JP5327249B2 - 電池 - Google Patents
電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5327249B2 JP5327249B2 JP2011033961A JP2011033961A JP5327249B2 JP 5327249 B2 JP5327249 B2 JP 5327249B2 JP 2011033961 A JP2011033961 A JP 2011033961A JP 2011033961 A JP2011033961 A JP 2011033961A JP 5327249 B2 JP5327249 B2 JP 5327249B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thickness
- lead
- laminate film
- heat
- battery
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
リードを挟む熱融着部分の厚さt 4 が、リードを挟まない熱融着部分の厚さt 3 よりも厚く、
ラミネートフィルムの厚さをt、ラミネートフィルムの内面の樹脂層の厚さをp、リードの厚さをL、リードを被覆する樹脂材料の片面の厚さをSとすると、
ラミネートフィルムの内面の樹脂層の厚さpが、20〜40(μm)であり、
リードを挟まない熱融着部分の厚さt 3 が、t×2−p×2+5<t 3 <t×2−5(μm)であり、
リードを挟む熱融着部分の厚さt 4 が、t×2−p×2+5+(L+S)<t 4 <t×2−5+(L+S)(μm)であることを特徴とする。
正極41は、正極活物質を含有する正極活物質層が、正極集電体の両面上に形成されてなる。正極集電体としては、例えばAl箔,ニッケル(Ni)箔あるいはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
負極42は、負極活物質を含有する負極活物質層が、負極集電体の両面上に形成されてなる。負極集電体としては、例えば銅箔,Ni箔あるいはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
電解質は、リチウムイオン電池に一般的に使用される電解質塩と有機溶媒が使用可能であり、またゲル状電解質であっても電解液であってもよい。
セパレータは、例えばポリプロピレンあるいはポリエチレンなどのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されており、これら2種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンの多孔質フィルムが最も有効である。
t×2−p×2+5 < t1 < t×2−5 [μm]
であり、ラミネートフィルム端部の厚さt2は、
t1 < t×2 ≦ t2 [μm]
を満たす関係にある。端部を熱融着しないようにしてショートを避ける事により、端部の厚さがその内側の熱融着部より厚くなることを特徴とする。
電池をフィルムで外装する際のリードを挟まない熱融着部分の厚さt3が、
t×2−p×2+5 < t3 < t×2−5 [μm]
であり、リードを挟む熱融着部分の厚さt4が、
t×2−p×2+5+(L+S) < t4 < t×2−5+(L+S) [μm]
であることを特徴とする。
コバルト酸リチウム(LiCoO2)92重量%と、粉状ポリフッ化ビニリデン3重量%と、粉状黒鉛5重量%とを均一に混合し、これをN−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を正極集電体となるAl箔の両面に均一に塗布し、100℃で24時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。
人造黒鉛91重量%と、粉状ポリフッ化ビニリデン9重量%とを均一に混合し、N−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、この負極合剤を負極集電体となる銅箔の両面に均一に塗布し、120℃で24時間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。
ヘキサフルオロプロピレンが6.9%の割合で共重合されたポリフッ化ビニリデンと、非水電解液と、希釈溶剤のジメチルカーボネート(DMC)とを混合し、撹拌、溶解させてゾル状の電解質溶液を得た。電解液にはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートを6:4の重量比で混合し、0.8mol/kgのLiPF6と0.2mol/kgのLiBF4を溶解して作成した。混合比は,ポリフッ化ビニリデン:電解液:DMC=1:6:12の重量比とした。次いで、得られたゾル状の電解質溶液を正極及び負極の両面に均一に塗布した。その後、50℃で3分間乾燥させて溶剤を除去して、正極及び負極の両面にゲル状電解質層を形成した。
上述のようにして作製された、両面にゲル状電解質層が形成された帯状の正極と、両面にゲル状電解質層が形成された帯状の負極とを、セパレータを介して長手方向に巻回することにより電池素子を得た。セパレータには厚さ10μm、空孔率33%の多孔質ポリエチレンフィルムを用いた。
実施例1−1〜1−3および比較例1−1〜1−7の各電池を、ヒータヘッド幅を変えて作製し、ヒータヘッドの温度および熱融着時の圧力をそれぞれ変え、熱融着部の厚さt1およびラミネートフィルム端部の厚さt2が変わるようにした。実施例1−1〜1−3および比較例1−1、1−2の各電池は2.0mm幅のヒータヘッド、比較例1−3〜1−7の各電池は3.0mm幅のヒータヘッドを用い、各電池の外装には、最外層からナイロン層15μm、接着層3μm、アルミ層35μm、接着層2μm、CPP層30μmであり、厚さ85μmであるアルミラミネートフィルムを用いた。また、リードには幅4mm、厚さ70μmのAlリボンを用い、アルミラミネートフィルムに挟まれる部分には、幅6mm、厚さ50μmのポリプロピレン片を両面に接着した。
t×2−p×2+5 < t1 < t×2−5 [μm]
ラミネートフィルム端部の厚さt2が、
t1 < t×2 ≦ t2 [μm]
を満たす関係にあれば、バリによるショートおよびヒータヘッドの加圧によるラミネートフィルムAl層とリードのショート、ならびに水分浸入によるガス発生を防ぐことができる。したがって、今回用いたラミネートフィルムの場合、115μm<t1<165μm、かつt2≧170μmであれば実用に耐えうる電池を得ることができる。
電池素子を外装するラミネートフィルムの構成、熱融着時のヒータヘッドの温度および圧力をそれぞれ変えることにより、熱融着部の厚さt3およびリード部の厚さt4を変えて試験用電池を作製した。外装に用いるラミネートフィルムには、最外層のナイロン層15μm、接着剤層3μm、アルミ箔35μm、接着剤層2μm、CPP層30μmの総厚85μmのアルミラミネートフィルム、もしくは上述のラミネートフィルムのうちCPP層のみを20μmとした(ナイロン層15μm、接着剤層3μm、アルミ箔35μm、接着剤層2μm、CPP層20μm)総厚75μmのアルミラミネートフィルムのいずれかを用いた。また、リード取り出し辺の熱融着時には2.0mm幅のヒータヘッドを用い、余熱でリードなどに接着された部分も含めて2.2mmのシール幅とした。
電池をフィルムで外装する際のリードを挟まない熱融着部分の厚さt3が、
t×2−p×2+5 < t3 < t×2−5 [μm]
であり、リードを挟む熱融着部分の厚さt4が、
t×2−p×2+5+(L+S) < t4 < t×2−5+(L+S) [μm]
を満たす関係にあれば、バリによるショートおよびヒータヘッドでの加圧によるラミネートフィルムAl層とリードのショート、ならびに水分浸入によるガス発生を防ぐことができる。したがって、各実施例および比較例は以下の範囲とすることで実用に耐えうる電池を得ることができる。
(2)総厚75μmのラミネートフィルムおよびリード厚70μm、シーラント厚(片面)50μmの場合(実施例2−13、2−14および比較例2−9〜2−12)は、115μm<t3<145μm、235μm<t4<265μm。
(3)総厚85μmのラミネートフィルムおよびリード厚100μm、シーラント厚(片面)60μmの場合(実施例2−15、2−16および比較例2−13〜2−16)は、115μm<t3<165μm、275μm<t4<325μm。
2・・・リード
3・・・シーラント
10・・・ラミネートフィルム
11・・・金属箔
12・・・樹脂フィルム
13・・・樹脂フィルム
14・・・接着剤層
20・・・金属ブロックヒータ
30・・・バリ
40・・・電池素子
41・・・正極
42・・・負極
43a,43b・・・セパレータ
44・・・ゲル状電解質
45・・・リード
50・・・ラミネートフィルム
51・・・Al層
52・・・ナイロンまたはPET層
53・・・CPP層
54・・・リード
55・・・シーラント
60・・・電池素子
61・・・アルミラミネートフィルム
Claims (7)
- 帯状の金属箔の両面に反応層が設けられた正極および負極、ならびに電解質を有する電池素子を、金属層の外面および内面が樹脂層で挟まれてなるラミネートフィルムで外装し、上記電池素子と電気的に接続されたリードを、該リードの該ラミネートフィルムと対向する両面がそれぞれ樹脂材料で被覆された状態でラミネートフィルムの開口部から導出し、開口部を熱融着することにより封止した電池であって、
上記リードを挟む熱融着部分の厚さt4が、上記リードを挟まない熱融着部分の厚さt3よりも厚く、
上記ラミネートフィルムの厚さをt、上記ラミネートフィルムの内面の上記樹脂層の厚さをp、上記リードの厚さをL、該リードを被覆する上記樹脂材料の片面の厚さをSとすると、
上記ラミネートフィルムの内面の上記樹脂層の厚さpが、20〜40(μm)であり、
上記リードを挟まない熱融着部分の厚さt 3 が、t×2−p×2+5<t 3 <t×2−5(μm)であり、
上記リードを挟む熱融着部分の厚さt 4 が、t×2−p×2+5+(L+S)<t 4 <t×2−5+(L+S)(μm)である
電池。 - 上記ラミネートフィルムが、厚さ35±5(μm)の上記金属層と、厚さ15±5(μm)の該ラミネートフィルムの外面の上記樹脂層と、厚さ30±10(μm)の該ラミネートフィルムの内面の上記樹脂層と
を備え、
上記ラミネートフィルムの厚さtが、60〜100(μm)である
請求項1に記載の電池。 - 上記ラミネートフィルムが、厚さ35±5(μm)の上記金属層と、厚さ15±5(μm)の該ラミネートフィルムの外面の上記樹脂層と、厚さ30±10(μm)の該ラミネートフィルムの内面の上記樹脂層と、該金属層と該ラミネートフィルムの外面の該樹脂層との間に形成された厚さ2〜3(μm)の接着層および該金属層と該ラミネートフィルムの内面の該樹脂層との間に形成された厚さ2〜3(μm)の接着層の少なくとも一方と
を備え、
上記ラミネートフィルムの厚さtが、60〜106(μm)である
請求項1に記載の電池。 - 上記ラミネートフィルムの厚さtが、75〜85(μm)である
請求項3に記載の電池。 - 上記ラミネートフィルムの上記金属層の外面の上記樹脂層、上記金属層、および上記金属層の内面の上記樹脂層の厚みの合計が70〜80(μm)である
請求項4に記載の電池。 - 上記リードの厚さLが、70〜100(μm)である
請求項1に記載の電池。 - 上記リードを挟まない熱融着部分の厚さt 3 が、115<t 1 <165(μm)であり、
上記リードを挟む熱融着部分の厚さt 4 が、235<t 4 <325(μm)である
請求項4から請求項6のいずれかに記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011033961A JP5327249B2 (ja) | 2011-02-18 | 2011-02-18 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011033961A JP5327249B2 (ja) | 2011-02-18 | 2011-02-18 | 電池 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004357820A Division JP4720172B2 (ja) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | 電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011108662A JP2011108662A (ja) | 2011-06-02 |
| JP5327249B2 true JP5327249B2 (ja) | 2013-10-30 |
Family
ID=44231863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011033961A Expired - Lifetime JP5327249B2 (ja) | 2011-02-18 | 2011-02-18 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5327249B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000348695A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄型電池及びその作製方法 |
| JP4498630B2 (ja) * | 2001-03-19 | 2010-07-07 | 大日本印刷株式会社 | リチウムイオン電池の包装材料およびそれを用いたリチウムイオン電池 |
| JP4363017B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2009-11-11 | 日本電気株式会社 | 電池および電池の製造方法 |
| JP4373070B2 (ja) * | 2002-10-24 | 2009-11-25 | 大日本印刷株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
| JP2004253158A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 板型電池およびその製造方法、ならびに電池製造用ヒータ |
| JP4518744B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2010-08-04 | 三洋電機株式会社 | ラミネート電池、その製造方法及びラミネート電池製造用l字金型 |
| JP4443178B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2010-03-31 | 三洋電機株式会社 | ラミネート電池の製造方法及びラミネート電池製造用金型 |
-
2011
- 2011-02-18 JP JP2011033961A patent/JP5327249B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011108662A (ja) | 2011-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4720172B2 (ja) | 電池 | |
| JP4927064B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2007115678A (ja) | 非水電解質電池およびその製造方法 | |
| JP2011216408A (ja) | リチウム二次電池及びその製造方法 | |
| JP5205745B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP4178926B2 (ja) | バイポーラ電池、バイポーラ電池の製造方法、組電池および車両 | |
| JP2010244725A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP2007095465A (ja) | 封口電池及びその製造方法 | |
| JP4720186B2 (ja) | 電池パック | |
| JP7047842B2 (ja) | 蓄電デバイス用の袋状セパレータ、その熱接合方法及び熱接合装置、並びに蓄電デバイス | |
| JP2011216209A (ja) | ラミネート形電池およびその製造方法 | |
| CN110603684A (zh) | 锂离子二次电池元件及锂离子二次电池 | |
| JP2015225844A (ja) | 有機電解質型バッテリー | |
| JP2003331924A (ja) | 非水二次電池 | |
| JP2011216205A (ja) | ラミネート形電池およびその製造方法 | |
| JP5327249B2 (ja) | 電池 | |
| JP2010114041A (ja) | 薄型電池 | |
| JP2014049343A (ja) | 電池パック | |
| JP2000323115A (ja) | 非水電解質二次電池用セパレータおよび非水電解質二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130625 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130708 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5327249 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |