JPH01183061A - 扁平形電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は扁平形電池に関し、特に正負極の端子板を封口
する絶縁封口体の構造を改良した扁平形電池に係わる。

［従来の技術及びその課題］ 近年、電子機器の薄型化、小形化に伴いそれらの電源と
なる電池にも薄型化の要求が高まっている。このような
ことから本出願人は厚さをり、０ｍｍ以下に薄型化が可
能な第３図に示す構造の扁平形電池を既に提案した。即
ち、図中の１．２は夫々正極及び負極端子板である。こ
れら端子板１．２間には例えば熱融着性樹脂からなる枠
状の絶縁封口体３が介在されている。また、これら端子
板１．２と枠状の絶縁封口体３とにより囲繞された空間
内には、正極合剤シート４、負極シート５と、これら正
極合剤シート４及び負極シート５の間に介在され、非水
電解液を含浸したセパレータ６とからなる発電要素７が
収納されている。そして、前記正負極の両端子板１．２
と絶縁封口体３とか加熱融着されて前記発電要素７が密
閉されている。

ところで、上述した構造の扁平形電池は例えば特開昭８
１−２２５７５９号公報のように従来、非水電解液を含
浸したセパレータ６を介し正極合剤シート４と負極シー
ト５を積層して発電要素７を構成して、この発電要素７
を低融点のアイオノマー樹脂を高融点のポリプロピレン
樹脂の両面に配した熱融着性樹脂からなる枠状の絶縁封
口体３で囲繞し、該封口体３の上下面に正負極の端子板
１．２を配置した後、各端子板１．２と前記封口体３と
を加熱融着することにより前記発電要素７を密閉して製
造する方法が採用されている。しかしながら、かかる扁
平形電池にあっては枠状の絶縁封口体３により電解液を
含浸したセパレータ６を含む発電要素７を囲繞した状態
で、封口体３とその樹脂に対して接着性の劣る金属から
なる正負極の端子板１．２とを加熱融着するため、正負
極の端子板側が加熱治具と当接して高温となり封口体の
アイオノマー樹脂層が先に溶融し、該アイオノマー樹脂
の封口体３と端子板１．２との間に電解液が流入して、
接着性が阻害され、封口性の悪化を招くという問題があ
った。

そこで、特開昭６１−２８７２５７号公報に示す従来電
池すなわち第２図に示すように予め正負極各端子板１．
２の周縁部に低融点のアイオノマー樹脂の熱融着性樹脂
層８ａ、８ｂを形成した後、高融点の熱融着性樹脂層８
Ｃを介してこれらの熱融着性樹脂層８８％　８　ｂを重
ね合せ加熱加圧して該樹脂層８ａ、８ｂを高融点の熱融
着性樹脂層８Ｃに相互に融着することにより絶縁封口体
３を形成し前記発−要゛素７を密閉口せしめる扁平形電
池が知られている。

しかしながら、上述した扁平形電池では加熱加圧工程に
おいて正負極端子板１．２の樹脂層８ａｓ８ｂに対応す
る部分に該樹脂層８ａ、８ｂの融点付近にまで加熱され
た治具を押し当て行なう。その際、加熱治具から熱は正
負極端子板１．２を伝わり樹脂層８ａ、８ｂに達し、さ
らに樹脂層８Ｃを溶融させる必要がある。そのため加熱
治具の温度は樹脂層８Ｃの融点以上の温度でなければな
らない。このような理由から電池対日時には樹脂層８ｃ
よりも樹脂層８ａ、ｇｂの方が早く溶融されその結果、
正負極端子板１．２間に収容された電解液がそれら端子
板１．２と溶融された低融点のアイオノマー樹脂層８　
ａ、　８　ｂの界面に流入し、冷却後において各端子板
１．２に対する樹脂層８ａ、ｇｂの接着不良を招く。従
って、製造された扁平形電池の貯蔵中等において水蒸気
等のガスが絶縁封口体の接着不良箇所を通して内部に侵
入し電池性能を著しく低下させる問題があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、絶縁封口体と端子板との接着性を向上して水蒸
気等のガスの侵入を防止できる扁平形電池を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、枠状の絶縁封口体をシート状の正負極の両端
子板の間に介在させ、かつ該両端子板及び封口体で囲ま
れた空間内に電池発電要素を収納した状態で前記封口体
と正負極両端子板とを密閉口した扁平形電池において、
前記絶縁封口体が正負極両端子板に融着された高融点の
熱融着性樹脂層の間に融着された低融点の熱融着性樹脂
層を備えていることを特徴とする扁平形電池である。

上記熱融着性樹脂層としては、例えば融点が高いものか
ら順番にポリプロピレン（融点１６０°Ｃ）、変性高密
度ポリエチレン（融点１３０℃）、変性低密度ポリエチ
レン（融点１００℃）、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（融点９０°Ｃ）、アイオノマー樹脂（融点８０℃）等
を挙げることができる。こうした樹脂の中で正負極端子
板側に予め形成される熱融着性樹脂層はそれらの間に介
在される熱融着性樹脂層の融点より高いものを選定すれ
ばよい。また、正負極端子板に予め形成された熱融着性
樹脂層の間にそれより融点の低い熱融着性樹脂層を介在
させる手段としては、例えば高融点の樹脂層となるフィ
ルム間にこれよりも低融点の樹脂層となるフィルムをは
さみ、互いに熱融着したラミネートフィルムとして、こ
れを枠状に打抜いて用いられる。これらの高融点と低融
点の熱融着性樹脂の組合せは、ポリプロピレンと変性高
密度ポリエチレン、変性高密度ポリエチレンと変性低密
度ポリエチレン、ポリプロピレンとアイオノマー樹脂あ
るいは変性高密度ポリエチレンとアイオノマー樹脂等が
ある。また、正負極端子板の熱融着性樹脂層の一方もし
くは両者にそれより融点の低い熱融着性樹脂層を発電要
素を組込む前に融着させる方法、加熱加圧の時に正負極
端子板の熱融着性樹脂層間に融点の低い熱融着性樹脂層
を別途介在させる方法を採用し得る。

」二記正負極端子板への熱融着樹脂層の形成手段として
は、例えば各端子板へ熱融着性樹脂層を加熱加圧する方
法、または水性もしくは有機溶媒性のディスバージョン
を各端子板上に塗布し乾燥することにより熱融着性樹脂
層を形成する方法等を採用し得る。このようにして製造
された正負極の端子板を加熱封口する場合に、加熱治具
の温度は高融点の樹脂の融着温度より低い温度である。

［作用］ 本発明によれば、高融点の熱融着性樹脂層の間にこれよ
り低融点の熱融着性樹脂層を介在させた後、正負極端子
板側から該低融点の熱融着性樹脂層の溶融温度で加熱加
圧することによって、前記正負極端子板と接する熱融着
性樹脂層の再溶融を生じることなく、正負極端子板と高
融点の熱融着性樹脂層からの電解液の洩れはなくなると
ともにそれら樹脂層間に介在されている融点の低い熱融
着性樹脂層を溶融するので各端子板間にそれらに対して
密着性の優れた絶縁封口体を形成できる。

その結果、貯蔵中等において正負極端子板と絶縁封口体
の界面を通して水蒸気等のガスが侵入するのを防止した
信頼性の高い扁平形電池を得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図を参照にして詳細に説
明する。

まず、ステンレス鋼製の正極端子板２１の周縁に枠状の
変性高密度ポリエチレンフィルム（融点１３０℃）から
なる樹脂層２２ａと変性低密度ポリエチレンフィルム（
融点ＬＯＯ’Ｃ）からなる樹脂層２２ｂを順次積層し、
温度１３５℃の加熱治具を用い３秒間、加圧力２　、に
９　／　ｃＪで正極端子板２１側がら当接して熱融着し
た。また、ニッケル製の負極端子板２３の周縁に枠状の
変性高密度ポリエチレンフィルム（融点１３０°Ｃ）か
らなる樹脂層２４ａと変性低密度ポリエチレンフィルム
（融点１００℃）からなる樹脂層２４ｂをこの順序で積
層し、温度１３．５°Ｃの加熱治具を負極端子板２３側
に３秒間、２Ｋｇ／ｃｉの加圧力にて熱融着した。つづ
いて、前記正極端子板２１の中央部付近に、焼成二酸化
マンガン、アセチレンブラック及びポリテトラフルオロ
エチレンとから構成される正極合剤２５と、過塩素酸リ
チウムを溶解しているプロ′ピレンカーボネイトが含浸
されたポリプロピレン不織布製のセパレータ２６と、リ
チウムからなる負極２７とを順次積層して発電要素２８
を配置した。ひきつづき、前記負極端子板２３をその樹
脂層２４ｂが前記正極端子板２１の樹脂層２２ｂ上に接
触するように配置した（第１図（ａ）図示）。次いで、
前記変性低密度ポリエチレンの融点（１００°Ｃ）より
やや高い温度１０５℃にまで加熱された治具３１の枠状
部３２を前記負極端子板ａ上の樹脂層２４ａに対応する
部分に押し当てて３秒間、２に９／ｃｌで加熱加圧する
ことによって前記樹脂層２２ｂ、２４ｂを溶融、圧着一
体化して正負極端子板２１．２３間に絶縁封口体２９を
形成し扁平形電池を製造した（同図（ｂ）図示）。この
時、正負極端子板２１．２３に形成された変性高密度ポ
リエチレンフィルムからなる樹脂層２２ａｓ’２４ａは
溶融することはなかった。

比較例 変性低密度ポリエチレン（融点ｔｏｏ℃）単体のみを用
いて絶縁封口体を構成した以外、本実施例と同一材料を
用い加熱温度１０５℃として本実施例と同様な方法の加
熱時間および加圧力により扁平形電池を組立でた。

しかして、本実施例及び比較例の扁平形電池夫々１００
個について、温度６０℃、湿度９０％で貯蔵し、貯蔵日
数に対する電池の総厚の変化を調べた。その結果、第４
図に示す特性図を得た。なお、図中のＡは本実施例の電
池を、Ｂは比較例の電池を示す。この第４図から明らか
なように、比較例の電池は２０日間、の貯蔵前後から総
厚が高くなり３０日間の貯蔵で０．２ｍＩｎも増加する
。これは、貯蔵中に絶縁封口体と正負極端子板との界面
から水蒸気が侵入しリチウムと反応して水素等のガスが
発生したためと考えれる。一方、本実施例の電池は長期
の貯蔵においても総厚にほとんど変化がみられずわずか
に０．’０１Ｍ増加しただけであった。このことから、
本実施例の電池においては端一子板と絶縁封口体との接
着性が良好であり長期の貯蔵によっても水蒸気等の侵入
がほとんど発生していないことかわかる。

なお、上記実施例では、正負極端子板とも平板状の扁平
形電池について説明したがこれに限定されず、正負極端
子板の少なくとも一方が周縁を除く部分を断面台形状に
屈曲された構造の扁平形電池についても同様に適用でき
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば端子板に対して絶
縁封口体を良好に接着して水蒸気等のガスの□侵入を防
止でき、ひいては貯蔵時等での電池総厚の増加、ガス発
生、放電容量劣化を防止した高性能、高信頼性の扁平形
電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例における扁平形
電池を得るための製造工程を示す断面図、第２図は従来
の絶縁封口体を改良した扁平形電池の断面図、第３図は
従来の扁平形電池を示す断面図、第４図は６０°Ｃ１９
０％の雰囲気下で電池を貯蔵した際の貯蔵日数に対する
電池の総厚の変化を示す特性図である。 ２１・・・正極端子板、２２ａ、２２ｂ・・・樹脂層、
２３・・・負極端子板、２４ａ、２４ｂ・・・樹脂層、
２５・・・正極合剤、２６・・・セパレータ、２７・・
・負極、２８・・発電要素、２９・・絶縁封口体、３１
・・・治具。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ａ） 第２図 ｒ−一一一一一） 第３図 鮪＃　、ａ仏　（１，３’） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　枠状の絶縁封口体をシート状の正負極の両端子板の間
   に介在させ、かつ該両端子板及び封口体で囲まれた空間
   内に電池発電要素を収納した状態で前記封口体と正負極
   両端子板とを密閉口した扁平形電池において、前記絶縁
   封口体が正負極両端子板に融着された高融点の熱融着性
   樹脂層の間に融着された低融点の熱融着性樹脂層を備え
   ていることを特徴とする扁平形電池。