JP2003132936A

JP2003132936A - ２次電池およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003132936A
Application number: JP2001326375A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hiroi; 治廣井; Yasuhiro Yoshida; 育弘吉田; Tetsuyuki Kurata; 哲之藏田; Takashi Nishimura; 隆西村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】衝撃等により大きな加速度が電池に加わった
時、外装容器と電池体の間に生じる位置ずれを簡便な方
法で抑制し、衝撃や変形圧力に対する２次電池の耐性を
向上させる。【解決手段】対向配置された正極板と負極板を有しか
つ充電可能な電池体と、電池体から伸出しかつ正極板と
連絡する薄板状正極端子と、電池体から伸出しかつ負極
板と連絡するとともに薄板状正極端子と所定間隔をおい
て対向するように配置された薄板状負極端子と、薄板状
正極端子と薄板状負極端子の根元部分および電池体を密
接して囲繞する外装容器とを備えてなり、電池体１の表
面または外装容器５の内面の少なくとも一方の面に粗面
１１が形成されていることを特徴とする２次電源。粗面
の代わりに、柔軟性粘着膜１２を形成しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２次電池に関し、特
に、衝撃に対する信頼性の高い２次電池およびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非水電解質２次電池であるリチウムイオ
ン２次電池は、エネルギー密度が高く、高電圧を発生可
能なため、携帯電子機器の電源として広く使用されてい
る。携帯電子機器の小型軽量化にともない、リチウムイ
オン２次電池にも小型軽量化が強く要求されるようにな
った。

【０００３】リチウムイオン２次電池は、電池体を保護
するために、通常、外装容器で覆われている。外装容器
には、従来、ステンレスやアルミニウム等の金属ででき
た缶構造のものが使用されてきたが、近年、アルミニウ
ム等の金属箔とヒートシール可能なフィルムなどからな
るラミネーションフィルムを袋状に形成した軽量化外装
容器が用いられるようになった。ラミネーションフィル
ム自体には保護フィルム等による補強が行われているも
のの、このような軽量化外装容器は機械的な強度が低い
ため、電池体を保護する機能は充分ではない。

【０００４】たとえば、大きな衝撃等がリチウムイオン
２次電池に加えられると電池体と外装容器の間に位置ず
れが起こり、電池体から外部へ電流を取り出す電極端子
（集電端子）あるいはその周辺部分が損傷し、電極端子
周辺に亀裂や破断が生じることが有った。

【０００５】電池体を衝撃や変形圧力から防御し、電池
の信頼性を確保する方法には様々なものが提案されてい
る。たとえば米国特許５，４６０，９０４号に見られる
ように、電解質をゲル化する方法、日本国再公表特許Ｗ
Ｏ９９／４８１６３号やＷＯ９９／４８１６３号にある
ように電池体の各構成要素を接着する方法などである。
また、特開２００１−１１８５６６号公報に開示されて
いるように、電池体から取り出されるタブ部分（電極端
子）に補強部材を取り付けて強度を向上させる方法も提
案されている。

【０００６】さらに特開２００１−９３５７６号公報に
は電池体と外装容器を接着する方法が開示されている。
この方法を軽量化外装容器に適用しようとすると、１）
ラミネーションフィルムの内面にはヒートシールのため
のフィルム層があり、通常の接着剤では強固な固定が困
難である、２）電解質液によって内部が濡れた状態で接
着信頼性を長期間確保することは困難である、などの問
題点が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる課題を
解決するためになされたもので、外装容器と電池体の間
に生じる位置ずれを簡便な方法で抑制し、衝撃や変形圧
力に対する２次電池の耐性を向上させることを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる２次電池
は、対向配置された正極板と負極板を有しかつ充電可能
な電池体と、電池体から伸出しかつ正極板と連絡する薄
板状正極端子と、電池体から伸出しかつ負極板と連絡す
るとともに薄板状正極端子と所定間隔をおいて対向する
ように配置された薄板状負極端子と、薄板状正極端子と
薄板状負極端子の根元部分および電池体を密接して囲繞
する外装容器とを備えており、電池体の表面または外装
容器の内面の少なくとも一方の面に粗面が形成されてい
るものである。

【０００９】また、粗面は、電池体の表面または外装容
器の内面の少なくとも一方の面に微小部材を付着させて
形成されたものである。

【００１０】また、微小部材は、熱可塑性樹脂からなる
ものである。

【００１１】また、粗面は、電池体の表面または外装容
器の内面の少なくとも一方の面を機械的に削除すること
によって形成されたものである。

【００１２】また、対向配置された正極板と負極板を有
しかつ充電可能な電池体と、電池体から伸出しかつ正極
板と連絡する薄板状正極端子と、電池体から伸出しかつ
負極板と連絡するとともに薄板状正極端子と所定間隔を
おいて対向するように配置された薄板状負極端子と、薄
板状正極端子と薄板状負極端子の根元部分および電池体
を囲繞する外装容器とを備えており、電池体と外装容器
の間に両者に当接する柔軟性粘着膜を備えているもので
ある。

【００１３】また、外装容器の内部が減圧状態に保たれ
ているものである。

【００１４】本発明にかかる２次電池の製造方法は、対
向配置された正極板と負極板を有し、かつ所定間隔をお
いて対向配置された薄板状正極端子と薄板状負極端子を
備えてなる電池体を形成する工程と、電池体の表面また
は外装容器の内側の少なくとも一方に粗面を形成する工
程と、電池体を一端を残して封止された外装容器に収納
する工程と、外装容器の封止されていない一端から非水
電解質液を正極板と負極板の間隙に注入する工程と、外
装容器の内部を減圧にする工程と、外装容器の残りの一
端を封口する工程を、備えているものである。

【００１５】また、電池体を外装容器に収納したあと、
外装容器に圧力を加えながら温度を上げる工程を備えて
いるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明にかかる２次電池を、非水
電解質電池を例に挙げて以下に説明する。図１は非水電
解質電池の全体構成を表しており、図において、１は電
池体、２は正極端子、３は負極端子、４はシール部材で
ある。また図２(ａ)〜(ｃ)は電池体１を輪切りにした断
面を示している。図において、７は正極板、８は負極
板、９はセパレータである。

【００１７】先ず、電池体１の内部構造から説明する。
図２に示されるように電池体１は、セパレータ９を挟ん
で互いに近接して対向配置された正極板７と負極板８を
有し、各部材の間隙には電解質液（図示せず）が充填さ
れている。正極板７と負極板８を積層する構造には、図
２(ａ)に示される重ね合わせ構造、図２(ｂ)に示される
折り畳み構造、図２(ｃ)に示される巻き型構造、などが
考えられる。

【００１８】正極板７および負極板８は活物質を集電体
（電極母材）に塗着したものである。正極板７に対する
活物質には、コバルト、マンガン、ニッケル等の遷移金
属の酸化物、カルコゲン化合物、あるいはこれらの複合
化合物、また各種の添加元素を加えたものが限定される
ことなく使用できる。活物質は、粒径が０．３から２０
μｍのものが使用され、特に好ましくは１から１０μｍ
のものである。これらの活物質と、アセチレンブラック
やケッチェンブラックなどの炭素系導電助剤とポリフッ
化ビニリデンなどのバインダーを混合したものを集電体
に塗布し、２０％から４０％程度の多孔度を備えた正極
板７を形成する。

【００１９】負極板８に対する活物質には、炭素質材料
が好ましく用いられるが、ホウ素、すずの酸化物を含有
するものも用いられる。その形状は通常、粒状で、粒径
は０．３から２０μｍのもの、なかでも１から５μｍの
ものが好ましく用いられている。負極板８も正極板７と
同様、ポリフッ化ビニリデンやブチル系のバインダーと
ともに集電体に塗布し、２０％から４０％程度の多孔度
を持たせる。また金属リチウムを活物質に用いることも
可能である。金属リチウムの場合は粒状、箔状、いずれ
のものでも良い。

【００２０】活物質の粒径が小さすぎると、特に正極で
は、活物質表面の被覆面積が大きくなりすぎてアセチレ
ンブラック等の導電助剤との接触率が低下し、充放電時
のリチウムイオン等のドープ、脱ドープが効率よく行わ
れず、電池特性が低下する。一方、活物質の粒径が大き
すぎる場合には、活物質内のイオンの拡散距離が増大
し、濃度分極の増大によって電池特性が低下する。また
電極板（正極板７および負極板８）の薄肉化が難しくな
り充填密度が低下するのみならず、形成された電極板表
面の凹凸が大きくなりセパレータ９との良好な接合が得
られなくなる。

【００２１】集電体は電池体１の内部で電気化学的に安
定である必要が有り、正極板７にはアルミニウム、負極
板８には銅が好ましく用いられている。集電体の形状は
箔、網、エクスパンドメタル等、いずれも使用可能であ
るが、箔が用いられることが多い。

【００２２】正極端子２はアルミ箔等で形成された薄板
状金属部材（集電端子）を集電体（正極板７）に、また
負極端子３はニッケル箔、銅箔等で形成された薄板状金
属部材（集電端子）を集電体（負極板８）に、それぞれ
溶接等で取り付けたものである。溶接等で取り付ける代
わりに、集電体の端部を端子の形状に加工して用いても
よい。

【００２３】重ね合わせ構造の場合、正極端子２と負極
端子３は、集電体に連絡する複数の集電端子が一つに接
続されて電池体１の外部に取り出された構造であること
が多い。巻き型構造や折り畳み構造の場合には、電池体
１の断面の中心部分から取り出す場合と、断面の端の部
分から取り出す場合がある。このように正極端子２と負
極端子３には、各種の取り出し方があるが、電池体から
効率よく電流が取り出せるように、電池体１から同方向
に取り出され、互いに接触せず、対向配置されているこ
とが望ましい。

【００２４】電解質液は電解質溶媒に電解質塩を溶解し
たものである。電解質溶媒は、液状でもゲル状でも良
い。液状の電解質溶媒にはジメトキシエタン、ジエチル
エーテル等のエーテル系溶剤および、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート等のエステル系溶剤の単
独物または混合物が含まれ、他の添加物を含んでいても
良い。電解質溶媒に溶かす電解質塩として、LiPF6、LiC
lO4、LiBF4、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiCF3SO2
などが使用可能である。

【００２５】電解質液はポリマー成分に電解液を含有さ
せたゲルを用いることもできる。ゲル化する方法と材料
は、特に限定しないが、電解液含有量が８０重量％から
９８重量％のものが望ましい。電解液含有量が８０重量
％以下ではゲル自身のイオン導電性が非常に低くなり、
非水電解質２次電池を形成した場合に電解質層に十分な
イオン導電性を付与できない。また、電解液含有量が９
８重量％以上ではゲルの強度が非常に弱くなりゲルにす
る効果が低下する。

【００２６】ゲルにはシリカ、アルミナ等の無機微粒子
を混合しても良い。このことによってゲルは多孔化し、
イオン導電性が向上したり短絡を防止できることによ
り、電池の安全性を向上できる。

【００２７】ポリマー成分は、特に限定されるものでは
ないが、メタクリル酸、アクリル酸系のモノマーや、ア
ルキレンオキサイド、アクリロニトリル、エチレン、ス
チレン、ビニルアルコール、ビニルピロリドン等のモノ
マーを主鎖に含有する重合体、フッ化ビニリデンの単独
重合体、共重合体等の樹脂が使用可能である。

【００２８】セパレータ９は、絶縁性の多孔質膜、網、
不繊布等の中から十分な強度があり、化学的に安定なも
のを選択する。ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可
塑性（融着）樹脂からなる多孔質膜が接着性、安全性確
保の観点から好ましい。

【００２９】電池体１は、電解質液の蒸発と汚染を防止
するために、図３に示されるように、軽量型の外装容器
５に収められている。外装容器５には、フィルムを袋状
に加工したラミネート外装容器、ステンレス、アルミ等
の金属箔からなる缶型外装容器等が考えられる。シール
部材４は変性ポリエチレン等からなる樹脂片で、正極・
負極端子２、３と外装容器５との密着性を向上させるこ
とを目的に設けられている。また、外装容器５の内面が
導電性を有する場合、正極端子２と負極端子３の短絡を
防ぐ効果もある。

【００３０】ラミネート外装容器のフィルムには、熱融
着によってシールでき、電池体１からの電解質液漏出と
外部からの水分の侵入を防げるものが適している。熱融
着性樹脂フィルムを使用する場合、内面または外面に、
金属を蒸着、メッキ等でコートしたり、アルミ等の金属
箔をラミネートしたりして、バリア性を向上させたもの
が望ましい。ラミネート外装容器の形成方法は各種のも
のが適用可能である。角形に裁断したフィルムを二つ折
りにして３方を熱融着する方法、円筒型に形成したフィ
ルムの両開口部を熱融着する方法等がある。

【００３１】缶型外装容器は、十分な厚さを有する金属
箔のみから形成されることもあるが、一般には軽量化の
ため、数ミクロンから数十ミクロンの厚さのアルミ箔に
樹脂をラミネートされたものが用いられる。内面には熱
融着性を付与するためのポリエチレンやポリプロピレン
のフィルム、外面には強度向上のためのポリエチレンテ
レフタレートや延伸ナイロンフィルムを積層することが
望ましい。

【００３２】電解質液の含浸方法には、あらかじめ電池
体１に含浸させておく方法と、電池体１を外装容器５に
収納してから電池体１に含浸させる方法が考えられる。
予め電池体１に含浸してから外装容器５に収納する方法
では、多くの電池体１を一度に含浸する注液プロセスを
採用できるが、電池体１を外装容器５に挿入する際、電
池体２から漏れた電解質液が外装容器５の封口シール面
を濡らしてしまい、電池の密封性が損なわれる可能性が
ある。

【００３３】これに対し、電池体１を外装容器の所定位
置に配置してから電解質液を注射器等で封口から加える
方法では、外装容器５の封口シール面を濡らさずに済
む。この場合、電解質液を加えてから熱融着を完成させ
てもよいし、ある程度の熱融着を行って容器の形状をお
およそ固定した後、未熱融着部分から電解質液を注入
し、この部分を完全に熱融着させることも可能である。

【００３４】本発明にかかる2次電池では、外装容器５
の内面と電池体１の外面の少なくとも一方に粗面化処理
が行われている。粗面化処理は簡単な処理であるが、処
理が施された外装容器５と電池体１の間には、十分な摩
擦力が発生し、位置ずれを抑制する。その結果、電極端
子に強い応力が加わることが減り、電極端子等の損傷が
減少する。

【００３５】粗面化処理には、図４（ａ）に示されてい
るように、金型でプレスして表面に凹凸を形成する方法
や、サンドブラストで表面を荒らす方法が考えられる。
また、図４（ｂ）に示されているように、多数の微小部
材１１を表面に付着させる方法も考えられる。

【００３６】微小部材１１を付着させるには、電池体の
外面や外装容器の内面に溶融樹脂や樹脂溶液を噴出させ
る方法などが考えられる。微小部材１１の形状は球状や
糸状などどのような形状でもよいが、電池の厚みが増大
しないように注意する。厚み増大の観点から微小部材の
高さは０.２mm以下にすることが好ましく、また０.１mm
以下にすることがさらに好ましい。また摩擦力を確保す
る観点からは微小部材をできるだけ密度高く付着させる
ことが効果的で、隣り合う微小部材間の距離の平均が１
mm以下であることが好ましく、０.５mm以下であればさ
らに好ましい。ただし、あまりにも密度が高いと電池の
重量増加をまねく。

【００３７】微小部材１１を作る樹脂には、非導電性で
かつ電解質液に難溶解性であることが要求される。例え
ば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、プロペン、
ブテン、３−メチル−１−ブテン、シクロヘキセン等の
オレフィン誘導体；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ
化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化エチレン誘
導体；ブタジエン、イソプレン等のジエン誘導体；スチ
レン、クロロスチレン等のスチレン誘導体；酢酸ビニル
等のビニルエステル誘導体；メチルビニルエーテル、フ
ェニルビニルエーテル等のビニルエーテル誘導体；アク
リル酸やメタクリル酸のエステルやアミド等の誘導体；
マレイン酸やマレイミド誘導体などの各種誘導体を構成
要素として含む単独あるいは共重合体を、好ましく用い
ることができる。これらの樹脂は、電解質液に対して安
定性の高いものが多く、各種の溶剤と混合して使用して
も良いが、多くは加熱時等に可塑性を示すため溶剤なし
で使用することができる。

【００３８】また、スチレンブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオ
キシド、ポリカーボネート、アセタール樹脂、ポリアミ
ド等の樹脂を用いることもできる。これらの樹脂で微小
部材１１を形成する場合には溶液または前駆体溶液を用
いる。これらの樹脂は化学的安定性、機械的安定性、電
気絶縁性が優れているため好ましく用いることができ
る。

【００３９】また、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シ
リコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹
脂も使用可能である。これらの樹脂を用いる場合には溶
液または前駆体溶液を用いて、十分に熱硬化を行ってお
くことが好ましい。このことにより電解液に対する溶解
性、膨潤性を十分に低下させることができる。

【００４０】以上のように多岐に渡る樹脂が使用可能で
あるが、特に、熱可塑性樹脂には各種の利点がある。例
えば溶融状態にあるポリオレフィン系の樹脂は、通常の
接着剤では接着が困難なことが多い外装容器の内面にも
容易に付着する。このため、強固に付着した微小部材１
１が電池体と外装容器との間の摩擦力を高め、衝撃が加
わった場合にも両者に位置ずれが生じることを防止す
る。

【００４１】さらに熱可塑性樹脂の軟化点以上に電池体
を加熱することで、付着している微小部材１１をつぶす
ことができ、その結果、電池体の厚みの増加を抑制する
ことができる。この場合、外部から圧力を加えながら加
熱しても良い。また熱可塑性樹脂は溶剤を使用しないこ
とも可能で、そのため、乾燥工程や排気設備等が不要に
なる。

【００４２】熱可塑性樹脂の融点は、６０℃以上、２０
０℃以下であることが望ましい。融点が６０℃未満の場
合、電池作動時等の高温時に微小部材１１が流動し、電
解質液と膨潤することが考えられる。また融点が２００
℃を超えると、電池の厚みを抑えるさいの加熱によって
電池特性が劣化する可能性がある。

【００４３】なお、この温度範囲内で、かつ熱可塑性樹
脂の融点が外装容器の熱融着温度より低い場合には、外
装容器の通常の熱融着によっても微小部材１１が流動す
るため、特別な加熱を必要とせずに、確実に電池体と外
装容器を固定することが可能である。

【００４４】摩擦力を増大させる別の方法として、外装
容器の内面を形成する材料よりも摩擦係数の大きい材料
を電池体１と外装容器５の間に形成する方法が考えられ
る。例えばＳＢＲのラテックス（乳化液）を外装容器５
の内面、または電池体１の外面のどちらか一方、もしく
は両方に塗布することで、図４（ｃ）に示されているよ
うに、接着剤とは異なる非硬化の粘着膜１２を形成でき
る。この樹脂は塗布後、乾燥するだけで電池体１と外装
容器５の間に高摩擦力を生じるので、簡単な工程で耐衝
撃性を高めることができる。

【００４５】なお粗面化処理あるいは粘着膜形成処理を
施してから容器を熱融着する際、内部を減圧にして行う
ことが望ましい。こうすると熱融着後、外装容器が電池
体に密着して電池体積を小さくすることができるととも
に、電池体１と外装容器５との密着度が高まり、衝撃に
対する信頼性がより向上する。

【００４６】次に実施例に基づいて本発明の効果を詳し
く説明する。実施例１．電極板ポリフッ化ビニリデンを５重量％、LiCoO2を８７重量
％、黒鉛粉KS-6を８重量％に調整した正極活物質ペース
トを、集電体となる厚さ２０μｍのアルミ箔上にドクタ
ーブレード法で厚さ約１００μｍに塗布し、正極板７を
形成した。メソフェーズマイクロビーズカーボン（大阪
ガス（株）製）を９５重量％、ポリフッ化ビニリデンを
５重量％に調整した負極活物質ペーストを、集電体とな
る厚さ１２μｍの銅箔上にドクターブレード法で厚さ約
１００μｍに塗布し、負極板８を形成した。

【００４７】電極端子５mm×５５mm×０．２５mmのアルミ製板状部材とニッケ
ル製板状部材を作成し、それぞれの板状部材に幅６mmの
変成ポリエチレンフィルム（シール部材４）をアルミラ
ミネート外装容器のヒートシール部分があたる部分に上
下に２枚ずつ熱融着した。次に、各電極板（５０mm×２
００mm）の縁部にこの板状部材を超音波溶接によって取
り付け、正極・負極端子２、３とした。

【００４８】電池体正極板７と負極板８の間に、５２mm×２１０mmに切断し
たセパレータ９を挟み、これを幅が約４０mmとなり、正
極・負極端子２、３が芯部分に来るように巻回し、最後
はカプトンテープで巻止め固定した。このとき正極・負
極端子２、３は巻回された正極板７および負極板８から
２０mm伸びた状態となった。

【００４９】外装容器ポリプロピレンを熱融着樹脂として有するアルミラミネ
ートフィルム（１２４mm×５８mm）を２つ折りにして６
２mm×５８mmとし、短辺側を約５mm幅でヒートシールし
筒状とした。筒状の外装容器５に電池体１を挿入後、付
着している水分を除去するために、真空加熱により、十
分に真空乾燥を行った。筒状にした外装容器５のヒート
シールした部分が電池体の正極・負極端子の中間に来る
ようにし、この後、片方の電極端子の近辺をヒートシー
ルした。

【００５０】粗面化処理融点１０５℃のポリエチレン系樹脂を加熱ノズルより糸
状に吐出し、外装容器５の内面と電池体１の外面に、付
着させた。被付着面全体に均一に吐出物を付着させるた
め、被付着面は加熱ノズル下で走査した。付着した糸状
樹脂の高さは約０.１mmであり、付着量は１cm²あたり
０.００１ｇであった。

【００５１】電解質液エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合液
を電解質溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質塩
とする電解質液を作成した。この電解質液を注射器に入
れ、ヒートシールされていない部分より注射器を奥まで
進入させて、電解質液を電池体（正極板７と負極板８の
間）に注入した。その後、アルミラミネートフィルムを
封口して、試験電池を完成させた。

【００５２】耐衝撃性の評価試験電池を、両面テープを使用して２枚のアルミニウム
板（６５mm×６０mm×２mm）の間に固定し、落下試験用
電池とした。５個の落下試験用電池を、高さ１．５ｍか
らコンクリート床に落下させ、耐衝撃性を評価した。電
極端子部分を下にした落下と、上にした落下を交互に繰
り返し、２０回落下させた後で、試験電池を分解して電
池体１の破損状態を検証した。その結果、５個の試験電
池の電極端子部分には亀裂が認められず、全て良品と判
定された。

【００５３】実施例２．実施例１と同様な方法で完成し
た試験電池を１２０℃の熱板を用いて１kg/cm²の圧力を
かけてプレスした。プレス前後の厚みをマイクロメータ
ーで測定したところ、面内平均で約０.２mmプレスによ
って減少していることがわかった。この後、実施例１と
同様な方法で落下試験用電池を形成し、耐衝撃性評価を
行ったところ、５個の試験電池の全てが良品と判定され
た。

【００５４】実施例３．実施例１と同様な方法で外装容
器５と電池体１を形成したあと、この外装容器５の内面
と電池体１の外面に、約１秒間サンドブラスト処理を施
した。次いで、エアガンで研磨材を除去し、外装容器５
を被せて試験電池を完成させた。サンドブラスト処理面
の表面形状を触針式表面粗さ計で測定したところ、最大
高さ（Ｒmax）は２１μmであった。

【００５５】この後、実施例１と同様に落下試験用電池
を作成し、耐衝撃性評価を行った。その結果、５個の試
験電池のうち２個の試験電池で、内部の電極端子に亀裂
が入っているのが認められた。

【００５６】実施例４．実施例１と同様な方法で外装容
器５と電池体１を形成したあと、この電池体１と接触す
る外装容器５の内面部分全体にＳＢＲラテックスを塗布
した。次いでこのラテックスを乾燥し、外装容器５を被
せて試験電池を完成させた。この後、実施例１と同様な
方法で落下試験用電池を完成させ、耐衝撃性評価を行っ
た。その結果、５個の試験電池の電極端子部分には亀裂
が認められず、全て良品と判定された。

【００５７】また、電池体１と外装容器５の間に働く摩
擦力を以下のようにして測定した。広げられた外装容器
５の上に電池体５をのせてから、さらにその上に約１０
０ｇのおもりをのせ、電池体の電極端子を、両者の接触
面と平行に引いて、電池体１が動き出すときの力をスト
レインゲージで測定した。外装容器５の内面にＳＢＲラ
テックスを塗布してある場合は、塗布していない場合に
比較して約２.４倍の力が必要であった。

【００５８】比較例１．粗面化処理を施していない試験
電池を完成したあと、実施例１と同様な方法で落下試験
用電池を形成し、耐衝撃性評価を行った。その結果、５
個の試験電池のうち３個の試験電池で、内部の電極端子
に亀裂が入っているのが認められた。

【００５９】比較例２．サンドブラスト処理を施す時間
を約１秒から約０.５秒間に変更した点を除いて、実施
例３と同様な方法で試験電池を完成させた。サンドブラ
スト処理面の表面形状を触針式表面粗さ計で測定したと
ころ、最大高さ（Ｒmax）は９μmであった。この後、実
施例１と同様に落下試験用電池を作成し、耐衝撃性評価
を行ったところ、５個の試験電池のうち３個の試験電池
で、内部の電極端子に亀裂が入っているのが認められ
た。

【００６０】実施例１から４と比較例１を比べてみる
と、全ての実施例で、電極端子に亀裂が認められた試験
電池の数が減少しており、対衝撃性が向上していること
が分かる。また、実施例３と比較例２を比べてみる。Ｒ
maxが９μmから２１μmに増加すると、電極端子に亀裂
が認められた試験電池の個数が３から２に減少してお
り、表面を粗面化することによって、耐衝撃性が向上し
ていることもわかる。

【００６１】

【発明の効果】本発明にかかる２次電池は、対向配置さ
れた正極板と負極板を有しかつ充電可能な電池体と、電
池体から伸出しかつ正極板と連絡する薄板状正極端子
と、電池体から伸出しかつ負極板と連絡するとともに薄
板状正極端子と所定間隔をおいて対向するように配置さ
れた薄板状負極端子と、薄板状正極端子と薄板状負極端
子の根元部分および電池体を密接して囲繞する外装容器
とを備えており、電池体の表面または外装容器の内面の
少なくとも一方の面に粗面が形成されていることにより
耐衝撃性が高い。

【００６２】また、粗面が、電池体の表面または外装容
器の内面の少なくとも一方の面に微小部材を付着させて
形成されていることにより、耐衝撃性が高い２次電池が
得られる。

【００６３】また、微小部材が、熱可塑性樹脂であるこ
とにより、耐衝撃性が高い２次電池が得られる。

【００６４】また、粗面は、電池体の表面または外装容
器の内面の少なくとも一方の面を機械的に削除すること
によって形成されたものであることにより、耐衝撃性が
高い２次電池が得られる。

【００６５】また、対向配置された正極板と負極板を有
しかつ充電可能な電池体と、電池体から伸出しかつ正極
板と連絡する薄板状正極端子と、電池体から伸出しかつ
負極板と連絡するとともに薄板状正極端子と所定間隔を
おいて対向するように配置された薄板状負極端子と、薄
板状正極端子と薄板状負極端子の根元部分および電池体
を囲繞する外装容器とを備えており、電池体と外装容器
の間に両者に当接する柔軟性粘着膜を備えているもので
あることにより耐衝撃性が高い２次電池が得られる。

【００６６】また、外装容器の内部が減圧状態に保たれ
ているものであることにより、耐衝撃性が高い２次電池
が得られる。

【００６７】本発明にかかる２次電池の製造方法は、対
向配置された正極板と負極板を有し、かつ所定間隔をお
いて対向配置された薄板状正極端子と薄板状負極端子を
備えてなる電池体を形成する工程と、電池体の表面また
は外装容器の内側の少なくとも一方に粗面を形成する工
程と、電池体を一端を残して封止された外装容器に収納
する工程と、外装容器の封止されていない一端から非水
電解質液を正極板と負極板の間隙に注入する工程と、外
装容器の内部を減圧にする工程と、外装容器の残りの一
端を封口する工程を、備えていることにより、耐衝撃性
が高い２次電池を形成できる。

【００６８】また、電池体を外装容器に収納したあと、
外装容器に圧力を加えながら温度を上げる工程を備えて
いるものであることにより耐衝撃性が高い２次電池が形
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２次電池の構成を表す外観図である。

【図２】電池体の断面構造を表す図である。

【図３】本発明にかかる外装容器で被覆された２次電池
の断面を説明するための図である。

【図４】本発明にかかる粗面化方法を説明するための図
である。

【符号の説明】

１電池体、２正極端子、３負極端子、４
シール部材、５外装容器、７正極板、８負
極板、９セパレータ、１１微小部材、１２粘
着膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藏田哲之東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者西村隆東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA01 CC06 DD10 5H028 AA01 AA07 BB01 BB03 BB04 BB05 BB15 CC02 CC05 CC12 CC15 CC24 EE06 EE10 5H029 AJ11 AJ12 AK02 AK03 AK05 AL02 AL06 AL12 AM00 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ01 CJ02 CJ03 CJ13 CJ25 CJ28 DJ02 DJ04 EJ12 EJ14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された正極板と負極板を有しか
つ充電可能な電池体と、前記電池体から伸出しかつ前記
正極板と連絡する薄板状正極端子と、前記電池体から伸
出しかつ前記負極板と連絡するとともに前記薄板状正極
端子と所定間隔をおいて対向するように配置された薄板
状負極端子と、前記薄板状正極端子と前記薄板状負極端
子の根元部分および前記電池体を密接して囲繞する外装
容器とを備えてなり、前記電池体の表面または前期外装
容器の内面の少なくとも一方の面に粗面が形成されてい
ることを特徴とする２次電池。
【請求項２】粗面は、電池体の表面または外装容器の
内面の少なくとも一方の面に微小部材を付着させて形成
されたものであることを特徴とする請求項１記載の２次
電池。
【請求項３】微小部材は、熱可塑性樹脂からなること
を特徴とする請求項２記載の２次電池。
【請求項４】粗面は、電池体の表面または外装容器の
内面の少なくとも一方の面を機械的に削除することによ
って形成されたものであることを特徴とする請求項１記
載の２次電池。
【請求項５】対向配置された正極板と負極板を有しか
つ充電可能な電池体と、前記電池体から伸出しかつ前記
正極板と連絡する薄板状正極端子と、前記電池体から伸
出しかつ前記負極板と連絡するとともに前記薄板状正極
端子と所定間隔をおいて対向するように配置された薄板
状負極端子と、前記薄板状正極端子と前記薄板状負極端
子の根元部分および前記電池体を囲繞する外装容器とを
備えてなり、前記電池体と前期外装容器の間に両者に当
接する柔軟性粘着膜を備えていることを特徴とする２次
電池。
【請求項６】外装容器の内部が減圧状態に保たれてい
ることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記
載の２次電池。
【請求項７】対向配置された正極板と負極板を有し、
かつ所定間隔をおいて対向配置された薄板状正極端子と
薄板状負極端子を備えてなる電池体を形成する工程と、
前記電池体の表面または外装容器の内側の少なくとも一
方に粗面を形成する工程と、前記電池体を一端を残して
封止された外装容器に収納する工程と、前記外装容器の
封止されていない一端から非水電解質液を前記正極板と
負極板の間隙に注入する工程と、前記外装容器の内部を
減圧にする工程と、前記外装容器の残りの一端を封口す
る工程を、備えてなる２次電池の製造方法。
【請求項８】電池体を外装容器に収納したあと、外装
容器に圧力を加えながら温度を上げる工程を備えてなる
請求項７記載の２次電池の製造方法。