JP2001266814A - Sheet-shaped battery - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、袋状外装体を有す
るシート型リチウム二次電池のようなシート型電池に関
する。The present invention relates to a sheet-type battery such as a sheet-type lithium secondary battery having a bag-shaped outer package.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、様々な形の電池がエレクトロニク
スの分野から自動車用途あるいは電力貯蔵を意図した大
型まで広く利用されている。このような電池において、
通常、電解液は液体が用いられているが、これを固体状
に置き換えることにより、液漏れの防止あるいはシート
構造化が可能になることが予想され、次世代タイプの電
池として注目を集めている。特に、現在、携帯電話、ノ
ートブックパソコン等で急速に利用されているリチウム
イオン二次電池等がのシート化あるいは積層小型化が実
現できれば、さらに応用展開が加速されることと予測さ
れている。こうした固体状の電解質を用いる場合、セラ
ミックス材料、あるいは高分子材料あるいはそれらを複
合化した材料が提案されている。その中で、高分子電解
質を電解液等で可塑化したゲル電解質は、液体系の高導
電率と高分子系のプラスチック性を兼ね備えており、電
解質開発の上で有望視されている。ところで、このよう
な固体電解質を用いた電池の長所の一つとして、薄型大
面積化、すなわちシート状形態化を可能にする点があ
る。これにより、さらに応用用途の展開が加速される。
さらに、このようなシート型電池の利点を引き出すため
には、従来の円筒型あるいは角形電池のように金属性の
ケースを用いた場合、電池全体の重さや厚みは金属ケー
スの占める割合が大きいためシート型電池にした理由が
相殺される。したがって、その利点を活かすためには、
外装体として、軽量化可能なラミネートフィルムを適用
する必要がある。2. Description of the Related Art At present, various types of batteries are widely used from the field of electronics to large vehicles intended for automobile use or power storage. In such a battery,
Normally, a liquid is used as an electrolytic solution. However, it is expected that replacing the liquid with a solid form will prevent liquid leakage or form a sheet, and is attracting attention as a next-generation type battery. . In particular, it is expected that application of lithium-ion secondary batteries and the like, which are rapidly used in mobile phones and notebook personal computers, will be further accelerated if they can be made into sheets or miniaturized. When such a solid electrolyte is used, a ceramic material, a polymer material, or a composite material thereof has been proposed. Among them, a gel electrolyte obtained by plasticizing a polymer electrolyte with an electrolytic solution or the like has both high liquid-based electrical conductivity and high polymer-based plasticity, and is considered promising in the development of electrolytes. Incidentally, one of the advantages of a battery using such a solid electrolyte is that the battery can be made thinner and larger in area, that is, formed into a sheet shape. This further accelerates the development of applied applications.
Furthermore, in order to draw out the advantages of such a sheet-type battery, when a metal case is used as in a conventional cylindrical or prismatic battery, the weight and thickness of the entire battery are occupied by the metal case in a large proportion. The reason for using a sheet type battery is offset. So, to take advantage of that advantage,
It is necessary to apply a lightweight laminate film as the exterior body.
【０００３】金属ケースを外装体に用いたリチウムイオ
ン電池では、防爆弁が内蔵された状態で市販されている
が、ラミネートフィルムを外装体に用いた場合、防爆弁
の設置は難しい上、要求圧力で弁を作動させることは難
しい問題である。ラミネートフィルムに弁を設ける方法
が特開平１０−５５７９２号に示されている。特開平１
０−５５７９２号には、ラミネートフィルムの接着部
に、接着部の外側で小さく、内側で大きくなる形状の、
剥離強度の小さい箇所を設けることが開示されている。
具体的には、接着部を溶融性樹脂の接着によって形成す
る際、溶融性樹脂間に非溶融性物質（例えばＮｉ箔）を
介在させて剥離強度の小さい箇所としたり、他の接着部
より低い温度で接着を行って剥離強度の小さい箇所とし
たり、あるいは未接着部を設けて剥離強度の小さい箇所
とするものである。これによれば、電池の内圧上昇時の
ガス放出を行う弁としての機能を果す効果は得られる
が、所望の効果を得るためには、接着時の加熱条件や、
用いる非溶融性物質の選択などを適切に行う必要があ
り、操作上、必ずしも容易ではない。また、ラミネート
フィルムを用いた外装体で外部からの水分等の混入を防
ぐためには、最低でも４mm程度の接着部のシール幅が必
要となる。そのため、この方法では、剥離強度の小さい
箇所の存在する接着部において、特に、未接着部を設け
るような態様にした場合、シールの狭い部分の幅を４mm
とすると広い部分はそれ以上のシール幅となるため、エ
ネルギー密度的に不利となる問題がある。[0003] Lithium-ion batteries using a metal case as an outer package are commercially available with a built-in explosion-proof valve. However, when a laminate film is used for the outer package, it is difficult to install the explosion-proof valve and the required pressure is required. Activating the valve at is a difficult problem. A method of providing a valve on a laminated film is disclosed in JP-A-10-55792. JP 1
No. 0-55792 discloses that the shape of the bonding portion of the laminate film is small outside the bonding portion and large inside the bonding portion.
It is disclosed that a portion having a small peel strength is provided.
Specifically, when the bonding portion is formed by bonding a fusible resin, a non-melting substance (for example, Ni foil) is interposed between the fusible resins so as to have a portion having a small peel strength, or to be lower than other bonding portions. Adhesion is performed at a temperature to provide a portion having a small peel strength, or an unbonded portion is provided to provide a portion having a small peel strength. According to this, the effect of functioning as a valve that releases gas when the internal pressure of the battery increases can be obtained, but in order to obtain a desired effect, heating conditions at the time of bonding,
It is necessary to appropriately select a non-melting substance to be used, and the operation is not always easy. Further, in order to prevent external moisture and the like from being mixed in the exterior body using the laminated film, a seal width of the bonded portion of at least about 4 mm is required. Therefore, in this method, particularly in the case where the unbonded portion is provided in the bonded portion where the peel strength is small, the width of the narrow portion of the seal is set to 4 mm.
In this case, a wide portion has a larger seal width, and thus there is a problem that energy density is disadvantageous.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡便
な手段によって、内部圧力の上昇の際のガス放出を適切
に行え、かつ開放圧力に応じた防爆弁としての機能をも
たせることが可能であり、しかも弁機能をもたせたこと
によって水分の侵入等が問題にならない、信頼性および
安全性に優れたシート型電池を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a simple means for appropriately releasing gas when the internal pressure is increased, and to have a function as an explosion-proof valve according to the opening pressure. Another object of the present invention is to provide a sheet-type battery excellent in reliability and safety, in which entry of moisture does not cause a problem due to having a valve function.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の本発
明によって解決される。 （１） 外装体と、端子を備えた電池素体とを有し、こ
の電池素体が前記外装体に封入されたシート型電池にお
いて、前記外装体が、前記電池素体側の最内層に樹脂層
を有する材料で形成されており、前記外装体に前記電池
素体を封入するために設けられたシール部の少なくとも
一部に、前記外装体材料の樹脂層とは異なる材質のシー
トを設け、このシート部を圧力開放部に利用するシート
型電池。 （２） 前記外装体のシール部が、前記外装体材料の樹
脂層同士を貼り合わせて得られたものであり、この樹脂
層と樹脂層との間の少なくとも一部に前記シートを挟み
込んで貼り合わせることによって圧力開放部とした上記
（１）のシート型電池。 （３） 前記シートが、前記外装体材料の樹脂層の樹脂
に対して接着性をもつ樹脂と接着性をもたない樹脂との
混合樹脂を材料とする上記（１）または（２）のシート
型電池。 （４） 前記外装体材料の樹脂層がポリオレフィン樹脂
層であり、このポリオレフィン樹脂層に接して前記シー
トが設けられており、このシートが、前記外装体材料の
樹脂層と同じポリオレフィン樹脂と、このポリオレフィ
ン樹脂に対して接着性をもたないポリオレフィン樹脂と
の混合樹脂を材料とする上記（１）〜（３）のいずれか
のシート型電池。 （５） 前記外装体材料の樹脂層のポリオレフィン樹脂
と、このポリオレフィン樹脂に対して接着性をもたない
ポリオレフィン樹脂の組合せがポリプロピレンとポリエ
チレンであり、いずれか一方をポリプロピレンとし、他
方をポリエチレンとする上記（４）のシート型電池。 （６） 前記シートが、前記外装体材料の樹脂層と同じ
ポリオレフィン樹脂よりも、前記接着性をもたないポリ
オレフィン樹脂を多く含有する混合樹脂を材料とする上
記（４）または（５）のシート型電池。 （７） 前記外装体材料の樹脂層と同じポリオレフィン
樹脂／前記接着性をもたないポリオレフィン樹脂の質量
比が４０／６０〜１５／８５の範囲にある上記（６）の
シート型電池。 （８） 前記シート部が、前記シール部において、前記
端子の配置部位を除いた部位に設けられる上記（１）〜
（７）のいずれかのシート型電池。The above object is achieved by the present invention described below. (1) In a sheet-type battery having an exterior body and a battery body provided with terminals, wherein the battery body is sealed in the exterior body, the exterior body is formed of a resin on the innermost layer on the battery body side. A sheet of a material different from the resin layer of the exterior body material is provided on at least a part of a seal portion provided for enclosing the battery body in the exterior body, which is formed of a material having a layer. A sheet-type battery using this sheet portion as a pressure release portion. (2) The sealing portion of the exterior body is obtained by laminating resin layers of the exterior body material, and the sheet is sandwiched between at least a part of the resin layer and the resin layer. The sheet-type battery according to the above (1), which is combined to form a pressure release portion. (3) The sheet according to (1) or (2), wherein the sheet is made of a mixed resin of a resin having an adhesive property and a resin having no adhesive property with respect to the resin of the resin layer of the exterior body material. Type battery. (4) The resin layer of the package material is a polyolefin resin layer, and the sheet is provided in contact with the polyolefin resin layer. The sheet is made of the same polyolefin resin as the resin layer of the package material. The sheet-type battery according to any one of the above (1) to (3), wherein the material is a mixed resin with a polyolefin resin having no adhesiveness to the polyolefin resin. (5) The combination of the polyolefin resin of the resin layer of the exterior body material and the polyolefin resin having no adhesive property to the polyolefin resin is polypropylene and polyethylene, one of which is polypropylene and the other is polyethylene. The sheet-type battery according to the above (4). (6) The sheet according to (4) or (5), wherein the sheet is made of a mixed resin containing more polyolefin resin having no adhesiveness than the same polyolefin resin as the resin layer of the exterior body material. Type battery. (7) The sheet-type battery according to (6), wherein the mass ratio of the same polyolefin resin as the resin layer of the exterior body material / the non-adhesive polyolefin resin is in the range of 40/60 to 15/85. (8) The above-mentioned (1) to (1), wherein the sheet portion is provided in a portion of the seal portion excluding a portion where the terminal is arranged.
The sheet-type battery according to any one of (7).
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のシート型電池は、外装体と、端子を備えた電池
素体とを有し、電池素体が外装体に封入された構造のも
のである。外装体は、電池素体側の最内層に樹脂層を有
する材料で形成されており、シール部を設けることによ
って電池素体（一部端子を除く。）を封入するようにな
っている。本発明では、このシール部の少なくとも一部
に、外装体材料の前記樹脂層とは異なる材質のシートを
設け、このシート部を圧力開放部として利用している。
より具体的には、外装体材料の前記樹脂層同士を貼り合
わせることでシール部が形成されるが、このシール部を
形成する際、樹脂層間にシートを挟み込んで貼り合わ
せ、このシート部を圧力開放部とするものである。この
ようなシートは、外装体材料の前記樹脂層に対して接着
性をもつ樹脂（好ましくは外装体材料の前記樹脂層と同
じ樹脂）と、前記樹脂層に対して接着性をもたない樹脂
との混合樹脂を材料とすることが好ましい。外装体の前
記樹脂層としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の
ポリオレフィン樹脂が好ましく用いられ、また、ポリプ
ロピレンとポリエチレンとは互いに接着性をもたないこ
とから、ポリプロピレンとポリエチレンとの組合せが好
ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The sheet-type battery of the present invention has an exterior body and a battery body provided with terminals, and has a structure in which the battery body is sealed in the exterior body. The exterior body is formed of a material having a resin layer in the innermost layer on the battery body side, and is provided with a seal portion to enclose the battery body (excluding some terminals). In the present invention, a sheet of a material different from that of the resin layer of the exterior body material is provided on at least a part of the seal portion, and the sheet portion is used as a pressure release portion.
More specifically, a seal portion is formed by bonding the resin layers of the exterior body material to each other. When forming the seal portion, a sheet is sandwiched between the resin layers and bonded, and the sheet portion is pressed. It is an open part. Such a sheet includes a resin having an adhesive property to the resin layer of the package material (preferably, the same resin as the resin layer of the package material) and a resin having no adhesive property to the resin layer. It is preferable to use a resin mixed with the above. As the resin layer of the package, a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene is preferably used, and a combination of polypropylene and polyethylene is preferable because polypropylene and polyethylene do not have adhesiveness to each other.
【０００７】ここで、接着性をもたない樹脂とは、樹脂
シートを形成し、この樹脂シートの面同士を合わせて、
熱等の適宜の手段により一体化を試みたとき、界面同士
が混和しないため、貼り合わせられない状態のものをい
い、接着性をもつ樹脂とは、これとは反対に、樹脂シー
トの界面同士が混和し、樹脂シート同士の面の貼り合わ
せ一体化が可能なものをいう。Here, the resin having no adhesiveness means that a resin sheet is formed, and the surfaces of the resin sheet are joined together.
When integration is attempted by appropriate means such as heat, the interface is not mixed because the interfaces do not mix. A resin having adhesiveness is, on the contrary, an interface between resin sheets. Are mixed and the surfaces of the resin sheets can be bonded and integrated.
【０００８】このように、外装体のシール部にシートを
設け、このシート部を、シール部にて接着力の弱い部分
とし、圧力開放部としているため、内部圧力の上昇の際
のガス放出を行え、防爆弁としての機能を備えたシート
型電池とでき、安全性、信頼性に優れたものとなる。シ
ート部の接着力は、他のシール部に比べて、後記実施例
に示すような圧力を基準にすれば、５０〜９０％程度低
下したものとなる。As described above, since the sheet is provided on the seal portion of the exterior body, and the sheet portion is a portion having a weak adhesive force at the seal portion and is a pressure release portion, gas release at the time of an increase in internal pressure is prevented. It is possible to make it a sheet-type battery with the function as an explosion-proof valve, which is excellent in safety and reliability. The adhesive strength of the sheet portion is reduced by about 50 to 90% on the basis of the pressure as shown in the examples below, as compared with other seal portions.
【０００９】また、好ましくは、前記混合樹脂シートを
外装体材料の前記樹脂層間に挟み込み、熱接着によって
貼り合わせればよいので、操作が容易である。また、シ
ート部はシール部内にあるため、エネルギー密度的に不
利になることはなく、シート部は、通常において、接着
力をもち、その幅も他の部分と同じであるため、外部か
らの水分の侵入等についても問題がない。また、シート
の樹脂材料の混合比を変化させることによって弁の作動
圧力を変化させることができる。このため、予め所定の
樹脂混合比としたシートを用意しておくのみで、所望の
作動圧力とでき、この点でも操作が容易である。すなわ
ち、外装体の前記樹脂層の樹脂に対して接着性をもつ樹
脂の割合が増加すれば、弁の作動圧力は上昇し、接着性
をもつ樹脂の割合を少なくすれば、弁の作動圧力は低下
する。一般的には、接着性をもつ樹脂の割合を、接着性
をもたない樹脂に比べて少なくする方が好ましい。[0009] Preferably, the mixed resin sheet is sandwiched between the resin layers of the package material and bonded by thermal bonding, so that the operation is easy. In addition, since the sheet portion is in the seal portion, there is no disadvantage in terms of energy density. The sheet portion usually has an adhesive force and the same width as other portions, so that moisture from the outside is not affected. There is no problem with the intrusion of the air. Further, the operating pressure of the valve can be changed by changing the mixing ratio of the resin material of the seat. For this reason, a desired operating pressure can be obtained only by preparing a sheet having a predetermined resin mixing ratio in advance, and the operation is also easy in this respect. That is, if the ratio of the resin having adhesiveness to the resin of the resin layer of the outer package increases, the operating pressure of the valve increases.If the ratio of the resin having adhesiveness decreases, the operating pressure of the valve increases. descend. In general, it is preferable that the ratio of the resin having adhesiveness be smaller than that of the resin having no adhesiveness.
【００１０】したがって、このような混合樹脂シートに
おける樹脂の混合比は、外装体やシートの大きさ等にも
よるが、外装体材料の前記樹脂層の樹脂に接着性をもつ
樹脂（好ましくは前記樹脂層と同じポリオレフィン樹
脂）／前記樹脂層の樹脂に接着性をもたない樹脂（好ま
しくはポリオレフィン樹脂）の質量比が４０／６０〜１
５／８５の範囲にあることが好ましい。Accordingly, the mixing ratio of the resin in such a mixed resin sheet depends on the size of the exterior body and the sheet, but the resin having an adhesive property to the resin of the resin layer of the exterior body material (preferably, the resin). The mass ratio of the same polyolefin resin as the resin layer) / the resin having no adhesiveness to the resin of the resin layer (preferably polyolefin resin) is 40/60 to 1
It is preferably in the range of 5/85.
【００１１】このような混合樹脂シートは、外装体の前
記樹脂層の樹脂に対して接着性をもつ樹脂と前記樹脂層
の樹脂に対して接着性をもたない樹脂を均一に混合し、
厚み１０〜２００μm 、好ましくは５０〜１５０μm の
シートを作製することが望ましい。具体的には公知の方
法による。Such a mixed resin sheet uniformly mixes a resin having an adhesive property with respect to the resin of the resin layer of the exterior body and a resin having no adhesive property with respect to the resin of the resin layer,
It is desirable to prepare a sheet having a thickness of 10 to 200 μm, preferably 50 to 150 μm. Specifically, a known method is used.
【００１２】また、シートの形状は特に制限はなく、矩
形（正方形も含む）、円形、楕円形、三角形、等の種々
の形状とできるが、製造上、矩形とするのが一般的であ
る。したがって、矩形の一辺は、シール部のシール幅と
同じにすることが好ましく、外装体材料とともに、外側
端部を切断すればよい。もう一辺は、シール条件などで
作動圧力が大きく変化してしまうため、一概には言えな
いが、２〜２０mmが好ましく、より好ましくは４〜１５
mmとなる。The shape of the sheet is not particularly limited, and may be various shapes such as a rectangle (including a square), a circle, an ellipse, a triangle, and the like. Therefore, one side of the rectangle is preferably the same as the seal width of the seal portion, and the outer end may be cut together with the exterior material. On the other side, the operating pressure greatly changes depending on sealing conditions and the like, so it cannot be said unconditionally, but it is preferably 2 to 20 mm, more preferably 4 to 15 mm.
mm.
【００１３】このようなシートのシール部における設置
位置は、特に限定されないが、端子の配置部位を除いた
部位であることが好ましい。また、外装体の形態によっ
ては、シール部を折り曲げ加工したりすることがある
が、このような場合のシートの設置位置は、シール部を
折り曲げたりすることで、弁の作動圧力が変化してしま
うため、折り曲げなどの加工を行わないシール部が好ま
しい。また、シートは、外装体の形態にもよるが、通
常、電池素体のほぼ真ん中の位置から最も近いシール部
に設けることが、圧力開放部として機能させる上で好ま
しい。The installation position of such a sheet in the seal portion is not particularly limited, but is preferably a site excluding the terminal installation site. In addition, depending on the form of the exterior body, the seal portion may be bent, but in such a case, the installation position of the seat is changed by bending the seal portion, so that the operating pressure of the valve changes. For this reason, a seal portion that does not perform processing such as bending is preferable. In addition, although it depends on the form of the exterior body, it is usually preferable to provide the sheet at a seal portion closest to a position substantially at the center of the battery body in order to function as a pressure release portion.
【００１４】以下、添付図面により、本発明をさらに説
明する。図１は、袋状外装体を用いたシート型電池を説
明するものであり、図１（ａ）は外装体の平面図、図１
（ｂ）はシート型電池の平面図である。The present invention will be further described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 illustrates a sheet-type battery using a bag-shaped exterior body. FIG. 1A is a plan view of the exterior body, and FIG.
(B) is a plan view of the sheet-type battery.
【００１５】図１（ａ）に示されるように、外装体２０
は、一枚のラミネートフィルムのような外装体材料を折
り返して両辺の端面を熱接着して第１のシール部２１を
形成して袋状としたものである。[0015] As shown in FIG.
Is formed by folding an outer package material such as a single laminated film and thermally bonding the end faces of both sides to form a first seal portion 21 to form a bag.
【００１６】図１（ｂ）に示されるように、本発明のシ
ート型電池１Ａは、電池素体１０を、図１（ａ）に示す
第１シール部２１と折り返しで袋状に形成された外装体
２０の中に電池素体１０の端子１３、１４が外部に突き
出した状態で収納し、外装体２０の開口した端面を端子
１３、１４を挟んで熱融着で封口して第２シール部２２
を形成して構成されている。電池１Ａは、電池素体１０
を外装体２０内に密封すると共に、第２シール部２２か
ら端子１３、１４が外部に突き出した構造を有する。As shown in FIG. 1B, in the sheet-type battery 1A of the present invention, the battery body 10 is formed in a bag shape by folding back the first seal portion 21 shown in FIG. 1A. The terminals 13 and 14 of the battery element body 10 are housed in the exterior body 20 with the terminals 13 and 14 protruding to the outside, and the opened end faces of the exterior body 20 are sealed by heat fusion with the terminals 13 and 14 interposed therebetween to form a second seal. Part 22
Is formed. The battery 1A includes a battery body 10
Is sealed in the exterior body 20 and the terminals 13 and 14 protrude from the second seal portion 22 to the outside.
【００１７】電池素体１０は、アルミニウム箔や銅箔等
の集電体に活物質、バインダ等が塗布されている正負極
と高分子固体電解質とを含む。正負極には、それぞれ端
子１３、１４が接続されている。端子１３、１４には、
概念上それぞれ第２シール部２２で覆われる領域のシー
ル部１３ａ、１４ａが存在する。The battery body 10 includes positive and negative electrodes in which an active material, a binder and the like are applied to a current collector such as an aluminum foil or a copper foil, and a solid polymer electrolyte. Terminals 13 and 14 are connected to the positive and negative electrodes, respectively. Terminals 13 and 14 have
Conceptually, there are seal portions 13a and 14a in regions covered by the second seal portion 22, respectively.
【００１８】このような袋状の外装体２０では、第１シ
ール部２１において、余分なスペースを減少するために
折り曲げ加工がなされている。このため、このような態
様では、シート２３は第２シール部２２に設置して弁の
機能をもたせることが好ましく、第２シール部２２に
て、端子１３、１４の配置部位を除いた部位、すなわち
端子１３、１４のシール部１３ａ、１４ａに対応する部
位を除く部位に設置することが好ましい。図示例では、
端子１３、１４のほぼ真ん中に位置するように設置され
ている。ただし、弁であるシートを配置できるスペース
があればいずれの部位に設置してもかまわない。In such a bag-shaped exterior body 20, the first seal portion 21 is bent to reduce an extra space. For this reason, in such an embodiment, it is preferable that the seat 23 be provided in the second seal portion 22 so as to have a valve function. In the second seal portion 22, a portion excluding a portion where the terminals 13 and 14 are arranged; That is, it is preferable that the terminals 13 and 14 be installed at portions other than the portions corresponding to the seal portions 13a and 14a. In the example shown,
The terminals 13 and 14 are provided so as to be located substantially in the center. However, as long as there is a space where a seat serving as a valve can be arranged, it may be installed at any part.
【００１９】なお、端子１３、１４を備えた電池素体１
０は、電解液への浸漬など、所定の処理を施したのち、
外装体２０内に収納され、端子１３、１４の先端部を外
部に導出した状態で、かつ外装体２０の第２シール部
（開口部）２２の所定の位置にシート２３を挟み込んだ
状態で外装体２０の第２シール部（開口部）２２を好ま
しくは加熱、加圧することで封止される（熱融着され
る）。本発明のシート型電池は、図１に限らず、図２に
示されるようなものであってもよい。図２は、電池素体
の大きさにほぼ対応した大きさの凹部を有する外装体を
用いたシート型電池を説明するものであり、図２（ａ）
は外装体を展開して示す斜視図であり、図２（ｂ）はシ
ート型電池の斜視図である。The battery element 1 having the terminals 13 and 14
0 is a predetermined treatment such as immersion in an electrolytic solution,
With the sheet 23 held in a predetermined position of the second seal portion (opening) 22 of the exterior body 20 with the distal ends of the terminals 13 and 14 being drawn out to the outside and being housed in the exterior body 20, The second seal portion (opening portion) 22 of the body 20 is preferably sealed by applying heat and pressure (heat-sealed). The sheet-type battery of the present invention is not limited to the one shown in FIG. 1, but may be one as shown in FIG. FIG. 2 illustrates a sheet-type battery using an exterior body having a concave portion having a size substantially corresponding to the size of the battery element.
FIG. 2 is a perspective view showing a developed outer package, and FIG. 2B is a perspective view of a sheet-type battery.
【００２０】図２（ａ）に示されるように、外装体３０
は、図１と同様の構成の電池素体１０（ただし、端子１
３、１４部分は除く。図２（ａ）では図示せず。）が収
納可能な凹部３１を有するものであり、凹部３１に、所
定の処理（例えば電解液への浸漬など）を施した電子素
体１０を配置するとともに、シール部３３となりうる所
定の箇所にシート３４を設置し、折り返し部３２で折り
返した後に、シール部３３を好ましくは加熱、加圧する
ことで封止（熱融着）するものである。[0020] As shown in FIG.
Is a battery element 10 having the same configuration as that of FIG.
Parts 3 and 14 are excluded. Not shown in FIG. ) Has a recess 31 in which the electronic element 10 that has been subjected to a predetermined process (for example, immersion in an electrolytic solution) is disposed in the recess 31, and a predetermined portion that can serve as the seal portion 33 is provided. After the sheet 34 is placed and folded at the folding section 32, the sealing section 33 is preferably sealed by applying heat and pressure (heat fusion).
【００２１】このようにして作製されたのが、図２
（ｂ）に示されるシート型電池１Ｂであり、端子１３、
１４が外装体の外部に突き出た状態で電子素体１０を収
納している様子が示されている。弁としての機能を果た
すシート３４は、端子１３、１４が存在せず、かつ電池
素体１０のほぼまん中に近い位置のシール部３３に、外
装体材料間に挟まれた状態で設置されている。FIG. 2 shows the structure produced in this manner.
(B) The sheet-type battery 1B shown in FIG.
14 shows a state in which the electronic element body 10 is housed in a state where the electronic element body 14 protrudes outside the exterior body. The sheet 34 functioning as a valve is installed in a state where the terminals 13 and 14 are not present and the seal portion 33 is located near the center of the battery body 10 in a state of being sandwiched between the exterior body materials. .
【００２２】本発明のシート型電池は、図示例に限ら
ず、種々のものであってもよく、外装体の形態も目的・
用途に応じて種々のものとすることができる。The sheet-type battery of the present invention is not limited to the illustrated example, but may be of various types.
Various things can be made according to a use.
【００２３】なお、シールのための熱接着ないし熱融着
は公知の方法で行うことができる。Incidentally, the heat bonding or heat fusion for sealing can be performed by a known method.
【００２４】本発明のシート型電池に用いることができ
る外装体の材質としては、電池素体との接触により化学
変化を生じず、また、電解液の漏出やガス透過を防ぐこ
とができ、また、破損しにくく、接着性のよいものを用
いることができる。例えばアルミニウム等の金属層の両
面に、熱接着性樹脂層としてのポリプロピレン、ポリエ
チレン等のポリオレフィン樹脂層や耐熱性のポリエステ
ル樹脂層が積層されたラミネートフィルムなどが用いら
れる。この場合、ポリオレフィン樹脂層等の熱接着性樹
脂層が電池素体側（最内層）の樹脂層となる。The material of the exterior body that can be used in the sheet-type battery of the present invention does not cause a chemical change due to contact with the battery body, and can prevent leakage of electrolyte and gas permeation. It is hard to be damaged and a material having good adhesiveness can be used. For example, a laminated film in which a polyolefin resin layer such as polypropylene or polyethylene as a heat-adhesive resin layer or a heat-resistant polyester resin layer is laminated on both surfaces of a metal layer such as aluminum is used. In this case, a heat-adhesive resin layer such as a polyolefin resin layer becomes a resin layer on the battery element body side (innermost layer).
【００２５】また、ラミネートフィルムの最内層とされ
る熱接着性樹脂層は、１層構成が一般的であるが、場合
によっては内側の層として多層構成としてもよく、その
厚みは、２層以上のときは合計厚みで３０〜１３０μm
であることが好ましい。このような厚みとすることで熱
シールした場合のシール性が良好になる。これに対し、
薄くなると、端子の厚みが一般的に５０〜１００μm で
あることを考えると、この端子の周囲を熱接着性樹脂で
十分にはシールできなくなり、厚くなると熱シールする
時の熱板などからの熱が十分端子部に伝わらなくなって
十分シールできなくなり、また厚いと電池の総厚みも厚
くなり、薄型化には逆行する。The heat-adhesive resin layer, which is the innermost layer of the laminate film, generally has a single-layer structure, but may have a multilayer structure as an inner layer in some cases. When the total thickness is 30 to 130 μm
It is preferred that With such a thickness, the sealing performance when heat sealing is performed is improved. In contrast,
Considering that the thickness of the terminal is generally 50 to 100 μm when the thickness is reduced, the periphery of the terminal cannot be sufficiently sealed with the heat-adhesive resin. Is not sufficiently transmitted to the terminal portion to prevent sufficient sealing, and if the thickness is large, the total thickness of the battery also becomes large, which is counter to the reduction in thickness.
【００２６】また、金属層は通常１層のみとされるが、
場合によっては２層以上とすることもできる。その厚み
は、２層以上のときは合計厚みで、１５〜１５０μm が
好ましい。Further, although there is usually only one metal layer,
In some cases, two or more layers may be provided. When two or more layers are formed, the total thickness is preferably 15 to 150 μm.
【００２７】また、金属層の外側に設けられる耐熱性樹
脂層の厚みは、２層以上のときは合計厚みで、１０〜５
０μm であることが好ましく、ラミネートフィルム全体
の厚みは５０〜２００μm であることが好ましい。ま
た、耐熱性樹脂層は、絶縁性を確実にする目的から、さ
らに、金属層と熱接着性樹脂層との間に設けてもよく、
この目的で設けるとき、その厚みは、上記と同義で、５
〜２０μm 程度であることが好ましい。The thickness of the heat-resistant resin layer provided outside the metal layer is 10 to 5 when the number of layers is two or more.
The thickness is preferably 0 μm, and the total thickness of the laminated film is preferably 50 to 200 μm. Further, the heat-resistant resin layer may be further provided between the metal layer and the heat-adhesive resin layer for the purpose of ensuring insulation,
When provided for this purpose, its thickness is as defined above and is 5
It is preferably about 20 μm.
【００２８】上記において用いられる熱接着性樹脂は、
前述のように、好ましくはポリプロピレン、ポリエチレ
ン（高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状
低密度ポリエチレン、ポリエチレン系のアイオノマー、
等）などのポリオレフィン樹脂、等であり、このなかの
酸変性ポリオレフィン樹脂を用いることもできる。酸変
性ポリオレフィン樹脂としては、例えばカルボン酸等の
酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸をグラフト重合し
て得られる酸変性ポリプロピレン等を例示できるが、酸
変性ポリオレフィン樹脂は、酸変性ポリオレフィン樹脂
中のカルボキシル基が密着性を向上させると考えられ、
こうした目的で用いるのに適する。The thermal adhesive resin used in the above is
As described above, preferably polypropylene, polyethylene (high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, polyethylene ionomer,
And the like, and acid-modified polyolefin resins among them can also be used. Examples of the acid-modified polyolefin resin include, for example, acid-modified polyethylene such as carboxylic acid, and acid-modified polypropylene obtained by graft polymerization of maleic anhydride.The acid-modified polyolefin resin has a carboxyl group in the acid-modified polyolefin resin. It is thought to improve adhesion,
Suitable for such purposes.
【００２９】無水マレイン酸をグラフト重合して得られ
る酸変性ポリプロピレンとしては、例えば、三井化学株
式会社より、商品名アドマーとして販売されている。こ
のアドマーのなかでも特に、ポリプロピレン−タイプア
ドマーが好ましく、特に、ホモポリマーとして、ＱＦ３
０５（融点：１６０℃）、ＱＦ５００（融点：１６５
℃）、エチレンとのコポリマーとして、ＱＦ５５１（融
点：１３５℃）、ＱＢ５４０（融点：１５０℃）、ＱＢ
５５０（融点：１４０℃）、ＱＥ０６０（融点：１３９
℃）が好ましい。また、同様な樹脂として三菱化学株式
会社のモディックがある。ポリプロピレン系のモディッ
クとしては、Ｐ５０２（ホモポリマー）、Ｐ５１３Ｖ
（ランダムコポリマー）、Ｐ５０５（ランダムコポリマ
ー）、Ｐ５１７（ランダムコポリマー）等がある。The acid-modified polypropylene obtained by graft polymerization of maleic anhydride is sold, for example, by Mitsui Chemicals, Inc. under the trade name Admer. Among these admers, a polypropylene-type admer is particularly preferred, and particularly, as a homopolymer, QF3
05 (melting point: 160 ° C.), QF500 (melting point: 165)
C), as copolymers with ethylene, QF551 (melting point: 135 ° C), QB540 (melting point: 150 ° C), QB
550 (melting point: 140 ° C.), QE060 (melting point: 139)
° C) is preferred. A similar resin is Modick of Mitsubishi Chemical Corporation. P502 (homopolymer), P513V
(Random copolymer), P505 (random copolymer), P517 (random copolymer) and the like.
【００３０】一方、耐熱性樹脂は、前述のように、好ま
しくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリ
エステル樹脂やポリアミド樹脂などである。On the other hand, the heat-resistant resin is preferably a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or a polyamide resin as described above.
【００３１】アルミニウム等の金属層は金属箔や蒸着法
で形成したものなどであってよい。The metal layer such as aluminum may be a metal foil or a layer formed by a vapor deposition method.
【００３２】端子としては、アルミニウム、ニッケル、
銅、ステンレス鋼などの金属ないし合金、種々の金属箔
にチタン、タンタル、クロム、亜鉛、ニッケル、錫など
の表面処理を施したものなどが用いられ、矩形または円
形の断面を有するリード状に構成されるが、これらのな
かでもアルミニウム、ニッケルで構成されたものが好ま
しい。また、外装体との密着性を向上させるため、端子
の外装体とのシール部に、前記の酸変性ポリオレフィン
樹脂等を接着剤として用いることもできる。As terminals, aluminum, nickel,
Metals or alloys such as copper and stainless steel, and various metal foils that have been subjected to surface treatment such as titanium, tantalum, chromium, zinc, nickel, and tin are used, and are configured in a lead shape with a rectangular or circular cross section. However, among these, those composed of aluminum and nickel are preferred. Further, in order to improve the adhesion to the package, the above-mentioned acid-modified polyolefin resin or the like can be used as an adhesive for the sealing portion of the terminal with the package.
【００３３】本発明における電池構造は、通常、正極、
負極および好ましくは電解液含浸によりゲル化する高分
子固体電解質を有する構造であり、積層型電池や円筒型
電池等に適用される。The battery structure of the present invention usually comprises a positive electrode,
It has a structure having a negative electrode and preferably a solid polymer electrolyte that gels by impregnation with an electrolyte, and is applied to a stacked battery, a cylindrical battery, and the like.
【００３４】負極には、炭素材料、リチウム金属、リチ
ウム合金あるいは酸化物材料のような負極活物質を用
い、正極には、リチウムイオンがインターカレート・デ
インターカレート可能な酸化物または炭素材料のような
正極活物質を用いることが好ましい。For the negative electrode, a negative electrode active material such as a carbon material, lithium metal, lithium alloy or oxide material is used. For the positive electrode, an oxide or carbon material capable of intercalating / deintercalating lithium ions is used. It is preferable to use such a positive electrode active material as described above.
【００３５】リチウムイオンがインターカレート・デイ
ンターカレート可能な酸化物としては、リチウムを含む
複合酸化物が好ましく、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭ
ｎ2Ｏ 4、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＶ2Ｏ4などが挙げられる。
これらの酸化物の粉末の平均粒子径は１〜４０μm 程度
であることが好ましい。Lithium ion is intercalated day
Intercalatable oxides include lithium
Composite oxides are preferred, for example, LiCoOTwo, LiM
nTwoO Four, LiNiOTwo, LiVTwoOFourAnd the like.
The average particle size of these oxide powders is about 1 to 40 μm.
It is preferred that
【００３６】電極には、必要により導電助剤が添加され
る。導電助剤としては、好ましくは黒鉛、カーボンブラ
ック、炭素繊維、ニッケル、アルミニウム、銅、銀等の
金属が挙げられ、特に黒鉛、カーボンブラックが好まし
い。A conductive additive is added to the electrode if necessary. Preferred examples of the conductive auxiliary agent include metals such as graphite, carbon black, carbon fiber, nickel, aluminum, copper, and silver. Particularly, graphite and carbon black are preferable.
【００３７】電極組成は、正極では、質量比で、活物
質：導電助剤：ゲル電解質＝３０〜９０：３〜１０：１
０〜７０の範囲が好ましく、負極では、質量比で、活物
質：導電助剤：ゲル電解質＝３０〜９０：０〜１０：１
０〜７０の範囲が好ましい。ゲル電解質は、特に限定さ
れず、通常用いられているものを用いればよい。また、
ゲル電解質を含まない電極も好適に用いられる。この場
合、バインダとしてはフッ素樹脂、フッ素ゴム等を用い
ることができ、バインダの量は３〜３０質量％程度とす
る。The electrode composition of the positive electrode is as follows: active material: conductive additive: gel electrolyte = 30 to 90: 3 to 10: 1 in mass ratio.
The range of 0 to 70 is preferable, and in the negative electrode, active material: conductive auxiliary agent: gel electrolyte = 30 to 90: 0 to 10: 1 by mass ratio.
A range from 0 to 70 is preferred. The gel electrolyte is not particularly limited, and a commonly used gel electrolyte may be used. Also,
An electrode containing no gel electrolyte is also preferably used. In this case, a fluororesin, a fluororubber, or the like can be used as the binder, and the amount of the binder is about 3 to 30% by mass.
【００３８】電極の製造は、まず、活物質と必要に応じ
て導電助剤を、ゲル電解質溶液またはバインダ溶液に分
散し、塗布液を調製する。In the production of an electrode, first, an active material and, if necessary, a conductive auxiliary are dispersed in a gel electrolyte solution or a binder solution to prepare a coating solution.
【００３９】そして、この電極塗布液を集電体に塗布す
る。塗布する手段は特に限定されず、集電体の材質や形
状などに応じて適宜決定すればよい。一般に、メタルマ
スク印刷法、静電塗装法、ディップコート法、スプレー
コート法、ロールコート法、ドクターブレード法、グラ
ビアコート法、スクリーン印刷法等が使用されている。
その後、必要に応じて、平板プレス、カレンダーロール
等により圧延処理を行う。Then, this electrode coating solution is applied to a current collector. The means for applying is not particularly limited, and may be determined as appropriate according to the material and shape of the current collector. Generally, a metal mask printing method, an electrostatic coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a doctor blade method, a gravure coating method, a screen printing method, and the like are used.
Thereafter, if necessary, a rolling treatment is performed by a flat plate press, a calender roll, or the like.
【００４０】集電体は、電池の使用するデバイスの形状
やケース内への集電体の配置方法などに応じて、適宜通
常の集電体から選択すればよい。一般に、正極にはアル
ミニウム等が、負極には銅、ニッケル等が使用される。
なお、集電体は金属箔、金属メッシュなどが、通常、使
用される。The current collector may be appropriately selected from ordinary current collectors according to the shape of the device used by the battery, the method of disposing the current collector in the case, and the like. Generally, aluminum or the like is used for the positive electrode, and copper, nickel, or the like is used for the negative electrode.
Note that a metal foil, a metal mesh, or the like is generally used as the current collector.
【００４１】そして、溶媒を蒸発させ、電極を作製す
る。塗布厚は、５０〜４００μm 程度とすることが好ま
しい。Then, the solvent is evaporated to produce an electrode. The coating thickness is preferably about 50 to 400 μm.
【００４２】高分子膜（セパレータ）は、例えば、ＰＥ
Ｏ（ポリエチレンオキシド））系、ＰＡＮ（ポリアクリ
ロニトリル）系、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）系
等の高分子微多孔膜を用いることができる。The polymer film (separator) is made of, for example, PE
A polymer microporous membrane such as O (polyethylene oxide), PAN (polyacrylonitrile), and PVDF (polyvinylidene fluoride) can be used.
【００４３】このような正極、高分子膜（セパレー
タ）、負極をこの順に積層し、圧着して電池素体とす
る。Such a positive electrode, a polymer film (separator), and a negative electrode are laminated in this order and pressed to form a battery element.
【００４４】高分子膜に含浸させる電解液は一般に電解
質塩と溶媒よりなる。電解質塩としては、例えば、Ｌｉ
ＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳＯ3 Ｃ
Ｆ3 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 等のリ
チウム塩が適用できる。The electrolyte for impregnating the polymer membrane generally comprises an electrolyte salt and a solvent. As the electrolyte salt, for example, Li
BF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSO 3 C
Lithium salts such as F 3 , LiClO 4 , and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 can be used.
【００４５】電解液の溶媒としては、前述の高分子固体
電解質、電解質塩との相溶性が良好なものであれば特に
制限はされないが、リチウム電池等では高い動作電圧で
も分解の起こらない極性有機溶媒、例えば、エチレンカ
ーボネート（略称ＥＣ）、プロピレンカーボネート（略
称ＰＣ）、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト（略称ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネート等のカーボネート類、テトラヒドロフラ
ン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等の環式
エーテル、１，３−ジオキソラン、４−メチルジオキソ
ラン等の環式エーテル、γ−ブチロラクトン等のラクト
ン、スルホラン等が好適に用いられる。３−メチルスル
ホラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、エトキ
シメトキシエタン、エチルジグライム等を用いてもよ
い。The solvent of the electrolytic solution is not particularly limited as long as it has good compatibility with the above-mentioned solid polymer electrolyte and electrolyte salt, but in a lithium battery or the like, a polar organic solvent which does not decompose even at a high operating voltage. Solvents, for example, carbonates such as ethylene carbonate (abbreviation EC), propylene carbonate (abbreviation PC), butylene carbonate, dimethyl carbonate (abbreviation DMC), diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, etc., tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran and the like A cyclic ether, a cyclic ether such as 1,3-dioxolan, 4-methyldioxolan, a lactone such as γ-butyrolactone, a sulfolane, and the like are preferably used. 3-Methylsulfolane, dimethoxyethane, diethoxyethane, ethoxymethoxyethane, ethyldiglyme and the like may be used.
【００４６】溶媒と電解質塩とで電解液を構成すると考
えた場合の電解質塩の濃度は、好ましくは０．３〜５mo
l/lである。通常、１mol/l辺りで最も高いイオン伝導性
を示す。When it is considered that the electrolyte is composed of the solvent and the electrolyte salt, the concentration of the electrolyte salt is preferably 0.3 to 5 mol.
l / l. Usually, it exhibits the highest ionic conductivity at around 1 mol / l.
【００４７】このような電解液に微多孔性の高分子膜を
浸漬すると、高分子膜が電解液を吸収してゲル化し、高
分子固体電解質となる。When a microporous polymer film is immersed in such an electrolytic solution, the polymer film absorbs the electrolytic solution and gels to form a solid polymer electrolyte.
【００４８】高分子固体電解質の組成を共重合体／電解
液で示した場合、膜の強度、イオン伝導度の点から、電
解液の比率は４０〜９０質量％が好ましい。When the composition of the solid polymer electrolyte is represented by copolymer / electrolyte, the ratio of the electrolyte is preferably 40 to 90% by mass in view of the strength of the membrane and the ionic conductivity.
【００４９】なお、金属リード部は超音波溶接や抵抗溶
接等により集電体に接合する。The metal lead is joined to the current collector by ultrasonic welding or resistance welding.
【００５０】[0050]
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 ＜実施例１＞ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン
（ＰＥ）を所定の割合で１９０℃で混合し、厚さ約１０
０μm のシートを作製した。このシートを５mm幅に切断
した。The present invention will be described below with reference to examples. <Example 1> Polypropylene (PP) and polyethylene (PE) were mixed at a predetermined ratio at 190 ° C to a thickness of about 10
A sheet of 0 μm was produced. This sheet was cut into a width of 5 mm.
【００５１】外装体に、ＰＥＴ（１２μm ）／Ａｌ（２
０μm ）／ＰＥＴ（１２μm ）／ＰＰ（８０μm ）のラ
ミネートフィルムを図１（ａ）のように製袋したものを
用意した。この場合、内側はＰＰである。The PET (12 μm) / Al (2
A laminated film of 0 μm) / PET (12 μm) / PP (80 μm) was prepared as shown in FIG. 1A. In this case, the inside is PP.
【００５２】電池素体を封入しない状態で、第２シール
部２２のほぼまん中にシート２３をラミネートフィルム
間に挟み込むようにして設置し、シート２３は１辺を上
記と同じ５mmとし、他の１辺は第２シール部２２の幅
（４mm）と同じとなるように、ラミネートフィルムとと
もに、製袋時に切断した。第１シール部の幅は８mmと
し、袋全体の大きさは５６mm×５９mmである。In a state in which the battery body is not sealed, a sheet 23 is placed almost in the middle of the second seal portion 22 so as to be sandwiched between the laminated films. The side was cut together with the laminate film at the time of bag making so as to have the same width as the second seal portion 22 (4 mm). The width of the first seal portion is 8 mm, and the overall size of the bag is 56 mm × 59 mm.
【００５３】熱シールをして作製した外装体の主面側に
エアー供給口を設置し、ポンプによりエアーを供給し、
シート２３が弁として開く作動圧力を測定した。ＰＰと
ＰＥの混合比率に対する圧力の関係を図３に示す。An air supply port is provided on the main surface side of the exterior body produced by heat sealing, and air is supplied by a pump.
The operating pressure at which the seat 23 opened as a valve was measured. FIG. 3 shows the relationship between the mixing ratio of PP and PE and the pressure.
【００５４】図３より、ラミネートフィルムの最内層の
ＰＰ層と同じＰＰの割合が混合樹脂シートにおいて増す
と、開放圧力が増すことがわかる。弁としての機能をも
たせるためには、ＰＰ量が１５〜４０質量％の範囲にあ
ることが好ましいといえる。FIG. 3 shows that the opening pressure increases as the proportion of the same PP in the innermost PP layer of the laminate film increases in the mixed resin sheet. In order to have a function as a valve, it can be said that the PP amount is preferably in the range of 15 to 40% by mass.
【００５５】＜実施例２＞図１（ｂ）に示されるような
シート型電池を作製した。ＬｉＣｏＯ2、カーボンブラ
ック、グラファイト、ＰＶＤＦ、およびＮＭＰからなる
正極スラリーを、アルミニウム箔上に塗布し正極を作製
した。正極は電池の構成上、１００μm 箔に片面塗布形
状と２０μm 箔に両面塗布形状の２種類を作製した。Ｍ
ＣＭＢ、カーボンブラック、ＰＶＤＦおよびＮＭＰから
なる負極スラリーを１０μm 厚の銅箔上に両面塗布し負
極を作製した。セパレーターにはＰＶＤＦ多孔質膜、厚
さ４０μm のものを使用した。Example 2 A sheet-type battery as shown in FIG. A positive electrode slurry composed of LiCoO 2 , carbon black, graphite, PVDF, and NMP was applied on an aluminum foil to prepare a positive electrode. Two types of positive electrodes were prepared, one-side coated on a 100 μm foil and two-sided coated on a 20 μm foil, due to the structure of the battery. M
A negative electrode slurry composed of CMB, carbon black, PVDF and NMP was applied on both surfaces of a copper foil having a thickness of 10 μm to prepare a negative electrode. As the separator, a PVDF porous membrane having a thickness of 40 μm was used.
【００５６】上記電極、およびセパレーターを所定の形
状に切断し、それらを正極、セパレーター、負極、セパ
レーター、正極、…というようにシートの中央部に点付
けした接着剤を１１０℃で融着しながら積層して電池を
作製した。接着剤には、エチレン−メタアクリル酸共重
合体を用いた。この接着剤により仮固定した積層体の正
極タブにアルミニウムリボンを負極タブにニッケルリボ
ンを溶接して端子部を取り出した後、１mol/l−ＬｉＰ
Ｆ6／ＥＣ＋ＤＭＣ（体積比１：２）中に浸漬、ゲル化
後、余分な電解液を除去した。電解液量は、２．８〜
３．０g となった。The above-mentioned electrode and separator were cut into a predetermined shape, and an adhesive obtained by spotting them at the center of the sheet such as a positive electrode, a separator, a negative electrode, a separator, a positive electrode, etc. was fused at 110 ° C. The battery was fabricated by stacking. An ethylene-methacrylic acid copolymer was used as the adhesive. An aluminum ribbon was welded to the positive electrode tab and a nickel ribbon was welded to the negative electrode tab of the laminate temporarily fixed with this adhesive, and the terminal portion was taken out.
After dipping in F 6 / EC + DMC (volume ratio 1: 2) and gelling, excess electrolyte was removed. The amount of electrolyte is 2.8 to
3.0 g.
【００５７】外装用フィルムは、実施例１と同様に、Ｐ
ＥＴ（１２μｍ）／アルミニウム（２０μｍ）／ＰＥＴ
（１２μｍ）／ＰＰ（８０μｍ）からなるラミネート材
を用いた。ＰＰ側を電池素体側とした。The film for exterior was made of P
ET (12 μm) / Aluminum (20 μm) / PET
A laminated material composed of (12 μm) / PP (80 μm) was used. The PP side was the battery body side.
【００５８】上記の積層体を図１（ａ）のように、図１
（ａ）の２１がシールされているアルミラミネートパッ
クに挿入し、図１（ｂ）の２２の部分に、図１（ｂ）の
ように、シート２３を挟み込んで２２のシールを行った
後、ラミネートパック内の構造体を一体化するために、
８０℃で熱プレスを行った。プレス条件は２９．４×１
０4Ｐａ（３kgf/cm2）、１分とした。As shown in FIG. 1 (a),
1A is inserted into an aluminum laminate pack in which 21 is sealed, and after a sheet 23 is sandwiched and sealed at 22 in FIG. 1B as shown in FIG. In order to integrate the structure inside the laminate pack,
A hot press was performed at 80 ° C. Press condition is 29.4 × 1
0 4 Pa (3 kgf / cm 2 ) and 1 minute.
【００５９】シートはＰＰ／ＰＥ＝１／４（質量比）の
ものを用い、実施例１と同じ大きさとした。The sheet used was PP / PE = 1/4 (mass ratio) and had the same size as in Example 1.
【００６０】このようにして作製した電池をサンプルN
o.１とする。また、サンプルNo.１において、シートを
挟み込まない他は、同様にして電池を作製した。これを
サンプルNo.２とする。The battery manufactured in this manner was used as a sample N
o.1. Further, a battery was manufactured in the same manner as in Sample No. 1, except that the sheet was not sandwiched. This is designated as Sample No. 2.
【００６１】これらの電池サンプルNo.１、No.２に対
し、電流値１Ａで過充電試験を行った。防爆弁のない通
常シール品（サンプルNo.２）は充電量が２５０％に到
達前に外装体が破裂し、発火するものがあった。防爆弁
をつけたもの（サンプルNo.１）は、充電量２００％を
こえ電池が膨らむと、弁の部分がスムーズに開放し、破
裂、発火には至らなかった。An overcharge test was performed on these battery samples No. 1 and No. 2 at a current value of 1 A. In the case of a normal sealed product without an explosion-proof valve (sample No. 2), the outer package exploded before the charged amount reached 250%, and there was a product that ignited. With the explosion-proof valve (Sample No. 1), when the battery swelled beyond a charge of 200%, the valve portion opened smoothly and did not burst or ignite.
【００６２】また、サンプルNo.１において、６０℃９
０％ＲＨ下で２０日間保存したが、水分の侵入による性
能劣化（具体的には電池の膨れ）はみられなかった。In Sample No. 1, the temperature was 60 ° C.
When stored at 0% RH for 20 days, no performance deterioration (specifically, swelling of the battery) due to intrusion of water was observed.
【００６３】＜実施例３＞図２（ｂ）に示されるような
シート型電池を作製した。電池素体、ラミネートフィル
ムは実施例２と同様のものを用い、図２（ａ）のよう
に、外装体３０の凹部３１に電子素体を配置し、シール
部となる３３のところにシート３４を設置し、３２のと
ころで折り返し、図２（ｂ）のような電池を作製した。
この電池全体（外部に突き出た端子部分は除く。）の大
きさは６２mm×４２mmであり、シール部３３の幅は、端
子のある側で４mm、端子のない側で４mmであった。シー
ト３４の材料は実施例１と同様とし、その大きさは、一
辺をシール幅と同じとした、４mm×５mmであった。Example 3 A sheet-type battery as shown in FIG. 2B was manufactured. The battery element body and the laminate film used were the same as those in Example 2. As shown in FIG. 2A, the electronic element body was arranged in the concave portion 31 of the exterior body 30, and the sheet 34 was placed at a place 33 serving as a seal portion. Was installed, and it was folded back at 32 to produce a battery as shown in FIG. 2 (b).
The size of the entire battery (excluding the terminal portions protruding to the outside) was 62 mm × 42 mm, and the width of the seal portion 33 was 4 mm on the side with terminals and 4 mm on the side without terminals. The material of the sheet 34 was the same as that of Example 1, and the size was 4 mm × 5 mm with one side equal to the seal width.
【００６４】このようにして作製した電池をサンプルN
o.３とする。また、サンプルNo.３において、シートを
設置しないほかは同様にして電池を作製した。これをサ
ンプルNo.４とする。The battery manufactured in this manner was used as a sample N
o.3. A battery was prepared in the same manner as in Sample No. 3, except that no sheet was provided. This is designated as Sample No. 4.
【００６５】これらの電池サンプルNo.３、No.４に対
し、実施例２と同様にして過充電試験を行ったところ、
シートの設置の有無に応じて、実施例２と同様の結果が
得られた。また、サンプルNo.３に対し、実施例２と同
様の保存試験を行ったが、水分による性能劣化はみられ
なかった。An overcharge test was performed on these battery samples No. 3 and No. 4 in the same manner as in Example 2.
The same results as in Example 2 were obtained depending on the presence or absence of the sheet. A storage test similar to that of Example 2 was performed on Sample No. 3, but no performance deterioration due to moisture was observed.
【００６６】＜実施例４＞実施例２、３において、外装
体のラミネートフィルムの内側にＰＰのかわりにポリエ
チレン（ＰＥ）とし、シート材料をＰＥ／ＰＰ＝１／４
（質量比）の混合樹脂とするほかは同様にして、４種の
電池を得た。これについて、実施例２、３と同様の試験
を行ったところ、シートの設置の有無に応じて、実施例
２、３と同様の結果が得られた。Example 4 In Examples 2 and 3, polyethylene (PE) was used instead of PP on the inside of the laminate film of the outer package, and the sheet material was PE / PP = 1/4.
(Battery ratio) Four kinds of batteries were obtained in the same manner except that the mixed resin (mass ratio) was used. The same test as in Examples 2 and 3 was performed on this, and the same results as in Examples 2 and 3 were obtained depending on whether or not the sheet was installed.
【００６７】[0067]
【発明の効果】本発明によれば、簡便な手段によって、
内部圧力の上昇の際のガス放出を適切に行うことがで
き、開放圧力に応じた防爆弁としての機能をもたせるこ
とができる。また、水分の侵入等の問題がなく、信頼性
および安全性に優れる。According to the present invention, by simple means,
Gas can be appropriately released when the internal pressure rises, and it can function as an explosion-proof valve according to the opening pressure. In addition, there is no problem such as intrusion of moisture, and the reliability and safety are excellent.
【図１】本発明のシート型電池の一例を説明するための
平面図であり、（ａ）は電池素体を収納する前の外装体
の平面図であり、（ｂ）はシート型電池の平面図であ
る。FIGS. 1A and 1B are plan views illustrating an example of a sheet-type battery according to the present invention. FIG. 1A is a plan view of an outer package before a battery body is housed, and FIG. It is a top view.
【図２】本発明のシート型電池の他の一例を説明するた
めの斜視図であり、（ａ）は電池素体を収納する前の外
装体を展開して示す斜視図であり、（ｂ）はシート型電
池の斜視図である。FIGS. 2A and 2B are perspective views for explaining another example of the sheet-type battery of the present invention. FIG. 2A is an exploded perspective view showing an exterior body before housing a battery body, and FIG. () Is a perspective view of a sheet-type battery.
【図３】樹脂組成に対する開放圧力の関係を示すグラフ
である。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a resin composition and an opening pressure.
１Ａ、１Ｂ シート型電池 １０ 電池素体 １３、１４ 端子 １３ａ、１４ａ 端子のシール部 ２０、３０ 外装体 ２１、２２、３３ シール部 ２３、３４ シート ３２ 折り返し部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B Sheet type battery 10 Battery element 13, 14 Terminal 13a, 14a Seal part 20, 30 Outer body 21, 22, 33 Seal part 23, 34 Sheet 32 Folding part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 和也 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA10 AA13 CC02 CC10 DD13 FF02 FF04 GG09 HH02 HH12 JJ03 KK02 5H012 AA03 BB04 CC01 DD01 DD06 DD17 EE01 FF01 GG01 JJ02 JJ10 5H029 AJ12 AK03 AL02 AL06 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 CJ05 CJ08 DJ02 DJ03 EJ12 HJ01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuya Ogawa 1-1-13 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDC Corporation F-term (reference) 5H011 AA10 AA13 CC02 CC10 DD13 FF02 FF04 GG09 HH02 HH12 JJ03 KK02 5H012 AA03 BB04 CC01 DD01 DD06 DD17 EE01 FF01 GG01 JJ02 JJ10 5H029 AJ12 AK03 AL02 AL06 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 CJ05 CJ08 DJ02 DJ03 EJ12 HJ01
Claims (8)
し、この電池素体が前記外装体に封入されたシート型電
池において、 前記外装体が、前記電池素体側の最内層に樹脂層を有す
る材料で形成されており、 前記外装体に前記電池素体を封入するために設けられた
シール部の少なくとも一部に、前記外装体材料の樹脂層
とは異なる材質のシートを設け、 このシート部を圧力開放部に利用するシート型電池。1. A sheet-type battery having an exterior body and a battery body provided with terminals, wherein the battery body is sealed in the exterior body, wherein the exterior body is an innermost layer on the battery body side. A sheet of a material different from the resin layer of the exterior body material is formed on at least a part of a seal portion provided for enclosing the battery body in the exterior body. A sheet type battery provided with the sheet portion used as a pressure release portion.
料の樹脂層同士を貼り合わせて得られたものであり、こ
の樹脂層と樹脂層との間の少なくとも一部に前記シート
を挟み込んで貼り合わせることによって圧力開放部とし
た請求項１のシート型電池。2. The sealing portion of the exterior body is obtained by bonding resin layers of the exterior body material to each other, and the sheet is sandwiched between at least a part of the resin layer and the resin layer. The sheet-type battery according to claim 1, wherein the pressure release portion is formed by bonding together.
の樹脂に対して接着性をもつ樹脂と接着性をもたない樹
脂との混合樹脂を材料とする請求項１または２のシート
型電池。3. The sheet mold according to claim 1, wherein the sheet is made of a mixed resin of a resin having an adhesive property and a resin having no adhesive property with respect to the resin of the resin layer of the exterior body material. battery.
ン樹脂層であり、このポリオレフィン樹脂層に接して前
記シートが設けられており、このシートが、前記外装体
材料の樹脂層と同じポリオレフィン樹脂と、このポリオ
レフィン樹脂に対して接着性をもたないポリオレフィン
樹脂との混合樹脂を材料とする請求項１〜３のいずれか
のシート型電池。4. The resin layer of the exterior material is a polyolefin resin layer, and the sheet is provided in contact with the polyolefin resin layer, and the sheet is made of a polyolefin resin identical to the resin layer of the exterior material. The sheet-type battery according to any one of claims 1 to 3, wherein a mixed resin with a polyolefin resin having no adhesiveness to the polyolefin resin is used as a material.
ン樹脂と、このポリオレフィン樹脂に対して接着性をも
たないポリオレフィン樹脂の組合せがポリプロピレンと
ポリエチレンであり、いずれか一方をポリプロピレンと
し、他方をポリエチレンとする請求項４のシート型電
池。5. A combination of a polyolefin resin of the resin layer of the exterior body material and a polyolefin resin having no adhesiveness to the polyolefin resin is polypropylene and polyethylene, one of which is polypropylene and the other is polyethylene. The sheet type battery according to claim 4, wherein
と同じポリオレフィン樹脂よりも、前記接着性をもたな
いポリオレフィン樹脂を多く含有する混合樹脂を材料と
する請求項４または５のシート型電池。6. The sheet mold according to claim 4, wherein the sheet is made of a mixed resin containing more polyolefin resin having no adhesiveness than the same polyolefin resin as the resin layer of the exterior body material. battery.
フィン樹脂／前記接着性をもたないポリオレフィン樹脂
の質量比が４０／６０〜１５／８５の範囲にある請求項
６のシート型電池。7. The sheet-type battery according to claim 6, wherein the mass ratio of the same polyolefin resin as the resin layer of the exterior body material / the non-adhesive polyolefin resin is in a range of 40/60 to 15/85.
て、前記端子の配置部位を除いた部位に設けられる請求
項１〜７のいずれかのシート型電池。8. The sheet-type battery according to claim 1, wherein the sheet portion is provided in a portion of the seal portion excluding a portion where the terminals are arranged.
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