JP2001307712A - 密閉型電池 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極導電タブの折り曲げ加工が必要なく、ま
た電池要素のタブ周囲の巻歪みがない、可撓性部材から
なる外装材を用いた密閉型電池を提供する。 【解決手段】 帯状の正極電極および負極電極をセパレ
ータを介して積層したものを巻回して製造した電池要素
を可撓性の外装材によって封口した密閉型電池におい
て、正極電極および負極電極は、巻回時に最外周部に位
置する部分に電極導電タブが接合されており、電池要素
の中心部にはいずれの電極導電タブも有さない密閉型電
池。
た電池要素のタブ周囲の巻歪みがない、可撓性部材から
なる外装材を用いた密閉型電池を提供する。 【解決手段】 帯状の正極電極および負極電極をセパレ
ータを介して積層したものを巻回して製造した電池要素
を可撓性の外装材によって封口した密閉型電池におい
て、正極電極および負極電極は、巻回時に最外周部に位
置する部分に電極導電タブが接合されており、電池要素
の中心部にはいずれの電極導電タブも有さない密閉型電
池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、巻回型の電池要素
を有する密閉型電池に関し、特に巻回体の導電タブの接
続位置および導電接続端子への接続構造に特徴を有する
巻回型電池に関する。
を有する密閉型電池に関し、特に巻回体の導電タブの接
続位置および導電接続端子への接続構造に特徴を有する
巻回型電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型の電子機器の電源として各種の電池
が用いられており、携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源として、小型で大容量の密閉型電池である
リチウムイオン二次電池等の非水電解液電池が用いられ
ている。これらの非水電解液電池としては、円筒型、角
型の構造を有したものが用いられている。小型の電子機
器の電源として用いられているリチウムイオン電池にお
いては、正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物質
を塗布した後に、セパレータを介在させて巻回し電池缶
内に収納して密閉したものが用いられている。
が用いられており、携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源として、小型で大容量の密閉型電池である
リチウムイオン二次電池等の非水電解液電池が用いられ
ている。これらの非水電解液電池としては、円筒型、角
型の構造を有したものが用いられている。小型の電子機
器の電源として用いられているリチウムイオン電池にお
いては、正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物質
を塗布した後に、セパレータを介在させて巻回し電池缶
内に収納して密閉したものが用いられている。
【０００３】ところが、電池缶を用いた電池において
は、容器としてニッケルめっき軟鋼やアルミニウム合金
からなる金属製の材料を用いているために、小型化、軽
量化には限界があり、外装材には、熱融着性の合成樹脂
フィルムとアルミニウム等の金属フィルムとを積層した
ラミネートフィルムを用いた電池が提案されている。ラ
ミネートフィルムからなる可撓性外装材を用い、合成樹
脂フィルムの熱融着によって封口した密閉型電池として
は、電池の外形と同様の大きさの平板状の正極電極およ
び負極電極をセパレータを介して積層したものを封口し
た密閉型電池が用いられていた。
は、容器としてニッケルめっき軟鋼やアルミニウム合金
からなる金属製の材料を用いているために、小型化、軽
量化には限界があり、外装材には、熱融着性の合成樹脂
フィルムとアルミニウム等の金属フィルムとを積層した
ラミネートフィルムを用いた電池が提案されている。ラ
ミネートフィルムからなる可撓性外装材を用い、合成樹
脂フィルムの熱融着によって封口した密閉型電池として
は、電池の外形と同様の大きさの平板状の正極電極およ
び負極電極をセパレータを介して積層したものを封口し
た密閉型電池が用いられていた。
【０００４】また、正極電極、負極電極およびセパレー
タとして長さの長い部材を用いて、積層したものの両端
部に正極導電タブおよび負極導電タブを取り付けた後に
一端より折り畳むようにして巻回した電池要素を可撓性
外装材で封口した電池が特開平１１−５４１１１号公報
において提案されている。平板状の正極電極と負極電極
を積層した密閉型電池においては、積層した正極電極お
よび負極電極のそれぞれについて電極導電タブを取り付
けて、それらの電極導電タブを個別に外装材によって周
囲を封口して取り出したり、あるいは各電極導電タブを
所望によって組み合わせて直並列に導電接続を行った後
に取り出すことが行われており、正極導電タブあるいは
負極導電タブの封口は、数多くの個所で行ったり、正極
導電タブおよび負極導電タブの相互の導電接続やそれぞ
れが正極電極あるいは負極電極と接触しないように処理
を行うこと等が必要であった。
タとして長さの長い部材を用いて、積層したものの両端
部に正極導電タブおよび負極導電タブを取り付けた後に
一端より折り畳むようにして巻回した電池要素を可撓性
外装材で封口した電池が特開平１１−５４１１１号公報
において提案されている。平板状の正極電極と負極電極
を積層した密閉型電池においては、積層した正極電極お
よび負極電極のそれぞれについて電極導電タブを取り付
けて、それらの電極導電タブを個別に外装材によって周
囲を封口して取り出したり、あるいは各電極導電タブを
所望によって組み合わせて直並列に導電接続を行った後
に取り出すことが行われており、正極導電タブあるいは
負極導電タブの封口は、数多くの個所で行ったり、正極
導電タブおよび負極導電タブの相互の導電接続やそれぞ
れが正極電極あるいは負極電極と接触しないように処理
を行うこと等が必要であった。
【０００５】また、特開平１１−２２４６５２号公報に
は、ラミネートシートを外装ケースとする電池におい
て、一方の外装材に電池収容凹部を形成し、積層電池を
収容した後に他の外装材あるいは外装材の一部を折り曲
げることによって製造した電池が記載されている。しか
しながら、発明を説明する段落番号００１２に記載のよ
うに、積層電池であるために正極リードおよび負極リー
ドには、積層電池のリード接続部を折り曲げ加工して接
合することが行われており、電池容量を確保するために
多数の電極を積層した電池においては、多数のリード接
続部を折り曲げ加工するとともに重ね合わせるという工
程が必要であった。
は、ラミネートシートを外装ケースとする電池におい
て、一方の外装材に電池収容凹部を形成し、積層電池を
収容した後に他の外装材あるいは外装材の一部を折り曲
げることによって製造した電池が記載されている。しか
しながら、発明を説明する段落番号００１２に記載のよ
うに、積層電池であるために正極リードおよび負極リー
ドには、積層電池のリード接続部を折り曲げ加工して接
合することが行われており、電池容量を確保するために
多数の電極を積層した電池においては、多数のリード接
続部を折り曲げ加工するとともに重ね合わせるという工
程が必要であった。
【０００６】図５は、従来の密閉型電池を説明する図で
ある。図５（Ａ）は、電池要素を説明する斜視図であ
る。長尺状の負極電極あるいは正極電極をセパレータを
介して積層して巻回した電池要素４には、正極導電タブ
５および負極導電タブ６がそれぞれ１個ずつ接合されて
いる。そして一方の導電タブ、すなわち図５（Ａ）にお
いては正極導電タブ５が電池要素４の中心部に位置し、
他方の負極導電タブ６が電池要素４の周辺部に位置して
いる。
ある。図５（Ａ）は、電池要素を説明する斜視図であ
る。長尺状の負極電極あるいは正極電極をセパレータを
介して積層して巻回した電池要素４には、正極導電タブ
５および負極導電タブ６がそれぞれ１個ずつ接合されて
いる。そして一方の導電タブ、すなわち図５（Ａ）にお
いては正極導電タブ５が電池要素４の中心部に位置し、
他方の負極導電タブ６が電池要素４の周辺部に位置して
いる。
【０００７】中心部に位置する正極導電タブ５と周辺部
に位置する負極導電タブ６は、電池の積層方向に距離を
有するので、いずれかの導電タブ、図では正極導電タブ
５は折り曲げ加工等を行う等の後処理を行う必要があ
り、絶縁性部材１８によって被覆処理を行った後に、折
り曲げ加工を行った後に外装材によって封口処理を行う
ことが行われていた。
に位置する負極導電タブ６は、電池の積層方向に距離を
有するので、いずれかの導電タブ、図では正極導電タブ
５は折り曲げ加工等を行う等の後処理を行う必要があ
り、絶縁性部材１８によって被覆処理を行った後に、折
り曲げ加工を行った後に外装材によって封口処理を行う
ことが行われていた。
【０００８】また、図５（Ｂ）は、電池要素の巻回軸に
垂直な断面を説明する図である。電池要素４は、正極電
極７および負極電極８にそれぞれ正極導電タブ５および
負極導電タブ６を接合した後にセパレータ９を介して積
層したものを巻回し、巻止めテープ１１によって巻回体
がゆるまないようにした後に圧迫して扁平な形状とされ
たものであり、両面が水平な巻回体とされる。
垂直な断面を説明する図である。電池要素４は、正極電
極７および負極電極８にそれぞれ正極導電タブ５および
負極導電タブ６を接合した後にセパレータ９を介して積
層したものを巻回し、巻止めテープ１１によって巻回体
がゆるまないようにした後に圧迫して扁平な形状とされ
たものであり、両面が水平な巻回体とされる。
【０００９】ところが、図５（Ｃ）に電池要素４の中心
部を説明する図を示すように、中心部には正極導電タブ
５が存在しているため、電池要素４には、正極導電タブ
５の周辺部は、正極導電タブが存在するために正極導電
タブの周囲には巻歪み１９が生じることとなる。とりわ
け、巻回数が少ない薄型の電池要素の場合には、正極導
電タブの巻歪みによる変形が電池要素に占める割合が大
きなものとなるので、薄型の電池においては中心部の正
極導電タブ５によって生じる巻歪みによる影響は大きな
ものとなる。巻歪みが生じた部分では、電流分布が不均
一となり、電流が集中する個所では発熱等が生じたり、
部分的に電池の劣化が速く進行する等の現象が生じ、電
池特性にとって好ましくないものであった。
部を説明する図を示すように、中心部には正極導電タブ
５が存在しているため、電池要素４には、正極導電タブ
５の周辺部は、正極導電タブが存在するために正極導電
タブの周囲には巻歪み１９が生じることとなる。とりわ
け、巻回数が少ない薄型の電池要素の場合には、正極導
電タブの巻歪みによる変形が電池要素に占める割合が大
きなものとなるので、薄型の電池においては中心部の正
極導電タブ５によって生じる巻歪みによる影響は大きな
ものとなる。巻歪みが生じた部分では、電流分布が不均
一となり、電流が集中する個所では発熱等が生じたり、
部分的に電池の劣化が速く進行する等の現象が生じ、電
池特性にとって好ましくないものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、正極電極お
よび負極電極をセパレータを介して積層したものを巻回
した電池要素を可撓性の外装材によって封口した密閉型
電池において、電池要素の巻回時の歪みが小さく、また
電極導電タブの取り出しおよび封口が容易であって、し
かも確実に行うことが可能な密閉型電池を提供すること
を課題とするものである。
よび負極電極をセパレータを介して積層したものを巻回
した電池要素を可撓性の外装材によって封口した密閉型
電池において、電池要素の巻回時の歪みが小さく、また
電極導電タブの取り出しおよび封口が容易であって、し
かも確実に行うことが可能な密閉型電池を提供すること
を課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、帯状の正極電
極および負極電極をセパレータを介して積層したものを
巻回して製造した電池要素を可撓性の外装材によって封
口した密閉型電池において、正極電極および負極電極に
はそれぞれ巻回時に最外周部に位置する部分に正極導電
タブおよび負極導電タブが接合されており、電池要素の
中心部にはいずれの電極導電タブも有さない密閉型電池
によって解決することができる。電池要素の最外周部に
位置する電極には、内側のみに電極活物質層が形成され
ている密閉型電池である。正極導電タブおよび負極導電
タブの外装材との封口部分には、熱融着性物質の塗布層
もしくは熱融着性フィルムが貼着されている密閉型電池
である。電池要素が可撓性の外装材に予め形成された凹
部に収納されて、外装材の表面に電池要素の正極導電タ
ブおよび負極導電タブを位置させた状態で封口したもの
である前記の密閉型電池である。
極および負極電極をセパレータを介して積層したものを
巻回して製造した電池要素を可撓性の外装材によって封
口した密閉型電池において、正極電極および負極電極に
はそれぞれ巻回時に最外周部に位置する部分に正極導電
タブおよび負極導電タブが接合されており、電池要素の
中心部にはいずれの電極導電タブも有さない密閉型電池
によって解決することができる。電池要素の最外周部に
位置する電極には、内側のみに電極活物質層が形成され
ている密閉型電池である。正極導電タブおよび負極導電
タブの外装材との封口部分には、熱融着性物質の塗布層
もしくは熱融着性フィルムが貼着されている密閉型電池
である。電池要素が可撓性の外装材に予め形成された凹
部に収納されて、外装材の表面に電池要素の正極導電タ
ブおよび負極導電タブを位置させた状態で封口したもの
である前記の密閉型電池である。
【００１２】また、一枚の平板状の可撓性の外装材に電
池要素を収納可能な凹部を成型し、凹部に正極電極およ
び負極電極にはそれぞれ巻回時に最外周部に位置する部
分に正極導電タブおよび負極導電タブが接合されてお
り、電池要素の中心部にはいずれの電極導電タブも有さ
ない電池要素を収納し、外装材の表面に正極導電タブお
よび負極導電タブを位置させて外装材を折り曲げて封口
する密閉型電池の製造方法である。
池要素を収納可能な凹部を成型し、凹部に正極電極およ
び負極電極にはそれぞれ巻回時に最外周部に位置する部
分に正極導電タブおよび負極導電タブが接合されてお
り、電池要素の中心部にはいずれの電極導電タブも有さ
ない電池要素を収納し、外装材の表面に正極導電タブお
よび負極導電タブを位置させて外装材を折り曲げて封口
する密閉型電池の製造方法である。
【００１３】また、帯状の可撓性の外装材に複数の凹部
を形成した後に、それぞれの凹部に正極電極および負極
電極にはそれぞれ巻回時に最外周部に位置する部分に正
極導電タブおよび負極導電タブが接合されており、電池
要素の中心部にはいずれの電極導電タブも有さない電池
要素を収納し、帯状の外装材を配置して封口すると密閉
型電池の製造方法である。
を形成した後に、それぞれの凹部に正極電極および負極
電極にはそれぞれ巻回時に最外周部に位置する部分に正
極導電タブおよび負極導電タブが接合されており、電池
要素の中心部にはいずれの電極導電タブも有さない電池
要素を収納し、帯状の外装材を配置して封口すると密閉
型電池の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の電池は、長尺の電池要素
を可撓性の外装材によって封口した密閉型電池におい
て、電極導電タブの位置を特定することによって、電池
特性が良好で、電極導電タブを外装材によって封口する
際にも確実な封口を容易に実現することができることを
見出したものである。
を可撓性の外装材によって封口した密閉型電池におい
て、電極導電タブの位置を特定することによって、電池
特性が良好で、電極導電タブを外装材によって封口する
際にも確実な封口を容易に実現することができることを
見出したものである。
【００１５】図１は、本発明の電池を説明する図であ
り、封口する前の本発明の電池要素を透視した斜視図で
ある。本発明の密閉型電池１は、可撓性の外装材２から
なる電池容器３内に電池要素４を収納している。正極導
電タブ５および負極導電タブ６をそれぞれの電極の最外
周部に設けており、正極導電タブ５および負極導電タブ
６は、実質的に同一平面に位置している。したがって、
正極導電タブ５および負極導電タブ６のいずれも、折り
曲げ加工等をすることなく、同一平面において外装材を
用いて封口することができる。しかも、電池要素は、正
極電極および負極電極を巻回して製造しているために、
電池の大きさに係わらず正極導電タブおよび負極導電タ
ブの各１個を接合するのみで電池要素を作製することが
できる。
り、封口する前の本発明の電池要素を透視した斜視図で
ある。本発明の密閉型電池１は、可撓性の外装材２から
なる電池容器３内に電池要素４を収納している。正極導
電タブ５および負極導電タブ６をそれぞれの電極の最外
周部に設けており、正極導電タブ５および負極導電タブ
６は、実質的に同一平面に位置している。したがって、
正極導電タブ５および負極導電タブ６のいずれも、折り
曲げ加工等をすることなく、同一平面において外装材を
用いて封口することができる。しかも、電池要素は、正
極電極および負極電極を巻回して製造しているために、
電池の大きさに係わらず正極導電タブおよび負極導電タ
ブの各１個を接合するのみで電池要素を作製することが
できる。
【００１６】図２は、本発明の製造工程を説明する図で
ある。図２（Ａ）は、本発明の各部材を説明する展開図
である。正極電極７および負極電極８には、それぞれ正
極導電タブ５および負極導電タブ６が超音波溶接、抵抗
溶接等の手段によって接合されており、セパレータ９を
介して巻回方向１０に巻回した後に、図２（Ｂ）に示す
ように巻止めテープ１１によって電池要素の巻ほぐれを
防止した電池要素を作製する。次いで、電池要素を押圧
したり、可撓性のフィルムから作製された袋内に入れて
減圧することによって電池要素を成型する。
ある。図２（Ａ）は、本発明の各部材を説明する展開図
である。正極電極７および負極電極８には、それぞれ正
極導電タブ５および負極導電タブ６が超音波溶接、抵抗
溶接等の手段によって接合されており、セパレータ９を
介して巻回方向１０に巻回した後に、図２（Ｂ）に示す
ように巻止めテープ１１によって電池要素の巻ほぐれを
防止した電池要素を作製する。次いで、電池要素を押圧
したり、可撓性のフィルムから作製された袋内に入れて
減圧することによって電池要素を成型する。
【００１７】図２（Ｃ）は、得られた電池要素を上面か
ら見た図であり、電池要素の中心部には正極導電タブ、
負極導電タブのいずれもが存在していないので、電池要
素の中心部においては巻歪み等は生じない。しかも、正
極導電タブ５および負極導電タブ６の間には、セパレー
タ６および負極電極８が存在するのみであり、これらの
導電タブは実質的に同一平面に位置しているので、電池
要素の封口の際には正極導電タブ２および負極導電タブ
３のいずれも、折り曲げ加工等をすることなく、確実な
封口をすることができる。
ら見た図であり、電池要素の中心部には正極導電タブ、
負極導電タブのいずれもが存在していないので、電池要
素の中心部においては巻歪み等は生じない。しかも、正
極導電タブ５および負極導電タブ６の間には、セパレー
タ６および負極電極８が存在するのみであり、これらの
導電タブは実質的に同一平面に位置しているので、電池
要素の封口の際には正極導電タブ２および負極導電タブ
３のいずれも、折り曲げ加工等をすることなく、確実な
封口をすることができる。
【００１８】また図３は、本発明の電池の他の製造方法
を説明する図である。図３（Ａ）は、外装材を示す図で
あり、可撓性の外装材２を押圧して成型し電池要素に合
致した大きさの凹部１２を形成する。次いで、図３
（Ｂ）に断面図を示すように、外装材２の凹部に、正極
導電タブ５および負極導電タブ（図示せず）を外周部に
設けた電池要素４を収納する。外装材に設けた凹部１２
は電池要素４の大きさと同等であるので電池要素に取り
付けた正極導電タブ５および負極導電タブ（図示せず）
は、水平に外装材の表面に接することとなる。次いで、
所定の量の電解液を注入した後に外装材に設けた折り曲
げ線１３に沿って外装材を１８０°折り曲げて電池要素
を覆った後に、減圧装置内において設置して内部の空気
を排気した状態で図３（Ｃ）に示すように、熱融着装置
１４によって電池要素の周囲を正極導電タブおよび負極
導電タブも含めて一体に熱融着して封口し、図４（Ｃ）
に示すように、一体にヒートシールした熱融着部１５を
有する密閉型電池を得ることができる。
を説明する図である。図３（Ａ）は、外装材を示す図で
あり、可撓性の外装材２を押圧して成型し電池要素に合
致した大きさの凹部１２を形成する。次いで、図３
（Ｂ）に断面図を示すように、外装材２の凹部に、正極
導電タブ５および負極導電タブ（図示せず）を外周部に
設けた電池要素４を収納する。外装材に設けた凹部１２
は電池要素４の大きさと同等であるので電池要素に取り
付けた正極導電タブ５および負極導電タブ（図示せず）
は、水平に外装材の表面に接することとなる。次いで、
所定の量の電解液を注入した後に外装材に設けた折り曲
げ線１３に沿って外装材を１８０°折り曲げて電池要素
を覆った後に、減圧装置内において設置して内部の空気
を排気した状態で図３（Ｃ）に示すように、熱融着装置
１４によって電池要素の周囲を正極導電タブおよび負極
導電タブも含めて一体に熱融着して封口し、図４（Ｃ）
に示すように、一体にヒートシールした熱融着部１５を
有する密閉型電池を得ることができる。
【００１９】袋状の外装材を用いる場合には、帯状の外
装材の少なくとも２辺を熱融着装置で熱融着して袋状の
外装材を作製した後に、さらに電池要素を収納後に熱融
着装置で熱融着するという、少なくとも２工程の熱融着
工程が必要である。これに対して、図３に説明した方法
では一度の熱融着工程のみで封口することが可能であ
り、工程数が少なくて良いという特徴を有している。ま
た、この方法では、可撓性外装材に電池要素を収納する
凹部を予め成型する必要があるが、袋状に加工する工程
に比べて簡単であるとともに、電池要素と外装材との位
置決め精度が向上するという特徴も有している。
装材の少なくとも２辺を熱融着装置で熱融着して袋状の
外装材を作製した後に、さらに電池要素を収納後に熱融
着装置で熱融着するという、少なくとも２工程の熱融着
工程が必要である。これに対して、図３に説明した方法
では一度の熱融着工程のみで封口することが可能であ
り、工程数が少なくて良いという特徴を有している。ま
た、この方法では、可撓性外装材に電池要素を収納する
凹部を予め成型する必要があるが、袋状に加工する工程
に比べて簡単であるとともに、電池要素と外装材との位
置決め精度が向上するという特徴も有している。
【００２０】図４は、図３に示した製造方法において、
封口工程が異なる方法を説明する図である。図３に示す
方法によって外装材の凹部に、正極導電タブおよび負極
導電タブを外周部に設けた電池要素を収納し、外装材を
折り曲げた後に、図４（Ａ）に示すように熱融着装置１
４によって外装材を熱融着部において熱融着を行う。熱
融着は図４（Ｂ）に示すように、未熱融着部１６を一部
に残している。
封口工程が異なる方法を説明する図である。図３に示す
方法によって外装材の凹部に、正極導電タブおよび負極
導電タブを外周部に設けた電池要素を収納し、外装材を
折り曲げた後に、図４（Ａ）に示すように熱融着装置１
４によって外装材を熱融着部において熱融着を行う。熱
融着は図４（Ｂ）に示すように、未熱融着部１６を一部
に残している。
【００２１】次いで、図４（Ｃ）に示すように、未融着
部から電解液注入手段１７によって電解液を注入した後
に、減圧装置内において内部の空気等を排気した状態で
未融着部を熱融着して完全に封口を行う。この方法で
は、熱融着工程を２回に分けて行うことが必要である
が、外装材の折り曲げの工程を電解液の注入前に行うこ
とができるので、製造工程での取り扱いが容易となると
いう特徴を有している。
部から電解液注入手段１７によって電解液を注入した後
に、減圧装置内において内部の空気等を排気した状態で
未融着部を熱融着して完全に封口を行う。この方法で
は、熱融着工程を２回に分けて行うことが必要である
が、外装材の折り曲げの工程を電解液の注入前に行うこ
とができるので、製造工程での取り扱いが容易となると
いう特徴を有している。
【００２２】また、図３および図４においては、一枚の
外装材の一部に電池要素の収納する凹部を形成し、形成
した凹部に電池要素を収納し、外装材の表面に電池要素
の正極導電タブおよび負極導電タブを接した状態で、外
装材の一端を折り曲げて封口した電池について説明した
が、凹部を形成した外装材とは別体の外装材を用いて封
口を行っても良く、長尺状の外装材に多数の凹部を形成
し、それぞれの凹部に電池要素を収納し、次いで他の外
装材を載置して熱融着によって封口した後に、個々の電
池に切り離しても良い。
外装材の一部に電池要素の収納する凹部を形成し、形成
した凹部に電池要素を収納し、外装材の表面に電池要素
の正極導電タブおよび負極導電タブを接した状態で、外
装材の一端を折り曲げて封口した電池について説明した
が、凹部を形成した外装材とは別体の外装材を用いて封
口を行っても良く、長尺状の外装材に多数の凹部を形成
し、それぞれの凹部に電池要素を収納し、次いで他の外
装材を載置して熱融着によって封口した後に、個々の電
池に切り離しても良い。
【００２３】本発明の密閉型電池は、各種のリチウムイ
オン電池、ポリマーリチウム電池、水系の密閉型電池等
の各種の密閉型電池に適用することができる。リチウム
イオン電池を例に挙げて説明すると、正極電極は帯状の
アルミニウム箔に、ＬｉxＭＯ2（ただしＭは、少なくと
も１の遷移金属を表す。）である複合酸化物、例えば、
ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭ
ｎＯ3、ＬｉxＮｉyＣｏ(1-y)Ｏ2などを 、カーボンブラ
ック等の導電性物質、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）等の結着剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）等の溶剤とを分散混練した調製した正極塗料が本発
明の塗布装置によって塗布される。片面の塗布が終わっ
たものは乾燥後に反対面も同様に塗布し、両面を塗布さ
れる。
オン電池、ポリマーリチウム電池、水系の密閉型電池等
の各種の密閉型電池に適用することができる。リチウム
イオン電池を例に挙げて説明すると、正極電極は帯状の
アルミニウム箔に、ＬｉxＭＯ2（ただしＭは、少なくと
も１の遷移金属を表す。）である複合酸化物、例えば、
ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭ
ｎＯ3、ＬｉxＮｉyＣｏ(1-y)Ｏ2などを 、カーボンブラ
ック等の導電性物質、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）等の結着剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）等の溶剤とを分散混練した調製した正極塗料が本発
明の塗布装置によって塗布される。片面の塗布が終わっ
たものは乾燥後に反対面も同様に塗布し、両面を塗布さ
れる。
【００２４】また、負極電極は、帯状の銅箔等の表面
に、リチウムをドープ及び脱ドープ可能な、熱分解炭素
類、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス
などのコークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、
フェノール樹脂、フラン樹脂などを焼成した有機高分子
化合物焼成体、炭素繊維、活性炭などの炭素質材料、ポ
リアセチレン、ポリピロール等の導電性高分子材料、あ
るいは金属リチウム、リチウム−アルミ合金等のリチウ
ム合金をカーボンブラックなどの導電性物質、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の結着剤をＮ−メチル−２
−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤とを分散混練した調製
した負極塗布液を本発明の塗布装置によって塗布され
る。片面の塗布が終わったものは乾燥後に反対面も同様
に塗布し、両面を塗布される。なお、負極電極にあって
は、巻回して電池要素を作製した場合に片面が正極活物
質層に対向しない部分にあっては、片面のみに負極活物
質層を形成しても良い。
に、リチウムをドープ及び脱ドープ可能な、熱分解炭素
類、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス
などのコークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、
フェノール樹脂、フラン樹脂などを焼成した有機高分子
化合物焼成体、炭素繊維、活性炭などの炭素質材料、ポ
リアセチレン、ポリピロール等の導電性高分子材料、あ
るいは金属リチウム、リチウム−アルミ合金等のリチウ
ム合金をカーボンブラックなどの導電性物質、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の結着剤をＮ−メチル−２
−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤とを分散混練した調製
した負極塗布液を本発明の塗布装置によって塗布され
る。片面の塗布が終わったものは乾燥後に反対面も同様
に塗布し、両面を塗布される。なお、負極電極にあって
は、巻回して電池要素を作製した場合に片面が正極活物
質層に対向しない部分にあっては、片面のみに負極活物
質層を形成しても良い。
【００２５】次いで、負極電極および正極電極に負極導
電タブおよび正極導電タブを、超音波溶接、抵抗溶接等
の方法によって接合した後に、巻回装置で巻回し、巻止
めテープによって電池要素を固定した後に、圧迫して所
定の形状に成型し製造することができる。
電タブおよび正極導電タブを、超音波溶接、抵抗溶接等
の方法によって接合した後に、巻回装置で巻回し、巻止
めテープによって電池要素を固定した後に、圧迫して所
定の形状に成型し製造することができる。
【００２６】本発明の密閉型電池に使用することができ
る外装材としては、アルミニウム箔の電池内面に位置す
る面にポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、
エチレン−メタクリレート共重合樹脂、エチレン−（メ
タ）クリレート共重合樹脂、などの熱可塑性樹脂層を接
着剤層を介して、あるいは接着剤層を用いずに熱融着に
より貼り合わせ、反対側にはポリエチレンテレフタレー
ト等のポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹脂等を積
層したものが用いられる。
る外装材としては、アルミニウム箔の電池内面に位置す
る面にポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、
エチレン−メタクリレート共重合樹脂、エチレン−（メ
タ）クリレート共重合樹脂、などの熱可塑性樹脂層を接
着剤層を介して、あるいは接着剤層を用いずに熱融着に
より貼り合わせ、反対側にはポリエチレンテレフタレー
ト等のポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹脂等を積
層したものが用いられる。
【００２７】また、内面のポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の接合面から水分が電池容器内に浸入すると、電解
質として使用されているＬｉＰＦ6 等が分解してフッ化
水素酸が生成し、電池活物質への悪影響や、外装材のア
ルミニウムの腐食等の問題も生じるために封口面の性能
を長期にわたって維持することは極めて重要である。封
口面の熱融着特性の改善のために、内面のフィルムに
は、融着特性が良好な未延伸ポリエチレンフィルムを用
いても良く、また、少なくとも封口面には、マレイン酸
変成オレフィン樹脂層を形成したものであってもよい。
ン等の接合面から水分が電池容器内に浸入すると、電解
質として使用されているＬｉＰＦ6 等が分解してフッ化
水素酸が生成し、電池活物質への悪影響や、外装材のア
ルミニウムの腐食等の問題も生じるために封口面の性能
を長期にわたって維持することは極めて重要である。封
口面の熱融着特性の改善のために、内面のフィルムに
は、融着特性が良好な未延伸ポリエチレンフィルムを用
いても良く、また、少なくとも封口面には、マレイン酸
変成オレフィン樹脂層を形成したものであってもよい。
【００２８】さらに、正極導電タブおよび負極導電タブ
と外装材が接触する部分には、予めマレイン酸オレフィ
ン等を塗布して表面処理したり、マレイン酸オレフィン
フィルム等で被覆し外装材との接合強度を高めたもので
あっても良い。
と外装材が接触する部分には、予めマレイン酸オレフィ
ン等を塗布して表面処理したり、マレイン酸オレフィン
フィルム等で被覆し外装材との接合強度を高めたもので
あっても良い。
【００２９】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を説明する。 実施例１ アルミニウム箔の一方の面にポリエチレンフィルムを、
他方にはポリエステル製フィルムを積層したラミネート
フィルムに、形押し成型によって、縦、横２６ｍｍ、深
さ４．９ｍｍの凹部を形成し、外周部のみに厚さ０．１
ｍｍの正極導電タブおよび負極導電タブを有し、それぞ
れの導電タブが実質的に同一平面に有する厚さ４．９ｍ
ｍのリチウムイオン電池の電池要素を収納した後に、ラ
ミネートフィルムの一部を残して熱融着を行い、未融着
部から電解液を注入した後に、減圧装置内部において熱
融着を行って完全に封口を行った。得られた電池は、封
口が確実で正極導電タブあるいは負極導電タブに起因す
る凹凸がなく形状的にも優れたリチウムイオン電池が得
られた。
他方にはポリエステル製フィルムを積層したラミネート
フィルムに、形押し成型によって、縦、横２６ｍｍ、深
さ４．９ｍｍの凹部を形成し、外周部のみに厚さ０．１
ｍｍの正極導電タブおよび負極導電タブを有し、それぞ
れの導電タブが実質的に同一平面に有する厚さ４．９ｍ
ｍのリチウムイオン電池の電池要素を収納した後に、ラ
ミネートフィルムの一部を残して熱融着を行い、未融着
部から電解液を注入した後に、減圧装置内部において熱
融着を行って完全に封口を行った。得られた電池は、封
口が確実で正極導電タブあるいは負極導電タブに起因す
る凹凸がなく形状的にも優れたリチウムイオン電池が得
られた。
【００３０】
【発明の効果】本発明の電池は、正極導電タブ、負極導
電タブが電池要素の外周面の実質的に同一平面上に設け
たので、可撓性の外装材によって封口する際には、いず
れの導電タブも折り曲げる等の処理をすることなく、封
口することができる。また、電池要素の中心部には、い
ずれの導電タブも存在しないので、導電タブの存在によ
る電池要素の巻乱れ等は生じず、均質な電池要素を得る
ことができ、特に薄型の電池においては特性の優れた電
池を得ることができる。
電タブが電池要素の外周面の実質的に同一平面上に設け
たので、可撓性の外装材によって封口する際には、いず
れの導電タブも折り曲げる等の処理をすることなく、封
口することができる。また、電池要素の中心部には、い
ずれの導電タブも存在しないので、導電タブの存在によ
る電池要素の巻乱れ等は生じず、均質な電池要素を得る
ことができ、特に薄型の電池においては特性の優れた電
池を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の電池を説明する図であり、本
発明の電池要素を透視した斜視図である。
発明の電池要素を透視した斜視図である。
【図２】図２は、本発明の製造工程を説明する図であ
る。
る。
【図３】図３は、本発明の電池の他の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図４】図４は、本発明の電池の他の製造方法を説明す
る図である。
る図である。
【図５】図５は、従来の密閉型電池を説明する図であ
る。
る。
１…密閉型電池、２…可撓性の外装材、３…電池容器、
４…電池要素、５…正極導電タブ、６…負極導電タブ、
７…正極電極、８…負極電極、９…セパレータ、１０…
巻回方向、１１…巻止めテープ、１２…凹部、１３…折
り曲げ線、１４…熱融着装置、１５…熱融着部、１６…
未熱融着部、１７…電解液注入手段、１８…絶縁性部
材、１９…巻歪み
４…電池要素、５…正極導電タブ、６…負極導電タブ、
７…正極電極、８…負極電極、９…セパレータ、１０…
巻回方向、１１…巻止めテープ、１２…凹部、１３…折
り曲げ線、１４…熱融着装置、１５…熱融着部、１６…
未熱融着部、１７…電解液注入手段、１８…絶縁性部
材、１９…巻歪み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 2/06 Ｈ０１Ｍ 2/06 Ａ Ｆ 2/30 2/30 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】 帯状の正極電極および負極電極をセパレ
ータを介して積層したものを巻回して製造した電池要素
を可撓性の外装材によって封口した密閉型電池におい
て、正極電極および負極電極にはそれぞれ巻回時に最外
周部に位置する部分に正極導電タブおよび負極導電タブ
が接合されており、電池要素の中心部にはいずれの電極
導電タブも有さないことを特徴とする密閉型電池。 - 【請求項２】 電池要素が可撓性の外装材に予め形成さ
れた凹部に収納されて、外装材の表面に電池要素の正極
導電タブおよび負極導電タブを位置させた状態で封口し
たものであることを特徴とする請求項１記載の密閉型電
池。
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|---|---|---|---|
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| JP2000118232A JP2001307712A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | 密閉型電池 |
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ID=18629412
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|---|---|---|---|
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| CN103337664A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-02 | 苏州诺信创新能源有限公司 | 新型锂离子电池的制备方法 |
| US10727465B2 (en) | 2013-11-15 | 2020-07-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Nonaqueous secondary battery |
| US11171324B2 (en) | 2016-03-15 | 2021-11-09 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method of producing a composite product |
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2000
- 2000-04-19 JP JP2000118232A patent/JP2001307712A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-13 TW TW090108872A patent/TW486835B/zh active
- 2001-04-18 KR KR1020010020702A patent/KR20010098695A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-04-19 US US09/837,429 patent/US20010033962A1/en not_active Abandoned
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| JP4620552B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2011-01-26 | 三星エスディアイ株式会社 | ゼリーロール型電極組立体を有する二次電池 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW486835B (en) | 2002-05-11 |
| KR20010098695A (ko) | 2001-11-08 |
| US20010033962A1 (en) | 2001-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050128 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050527 |