JP3132405B2 - 非水電解質電池用封入袋 - Google Patents
非水電解質電池用封入袋Info
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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
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の電源等
に使用される非水電解質電池の封入袋に関するものであ
る。より詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入
され、正極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造
を有し、かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構
造を有することを特徴とする。
に使用される非水電解質電池の封入袋に関するものであ
る。より詳細には、正極、負極、電解液が封入袋に封入
され、正極と負極のリード線を夫々外部に取り出す構造
を有し、かつ、電解液の密封についての信頼性が高い構
造を有することを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化と共に電源としての電
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Ｌｉイオン電池などの２次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭６１−２４０５６４号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平３−６
２４４７号や特開昭５７−１１５８２０号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
池の小型化、軽量化への要求が強まっている。一方、電
池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も
求められており、Ｌｉイオン電池などの２次電池への期
待が高まっている。こうした要求に対して、例えば、特
開昭６１−２４０５６４号に見られるごとく、耐酸性を
有する熱可塑性樹脂からなる袋に極板群を挿入し、この
極板群を多数個、フィルム状、シート状またはチューブ
状合成樹脂からなる袋状外装体で包み込んで密閉型鉛蓄
電池とする試みが提案されている。また、特開平３−６
２４４７号や特開昭５７−１１５８２０号に見られるよ
うに封入袋のシートに、プラスチックフィルムの間に金
属層を挟んだ構造として密封性を向上する試みもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】金属層を設けることで
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。本発明は水分が侵入し、フッ酸が生成したとして
も、金属層を腐食すること、或いは金属層とプラスチッ
クフィルム層間で剥離を発生させることのない非水電解
質電池用封入袋を提供することを目的する。
密封性は大幅に向上するが、シール部分からの水分の侵
入を完全に防ぐことは出来ない。水分が侵入すると、電
解液と反応しフッ酸を生成するが、このフッ酸がプラス
チックフィルム層を透過して金属層を腐食するか或いは
金属層とプラスチック層間で剥離を発生させることがあ
る。本発明は水分が侵入し、フッ酸が生成したとして
も、金属層を腐食すること、或いは金属層とプラスチッ
クフィルム層間で剥離を発生させることのない非水電解
質電池用封入袋を提供することを目的する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上述の目的
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチック層のうち
少なくとも一つの層に酸の透過防止手段を設ければ、フ
ッ酸の生成によっても、金属層を腐食することがなく、
また、金属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生
させることがないことを見いだした。
を達成すべく鋭意検討した結果、プラスチック層のうち
少なくとも一つの層に酸の透過防止手段を設ければ、フ
ッ酸の生成によっても、金属層を腐食することがなく、
また、金属層とプラスチックフィルム層間で剥離を発生
させることがないことを見いだした。
【０００５】本発明の要旨は、次の通りである。非水電
解質電池を構成する正極、負極、水分と接触することで
フッ酸を発生する電解液、等を封入し、正極と負極のリ
ードを夫々外部に取り出し、これらのリード線をも封入
するための袋であって、金属層と１層もしくは多層から
なるプラスチック層の貼り合わせシートで構成され、プ
ラスチック層のうち少なくとも一つの層に酸の透過防止
手段を設けていることを特徴とする非水電解質電池用封
入袋であって、酸の透過防止手段として炭酸カルシウ
ム、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、ステア
リン酸カルシウムの群より選ばれる１種または数種の混
合物を含有せしめたことがあげられる。また、水分と接
触することでフッ酸を発生する電解液がＬｉＰＦ6 を含
むことを特徴とする。
解質電池を構成する正極、負極、水分と接触することで
フッ酸を発生する電解液、等を封入し、正極と負極のリ
ードを夫々外部に取り出し、これらのリード線をも封入
するための袋であって、金属層と１層もしくは多層から
なるプラスチック層の貼り合わせシートで構成され、プ
ラスチック層のうち少なくとも一つの層に酸の透過防止
手段を設けていることを特徴とする非水電解質電池用封
入袋であって、酸の透過防止手段として炭酸カルシウ
ム、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、ステア
リン酸カルシウムの群より選ばれる１種または数種の混
合物を含有せしめたことがあげられる。また、水分と接
触することでフッ酸を発生する電解液がＬｉＰＦ6 を含
むことを特徴とする。
【０００６】問題点と解決手段をさらに詳しく述べる。
封入袋の構成の一例として、アルミ箔の外面にＰＥＴフ
ィルムを貼り合わせ、内面にポリエチレンなどの熱可塑
性樹脂を貼り合わせたものを挙げることができる。外面
のＰＥＴはアルミを外傷から保護するために設けられて
おり、内面のポリエチレンはヒートシールを行うために
設けている。このような従来考案されていた材料を用い
た場合、ヒートシールをしていても長時間保存している
うちに徐々に水分が侵入し、その水が袋内に封入してい
る電解液と反応してフッ酸を生成する。このフッ酸はポ
リエチレン等を透過し、アルミとポリエチレンの接着界
面を剥離させてしまうという問題があり、このような袋
タイプの電池容器が実用化されない要因の一つとなって
いた。
封入袋の構成の一例として、アルミ箔の外面にＰＥＴフ
ィルムを貼り合わせ、内面にポリエチレンなどの熱可塑
性樹脂を貼り合わせたものを挙げることができる。外面
のＰＥＴはアルミを外傷から保護するために設けられて
おり、内面のポリエチレンはヒートシールを行うために
設けている。このような従来考案されていた材料を用い
た場合、ヒートシールをしていても長時間保存している
うちに徐々に水分が侵入し、その水が袋内に封入してい
る電解液と反応してフッ酸を生成する。このフッ酸はポ
リエチレン等を透過し、アルミとポリエチレンの接着界
面を剥離させてしまうという問題があり、このような袋
タイプの電池容器が実用化されない要因の一つとなって
いた。
【０００７】この問題を解決するためには、水分をまっ
たく侵入させない材料を開発するか、或いは水分が侵入
してフッ酸が発生したとしても、そのフッ酸を透過させ
ない樹脂層を設けることが出来れば良い。今回フッ酸を
透過させない樹脂層を設ける検討を行った結果、上述の
ような方法により目的を達することが可能であることが
判った。即ち、カルボン酸金属塩、或いは金属酸化物を
樹脂中に添加することによって発生した酸を途中でトラ
ップさせるという方法である。カルボン酸金属塩、金属
酸化物として上述の炭酸カルシウム、酸化マグネシウ
ム、ハイドロタルサイト類、ステアリン酸カルシウム等
が好ましいが、その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効
果的である。これらを含有せしめる樹脂としては、電解
液に侵されにくくポリエチレン、ポリプロピレン、或い
はそれらの酸変成物、アイオノマー等であることが好ま
しいが、電解液に侵される材料であってもその内面に電
解液に侵されにくい樹脂層を設けるのであれば良い。
たく侵入させない材料を開発するか、或いは水分が侵入
してフッ酸が発生したとしても、そのフッ酸を透過させ
ない樹脂層を設けることが出来れば良い。今回フッ酸を
透過させない樹脂層を設ける検討を行った結果、上述の
ような方法により目的を達することが可能であることが
判った。即ち、カルボン酸金属塩、或いは金属酸化物を
樹脂中に添加することによって発生した酸を途中でトラ
ップさせるという方法である。カルボン酸金属塩、金属
酸化物として上述の炭酸カルシウム、酸化マグネシウ
ム、ハイドロタルサイト類、ステアリン酸カルシウム等
が好ましいが、その他ポリ塩化ビニル用の安定剤等も効
果的である。これらを含有せしめる樹脂としては、電解
液に侵されにくくポリエチレン、ポリプロピレン、或い
はそれらの酸変成物、アイオノマー等であることが好ま
しいが、電解液に侵される材料であってもその内面に電
解液に侵されにくい樹脂層を設けるのであれば良い。
【０００８】
【実施例】以下に実施例、比較例を挙げて本発明を説明
する。なお、これらの実施例は本発明を限定するもので
はない。 （実施例１） ９μｍアルミ箔の外面に５μｍウレタン
系接着剤を介して１２μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わ
せたシートの内面に、無水マレイン酸変成低密度ポリエ
チレン１００重量部に対して炭酸カルシウム３０重量部
を配合した樹脂組成物を５０μｍ積層したシートを作
製。このシートは電解質（１ｍｏｌ／リットルのＬｉＰ
Ｆ6を含むエチレンカーボネートとジエチルカーボネー
トの１：１混合溶液）及び図２の如くにリード線をとり
つけた電極を封入してヒートシールした後、６０℃、９
５％ＲＨ恒温恒湿槽中に放置し、外観の変化を調べた。
その結果、３０日間経過時点で外観上の変化は認められ
なかった。
する。なお、これらの実施例は本発明を限定するもので
はない。 （実施例１） ９μｍアルミ箔の外面に５μｍウレタン
系接着剤を介して１２μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わ
せたシートの内面に、無水マレイン酸変成低密度ポリエ
チレン１００重量部に対して炭酸カルシウム３０重量部
を配合した樹脂組成物を５０μｍ積層したシートを作
製。このシートは電解質（１ｍｏｌ／リットルのＬｉＰ
Ｆ6を含むエチレンカーボネートとジエチルカーボネー
トの１：１混合溶液）及び図２の如くにリード線をとり
つけた電極を封入してヒートシールした後、６０℃、９
５％ＲＨ恒温恒湿槽中に放置し、外観の変化を調べた。
その結果、３０日間経過時点で外観上の変化は認められ
なかった。
【０００９】（実施例２） 実施例１で炭酸カルシウム
を、酸化マグネシウム、に変更したもので結果は実施例
１と同様であった。
を、酸化マグネシウム、に変更したもので結果は実施例
１と同様であった。
【００１０】（実施例３） 実施例１で炭酸カルシウム
を、ハイドロタルサイト、に変更したもので結果は実施
例１と同様であった。
を、ハイドロタルサイト、に変更したもので結果は実施
例１と同様であった。
【００１１】（実施例４） 実施例１で炭酸カルシウム
を、ステアリン酸カルシウムに変更したもので結果は実
施例１と同様であった。
を、ステアリン酸カルシウムに変更したもので結果は実
施例１と同様であった。
【００１２】（比較例１） 実施例１で炭酸カルシウム
を抜いた材料を用いたが、恒温恒湿槽に放置後３日目で
アルミ層と樹脂層の間で剥離が発生し、さらにアルミ層
の腐食が認められた。
を抜いた材料を用いたが、恒温恒湿槽に放置後３日目で
アルミ層と樹脂層の間で剥離が発生し、さらにアルミ層
の腐食が認められた。
【００１３】
【発明の効果】実施例等にて説明した通り、本発明によ
れば水分と接触することでフッ酸を発生する電解液を用
いた場合に長期間使用しても袋に使用する金属層の腐
食、或いは金属層の剥がれ等が発生しない、非水電解質
電池用封入袋を提供することが可能となる。
れば水分と接触することでフッ酸を発生する電解液を用
いた場合に長期間使用しても袋に使用する金属層の腐
食、或いは金属層の剥がれ等が発生しない、非水電解質
電池用封入袋を提供することが可能となる。
【図１】本発明の封入袋とリード線を用いた非水電解質
電池を示す。
電池を示す。
【図２】封入袋の内部を模式的に示す。
【図３】封入袋の断面を示す。
【図４】封入袋のヒートシール部の拡大図を示す。
１，１′：リード線の導体 ２，２′：リード線の絶縁 ３：封入袋 ４：封入袋のシール部（一例） ５，５′：電極 ６：隔膜 ７：正極集電体 ７′：負極集電体 ８：正極の活物質 ８′：負極の活物質 ９：アルミ箔 １０：絶縁外層（電極リード用絶縁） １１：熱可塑性プラスチック層 １２：ＰＥＴ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 啓一 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平３−15150（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−288996（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−116071（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/02
Claims (2)
- 【請求項１】 非水電解質電池を構成する正極、負極、
水分と接触することでフッ酸を発生する電解液、等を封
入し、正極と負極のリードを夫々外部に取り出し、これ
らのリード線をも封入するための袋であって、金属層と
１層もしくは多層からなるプラスチック層の貼り合わせ
シートで構成され、プラスチック層のうち少なくとも一
つの層にフッ酸の透過防止手段として炭酸カルシウム、
酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト類、ステアリン
酸カルシウムの群より選ばれる１種または数種の混合物
を含有せしめたことを特徴とする非水電解質電池用封入
袋。 - 【請求項２】 水分と接触することでフッ酸を発生する
電解液がＬｉＰＦ6を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の非水電解質電池用封入袋。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09014886A JP3132405B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 非水電解質電池用封入袋 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09014886A JP3132405B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 非水電解質電池用封入袋 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10208709A JPH10208709A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3132405B2 true JP3132405B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=11873505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09014886A Expired - Fee Related JP3132405B2 (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 非水電解質電池用封入袋 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132405B2 (ja) |
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