JPS6326507B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は薄形電池の金属集電体製造方法の改良
に関し、密着性の優れた導電・熱融性接着剤を塗
着することにより、電池の放電性能、貯蔵性能を
向上させることを目的とする。 従来の薄形電池の金属集電体は、鉄、アルミニ
ウム、亜鉛、ステンレス、銅等の金属板に、塩化
ビニル、メラミン、エポキシ、フエノール等の樹
脂と、電導材として黒鉛、アセチレンブラツク等
の炭素粉とを溶剤に溶解混合した導電性接着剤
を、塗着乾燥して薄形電池に用いていた。 しかし、塩化ビニル系の樹脂を主成分とした導
電性接着剤は、金属板との密着が悪く長期貯蔵中
に剥離して電気絶縁層が形成され、電池の内部抵
抗が増大し放電性能を低下させたり、金属板と接
着剤フイルムとの間に電解液が浸透して、電池の
内部短絡の原因となつた。 またこの欠点の改良として、従来はメラミン、
エポキシ、フエノール系の樹脂である熱硬化型樹
脂を主成分とした導電性接着剤が開発されたが、
金属板との密着はよいが、高温で長時間の加熱硬
化を必要とし、作業性が悪く電導性も悪化する欠
点があり、また炭素膜等を熱圧着するにも不向き
であつた。 本発明は従来の欠点を改良したもので、飽和共
重合ポリエステル樹脂を主成分とした導電・熱融
着性接着剤を金属箔の片面に直接塗着することに
より、金属箔との密着性が向上し、電池の放電性
能、貯蔵性能を向上せしめるものである。 本発明の実施例によりなる薄形電池を図面にも
とづいて説明する。 第２図イのごとく、１はニツケル、鉄、アルミ
ニウム、ステンレス等の耐腐食性金属からなる外
面が陰極端子１０を兼ねる金属箔で、導電・熱融
着性接着剤２を内面に直接塗着乾燥し、さらに接
着剤２面に炭素膜３を加熱圧着して貼り合せた３
層からなる陰極金属集電体４を形成している。次
に第１図のごとく、５は亜鉛薄板からなる陰極
で、炭素膜３よりやや小さく形成し炭素膜３に密
着集電している。６はクラフト紙、合成紙などか
らなるセパレータで、陰極５と密着するととも
に、セパレータ６の周縁に含浸または塗着したエ
ポキシ樹脂系などの密封剤７によつて、炭素膜３
に密着し、電池を密封口している。８は陰極金属
集電体で、外面が陽極端子１１を兼ねた金属箔の
内面に直接導電・熱融着性接着剤２を塗着、さら
に炭素膜を被着している。この炭素膜には陽極活
物質である二酸化マンガン粉を主体とし、これに
電導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
加混合してなる陽極合剤９を被着集電している。
この陽極合剤９と陰極５とでセパレータ６を挟
み、陰極陽極金属集電体４，８を端子が外面にな
るように積重し、全体を陰極陽極端子１０，１１
を除き合成樹脂または金属をラミネートした外装
体１２で被包している。なお、セパレータ６およ
び陽極合剤９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混合水溶液からなる
電解液が含有されている。 本発明の薄形電池に用いる陰極陽極金属集電体
４，８は、第２図イのごとく、外面が陰極陽極端
子板１０，１１を兼ねた金属箔１の内面に、テレ
フタル酸と飽和多価アルコールとから合成した飽
和共重合ポリエステル樹脂と、黒鉛、アセチレン
ブラツク等の炭素粉とを溶剤に溶解混合した導
電・熱融着性接着剤２を、金属箔１の内面に直接
塗着乾燥し、さらに接着剤２の表面に炭素膜３を
加熱圧着して貼り合せて形成している。 本発明電池の陰極陽極金属集電体４，８は、飽
和共重合ポリエステル樹脂を主成分とする接着剤
２を用いて貼り合せるため、耐熱性、耐衝撃性、
耐屈曲性等に優れ、金属箔と接着剤２との密着性
が良く、また、電池を被覆している外装体１２と
炭素膜３の成分として用いているポリエステル、
ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等の樹脂とも
優れた密着性を有し、さらに、加熱融着性の接着
剤の働きを有するものである。 また、同接着剤２は炭素粉を含有し導電性を有
するため、第２図ロのごとく、炭素膜３を用い
ず、金属箔１の内面に接着剤２を塗着した２層構
造の陰極金属集電体４′でも、また同様の２層構
造の陽極集電体でも同じの効果がある。 次に、本発明の薄形電池と従来の同型電池とを
比較する。 まず、本発明品に用いる集電体について、導
電・熱融着性接着剤として、 線状飽和ポリエステル樹脂 15重量部 鱗状黒鉛 11 〃 アセチレンブラツク ４ 〃 メチルエチルケトン 70 〃 とを秤量混合溶解し、導電・熱融着性接着剤２を
形成し、厚さ50μｍの鉄の金属箔１の内面に10μ
ｍ〜15μｍの厚さ塗着し、60℃で10分間乾燥して
非粘着性のフイルムとし、塩化ビニルを主成分と
した厚さ50μｍの炭素膜３を、150℃で10Kg／cm²
の力で0.5秒加熱圧着し、陰極陽極金属集電体４，
８を形成する。この陰極陽極金属集電体４，８を
用いて40mm×70mmのサイズの前記の薄形電池を
160個試作して、本発明品〔Ａ〕を製造した。 さらに、本発明品〔Ｂ〕は線状飽和ポリエステ
ル樹脂を同様に用いた接着剤２からフイルムを形
成し、炭素膜３を用いない２層構造の陰極金属集
電体４′と２層構造の陽極金属集電体を用いて、
同型の薄形電池の本発明品〔Ｂ〕を160個製造し
た。 次に、従来品として、 可溶性塩化ビニル樹脂 15部 炭素粉 7.5部 溶 剤 70部 とを秤量混合溶解した接着剤を金属箔内面に塗着
し、炭素膜を圧着した陰極陽極金属集電体を用い
た同型の薄形電池の従来品〔Ｃ〕を160個試作し、
さらに従来品〔Ｄ〕として、熱架橋性メラミン樹
脂を用いて、〔Ｃ〕と同様に160個試作した。 これら40mm×70mmのサイズの薄形電池である本
発明品〔Ａ〕、〔Ｂ〕と従来品〔Ｃ〕、〔Ｄ〕との各
30個を、製造１週間後に開路電圧と500Ωの閉路
電圧を測定し、500Ω連続放電し結果を表１に示
した。また、45℃の高温に130個貯蔵し、３ケ月
後に同様に開路、閉路電圧と500Ω連続放電と、
100個中の内部短絡した不良電池個数を調査し、
表２にまとめた。

【表】

【表】 表１の結果、本発明品〔Ａ〕、〔Ｂ〕は閉路電圧
が高く、従つて分極抵抗すなわち内部抵抗が小さ
く金属集電体の密着性が優れていることが判る。
さらに、放電性能も向上している。 表２の結果、貯蔵後においても閉路電圧が高く
密着性が持続し、放電性能も優れている。 なお、接着剤２の厚さは5μｍ〜300μｍが良好
で、5μｍ未満だとピンホールが形成され腐食が
発生したり、接着力が弱くなり、電池の短絡が起
り易く、300μｍを越えると電気抵抗が無視出来
ず、かつまた材料も無駄で実用価値にとぼしい。
また、接着剤への炭素粉の添加量はポリエステル
樹脂１重量部に対して0.7〜1.2重量部が良好で、
0.7重量部未満では導電性が悪く、1.2重量部を越
えると導電性は充分であるが密着性が極端に劣化
する。 また、本発明の薄形電池に用いた金属集電体
は、006P等の積層形電池にも応用できるもので
ある。 以上のごとく、本発明のテレフタル酸と飽和多
価アルコールとから合成した飽和共重合ポリエス
テル樹脂に、炭素粉を添加した導電・熱融着性接
着剤を、片面に直接塗着してなる陰極陽極金属集
電体を用いて製造した薄形電池は、内部抵抗が小
さく、放電性能と貯蔵性能が優れているものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例により製造された薄型
電池の断面図で、第２図のイは薄型電池に用いた
陰極金属集電体の要部拡大断面図で、ロは２層の
実施例における陰極金属集電体の要部拡大断面図
である。 １……金属箔、２……接着剤、３……炭素膜、
４，４′……陰極金属集電体、８……陽極金属集
電体、１０……陰極端子、１１……陽極端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テレフタル酸と飽和多価アルコールとから合
   成した飽和共重合ポリエステル樹脂に、炭素粉を
   添加した導電・熱融着性接着剤２を、金属箔１の
   片面に塗着し、かつ反対面を陰極端子１０とした
   陰極金属集電体４と、別の同様の金属箔の片面に
   接着剤２を塗着し、反対面を陽極端子１１とした
   陽極金属集電体８とを使用して組立てることを特
   徴とした薄形電池の製造方法。 ２ 該陰極金属集電体４または陽極金属集電体８
   が、導電・熱融着性接着剤２と炭素膜３とをその
   表面に貼り合せてなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の薄形電池の製造方法。