JPS6196663A - 薄型電池 - Google Patents
薄型電池Info
- Publication number
- JPS6196663A JPS6196663A JP59218830A JP21883084A JPS6196663A JP S6196663 A JPS6196663 A JP S6196663A JP 59218830 A JP59218830 A JP 59218830A JP 21883084 A JP21883084 A JP 21883084A JP S6196663 A JPS6196663 A JP S6196663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- active material
- current collector
- thin battery
- electrode mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は薄型電池で特に負極合剤の利用高向丘に関する
ものである。
ものである。
〈従来技術〉
近年１時計、電卓、カメラ、玩具等のエレクトａニクス
化に伴って電池の小型化、薄型化が進められており、ボ
タン型電池や平板状電池が市販されるにいたっている。
化に伴って電池の小型化、薄型化が進められており、ボ
タン型電池や平板状電池が市販されるにいたっている。
中でもプラスチックシートで包装された薄型電池は金属
ａＳボタン電池とくらべて可撓性があり、さらに大面積
化や任意の形状のものを作りやすい等の種々の利点を有
している、 電池の薄型化は単に小型化へのニーズからだけでなく、
ディスプレー、印刷物、写真フィルム等の薄型製品との
一体化した利用法の点からも大いに期待される。
ａＳボタン電池とくらべて可撓性があり、さらに大面積
化や任意の形状のものを作りやすい等の種々の利点を有
している、 電池の薄型化は単に小型化へのニーズからだけでなく、
ディスプレー、印刷物、写真フィルム等の薄型製品との
一体化した利用法の点からも大いに期待される。
従来この棟の電池における負極用電極は負極活物質粉末
をエーテル化デンプンやヒドロキシエチルセルロース等
の水浴性多糖類、ポリアクリル改ナトリウム、ポリビニ
ルアルコール等の水、饗性高分子あるいはアクリル酸エ
マルジョン、酢酸エマルジョン等のエマルジョン樹脂を
バインダーに用いスクリーン印刷やスフイージングによ
り負極集電体に塗布乾燥させることにより作成していた
。
をエーテル化デンプンやヒドロキシエチルセルロース等
の水浴性多糖類、ポリアクリル改ナトリウム、ポリビニ
ルアルコール等の水、饗性高分子あるいはアクリル酸エ
マルジョン、酢酸エマルジョン等のエマルジョン樹脂を
バインダーに用いスクリーン印刷やスフイージングによ
り負極集電体に塗布乾燥させることにより作成していた
。
しかし水溶性高分子をバインダーに用いた場合は電解液
にバインダーが膨潤、溶解し集電体との密着性が経時的
に悪くなり電池内部抵抗が徐々に増大してしまう。
にバインダーが膨潤、溶解し集電体との密着性が経時的
に悪くなり電池内部抵抗が徐々に増大してしまう。
またエマルジョン樹脂をバインダーに用いた場合、負極
活物質粒子と集電体との密着体との密着性は良好である
が負極活物質問の密着性が悪い。
活物質粒子と集電体との密着体との密着性は良好である
が負極活物質問の密着性が悪い。
さらに負極活物質粉末を上述の各種バインダーな用いイ
ンキ化した場合、該インキの溶媒として水を用いている
ため負極活物質を塗布乾燥させる過程で負極活物質が酸
化され電池容量の低下が間頂となっていた。
ンキ化した場合、該インキの溶媒として水を用いている
ため負極活物質を塗布乾燥させる過程で負極活物質が酸
化され電池容量の低下が間頂となっていた。
′ さらにスクリーン印刷等の印刷方式により負
極集電体に塗油する場合、該インキが凝集しやすく印刷
適性が極めて悪い欠点を有していた。
極集電体に塗油する場合、該インキが凝集しやすく印刷
適性が極めて悪い欠点を有していた。
そこで本発明者は負極活物質粉末を水に不溶の有機高分
子バインダーと該バインダーを俗解することのできる有
機溶剤によりインキ化して負極集電体に塗布乾燥し負極
用電極を作成した。
子バインダーと該バインダーを俗解することのできる有
機溶剤によりインキ化して負極集電体に塗布乾燥し負極
用電極を作成した。
しかし水に不溶の有機高分子バインダーと該バインダー
を溶解することのできる有機溶剤によりインキ化すると
負極活物質を塗布乾燥させる過程での負極活物質の酸化
は極めて減少し、さらに負極電極を作成するとぎスクリ
ーン印刷を行う場合は印刷適性も良好であるが負極活物
質の利用率が極めて悪（なり実用上問題となっていた。
を溶解することのできる有機溶剤によりインキ化すると
負極活物質を塗布乾燥させる過程での負極活物質の酸化
は極めて減少し、さらに負極電極を作成するとぎスクリ
ーン印刷を行う場合は印刷適性も良好であるが負極活物
質の利用率が極めて悪（なり実用上問題となっていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明は以上の現況に対してなされたものであり、かさ
密度が１．２．！ｉ’／ｃｒｉｌ以下の該有機浴剤に不
溶の粉末状物質を負極合剤に添加した負極電極を用いる
ことにより、活物質の利用率に極めてすぐれた薄型電池
を提供するものである。
密度が１．２．！ｉ’／ｃｒｉｌ以下の該有機浴剤に不
溶の粉末状物質を負極合剤に添加した負極電極を用いる
ことにより、活物質の利用率に極めてすぐれた薄型電池
を提供するものである。
〈問題点を解決するための手段〉
以下本発明を図面の参照により詳細に説明する。
第１図は本例における薄型電池負極電極の断面を示す説
明図である。本発明により負極合剤（１１中に粉末状物
質が添加されている。該粉末状物質の添加量は負極活物
質の裡類や粒径およびバインダーの量により決定される
が、２５％以下が好ましく、２５％以上添加してもそれ
以上の利用率の向上は認めらねない。
明図である。本発明により負極合剤（１１中に粉末状物
質が添加されている。該粉末状物質の添加量は負極活物
質の裡類や粒径およびバインダーの量により決定される
が、２５％以下が好ましく、２５％以上添加してもそれ
以上の利用率の向上は認めらねない。
さらに該粉末状添加物質の種類は、がさ密度が１．２Ｍ
９／ｄ以下のものであればよく、例えば超微粒子状無水
アルミナ（日本アエロジル（ｍＡＥＲＯ８ｆ Ｌ ａ
ｌｕｍｉｎａｒｎ ｏｘｉｄ６ Ｃ）超微粒子状無水
酸化チタン（日本アエロジル＠ＡＥＲＯ８ＩＬｔｉｔａ
ｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ Ｐ−２５）等の金属酸化物。
９／ｄ以下のものであればよく、例えば超微粒子状無水
アルミナ（日本アエロジル（ｍＡＥＲＯ８ｆ Ｌ ａ
ｌｕｍｉｎａｒｎ ｏｘｉｄ６ Ｃ）超微粒子状無水
酸化チタン（日本アエロジル＠ＡＥＲＯ８ＩＬｔｉｔａ
ｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ Ｐ−２５）等の金属酸化物。
ホ１１エチレン微粒末、ポリテトラフルオロエチレン微
粒末等の有機高分子微粉末あるいはアセチレンブラック
、グラファイト、ケッチェンブラック等のカーボンブラ
ック等が有効である。
粒末等の有機高分子微粉末あるいはアセチレンブラック
、グラファイト、ケッチェンブラック等のカーボンブラ
ック等が有効である。
これは該粉末物質を添加しない場合、有機高分子バイン
ダーが負極活物質粒末な覆い活物質利用率が低い。しか
し粉末物質を添加することにより、負極活物質表面を蔓
っている有慨高分子バインダーが不完全となり活物質利
用率が向上するためである。さらに該粉末物質がミクロ
な貫通孔を有する場合、該貫通孔を介し電池反応が進行
し、活物質利用率が向上する。
ダーが負極活物質粒末な覆い活物質利用率が低い。しか
し粉末物質を添加することにより、負極活物質表面を蔓
っている有慨高分子バインダーが不完全となり活物質利
用率が向上するためである。さらに該粉末物質がミクロ
な貫通孔を有する場合、該貫通孔を介し電池反応が進行
し、活物質利用率が向上する。
特にアセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカー
ボンブラックのような導電剤を負極合剤に添加すること
により活物質利用率が向上するとともに負極活物質と集
電体との電子導電性が慣めてよくなり、電池内部抵抗が
極めて低くなる。
ボンブラックのような導電剤を負極合剤に添加すること
により活物質利用率が向上するとともに負極活物質と集
電体との電子導電性が慣めてよくなり、電池内部抵抗が
極めて低くなる。
〈実施例〉
下記に本実施例で用いた負極合剤インキ組成を示す。
負極活物質粉末 亜鉛粉末 １００ （
重量部）有機高分子バインダーエチルセルロース
１ （η ）粉末状添加物 ＴｉＯ２＋Ｃ＾０３
．却１〜１０（ｔｔ ）有機溶剤 ブチル
セロソルブ ２０（／／）上記組成を混練し、負極合
剤インキを作成し。
重量部）有機高分子バインダーエチルセルロース
１ （η ）粉末状添加物 ＴｉＯ２＋Ｃ＾０３
．却１〜１０（ｔｔ ）有機溶剤 ブチル
セロソルブ ２０（／／）上記組成を混練し、負極合
剤インキを作成し。
スクリーン印刷で負極集電体（４）に２０μの厚さで印
刷を行ない、第１図に示す如くの負極用電極ｌ・１）を
得た。
刷を行ない、第１図に示す如くの負極用電極ｌ・１）を
得た。
該負極用集電体（４）としては、黄銅箔やプラスチツク
樹脂：（導電剤を混練して作成した導電性プラスチック
フィルム（２）より成るが、本例では低密度ポリエチレ
ン樹脂に炭素フィラーを２０〜４０ｗｔ％混線した導電
性フィルム（２）とＡＡ箔（３）をラミネートした集電
体を用いた。
樹脂：（導電剤を混練して作成した導電性プラスチック
フィルム（２）より成るが、本例では低密度ポリエチレ
ン樹脂に炭素フィラーを２０〜４０ｗｔ％混線した導電
性フィルム（２）とＡＡ箔（３）をラミネートした集電
体を用いた。
上記組成中負極活物質粉末に２００ ｍｅｓｈパス亜鉛
粉末を用いた。また有機溶剤としては負極活物質である
亜鉛に電気化学的に安定であり、該集電体にも化学的に
安定であり、さらにスクリーン印刷用（客側に適するブ
チルセロソルブを用いである。さらに有機高分子バイン
ダーとしては、負極活物質の種類および有機溶剤の種類
により１種々のものｂ′−使用可能であるが、本例では
負極活物質である亜鉛粉末との分散性が良好で、かつ有
機溶剤であるブチルセロソルブに溶解することカーでき
かつスクリーン印刷に適する粘度を有するエチルｉ
セルロース？用いた。
粉末を用いた。また有機溶剤としては負極活物質である
亜鉛に電気化学的に安定であり、該集電体にも化学的に
安定であり、さらにスクリーン印刷用（客側に適するブ
チルセロソルブを用いである。さらに有機高分子バイン
ダーとしては、負極活物質の種類および有機溶剤の種類
により１種々のものｂ′−使用可能であるが、本例では
負極活物質である亜鉛粉末との分散性が良好で、かつ有
機溶剤であるブチルセロソルブに溶解することカーでき
かつスクリーン印刷に適する粘度を有するエチルｉ
セルロース？用いた。
粉末状添加物質としては、かさ密度が１．２９７−以下
のものであればよいが、微粉末酸化チタン（日本アエロ
ジル＠ｋ Ｅ ＲＯＳ Ｉ Ｌ Ｔｉｔｕｎｉｕｍｏ二
＜ｉｄｅ Ｐ −２５）かさ密度ｏ、 ０８ ｇ／ ｃ
ｒ！、亜鉛粉末に対する添加量１０ｗｔ ％グラファイ
ト（ＬＯＮ２Ａ ＬＴＤ、ＫＳ−１ｓ）かさ密度０．
１ｇ／ｃｎ亜鉛粉末に対する添加量５ｗｔ％アセチレン
プラ（電気化学１．掬、デンカブラック）かさ密度０、
ｏｓ２ｉ／ｃｒｄ亜鉛粉末に対する添加量１．０ ｗ
ｔ％の６種を用いるようにした。
のものであればよいが、微粉末酸化チタン（日本アエロ
ジル＠ｋ Ｅ ＲＯＳ Ｉ Ｌ Ｔｉｔｕｎｉｕｍｏ二
＜ｉｄｅ Ｐ −２５）かさ密度ｏ、 ０８ ｇ／ ｃ
ｒ！、亜鉛粉末に対する添加量１０ｗｔ ％グラファイ
ト（ＬＯＮ２Ａ ＬＴＤ、ＫＳ−１ｓ）かさ密度０．
１ｇ／ｃｎ亜鉛粉末に対する添加量５ｗｔ％アセチレン
プラ（電気化学１．掬、デンカブラック）かさ密度０、
ｏｓ２ｉ／ｃｒｄ亜鉛粉末に対する添加量１．０ ｗ
ｔ％の６種を用いるようにした。
このようにして構成した負極電極３種と添加剤を加えな
い以外は同一組成の負極電極を田いた薄型電池の利用惠
を次の第１表に示す。
い以外は同一組成の負極電極を田いた薄型電池の利用惠
を次の第１表に示す。
第 １ 表
第１表から明らかなように粉末状奈加剤をカロえた本発
明の電池は、添加剤を加えな（・従来品に比較し、電池
利用率が著しく向上して（・ることｈ′−わかる。特に
アセチレンブラックを負極活物質に僅かｉ ｗｔ％添加
しただけで利用率はｉｏｏ％近くに達する。
明の電池は、添加剤を加えな（・従来品に比較し、電池
利用率が著しく向上して（・ることｈ′−わかる。特に
アセチレンブラックを負極活物質に僅かｉ ｗｔ％添加
しただけで利用率はｉｏｏ％近くに達する。
次に本発明の負極電極を用いた薄型電池の構成の一例を
第２図により説明する。一方にアルミ箔（３）をラミネ
ートした導電性プラスチックフィルム（２）で構成さね
、る負極集電体（４）上に、負極合剤（１）が塗布され
である。二酸化マンガン、アセチレンブラックおよびエ
マルジョンバインダーよりなる正極合剤（５）が該負極
用集電体と同一構成の正極集電体（８）上に塗布さｉし
てあり、また２Ｍ過塩素酸岨鉛水溶、夜を含浸させたポ
リエステル不織布よりなるセパレーター（３）を介して
該負極集電体側と密閉されである。また電池肩縁部はシ
ール枠（７）が設けられ正陣集電体（８）及び負極集電
体（４）と熱融着によりシールされているものである。
第２図により説明する。一方にアルミ箔（３）をラミネ
ートした導電性プラスチックフィルム（２）で構成さね
、る負極集電体（４）上に、負極合剤（１）が塗布され
である。二酸化マンガン、アセチレンブラックおよびエ
マルジョンバインダーよりなる正極合剤（５）が該負極
用集電体と同一構成の正極集電体（８）上に塗布さｉし
てあり、また２Ｍ過塩素酸岨鉛水溶、夜を含浸させたポ
リエステル不織布よりなるセパレーター（３）を介して
該負極集電体側と密閉されである。また電池肩縁部はシ
ール枠（７）が設けられ正陣集電体（８）及び負極集電
体（４）と熱融着によりシールされているものである。
〈発明の効果〉
以上のように粉末状負極活物質および有機高分子バイン
ダーよりなる負極合剤を有機溶剤によりインキ化し負極
集電体に塗布後乾沫してなる負極電極を有する薄型′電
池において、負極合剤にがさ密度が１．２ｇ／（ｆｆｌ
以下の該何機溶剤に不溶の粉末物質を添加することによ
り、電池利用率が飛躍的に向上する薄型電池を作成でき
、工業的両値の極めて犬ぎいものである。
ダーよりなる負極合剤を有機溶剤によりインキ化し負極
集電体に塗布後乾沫してなる負極電極を有する薄型′電
池において、負極合剤にがさ密度が１．２ｇ／（ｆｆｌ
以下の該何機溶剤に不溶の粉末物質を添加することによ
り、電池利用率が飛躍的に向上する薄型電池を作成でき
、工業的両値の極めて犬ぎいものである。
第１図は本発明の実施例により得た負極電極の断面図、
第２図は薄型電池の断面を示す説明図”、（１）・・・
負極合剤 （２）・・・導電性プラスチックフィルム
ｆ３Ｊ・・・アルミニウム箔（４）・・・
負極集電体 （５）・・・正極合剤（６１・・・セパレ
ータ−（力・・・シール枠（８）・・・正極集電体
第２図は薄型電池の断面を示す説明図”、（１）・・・
負極合剤 （２）・・・導電性プラスチックフィルム
ｆ３Ｊ・・・アルミニウム箔（４）・・・
負極集電体 （５）・・・正極合剤（６１・・・セパレ
ータ−（力・・・シール枠（８）・・・正極集電体
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）粉末状負極活物質および有機高分子バインダーより
なる負極合剤が有機溶剤によりインキ化され、該インキ
化された負極合剤が負極集電体上に塗布後乾燥してなる
負極電極を有する薄型電池において、 該負極合剤に、かさ密度１．２ｇ／ｃｍ＾３以下の該有
機溶剤に不溶の粉末添加物質を添加してなることを特徴
とする薄型電池。 ２）前記粉末添加物質が該負極合剤に対して２５重量％
以下に添加されていることを特徴とする特許請求の範囲
第一項記載の薄型電池。 ３）前記粉末添加物質がカーボンブラックよりなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の薄
型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218830A JPS6196663A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 薄型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218830A JPS6196663A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 薄型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196663A true JPS6196663A (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=16726008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218830A Pending JPS6196663A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 薄型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6196663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231025A (ja) * | 2004-02-21 | 2005-09-02 | Flugel Css Gmbh & Co Kg | ナイフ研ぎ器 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP59218830A patent/JPS6196663A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005231025A (ja) * | 2004-02-21 | 2005-09-02 | Flugel Css Gmbh & Co Kg | ナイフ研ぎ器 |
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