体
から成る電極要素を液密に封装する外装樹脂フィルム
と、 前記シート状電極の集電体に一端がそれぞれ接続し、他
端が外装樹脂フィルム外に封止・導出された正・負両電
極端子とを有するリチウムポリマー電池であって、 前記正・負両電極端子は、電極要素の端面に沿わせて折
り曲げられ、かつリチウムポリマー電池主面に平行して
同一面をなして外装樹脂フィルム外に封止・導出されて
いることを特徴とするリチウムポリマー電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25526297A JP3378178B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | リチウムポリマー電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25526297A JP3378178B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | リチウムポリマー電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197063A true JPH1197063A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3378178B2 JP3378178B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=17276313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25526297A Expired - Fee Related JP3378178B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | リチウムポリマー電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3378178B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143743A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Sony Corp | 電池の製造方法 |
| JP2001266842A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-09-28 | At Battery:Kk | 非水電解液二次電池 |
| KR100346378B1 (ko) * | 1999-11-16 | 2002-08-01 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 폴리머 전지팩 |
| KR100615153B1 (ko) * | 1999-08-09 | 2006-08-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 2차 전지 |
| US7745048B2 (en) | 2003-10-23 | 2010-06-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable lithium polymer battery |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25526297A patent/JP3378178B2/ja not_active Expired - Fee Related
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