JPS6138582B2 - - Google Patents

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JPS6138582B2
JPS6138582B2 JP54075484A JP7548479A JPS6138582B2 JP S6138582 B2 JPS6138582 B2 JP S6138582B2 JP 54075484 A JP54075484 A JP 54075484A JP 7548479 A JP7548479 A JP 7548479A JP S6138582 B2 JPS6138582 B2 JP S6138582B2
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JP
Japan
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battery
bag
heat
plastic film
thin
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Expired
Application number
JP54075484A
Other languages
English (en)
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JPS55166861A (en
Inventor
Kazumasa Yoshida
Kenji Koga
Takeshi Inohara
Yoshihide Ookubo
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.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP7548479A priority Critical patent/JPS55166861A/ja
Publication of JPS55166861A publication Critical patent/JPS55166861A/ja
Publication of JPS6138582B2 publication Critical patent/JPS6138582B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/12Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy 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)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は薄型電池周縁間隔部の封口法の改良に
係り、電導性プラスチツクフイルムを被着した陽
極金属集電板と陰極金属集電板との周縁間隔部
に、熱溶融性合成樹脂からなる封口材を介在し、
該集電板周縁部に減圧状態で超音波振動を与え発
熱融着し、封口を良好にして電解液の外部漏液を
防止し、電池の貯蔵性能を向上することを目的と
する。 [従来の技術] 従来、薄型電池は陽極体と陰極体との間に、周
縁間隔部に熱溶融性樹脂を含浸させたセパレータ
を介在させ、電池周縁部をヒートシール用の電気
ゴテで電池外部より加熱圧着するか、または熱ロ
ーラで加熱圧着して密封固着していた。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら従来の封口方法では、単層電池の
場合、周縁部の加熱圧着により熱が伝わり、電池
内の空気が急膨張し周縁間隔部に電池内圧の逃げ
道が形成され、一部封口が下可能な部分が発生
し、封口不充分で漏液の原因となつた。積層電池
の場合、両端の電池が過剰に加熱され、中央部の
電池は加熱不足となるための封口が不充分とな
り、漏液発生の原因、およびび長期貯蔵後電池内
の乾燥の原因となつた。 また、中間の電池まで充分封口するために長時
間加熱圧着すると、電池両端部の電池は過剰に加
熱されるため、導電性プラスチツクフイルムが溶
融したり、セパレータが破れたりして内部シヨー
トの原因となる問題点があつた。 また、特公昭52―306955号公報に記載のよう
に、未封口電池の薄型電池周縁部に、感圧接着材
を塗布し、減圧状態で周縁を加圧して密封する電
池の製造方法もあつた。しかし、減圧により電池
内の空気を抜いているが、電池の内部部品が障害
となり、一部の独立した気泡が移動できなかつた
り、表面張力により細い隙間を通り抜けるだけの
移動力がなかつたりして、電池内の空気が抜きき
れない場合があつた。また、使用される感圧接着
材は、高温で粘着性を有し常温になると粘着性を
失なう感熱性接着とか、溶剤により粘着性が与え
られ溶剤を揮発せしめて接着する溶剤形接着材と
は性質が異なり、感圧接着材は圧力により粘着す
るため、常時粘性を有し夏期の温度の上昇により
粘度が低下することがあり、接着部分がずれた
り、はずれたりして薄型電池の封口性能が劣化す
る等の問題点があつた。 本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たもので、薄型電池を減圧状態で超音波をかけ
て、電池周縁間隔部を密封し、耐漏液性能、貯蔵
性能の向上をはかることを目的とする。 [問題点を解決するための手段] 本発明は陽極体、陰極体、セパレータを積重し
た電池発電要素を、電導性プラスチツクフイルム
を被着した金属集電板で挾持し、周縁間隔部に熱
溶融性合成樹脂からなる封口材を充填し、型電池
を減圧用袋に挿入し、袋内の空気を排出した後、
減圧状態で電池周縁部を袋外から振動伝達ホKgン
で加圧しながら超音波振動を与え、封口材と電導
性プラスチツクフイルムとの境界面の位置で分子
を振動させ分子間の摩擦熱で発熱融着して、電池
周縁間隔部を密封するものである。また、積層電
池の場合は、周面に電導性プラスチツクフイルム
を被着した金属集電板の片面に陽極体、反対面に
陰極体を成形し、電池を接続させた後、同様に減
圧状態のものとで超音波を用いて密封するもので
る。 [作用] 本発明は減圧袋に電池を挿入し空気を排出し、
減圧状態で超音波振動を与えるため、電池内に空
気が貯ることなく、電池内での空気による絶縁体
が形成されず、さらに、発電要素に熱害を与える
ことなく、周縁部の電導性プラスチツクフイルム
と封口材の境界面のみで融着でき、電池の耐漏液
性能、放電性能、貯蔵性能を向上することができ
る。 [実施例] 以下本発明の実施例の薄型電池を第1図、第2
図、第3図をもつて説明する。 第1,2図において、1は陰極集電板、2は陽
極集電板である。この両極集電板1,2は例えば
アルミニユーム、ニツケル、スチール、ステンレ
ススチール等の耐腐食性の金属箔からなり、内面
には炭素質にポリ塩化ビニール樹脂などの結着材
を添加し塗布、吹付け等により電導性プラスチツ
クフイルム3が被着されている。4は例えば亜鉛
箔、亜鉛粉など陰極活物質からなる薄層状の陰極
体で、陰極集電板1の電導性プラスチツクフイル
ム3に被着している。5は例えば活物質である二
酸化マンガン粉を主体とし、これに導電材である
アセチレンブラツク、結着材であるポリビニルア
ルコールまたはポリアクリル酸を添加混合した陽
極体で、陽極集電板2の電導性プラスチツクフイ
ルム3に陽極集電板2の電導性プラスチツクフイ
ルム3に、例えば、スクリーン印刷やローラ塗着
などにより薄層状に被着している。この陰極体4
と陽極体5との間にはアセタル化したポリビニル
アルコール繊維の不織布からなるセパレータ6が
挾持されている。セパレータ6には、例えば塩化
亜鉛水溶液または塩化亜鉛と塩化アンモニウムの
混合水溶液からなる電解液を含有している。ま
た、セパレー6の周縁には、例えばポリアミド樹
脂を主体とした接着材7が含浸され、電解液がセ
パレータ6の周縁より漏出しないようにしてい
る。8は両極集電板1,2の周縁間隔部9に挾持
されている封口材で、例えば飽和ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂からなつている。次に減圧状
態で減圧用袋14の外から超音波振動を与えなが
ら、封口材8を導電性プラスチツクフイルム3に
融着させて、両極集電体1,2および陰、陽極体
4,5ならびにセパレータ6等の電池発電要素を
積層して封口し、薄型電池を製造する。 上記封口材8と導電性プラスチツクフイルム3
との融着は下記のように行なう。第3図に示した
ようにポリテトラフルオロエチレン等からなる柔
軟なラバー製であり、かつ一側面が開口されてい
る封筒状の減圧用袋14の中に、開口部から薄型
電池を、外巾が減圧用袋14の内径よりやや小さ
く内巾が電池の巾と等しいコ字状の枠体に電池を
差込み、枠体と共に減圧用袋14の中に挿入し、
電池を軽く挾み枠体のみを取り出す。次に、開口
部を減圧装置13の細長い吸引孔10に減圧用袋
14の開口部を引き延ばしてかぶせるように連絡
し、内圧が300〜700mmHgに吸引減圧する。吸引
中は外圧により開口部が押えられるので該袋14
が抜ける事はない。位置決めは、減圧袋14がラ
バー製で柔軟性を有するため、吸引により該袋1
4の上下両面が密着し薄くなり、電池の存在する
部分のみ厚く目視により受台12と合せられる。
受台12と振動伝達ホーン11は一対に固定され
ているため受台12に合せるだけで位置決めがで
きる。次に、減圧装置13で薄型電池の入つた減
圧用袋14を吸引孔10より300〜700mmHgに減
圧し、例えば出力1200W、発振周波数19KHzで、
超音波ウエルダーのジユラルン製の振動伝達ホー
ン11で、14Kg/cm2の圧力で薄型電池の周縁部を
加圧し、3秒間超音波振動を発振させて発熱さ
せ、熱溶融性合成樹脂が境界面において均一に溶
解して封口を完全とする。薄型電池の取り出し
は、減圧装置13から空気を逆流させ減圧用袋1
4を軽くふくらまして吸引孔10よりはずし、、
該封筒状袋から超音波融着の済んだ封口した薄型
電池「A」を取り出すものである。 減圧用袋14は未封口の薄型電池を内部に収納
し、吸引孔10より空気を排出して電池内の空気
を抜くもので、外圧を受けて電池が圧縮されても
封口材8に熱溶融性合成樹脂を用いているので、
発熱がないから封口材が融着することはない。こ
のため電池内の空気は電池周縁間隔部9から排出
される。排出後超音波をかけて分子間摩擦により
発熱せしめ電池周縁間隔部9を融着する。 また、減圧用袋14を用いているため、電池内
に存在すると絶縁体となる空気を抜くために封口
装置全体を減圧雰囲気にする必要がなくなり該袋
内だけで済むので、設備が簡略化でき、手数、時
間、コスト的に有利になる。 さらに、熱溶融性合成樹脂は両極集電板の周縁
間隔部9のみに挾持介在せしめているので、超音
波振動伝達ホーン11により発熱されると熱溶融
性合成樹脂のみが融解して、両極集電板の周縁間
隔部9のみが封口され、熱溶融性合成樹脂の存在
していない減圧用袋14と電池とは融着すること
がない。このため減圧用袋14からの電池の出し
入れには何ら支障を及ぼすことはない。 本発明による薄型電池は超音波エネルギーを融
着を目的とする電池周縁部のみに与えて、また厚
さ方向においても電導性プラスチツクフイルム3
と封口材8との境界に位置決めして超音波発熱を
内部より起こさせ融着させるため、融着に要する
スピードが従来のヒートシール用の電気ゴテや熱
ローラで加熱圧着するよりもきわめて早く、融着
後も固着するまでの冷却の時間を必要としい、ま
た均一かつ完全に融着される発電要素の変質、変
形がないので融着不良がなく電池の耐漏液性、貯
蔵性が向上する。 次に、本発明の実施例による電池と、従来方法
により製造したた電池とを、幅40mm、長さ70mm、
厚さ200mmの1.5Vの薄型電池でで比較する。 本発明品「A」は前記条件で、従来品「B」
は、インパルスヒータを使用した真空包装機で
700mmHgに減圧し、ヒータ表面温度が180℃とな
るヒータを圧力18Kg/cm2で圧接し5秒間加熱10秒
間冷却して固着させて製造した薄型電池である。 前記電池[A][B]とを、融着不良が原因で
漏液した不良電池の発生率と、製造直後1000Ω定
抵抗放電で0.9Vまでの放電持続時間、および45
℃で3ケ月貯蔵した後同条件での放電持続時間と
の各10個の平均値を次の表にまとめた。
【表】 [発明の効果] 上述のごとく、本発明は薄型電池の封口性能と
貯蔵性能とを向上させたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による薄型電池の断面図、第2
図は本発明の他の実施例による積層薄型電池の断
面図、第3図は本発明の法に供する封口装置の説
明図である。 3…導電性プラスチツクフイルム、8…封口
材、9…周縁間隔部、10…吸引孔、11…振動
伝達ホーン、12…受台、13…減圧装置、14
…減圧用袋。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 金属集電板の電池発電要素に対する面に電導
    性プラスチツクフイルムを被着し、かつ該電池発
    電要素を挾持してなる金属集電板の周縁間隔部
    に、熱溶融性合成樹脂からなる封口材を充填した
    電池を減圧用袋に挿入し、袋内の空気を排出した
    後、減圧状態で電池周縁部を袋外から超音波振動
    を与えて、封口材と電導性プラスチツクフイルム
    とを発熱融着して周縁間隔部を密封することを特
    徴とする薄型電池の製造方法。
JP7548479A 1979-06-15 1979-06-15 Manufacture of thin type cell Granted JPS55166861A (en)

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JPS55166861A JPS55166861A (en) 1980-12-26
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58100356A (ja) * 1981-12-10 1983-06-15 Toyo Takasago Kandenchi Kk 積層乾電池
JPH037023Y2 (ja) * 1985-12-18 1991-02-21

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JPS55166861A (en) 1980-12-26

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