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JP2001283800A - 薄型電池 - Google Patents

薄型電池

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Publication number
JP2001283800A
JP2001283800A JP2000098234A JP2000098234A JP2001283800A JP 2001283800 A JP2001283800 A JP 2001283800A JP 2000098234 A JP2000098234 A JP 2000098234A JP 2000098234 A JP2000098234 A JP 2000098234A JP 2001283800 A JP2001283800 A JP 2001283800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
vent valve
resin layer
inner resin
thin 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.)
Pending
Application number
JP2000098234A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Sonozaki
勉 園▲ざき▼
Kazuhiro Okuda
和博 奥田
Hiroshi Nakagawa
弘 中川
Ikuro Nakane
育朗 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2000098234A priority Critical patent/JP2001283800A/ja
Publication of JP2001283800A publication Critical patent/JP2001283800A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の製造コストの上昇を抑えつつ、電池の
保存時(特に、高温保存時)における封止力の低下を抑
制すると共に、電池落下時の漏液を防ぎ、且つ、発電要
素が電池外に飛び出すのを防止して外部機器の損傷を防
ぐことができる薄型電池の提供を目的とする。 【解決手段】 正極と負極とが、セパレータを介して巻
回された偏平渦巻き状の発電要素4を有すると共に、ア
ルミニウム層1aの一方面に内側樹脂層1cが、他方の
面に外側樹脂層1bが形成されたアルミラミネート材を
熱溶着することにより形成されるアルミラミネート外装
体1内に上記発電要素4が収納された薄型電池におい
て、上記発電要素4の幅よりも小さな幅で且つ上記内側
樹脂層1cよりも低融点の樹脂から成るガス抜き弁5
が、上記内側樹脂層1c同士の間に挟まれた状態でアル
ミラミネート材が熱溶着されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、正極と負極とが、
セパレータを介して巻回された偏平渦巻き状の発電要素
を有すると共に、アルミニウム層の一方面に内側樹脂層
が、他方の面に外側樹脂層が形成されたアルミラミネー
ト材を熱溶着することにより形成されるアルミラミネー
ト外装体内に上記発電要素が収納された薄型電池に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、非水電解質電池の外装体として
は、全てがステンレス等の金属から成るものが用いられ
ていた。ところが、このような外装体を用いた電池で
は、金属製の外装体を厚くせざるをえず、しかもこれに
伴い電池質量が増大する。この結果、電池の薄型化が困
難になると共に、電池の質量エネルギー密度が小さくな
るという課題を有していた。そこで、図4及び図5に示
すように、本発明者らは、アルミニウムから成る金属層
の両面に接着剤層を介して樹脂層が形成されたアルミラ
ミネート材を袋状にしてアルミラミネート外装体11を
構成し、このアルミラミネート外装体11の収納空間
に、正負両極から各々延出する集電タブ12・13を備
えた発電要素14を収納するような薄型電池を提案し
た。このような構造の電池であれば、飛躍的に電池の小
型化を達成でき、しかも電池の質量エネルギー密度が大
きくなるという利点を有する。しかしながら、上記アル
ミラミネート外装体を用いた電池では、過充電時又は過
昇温時に、電池内部でガスが発生して電池の内部圧力が
上昇すると、電池の封口部(熱溶着部)15・16が開
放して、当該開放部から発電要素14が飛び出すため、
外部機器が損傷する場合があるという課題を有してい
た。
【0003】このようなことを考慮して、図6及び図7
に示すように、アルミラミネート外装体11の一部に×
状の切り込みを設けたガス抜き弁17を形成するような
薄型電池が提案されている。しかしながら、このような
ガス抜き弁17を備えた電池では、精度の良い切り込み
が必要となるため、電池の製造コストが上昇し、且つ、
切り込み部はアルミラミネート外装体の他の部分と比べ
て厚みが小さいということから、電池の保存時(特に、
高温保存時)における封止力が弱くなる場合があり、し
かも、電池を落下させた場合にガス抜き弁から漏液が生
じることがあるという課題を有していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みなされたものであって、電池の製造コストの上昇
を抑えつつ、電池の保存時(特に、高温保存時)におけ
る封止力の低下を抑制すると共に、電池落下時の漏液を
防ぎ、且つ、発電要素が電池外に飛び出すのを防止して
外部機器の損傷を防ぐことができる薄型電池の提供を目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項1記載の発明は、正極と負極
とが、セパレータを介して巻回された偏平渦巻き状の発
電要素を有すると共に、アルミニウム層の一方面に内側
樹脂層が、他方の面に外側樹脂層が形成されたアルミラ
ミネート材を熱溶着することにより形成されるアルミラ
ミネート外装体内に上記発電要素が収納された薄型電池
において、上記発電要素の幅よりも小さな幅で且つ上記
内側樹脂層よりも低融点の樹脂から成るガス抜き弁が、
上記内側樹脂層同士の間に挟まれた状態で、アルミラミ
ネート材が熱溶着されることを特徴とする。
【0006】上記構成の如く、ガス抜き弁がアルミラミ
ネート外装体の内側樹脂層よりも低融点の樹脂から構成
されていれば、過充電時又は過昇温時に、電池内部でガ
スが発生して電池の内部圧力が上昇すると、アルミラミ
ネート外装体よりも先にガス抜き弁が溶融してガス抜き
弁が確実に開放し、しかもガス抜き弁の幅は発電要素の
幅よりも小さいので、ガス抜き弁の開放時に、電池外に
発電要素が飛び出して、外部機器が損傷するのを防止す
ることができる。
【0007】また、ガス抜き弁は内側樹脂層同士の間に
位置する構造であり、アルミラミネート外装体には薄肉
部が存在しないので、電池の保存時(特に、高温保存
時)における封止力の低下や、電池落下時の漏液を確実
に防止でき、しかも、ガス抜き弁を内側樹脂層同士の間
に挟まれた状態でアルミラミネート材を熱溶着すれば足
りるので、電池の製造コストの上昇を抑えることができ
る。
【0008】また、請求項2記載の発明は請求項1記載
の発明において、上記ガス抜き弁と上記内側樹脂層との
融点の差が1〜60℃であることを特徴とする。
【0009】このように規制するのは、ガス抜き弁と内
側樹脂層との融点の差が1℃未満であれば、ガス抜き弁
と同時にアルミラミネート外装体の内側樹脂層同士の溶
着部が開放し、発電要素が飛び出すおそれがある一方、
ガス抜き弁と内側樹脂層との融点の差が60℃を超える
と、ガス抜き弁の融点が低くなり過ぎて高温での保存特
性が低下するからである。
【0010】また、請求項3記載の発明は請求項1又は
2記載の発明において、上記ガス抜き弁の融点が80℃
を超えることを特徴とする。
【0011】このように規制するのは、ガス抜き弁の融
点が80℃以下であると、ガス抜き弁の融点が低くなり
過ぎて高温での保存特性が低下するからである。
【0012】また、請求項4記載の発明は請求項1、2
又は3記載の発明において、上記内側樹脂層がポリプロ
ピレンから成り、上記ガス抜き弁が変性ポリエチレンか
ら成ることを特徴とする。
【0013】また、請求項5記載の発明は請求項1、2
又は3記載の発明において、上記内側樹脂層がポリプロ
ピレンから成り、上記ガス抜き弁がポリプロピレンとポ
リエチレン又はエチレンビニルアセテートとのブレンド
樹脂から成ることを特徴とする。
【0014】また、請求項6記載の発明は請求項5記載
の発明において、上記ガス抜き弁がポリプロピレンとポ
リエチレンとのブレンド樹脂から成る場合に、ポリプロ
ピレンとポリエチレンとの重量比が10:90〜90:
10であることを特徴とする。
【0015】このように規制するのは、ポリプロピレン
の割合が10未満になると、ガス抜き弁と内側樹脂層と
の融点の差が小さくなり過ぎて、ガス抜き弁と同時にア
ルミラミネート外装体の内側樹脂層同士の溶着部が開放
し、発電要素が飛び出すおそれがある一方、ポリプロピ
レンの割合が90を超えると、ガス抜き弁の融点が低く
なり過ぎて高温での保存特性が低下するからである。
【0016】また、請求項7記載の発明は請求項1、2
又は3記載の発明において、上記内側樹脂層がポリオレ
フィンから成り、上記ガス抜き弁が変性ポリオレフィン
から成ることを特徴とする。
【0017】また、請求項8記載の発明は請求項1、2
又は3記載の発明において、上記内側樹脂層がポリオレ
フィンから成り、上記ガス抜き弁がポリプロピレンとポ
リエチレンとのブレンド樹脂から成ることを特徴とす
る。
【0018】また、請求項9記載の発明は請求項1、
2、3、4、5、6、7又は8記載の発明において、上
記ガス抜き弁の厚みが、10〜500μmであることを
特徴とする。
【0019】このように規制するのは、ガス抜き弁の厚
みが10μm未満の電池では、ガス抜き弁の開放面積が
小さいので、過昇温時にガス抜き弁が開放しても電池内
圧を十分に下げることができず、発電要素が飛び出すこ
とがある一方、またガス抜き弁の厚みが500μmを超
える電池では、ガス抜き弁と内側樹脂層との密着性が不
十分となって、保存時に漏液が発生することがあるから
である。
【0020】また、請求項10記載の発明は請求項1、
2、3、4、5、6、7、8又は9記載の発明におい
て、上記ガス抜き弁の幅が、3〜50mmであることを
特徴とする。
【0021】このように規制するのは、ガス抜き弁の幅
が3mm未満の電池では、ガス抜き弁の開放面積が小さ
いので、過昇温時にガス抜き弁が開放しても電池内圧を
十分に下げることができず、発電要素が飛び出すことが
あり、またガス抜き弁の幅50mmを超える電池では、
ガス抜き弁と内側樹脂層との密着性が不十分となって、
保存時に漏液が発生することがあるからである。
【0022】
【発明の実施の形態】〔第1の形態〕本発明の第1の形
態を、図1〜図3に基づいて、以下に説明する。
【0023】図1は第1の形態に係る薄型電池の平面
図、図2は第1の形態に係る薄型電池の正面図、図3は
第1の形態に係る薄型電池に用いるアルミラミネート外
装体の断面図である。図1及び図2に示すように、本発
明の薄型電池は発電要素4を有しており、この発電要素
4はアルミラミネート外装体1の収納空間6内に配置さ
れている。上記発電要素4は、LiCoO2 を主体とす
る正極と、天然黒鉛を主体とする負極と、これら両電極
を離間するセパレータとを偏平渦巻き状に巻回する構造
となっている。一方、上記アルミラミネート外装体1
は、図3に示すように、アルミニウム層1b(厚み:4
0μm)の一方の面にナイロンから成る外側樹脂層(厚
み:25μm)1aが接着され、他方の面にポリプロピ
レン(融点:150℃)から成る内側樹脂層(厚み:4
0μm)1cが接着された3層構造のアルミラミネート
材から構成されている。そして、電池の上下端で、上記
アルミラミネート材の内側樹脂層1c同士を熱溶着した
封止部7a・7b、及び電池の側端で、上記アルミラミ
ネート材の内側樹脂層1c同士を熱溶着した封止部(図
示せず)により電池が封口される。
【0024】また、電池の上端部からは、上記正極と接
続された正極集電端子2aと上記負極と接続された負極
集電端子2bとが延設されている。これら両集電端子2
a・2bの一部には集電端子用溶着樹脂3a・3bが巻
回され、この集電端子用溶着樹脂3a・3bは上記封止
部7aで内側樹脂層1cと熱溶着されている。上記両集
電端子2a・2b間には、上記封止部7aで内側樹脂層
1cと熱溶着されたガス抜き弁5(幅L1 :8mm、厚
みL2 :50μm)が設けられており、このガス抜き弁
5と内側樹脂層1cとの溶着強度は1.5Kgf/15
mmである。また、上記ガス抜き弁5は変性ポリエチレ
ン(融点:120℃)から成り、上記内側樹脂層1cの
融点よりも低くなる構成である。
【0025】尚、上記収納空間6内には、エチレンカー
ボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)と
が体積比で3:7の割合で混合された混合溶媒に、0.
95モル/リットルのLiN(CSO
0.05モル/リットルのLiPF6 とが溶解されたも
のにプレポリマーを混合した電解液が注入されている。
また、本発明電池の大きさは、幅L3 :35mm、高さ
4 :62mm、厚みL 5 :3.6mmとなっている。
ここで、上記構造の電池を、以下のようにして作製し
た。
【0026】先ず、正極活物質としてのLiCoO
2 と、導電剤としてのアセチレンブラック及びグラファ
イトと、結着剤としてのポリビニリデンフルオロライド
(PVdF)とを質量比で、90:2:3:5の割合で
N−メチルピロリドンから成る有機溶剤に溶解させて混
合し、正極活物質スラリーを作製した。次に、上記正極
活物質スラリーを、ドクターブレード法等を用いて、ア
ルミニウムから成る帯状の正極芯体の両面に塗着、乾燥
し、更にロールプレス機にて圧延することにより、正極
を作製した。これと並行して、負極活物質としての天然
黒鉛と、結着剤としてのポリビニリデンフルオロライド
(PVdF)とを重量比で、90:10の割合でN−メ
チルピロリドンから成る有機溶剤に溶解させて混合し、
負極活物質スラリーを作製した。次に、上記負極活物質
スラリーをドクターブレード等を用いて、銅から成る帯
状の負極芯体の両面に塗着、乾燥し、更にロールプレス
機にて圧延することにより、負極を作製した。次に、上
記正負極に、それぞれ正極集電タブ2bと負極集電タブ
2aとを取り付けた後、正負極をセパレータを介して偏
平渦巻状に巻回することにより発電要素4を作製した。
次いで、3層構造を成すシート状のアルミラミネート材
を用意した後、このアルミラミネート材における端部近
傍同士を重ね合わせ、更に、重ね合わせ部における内側
樹脂層1c同士を熱板加熱装置を用いて熱溶着して(封
止幅:10mm)、筒状のアルミラミネート材を作製し
た。この後、筒状のアルミラミネート材の収納空間6内
に発電要素4を挿入した。この際、筒状のアルミラミネ
ート材の一方の開口部から両集電タブ2a・2bが突出
するように発電要素4を配置すると共に、両集電タブ2
a・2b間に変性ポリエチレンから成るガス抜き弁5を
配置した。次に、この状態で、開口部におけるアルミラ
ミネート材の内側樹脂層1c同士を熱溶着(溶着温度:
230℃、溶着時間:3秒)して封止し、封止部7a
(封止幅L6 :10mm)を形成した。この際、溶着は
熱板加熱装置を用いて行った。この後、エチレンカーボ
ネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とが
体積比で3:7の割合で混合された混合溶媒に、0.9
5モル/リットルのLiN(CSOと0.
05モル/リットルのLiPF6 とが溶解されたものに
プレポリマーを混合した電解液を注液した後、上記封止
部7aとは反対側のアルミラミネート材の内側樹脂層1
c同士を熱板加熱装置を用いて溶着し、封止部7bを形
成することにより、薄型電池を作製した。 〔第2の形態〕ガス抜き弁5として、重量比が50:5
0のポリエチレンとポリプロピレンとのブレンド樹脂を
用いる他は、上記第1の形態と同様にして薄型電池を作
製した。尚、ガス抜き弁5と内側樹脂層1cとの溶着強
度は0.5Kgf/15mmである。尚、アルミラミネ
ート外装体の内側樹脂層及びガス抜き弁の材質として
は、上記のものに限定するものではなく、下記表1に示
すような融点を有する樹脂を適宜組み合わせれば良い。
例えば、内側樹脂層としてポリオレフィン、ガス抜き弁
として変性ポリオレフィン、内側樹脂層としてポリオレ
フィン、ガス抜き弁として変性ポリプロピレンとポリエ
チレンとのブレンド樹脂、又は内側樹脂層としてポリプ
ロピレン、ガス抜き弁としてポリプロピレンとエチレン
ビニルアセテートとのブレンド樹脂等、内側樹脂層より
ガス抜き弁の方が低融点であれば良い。
【0027】
【表1】
【0028】また、正極材料としては上記LiCoO2
の他、例えば、LiNiO2 、LiMn2 4 或いはこ
れらの複合体、又はポリアニリン、ポリピロール等の導
電性高分子等が好適に用いられ、また負極材料としては
上記天然黒鉛の他、カーボンブラック、コークス、ガラ
ス状炭素、炭素繊維或いはこれらの焼成体等が好適に用
いられる。
【0029】更に、電解液の溶媒としては上記のものに
限らず、例えばエチレンカーボネートとジメチルカーボ
ネート、メチルエチルカーボネート、テトラヒドロフラ
ン、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジオキソラ
ン、2−メトキシテトラヒドロフラン、ジエチルエーテ
ル等の低粘度低沸点溶媒とを適度な比率で混合した溶媒
を用いることができる。また、電解液の溶質としては、
上記LiPF6 の他、LiAsF6 、LiClO4 、L
iBF4 、LiCF3 SO3 等を用いることができる。
【0030】
【実施例】〔実施例1〕実施例1としては上記第1の形
態に示す電池を用いた。
【0031】このようにして作製した電池を、以下、本
発明電池A1と称する。 〔実施例2〕実施例2としては上記第2の形態に示す電
池を用いた。
【0032】このようにして作製した電池を、以下、本
発明電池A2と称する。 〔比較例1〕従来の技術の図4及び図5に示すように、
内側樹脂層間にガス抜き弁を設けない他は、上記実施例
1と同様にして電池を作製した。
【0033】このようにして作製した電池を、以下、比
較電池X1と称する。 〔比較例2〕従来の技術の図6及び図7に示すように、
本発明のガス抜き弁とは異なり、アルミラミネート外装
体の一部に×状の切り込み(1辺の長さ:10mm)を
設けたガス抜き弁を形成する他は、上記実施例1と同様
にして電池を作製した。
【0034】このようにして作製した電池を、以下、比
較電池X2と称する。 〔実験1〕上記本発明電池A1、A2及び比較電池X
1、X2を用い、下記の条件で、過昇温試験(試料数:
各200個)と、保存試験(試料数:各200個)と、
落下試験(試料数:各10個)とを行い、且つ、各電池
の1セル当たりの生産コストを算出したので、それらの
結果を表2に示す。 ・過昇温試験の条件 各電池を、室温から1分当たり5℃だけ温度を上昇させ
ていき、最終的には百数十℃まで昇温させるという条件
であり、過昇温となったときの発電要素の飛び出しの有
無を調べた。 ・保存試験の条件 各電池を、温度80℃、湿度90%という雰囲気の恒温
槽内で10日間保存するという条件であり、保存後の電
池の重量減少量を調べた。 ・落下試験の条件 各電池を、1mの高さからコンクリート上に落下すると
いう条件であり、落下後に封止部或いはガス抜き弁の開
放による漏液の有無を調べた。
【0035】
【表2】
【0036】表2から明らかなように、比較電池X1で
は、保存試験において電池の重量減少量は少なく(−2
mg)、落下試験においても封止部が開放することによ
る漏液はみられないが、過昇温試験においては温度15
0℃に達した時点で、急速な発熱とガス発生による電池
内部圧力の上昇とが生じて、発電要素が電池外に飛び出
し、周辺機器を損傷させる可能性が生じた。
【0037】また、比較電池X2では、過昇温試験にお
いて120℃でガス抜き弁が開放されたので、発電要素
が電池外に飛び出すことはなかったが、保存試験におい
て電池の重量減少量が極めて多く(−100〜500m
g)、しかも落下試験においてガス抜き弁の開放による
漏液がみられ、更に精度の高い切り込みが必要となるの
で、ガス抜き弁の生産コストが1.0円/1セルと高く
なっている。
【0038】これに対して、本発明電池A1、A2で
は、保存試験において電池の重量減少量は少なく(−2
mg)、落下試験においても封止部が開放することによ
る漏液はみられず、過昇温試験において120℃でガス
抜き弁が開放されたので、発電要素が電池外に飛び出す
ことはなく、しかも封止部にガス抜き弁を溶着するだけ
で良いので、ガス抜き弁の生産コストが0.6又は0.
7円/1セルと安くなっていることが認められる。 〔実験2〕上記本発明電池A1とガス抜き弁の厚みのみ
が異なる電池を作製し、これら電池を用いて、過昇温試
験(試料数:各200個)と、保存試験(試料数:各2
00個)とを行い、過昇温となったときの発電要素の飛
び出しの有無と、保存時の漏液発生率とを調べたので、
その結果を表3に示す。尚、過昇温試験の条件、及び保
存試験の条件は、上記実験1と同様の条件である。
【0039】
【表3】
【0040】表3から明らかなように、ガス抜き弁の厚
みが8μmの電池では、ガス抜き弁の開放面積が小さい
ので、過昇温時にガス抜き弁が開放しても電池内圧を十
分に下げることができず、発電要素が飛び出すことがあ
り、またガス抜き弁の厚みが600μmの電池では、ガ
ス抜き弁と内側樹脂層との密着性が不十分となって、保
存時に漏液が発生することがある。これに対して、ガス
抜き弁の厚みが10〜500μmの電池では、ガス抜き
弁の開放面積は十分に確保されるので、過昇温時にガス
抜き弁が開放する際、電池内圧が十分に下がり、発電要
素が飛び出すのを防止でき、且つガス抜き弁と内側樹脂
層との密着性が十分であるので、保存時に漏液が発生す
るのも防止することができる。
【0041】したがって、過昇温時の発電要素の飛び出
しと、保存時の漏液発生とを確実に防止するには、ガス
抜き弁の厚みは10〜500μmであることが望まし
い。 〔実験3〕上記本発明電池A1とガス抜き弁の幅のみが
異なる電池を作製し、これら電池を用いて、過昇温試験
(試料数:各200個)と、保存試験(試料数:各20
0個)とを行い、過昇温となったときの発電要素の飛び
出しの有無と、保存時の漏液発生率とを調べたので、そ
の結果を表4に示す。尚、過昇温試験の条件、及び保存
試験の条件は、上記実験1と同様の条件である。
【0042】
【表4】
【0043】表4から明らかなように、ガス抜き弁の幅
が2mmの電池では、ガス抜き弁の開放面積が小さいの
で、過昇温時にガス抜き弁が開放しても電池内圧を十分
に下げることができず、発電要素が飛び出すことがあ
り、またガス抜き弁の幅60mmの電池では、ガス抜き
弁と内側樹脂層との密着性が不十分となって、保存時に
漏液が発生することがある。これに対して、ガス抜き弁
の幅が3〜50mmの電池では、ガス抜き弁の開放面積
は十分に確保されるので、過昇温時にガス抜き弁が開放
する際、電池内圧が十分に下がり、発電要素が飛び出す
のを防止でき、且つガス抜き弁と内側樹脂層との密着性
が十分であるので、保存時に漏液が発生するのも防止す
ることができる。
【0044】したがって、過昇温時の発電要素の飛び出
しと、保存時の漏液発生とを確実に防止するには、ガス
抜き弁の幅は3〜50mmであることが望ましい。 〔実験4〕上記本発明電池A1とガス抜き弁の融点のみ
が異なる電池(ガス抜き弁の変性ポリエチレンの種類を
変更して融点を変えた電池)を作製し、これら電池を用
いて、過昇温試験(試料数:各200個)と、保存試験
(試料数:各200個)とを行い、過昇温となったとき
の発電要素の飛び出しの有無と、保存時の漏液発生率と
を調べたので、その結果を表5に示す。尚、過昇温試験
の条件、及び保存試験の条件は、上記実験1と同様の条
件である。
【0045】
【表5】
【0046】表5から明らかなように、ガス抜き弁の融
点と内側樹脂層の融点との差(以下、融点差と称する)
が0℃の電池では、ガス抜き弁と同時にアルミラミネー
ト外装体の内側樹脂層同士の溶着部が開放することによ
り、発電要素が飛び出すおそれがあり、また、融点差が
70℃になると、ガス抜き弁の融点が低くなり過ぎて高
温での保存時に漏液が発生することがある。これに対し
て、融点差が1〜60℃の電池では、ガス抜き弁より先
にアルミラミネート外装体の内側樹脂層同士の溶着部が
開放することがないので、発電要素が飛び出すのを防止
でき、且つガス抜き弁の融点が低くなり過ぎることもな
いので、保存時に漏液が発生するのも防止することがで
きる。
【0047】したがって、過昇温時の発電要素の飛び出
しと、保存時の漏液発生とを確実に防止するには、融点
差が1〜60℃であることが望ましい。 〔実験5〕上記本発明電池A2とガス抜き弁の組成(ポ
リプロピレンとポリエチレンとの割合が異なる)のみが
異なる電池を作製し、これら電池を用いて、過昇温試験
(試料数:各200個)と、保存試験(試料数:各20
0個)とを行い、過昇温となったときの発電要素の飛び
出しの有無と、保存時の漏液発生率とを調べたので、そ
の結果を表6に示す。尚、過昇温試験の条件、及び保存
試験の条件は、上記実験1と同様の条件である。
【0048】
【表6】
【0049】表6から明らかなように、ポリプロピレン
の割合が95%になると、融点差が小さくなって、ガス
抜き弁と同時にアルミラミネート外装体の内側樹脂層同
士の溶着部が開放することにより、発電要素が飛び出す
おそれがあり、また、ポリプロピレンの割合が8%にな
ると、ガス抜き弁の融点が低くなり過ぎて高温での保存
時に漏液が発生することがある。これに対して、ポリプ
ロピレンの割合が10〜90%であれば、ガス抜き弁よ
り先にアルミラミネート外装体の内側樹脂層同士の溶着
部が開放することがないので、発電要素が飛び出すのを
防止でき、且つガス抜き弁の融点が低くなり過ぎること
もないので、保存時に漏液が発生するのも防止すること
ができる。
【0050】したがって、過昇温時の発電要素の飛び出
しと、保存時の漏液発生とを確実に防止するには、ポリ
プロピレンの割合が10〜90%であることが望まし
い。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池の製造コストの上昇を抑えつつ、電池の保存時(特
に、高温保存時)における封止力の低下を抑制すると共
に、電池落下時の漏液を防ぎ、且つ、発電要素が電池外
に飛び出すのを防止して外部機器の損傷を防ぐことがで
きるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の形態に係る薄型電池の平面図。
【図2】第1の形態に係る薄型電池の正面図。
【図3】第1の形態に係る薄型電池に用いるアルミラミ
ネート外装体の断面図。
【図4】従来の技術に係る薄型電池の平面図。
【図5】従来の技術に係る薄型電池の正面図。
【図6】他の従来の技術に係る薄型電池の平面図。
【図7】他の従来の技術に係る薄型電池の正面図。
【符号の説明】
1:アルミラミネート外装体 1a:アルミニウム層 1b:外側樹脂層 1c:内側樹脂層 4:発電要素 5:ガス抜き弁 6:収納空間 7a:封止部 7b:封止部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 中根 育朗 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5H011 AA01 AA13 BB04 CC02 CC06 CC10 DD13 KK01 KK04 5H012 AA03 BB01 CC01 DD01 EE01 FF03 FF08 GG01 JJ02 JJ10 5H029 AJ11 AJ12 AJ14 AJ15 AK03 AK16 AL06 AL07 AL08 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 BJ14 BJ27 CJ02 CJ03 CJ05 CJ06 DJ02 DJ03 EJ12 HJ01 HJ04 HJ14

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極と負極とが、セパレータを介して巻
    回された偏平渦巻き状の発電要素を有すると共に、アル
    ミニウム層の一方面に内側樹脂層が、他方の面に外側樹
    脂層が形成されたアルミラミネート材を熱溶着すること
    により形成されるアルミラミネート外装体内に上記発電
    要素が収納された薄型電池において、 上記発電要素の幅よりも小さな幅で且つ上記内側樹脂層
    よりも低融点の樹脂から成るガス抜き弁が、上記内側樹
    脂層同士の間に挟まれた状態で、アルミラミネート材が
    熱溶着されることを特徴とする薄型電池。
  2. 【請求項2】 上記ガス抜き弁と上記内側樹脂層との融
    点の差が1〜60℃である、請求項1記載の薄型電池。
  3. 【請求項3】 上記ガス抜き弁の融点が80℃を超え
    る、請求項1又は2記載の薄型電池。
  4. 【請求項4】 上記内側樹脂層がポリプロピレンから成
    り、上記ガス抜き弁が変性ポリエチレンから成る、請求
    項1、2又は3記載の薄型電池。
  5. 【請求項5】 上記内側樹脂層がポリプロピレンから成
    り、上記ガス抜き弁がポリプロピレンとポリエチレン又
    はエチレンビニルアセテートとのブレンド樹脂から成
    る、請求項1、2又は3記載の薄型電池。
  6. 【請求項6】 上記ガス抜き弁がポリプロピレンとポリ
    エチレンとのブレンド樹脂から成る場合に、ポリプロピ
    レンとポリエチレンとの重量比が10:90〜90:1
    0である、請求項5記載の薄型電池。
  7. 【請求項7】 上記内側樹脂層がポリオレフィンから成
    り、上記ガス抜き弁が変性ポリオレフィンから成る、請
    求項1、2又は3記載の薄型電池。
  8. 【請求項8】 上記内側樹脂層がポリオレフィンから成
    り、上記ガス抜き弁がポリプロピレンとポリエチレンと
    のブレンド樹脂から成る、請求項1、2又は3記載の薄
    型電池。
  9. 【請求項9】 上記ガス抜き弁の厚みが、10〜500
    μmである、請求項1、2、3、4、5、6、7又は8
    記載の薄型電池。
  10. 【請求項10】 上記ガス抜き弁の幅が、3〜50mm
    である、請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9
    記載の薄型電池。
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