JP3137061B2 - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- 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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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の電源等
に使用される非水電解質電池に関するものである。より
詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入され、正
極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造を有し、
かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構造を有す
ることを特徴とする。
に使用される非水電解質電池に関するものである。より
詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入され、正
極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造を有し、
かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構造を有す
ることを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化と共に電源としての電
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Ｌｉイオン電池などの２次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭６１−２４０５６４号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平３−６
２４４７号や特開昭５７−１１５８２０号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Ｌｉイオン電池などの２次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭６１−２４０５６４号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平３−６
２４４７号や特開昭５７−１１５８２０号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】金属層を設けることで
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。この剥離は金属層とプラスチック層との接着のため
に、アンカーコート材としてウレタン系等の接着剤を使
用していたことにも原因があった。本発明は、この水分
の侵入を極力防止し、かつ、たとえ水分が侵入しフッ酸
が生成したとしても、金属層を腐食すること、或いは金
属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生させるこ
とのない非水電解質電池用封入袋を用いた非水電解質電
池を提供することを目的する。
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。この剥離は金属層とプラスチック層との接着のため
に、アンカーコート材としてウレタン系等の接着剤を使
用していたことにも原因があった。本発明は、この水分
の侵入を極力防止し、かつ、たとえ水分が侵入しフッ酸
が生成したとしても、金属層を腐食すること、或いは金
属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生させるこ
とのない非水電解質電池用封入袋を用いた非水電解質電
池を提供することを目的する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の目的
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチックとして、
酸変成ポリエチレン、または、酸変成ポリプロピレン、
または、アイオノマーを使用して、金属層と熱ラミネー
トにより直接接着させた金属とプラスチックとの貼り合
わせシートを作成し、このプラスチック面を電解液側に
して電池の封入袋とすれば前述の目的が達成出来ること
を見出した。更に、好ましくは、プラスチック層に水の
透過防止機能と酸の透過防止機能とを持たせることによ
り、水分の侵入防止機能を格段と向上させることがで
き、かつ、たとえ水分が侵入し、フッ酸が生成したとし
ても、金属層を腐食することがなく、また、金属層とプ
ラスチックフィルム層間で剥離を発生させることがない
ことを見いだした。
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチックとして、
酸変成ポリエチレン、または、酸変成ポリプロピレン、
または、アイオノマーを使用して、金属層と熱ラミネー
トにより直接接着させた金属とプラスチックとの貼り合
わせシートを作成し、このプラスチック面を電解液側に
して電池の封入袋とすれば前述の目的が達成出来ること
を見出した。更に、好ましくは、プラスチック層に水の
透過防止機能と酸の透過防止機能とを持たせることによ
り、水分の侵入防止機能を格段と向上させることがで
き、かつ、たとえ水分が侵入し、フッ酸が生成したとし
ても、金属層を腐食することがなく、また、金属層とプ
ラスチックフィルム層間で剥離を発生させることがない
ことを見いだした。
【０００５】以下、本発明を図を用いて詳細に説明す
る。電極、電解質、隔膜等が封入袋に挿入されたタイプ
の電池に於いては、図３に示す如く、直接接触する封入
袋の内側の最内層のヒートシール層１０が融着されるこ
とにより封入袋が作製されている。そして、模擬的に図
２に示した如くに、封入袋に正極、負極、隔膜、電解液
が収納され、又、図４に示す如く、封入袋とリード線は
封入袋のヒートシール層１０とリード線の絶縁体２が融
着されることにより一体化され、リード線が外部に取り
出されており、封入袋内部に於いてリード線が正、負極
の極板にそれぞれ接続されている。リード線と電極と
は、あらかじめ接続され、封入袋に封入される。
る。電極、電解質、隔膜等が封入袋に挿入されたタイプ
の電池に於いては、図３に示す如く、直接接触する封入
袋の内側の最内層のヒートシール層１０が融着されるこ
とにより封入袋が作製されている。そして、模擬的に図
２に示した如くに、封入袋に正極、負極、隔膜、電解液
が収納され、又、図４に示す如く、封入袋とリード線は
封入袋のヒートシール層１０とリード線の絶縁体２が融
着されることにより一体化され、リード線が外部に取り
出されており、封入袋内部に於いてリード線が正、負極
の極板にそれぞれ接続されている。リード線と電極と
は、あらかじめ接続され、封入袋に封入される。
【０００６】正極、負極極板は、集電体と呼ばれる金属
箔やエキスパンテッドメタル等の金属基材上に活物質層
が形成された構造を有する。リード線と正極、負極極板
の接続方法については特に限定されないが、この極板の
金属基材とリード線の導体とをスポット溶接や、超音波
溶接等で接続する方法が好ましく利用できる。
箔やエキスパンテッドメタル等の金属基材上に活物質層
が形成された構造を有する。リード線と正極、負極極板
の接続方法については特に限定されないが、この極板の
金属基材とリード線の導体とをスポット溶接や、超音波
溶接等で接続する方法が好ましく利用できる。
【０００７】このリード線導体の材質には、正極接続用
には、非常に高い電位がかかるために、高電位で溶解し
ない材質のものが望ましい。そのためにアルミニウム、
またはチタン、あるいはこれらの金属の合金が好ましく
利用できる。負極接続用には過充電でリチウムが析出し
たり、過放電では、電位が高くなることからリチウムが
析出した場合形状が変化しにくい、即ちリチウムと合金
を形成しにくく、比較的高電位で溶解しにくい材質のも
のが好ましい。以上の観点から、導体の材質にはニッケ
ルまたは銅、あるいはこれらの金属の合金が好ましく利
用できる。
には、非常に高い電位がかかるために、高電位で溶解し
ない材質のものが望ましい。そのためにアルミニウム、
またはチタン、あるいはこれらの金属の合金が好ましく
利用できる。負極接続用には過充電でリチウムが析出し
たり、過放電では、電位が高くなることからリチウムが
析出した場合形状が変化しにくい、即ちリチウムと合金
を形成しにくく、比較的高電位で溶解しにくい材質のも
のが好ましい。以上の観点から、導体の材質にはニッケ
ルまたは銅、あるいはこれらの金属の合金が好ましく利
用できる。
【０００８】導体の形状については、丸型や平角導体の
単線が好ましく利用できるが、丸型の場合、電池容量が
大きい場合には、丸型の直径が大きくなるため、封入袋
の最内層のヒートシール層１０の間にはさまれるリード
線の厚みが大きくなるために、リード線の最外層の絶縁
体２と封入袋の最内層のヒートシール層１０との融着部
に間隙が生じやすくなり、リード線と封入袋の融着部で
の密閉の信頼性が低くなる問題がある。それに対して平
角導体を利用した場合には、電池容量増加に対しても導
体の厚みを大きくせずに幅を大きくすることで断面積を
かせぐことができるため、封入袋の最内層のヒートシー
ル層１０との間にはさまれたリード線の絶縁体２との融
着部の密閉に対する信頼性の低下は起こらない。更にＦ
ＰＣ（フレキシブルプリント基板）等を利用した外部回
路や、電極極板との接続においても平角導体の方が接触
面積が大きく、スポット溶接や超音波溶接により、より
信頼性の高い接続を行うことが可能となる。
単線が好ましく利用できるが、丸型の場合、電池容量が
大きい場合には、丸型の直径が大きくなるため、封入袋
の最内層のヒートシール層１０の間にはさまれるリード
線の厚みが大きくなるために、リード線の最外層の絶縁
体２と封入袋の最内層のヒートシール層１０との融着部
に間隙が生じやすくなり、リード線と封入袋の融着部で
の密閉の信頼性が低くなる問題がある。それに対して平
角導体を利用した場合には、電池容量増加に対しても導
体の厚みを大きくせずに幅を大きくすることで断面積を
かせぐことができるため、封入袋の最内層のヒートシー
ル層１０との間にはさまれたリード線の絶縁体２との融
着部の密閉に対する信頼性の低下は起こらない。更にＦ
ＰＣ（フレキシブルプリント基板）等を利用した外部回
路や、電極極板との接続においても平角導体の方が接触
面積が大きく、スポット溶接や超音波溶接により、より
信頼性の高い接続を行うことが可能となる。
【０００９】電解質には、プロピレンカーボネート、γ
−プチロラクトン、エチレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、１．２−ジメトキ
シエタン、テトラヒドロフランなどの有機溶媒にＬｉＣ
ｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｓＦ6等の非水電
解液やリチウムイオン伝導性の固体電解質などが利用で
きる。
−プチロラクトン、エチレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、１．２−ジメトキ
シエタン、テトラヒドロフランなどの有機溶媒にＬｉＣ
ｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｓＦ6等の非水電
解液やリチウムイオン伝導性の固体電解質などが利用で
きる。
【００１０】封入袋は、アルミ箔等の金属箔や金属蒸着
層がサンドイッチ状に挿入されたプラスチックとの貼り
合わせ材料を用いるものが好ましく、少なくとも内側の
プラスチックは電解質に溶解しないことが必要である。
層がサンドイッチ状に挿入されたプラスチックとの貼り
合わせ材料を用いるものが好ましく、少なくとも内側の
プラスチックは電解質に溶解しないことが必要である。
【００１１】本発明の重要な特徴は、この封入袋を構成
するプラスチック層の材料にある。封入袋の構成の一例
として、アルミ箔の外面にＰＥＴフィルムを貼り合わ
せ、内面にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を貼り合わ
せたものを挙げることができる。外面のＰＥＴはアルミ
を外傷から保護するために設けられており、内面のポリ
エチレンはヒートシールを行うために設けている。この
ような従来考案されていた材料を用いた場合、ヒートシ
ールをしていても長時間保存しているうちに徐々に水分
が侵入し、その水が袋内に封入している電解液と反応し
てフッ酸を生成する。このフッ酸はポリエチレン等を透
過し、アルミとポリエチレンの接着界面を剥離させてし
まうという問題があり、このような袋タイプの電池容器
が実用化されない要因の一つとなっていた。本発明の発
明者らは、この問題を解決するために封入袋を構成する
プラスチック層に酸変成ポリエチレン、または、酸変成
ポリプロピレン、または、アイオノマーを使用して、接
着剤なしで金属層と熱ラミネートにより直接接続させる
ことを思いついた。更にプラスチック層に水分の透過防
止機能および酸の透過防止機能を持たせることが好まし
いことも見出した。
するプラスチック層の材料にある。封入袋の構成の一例
として、アルミ箔の外面にＰＥＴフィルムを貼り合わ
せ、内面にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を貼り合わ
せたものを挙げることができる。外面のＰＥＴはアルミ
を外傷から保護するために設けられており、内面のポリ
エチレンはヒートシールを行うために設けている。この
ような従来考案されていた材料を用いた場合、ヒートシ
ールをしていても長時間保存しているうちに徐々に水分
が侵入し、その水が袋内に封入している電解液と反応し
てフッ酸を生成する。このフッ酸はポリエチレン等を透
過し、アルミとポリエチレンの接着界面を剥離させてし
まうという問題があり、このような袋タイプの電池容器
が実用化されない要因の一つとなっていた。本発明の発
明者らは、この問題を解決するために封入袋を構成する
プラスチック層に酸変成ポリエチレン、または、酸変成
ポリプロピレン、または、アイオノマーを使用して、接
着剤なしで金属層と熱ラミネートにより直接接続させる
ことを思いついた。更にプラスチック層に水分の透過防
止機能および酸の透過防止機能を持たせることが好まし
いことも見出した。
【００１２】プラスチック層に水分の透過防止機能を持
たせるために、プラスチック層として使用する樹脂に、
焼成して結晶水を除去したハイドロタルサイト類や硫酸
マグネシウムの群より選ばれた１種或いは数種の無機充
填剤を混合したものを使用することができる。
たせるために、プラスチック層として使用する樹脂に、
焼成して結晶水を除去したハイドロタルサイト類や硫酸
マグネシウムの群より選ばれた１種或いは数種の無機充
填剤を混合したものを使用することができる。
【００１３】プラスチック層に酸の透過防止機能を持た
せるために、プラスチック層として使用する樹脂にカル
ボン酸金属塩、あるいは金属酸化物を混合したものを使
用することができる。カルボン酸金属塩、金属酸化物と
しては炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ハイドロタ
ルサイト類、ステアリン酸カルシウム等が好ましいが、
その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効果的である。
せるために、プラスチック層として使用する樹脂にカル
ボン酸金属塩、あるいは金属酸化物を混合したものを使
用することができる。カルボン酸金属塩、金属酸化物と
しては炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ハイドロタ
ルサイト類、ステアリン酸カルシウム等が好ましいが、
その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効果的である。
【００１４】水の透過防止機能と酸の透過防止機能との
両方の機能を持たせることは、一つのプラスチック層に
両方の機能を持たせることによっても出来るし、水の透
過防止機能をもったプラスチック層と酸の透過防止機能
をもったプラスチック層とを貼り合わせることによって
も出来る。
両方の機能を持たせることは、一つのプラスチック層に
両方の機能を持たせることによっても出来るし、水の透
過防止機能をもったプラスチック層と酸の透過防止機能
をもったプラスチック層とを貼り合わせることによって
も出来る。
【００１５】本願のプラスチック層のための樹脂として
は、電解液に侵されにくいポリエチレンの酸変成物、ポ
リプロピレンの酸変成物、アイオノマー等が好ましい
が、電解液に侵される材料であってもその内面に電解液
に侵されにくい樹脂層を設ける構成とすれば使用するこ
とができる。
は、電解液に侵されにくいポリエチレンの酸変成物、ポ
リプロピレンの酸変成物、アイオノマー等が好ましい
が、電解液に侵される材料であってもその内面に電解液
に侵されにくい樹脂層を設ける構成とすれば使用するこ
とができる。
【００１６】
【実施例】以下に実施例について説明する。まず、Ｌｉ
ＣｏＯ2粉末（日本化学工業製）１００重量部に、グラ
ファイト１０重量部、ポリフッ化ビニリデン１０重量部
を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解した後、
ペースト状にした。次に、このペーストを厚さ２０μｍ
のアルミ箔の片面に塗工し、乾燥後、ローラープレスし
た。このようにして厚さ０．１ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ
１０５ｍｍの極板（５ｍｍは未塗工部）を作製し、正極
とした。
ＣｏＯ2粉末（日本化学工業製）１００重量部に、グラ
ファイト１０重量部、ポリフッ化ビニリデン１０重量部
を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解した後、
ペースト状にした。次に、このペーストを厚さ２０μｍ
のアルミ箔の片面に塗工し、乾燥後、ローラープレスし
た。このようにして厚さ０．１ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ
１０５ｍｍの極板（５ｍｍは未塗工部）を作製し、正極
とした。
【００１７】次に、リン状天然黒鉛粉末１００重量部
に、ポリフッ化ビニリデン２０重量部を混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンに溶解した後、ペースト状にし
た。このペーストを厚さ２０μｍの銅箔の両面に塗工
し、乾燥後、ローラープレスした。このようにして厚さ
０．１０ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１０５ｍｍの極板（５
ｍｍは未塗工部）を作製し、負極とした。
に、ポリフッ化ビニリデン２０重量部を混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンに溶解した後、ペースト状にし
た。このペーストを厚さ２０μｍの銅箔の両面に塗工
し、乾燥後、ローラープレスした。このようにして厚さ
０．１０ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１０５ｍｍの極板（５
ｍｍは未塗工部）を作製し、負極とした。
【００１８】このようにして得られた正極と負極の間に
厚み２５μｍのポリプロピレンの微、多孔膜の融膜をは
さみ、極板の活物質層が塗工されていないアルミ箔（正
極）と銅箔（負極）それぞれをリード線の導体部に超音
波溶接により接続し、図２に示す如く封入袋に挿入した
後、８ｃｃの電解液を注入し、減圧含浸した後、リード
線を封入袋の間に挟み込み、封入袋の内層とリード線の
外側の絶縁体を２００℃、５秒の条件でシール機により
熱融着（シール幅：１０ｍｍ）し試験電池とした。電解
液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを１：１の体積比率で混合し、六フッ化リン酸リチ
ウムを１ｍｏｌ／リットルとなるように溶解したものを
使用した。
厚み２５μｍのポリプロピレンの微、多孔膜の融膜をは
さみ、極板の活物質層が塗工されていないアルミ箔（正
極）と銅箔（負極）それぞれをリード線の導体部に超音
波溶接により接続し、図２に示す如く封入袋に挿入した
後、８ｃｃの電解液を注入し、減圧含浸した後、リード
線を封入袋の間に挟み込み、封入袋の内層とリード線の
外側の絶縁体を２００℃、５秒の条件でシール機により
熱融着（シール幅：１０ｍｍ）し試験電池とした。電解
液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートを１：１の体積比率で混合し、六フッ化リン酸リチ
ウムを１ｍｏｌ／リットルとなるように溶解したものを
使用した。
【００１９】なお、封入袋の作製方法は次の通り。すな
わち、表１に示す構成のシートを矩形状（７０ｍｍ×１
３５ｍｍ）に切断し、その２枚をＰＥＴ面を外側に向け
て向かい合わせ、矩形の周辺３辺を３ｍｍ巾でヒートシ
ールして封入袋を得た。
わち、表１に示す構成のシートを矩形状（７０ｍｍ×１
３５ｍｍ）に切断し、その２枚をＰＥＴ面を外側に向け
て向かい合わせ、矩形の周辺３辺を３ｍｍ巾でヒートシ
ールして封入袋を得た。
【００２０】また夫々のシートは、以下のようにして作
製した。先ず、ＰＥＴフィルムとアルミ箔をウレタン系
接着剤を介して貼り合わせたフィルムのアルミ箔面上に
２０μｍの酸変成ＬＤＰＥを押し出しコーティング後、
熱ラミネートにより直接貼り合わせて全てに共通のシー
トを得た。次いで、得られたシートに各種ヒートシール
層フィルムを熱ラミネートによって貼り合わせた。
製した。先ず、ＰＥＴフィルムとアルミ箔をウレタン系
接着剤を介して貼り合わせたフィルムのアルミ箔面上に
２０μｍの酸変成ＬＤＰＥを押し出しコーティング後、
熱ラミネートにより直接貼り合わせて全てに共通のシー
トを得た。次いで、得られたシートに各種ヒートシール
層フィルムを熱ラミネートによって貼り合わせた。
【００２１】ヒートシール層フィルムは、ロール混合に
より得られた表２に示す各種の樹脂混合物をＴダイ押出
機により所定の厚さのフィルム状に成型して作製した。
より得られた表２に示す各種の樹脂混合物をＴダイ押出
機により所定の厚さのフィルム状に成型して作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】表１に示した封入袋の構成において、ヒー
トシール層Ｙとヒートシール層Ｚとを種々に変更した封
入袋を用いて試験電池の作製を試みた。ヒートシール層
に用いた樹脂の組成を表３に示し、夫々の意図を以下に
示す。
トシール層Ｙとヒートシール層Ｚとを種々に変更した封
入袋を用いて試験電池の作製を試みた。ヒートシール層
に用いた樹脂の組成を表３に示し、夫々の意図を以下に
示す。
【００２５】（実施例１） 酸トラップ剤として焼成ハ
イドロタルサイト３０（重量部）を、水分トラップ剤と
して硫酸マグネシウム（３０重量部）を使用。
イドロタルサイト３０（重量部）を、水分トラップ剤と
して硫酸マグネシウム（３０重量部）を使用。
【００２６】（実施例２） 実施例１で酸トラップ剤を
炭酸カルシウム（１０部）に変更。
炭酸カルシウム（１０部）に変更。
【００２７】（実施例３） 実施例１で酸トラップ剤を
酸化マグネシウム（５部）に変更。
酸化マグネシウム（５部）に変更。
【００２８】（実施例４） 実施例３で酸トラップ剤
（酸化マグネシウム）量を１００部に変更。
（酸化マグネシウム）量を１００部に変更。
【００２９】（実施例５） 実施例２で水分トラップ剤
（硫酸マグネシウム）量を１０部に変更。
（硫酸マグネシウム）量を１０部に変更。
【００３０】（実施例６） 実施例２で水分トラップ剤
（硫酸マグネシウム）量を１００部に変更。
（硫酸マグネシウム）量を１００部に変更。
【００３１】（実施例７） 焼成ハイドロタルサイト
（３０部）に水分トラップ剤、酸トラップ剤の両方の役
目をさせた。
（３０部）に水分トラップ剤、酸トラップ剤の両方の役
目をさせた。
【００３２】（実施例８） 一つの層に水分トラップ剤
の硫酸マグネシウム（３０部）と酸トラップ剤の炭酸カ
ルシウム（１０部）を混合したものを用いた。
の硫酸マグネシウム（３０部）と酸トラップ剤の炭酸カ
ルシウム（１０部）を混合したものを用いた。
【００３３】（比較例１） トラップ剤を何も入れなか
った。
った。
【００３４】（比較例２） 実施例２で水分トラップ剤
（硫酸マグネシウム）量を１２０部に変更。
（硫酸マグネシウム）量を１２０部に変更。
【００３５】（比較例３） 酸トラップ層を設けなかっ
た。
た。
【００３６】（比較例４） 水分トラップ層を設けなか
った。
った。
【００３７】（比較例５） 実施例３で酸トラップ剤
（酸化マグネシウム）量を１２０部に変更。
（酸化マグネシウム）量を１２０部に変更。
【００３８】（比較例６） ＰＥＴ（１２μｍ）／ウレ
タン系接着剤（５μｍ）／アルミ箔（９μｍ）の貼り合
わせフィルムと酸変成ＬＤＰＥ（２０μｍ）と実施例７
の構成のヒートシール層Ｙ，Ｚを積層した３層フィルム
を準備し、これらのアルミ箔面と酸変成ＬＤＰＥ面をウ
レタン系のアンカーコート材を介して接着させて封入袋
用フィルムを得た。
タン系接着剤（５μｍ）／アルミ箔（９μｍ）の貼り合
わせフィルムと酸変成ＬＤＰＥ（２０μｍ）と実施例７
の構成のヒートシール層Ｙ，Ｚを積層した３層フィルム
を準備し、これらのアルミ箔面と酸変成ＬＤＰＥ面をウ
レタン系のアンカーコート材を介して接着させて封入袋
用フィルムを得た。
【００３９】
【表３】
【００４０】比較例２、比較例５は充填剤量が多すぎた
ためか１００μｍ以下のフィルム化が出来ず、試験電池
の作製は出来なかった。その他実施例１〜実施例８及び
比較例１、比較例３、比較例４は試験電池を作製するこ
とが出来、以下に述べる信頼性テストを実施することが
出来た。
ためか１００μｍ以下のフィルム化が出来ず、試験電池
の作製は出来なかった。その他実施例１〜実施例８及び
比較例１、比較例３、比較例４は試験電池を作製するこ
とが出来、以下に述べる信頼性テストを実施することが
出来た。
【００４１】
【発明の効果】本発明の効果を以下の様に、前記の試験
電池を用いて信頼性テストを実施して確認した。すなわ
ち、試験電池を６０℃、９５％ＲＨ恒温恒湿槽にいれ、
１０００時間放置した後、内部の電解液中のフッ酸濃度
を測定し、さらに外観状態を確認した。、フッ酸濃度
０．１ｍｏｌ／リットル水酸化ナトリウム溶液で滴定し
て測定した。信頼性テストの結果を表４に示す。
電池を用いて信頼性テストを実施して確認した。すなわ
ち、試験電池を６０℃、９５％ＲＨ恒温恒湿槽にいれ、
１０００時間放置した後、内部の電解液中のフッ酸濃度
を測定し、さらに外観状態を確認した。、フッ酸濃度
０．１ｍｏｌ／リットル水酸化ナトリウム溶液で滴定し
て測定した。信頼性テストの結果を表４に示す。
【００４２】
【表４】
【００４３】水分トラップ剤のない封入袋を用いた比較
例１、比較例４はフッ酸濃度が激増しており、特に酸ト
ラップ層も設けていない比較例１は封入袋のアルミがフ
ッ酸により腐食およびアルミ−ヒートシール層層間剥離
を引き起こしていた。また、比較例４も若干のアルミと
ヒートシール層の層間剥離が認められ、フッ酸トラップ
剤の効果が薄れてきたことを示している。さらにフッ酸
トラップ剤を入れていない比較例３についてもアルミ−
ヒートシール層層間剥離が認められ、わずかに発生する
フッ酸の影響を受けてしまうことが判る。又、比較例６
はウレタン系接着剤を使用したため、僅かではあるが剥
離が認められた。
例１、比較例４はフッ酸濃度が激増しており、特に酸ト
ラップ層も設けていない比較例１は封入袋のアルミがフ
ッ酸により腐食およびアルミ−ヒートシール層層間剥離
を引き起こしていた。また、比較例４も若干のアルミと
ヒートシール層の層間剥離が認められ、フッ酸トラップ
剤の効果が薄れてきたことを示している。さらにフッ酸
トラップ剤を入れていない比較例３についてもアルミ−
ヒートシール層層間剥離が認められ、わずかに発生する
フッ酸の影響を受けてしまうことが判る。又、比較例６
はウレタン系接着剤を使用したため、僅かではあるが剥
離が認められた。
【００４４】これに対して実施例１〜実施例８の封入袋
を用いたサンプルは、１０００時間経過時点でも外観に
影響のでたものはない。ただし、フッ酸濃度はわずかに
増加しており、１００％水分侵入を防ぐことは出来てい
ない。しかしながら、この時、わずかに侵入した水分と
電解液が反応して出来たフッ酸を酸トラップ剤が吸着
し、封入袋のアルミの腐食、或いはアルミとヒートシー
ル層の層間の剥離を妨げており、電池性能を維持できる
という顕著な効果が確認できた。
を用いたサンプルは、１０００時間経過時点でも外観に
影響のでたものはない。ただし、フッ酸濃度はわずかに
増加しており、１００％水分侵入を防ぐことは出来てい
ない。しかしながら、この時、わずかに侵入した水分と
電解液が反応して出来たフッ酸を酸トラップ剤が吸着
し、封入袋のアルミの腐食、或いはアルミとヒートシー
ル層の層間の剥離を妨げており、電池性能を維持できる
という顕著な効果が確認できた。
【図１】本発明の封入袋とリード線を用いた非水電解質
電池を示す。
電池を示す。
【図２】封入袋の内部を模式的に示す。
【図３】封入袋の断面を示す。
【図４】封入袋のヒートシール部の拡大図を示す。
１，１′：リード線の導体 ２，２′：リード線の絶縁 ３：封入袋 ４：封入袋のシール部（一例） ５，５′：電極 ６：隔膜 ７：正極集電体 ７′：負極集電体 ８：正極の活物質 ８′：負極の活物質 ９：アルミ箔 １０：ヒートシール層 １１：ＰＥＴ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 武広 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平３−34267（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−255731（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−208709（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−288998（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−283101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/02 - 2/08
Claims (3)
- 【請求項１】正極、負極、電解液等が封入袋に封入さ
れ、正極と負極のリードを夫々外部に取り出す構造の非
水電解質電池であって、その封入袋が金属層と１層もし
くは多層からなるプラスチック層の貼り合わせシートで
構成され、金属層の電解液側の面に貼り合わされたプラ
スチック層が酸変成ポリエチレン、または酸変成ポリプ
ロピレン、または、アイオノマーを主体とする組成物か
ら成り、金属層とプラスチック層とが熱ラミネートによ
り直接貼り合わされており、前記のプラスチック層が熱可塑性樹脂１００重量部に対
して１００重量部以下の酸化マグネシウム、ハイドロタ
ルサイト類の群より選ばれる１種または数種の混合物で
ある金属酸化物を配合した樹脂と、熱可塑性樹脂１００
重量部に対して１００重量部以下の焼成して結晶水を除
去したハイドロタルサイト類や硫酸マグネシウムの群よ
り選ばれる１種或いは数種の混合物を配合した樹脂を用
いて 、酸の透過防止機能と水の透過防止機能との両方を
持たせることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】酸及び水の透過防止機能を持たせる手段と
して、多層のプラスチック層を用い、その内の１層に熱
可塑性樹脂１００重量部に対して酸トラップ剤として１
００重量部以下の酸化マグネシウム、ハイドロタルサイ
ト類の群より選ばれる１種または数種の混合物である金
属酸化物を配合した樹脂層により酸透過防止機能を持た
せ、別の１層に熱可塑性樹脂１００重量部に対して水ト
ラップ剤として１００重量部以下の焼成して結晶水を除
去したハイドロタルサイト類や硫酸マグネシウムの群よ
り選ばれる１種或いは数種の混合物を配合した樹脂層に
より水透過防止機能を持たせたことを特徴とする請求項
１記載の非水電解質電池。 - 【請求項３】酸及び水の透過防止機能を持たせる手段と
して、１層もしくは多層のプラスチック層を用い、その
内の１層に熱可塑性樹脂１００重量部に対して１００重
量部以下の酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類の
群より選ばれる１種または数種の混合物である金属酸化
物と、１００重量部以下の焼成して結晶水を除去したハ
イドロタルサイト類や硫酸マグネシウムの群より選ばれ
る１種或いは数種の混合物を配合した樹脂とを用いて酸
透過防止機能と水透過防止機能の両方を持たせたことを
特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09336218A JP3137061B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-12-08 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10376697 | 1997-04-22 | ||
| JP9-103766 | 1997-04-22 | ||
| JP09336218A JP3137061B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-12-08 | 非水電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117921A JPH117921A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3137061B2 true JP3137061B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=26444360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09336218A Expired - Fee Related JP3137061B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-12-08 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3137061B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335615B2 (en) | 2005-02-23 | 2008-02-26 | Kennametal Inc. | Method of machining a workpiece using a ceramic cutting insert including alumina and boron carbide |
| EP1990848A1 (en) | 2007-02-21 | 2008-11-12 | Riken Technos Corporation | Lithium secondary battery with a laminate housing material |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245456B1 (en) | 1998-01-13 | 2001-06-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Non-aqueous electrolyte battery using a sealing bag comprising heat laminated layers |
| EP0895296B1 (en) * | 1997-07-23 | 2003-06-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sheet-like sealed non-aqueous electrolyte cell |
| JP4237286B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2009-03-11 | パナソニック株式会社 | ラミネートシートを外装ケースとする電池 |
| JP2000268873A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リチウム二次電池とそれを用いた電池装置 |
| JP4923327B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2012-04-25 | 大日本印刷株式会社 | 電池のリード線用フィルム及びそれを用いたリード線 |
| JP2003045378A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電力貯蔵デバイス |
| JP4880879B2 (ja) * | 2004-03-08 | 2012-02-22 | 株式会社東芝 | 非水電解質二次電池の検査方法および非水電解質二次電池の製造方法 |
| US8828591B2 (en) | 2006-03-02 | 2014-09-09 | Sony Corporation | External packaging material for battery device, nonaqueous electrolyte secondary battery using the same, and battery pack |
| JP6805563B2 (ja) * | 2016-06-15 | 2020-12-23 | 凸版印刷株式会社 | 蓄電装置用外装材 |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP09336218A patent/JP3137061B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7335615B2 (en) | 2005-02-23 | 2008-02-26 | Kennametal Inc. | Method of machining a workpiece using a ceramic cutting insert including alumina and boron carbide |
| US7375044B2 (en) | 2005-02-23 | 2008-05-20 | Kennametal Inc. | Process for making a ceramic body containing alumina and boron carbide |
| EP1990848A1 (en) | 2007-02-21 | 2008-11-12 | Riken Technos Corporation | Lithium secondary battery with a laminate housing material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH117921A (ja) | 1999-01-12 |
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