(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質媒体、正電極、負電極、及び前記各正負電極と接続されたリード線を袋体に封入してなる非水電解質電池用リード線であって、前記リード線には前記袋体と封入融着するための絶縁体を有し、前記絶縁体は前記リード線の厚さ方向には１層で、かつ前記絶縁体が袋体の内部から外部に向かう方向に沿って異なる物性を有する複数の樹脂で構成されていることを特徴とする非水電解質電池用リード線。
【請求項２】
複数の樹脂から構成された前記絶縁体において、電解質バリア性を有する樹脂が水蒸気バリア性を有する樹脂より袋体の内部側に位置するように配されていることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質電池用リード線。
【請求項３】
前記絶縁体の前記袋体最内部の位置に電解質バリア性を、袋体最外部の位置に水蒸気バリア性を有する樹脂から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質電池用リード線。
【請求項４】
電解質媒体、正電極、負電極、及び前記各正負電極と接続されたリード線を袋体に封入してなる非水電解質電池であって、前記リード線には前記袋体と封入融着するための絶縁体を有し、前記絶縁体は前記リード線の厚さ方向には１層で、かつ前記絶縁体が袋体の内部から外部に向かう方向に沿って異なる物性を有する複数の樹脂で構成され、かつ前記袋体のヒートシール部が袋体の内部から外部に向かう方向に少なくとも電解質バリア性、水蒸気バリア性を有する材料を順次用いていることを特徴とする非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の電源に使用される非水電解質電池およびそれに用いるリード線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非水電解質電池の場合、例えば、特開昭５６−７１２７８号にみられるごとく、シート状のバッテリーの「熱融着しろ」をできるだけ少なくして小型化を図り、かつ、リード線金属を直接プラスチック袋に熱封入するのではなく、あらかじめリード線に樹脂被覆したものを用い、これをプラスチック袋に熱封入し、シール部での密着性を向上させる試みが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ヒートシール部は通常、プラスチックが使用されるが、単一のプラスチックでは、外部からの不純物の侵入と内容物の消失といった異なる複数の要求を同時に満足させることは困難である。複数のプラスチックのはりあわせや金属箔との複合はりあわせが袋の材質として用いられるのは、こうした問題を考慮した結果である。
しかし、ヒートシール部は通常、単一のプラスチックが使用されるのが普通であった。そのため、シール部での問題が生ずることがあった。非水電解質電池の場合についていえば、プラスチック材料で耐電解質特性が優れていて、電解質バリア性が大きい特性と、水蒸気バリアが大きい特性とを兼ねそなえたものがなく、どちらかの特性が不充分という結果になってしまっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記の課題につき種々検討し、シール部分も特性の異なる複数のプラスチックを組み合わせる構成とすることにより、前述の課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち電解質バリア性と水蒸気バリア性とを兼ねそなえたものとするべく種々検討し、非水電解質電池用袋体やリード線の絶縁材料として電解質バリア性に優れた材料と、水蒸気バリア性に優れた材料の複数の材料を組み合わせて使用することにより、電解質バリア性と水蒸気バリア性を兼ねそなえたものとすることが出来ることを見出した。
【０００５】
以下、本発明を非水電解質電池用の場合について、図を用いて詳細に説明する。
電極、電解質、隔膜等が封入袋に挿入されたタイプの電池に於ては、図３に示す如く、直接接触する封入袋の内側の最内層の絶縁体１２が融着されることにより封入袋が作製されている。そして、模擬的に図２に示した如くに、封入袋に正極、負極、隔膜、電解液が収納され、又、図４に示す如く、封入袋とリード線は、封入袋の絶縁体１２とリード線の最外層の絶縁体１１が融着されることにより一体化され、リード線が外部に取り出されており、封入袋内部に於てリード線が正、負極の極板にそれぞれ接続されている。リード線と電極とは、あらかじめ接続され、封入袋に封入される方法が好ましい。
【０００６】
正極，負極極板は、集電体と呼ばれる金属箔やエキスパンデッドメタル等の金属基材上に活物質層が形成された構造を有する。リード線と正極、負極極板の接続方法については特に限定されないが、この極板の金属基材とリード線の導体とをスポット溶接や、超音波溶接等で接続する方法が好ましく利用できる。
【０００７】
本発明の重要な特徴の１つは、封入袋を形成させるためのシートのシール部分に複数の材料を組み合わせて用いるようにしたことにある。すなわち、図５，図６に示した如く、シートの内側は、電解質バリア性に優れた材料Ｍを使用し、その周囲には水蒸気バリア性に優れた材料Ｎがくるように配置し、シール部はこの両方の材料にまたがって形成させることを特徴とする。
【０００８】
更に本発明の特徴としては、リード線の絶縁材料に電解質バリア性に優れた材料と水蒸気バリア性に優れた材料とを組み合わせて使用することにある。すなわち、図７に示した如く、リード線の厚さ方向には絶縁材料は１層で、非水電解質電池の袋体の内部から外部に向かう方向に沿って、内側には電解質バリア性に優れた材料Ｑ、その反対側は水蒸気バリア性に優れた材料Ｐとなるように配することを特徴とする。図７には、正極用の導体と負極用の導体を一対にしたリード線の例を示したが、正極用、負極用各々別々のリード線とする場合も、絶縁材料は前述と同様の組み合わせで使用することが好ましい。
【０００９】
【実施例】
以下に実施例について説明する。
厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
厚さ１５μｍのポリエチレン（ＰＥ）
厚さ７μｍのアルミ箔
をこの順序ではりあわせ、７０ｍｍ×１１５ｍｍの矩形のはりあわせシートを作成した。このはりあわせシート作成の工程を更に進めて、以下の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）のはりあわせシートを作成した。
（Ａ）：アルミ箔の側に７０ｍｍ×１１５ｍｍの矩形で、厚さ７０μｍのマレイン酸変成ＬＤＰＥフィルムをはり、つづいて、６０ｍｍ×１０５ｍｍの矩形で、厚さ３０μｍのエバールフィルムをはり、周囲５ｍｍ幅でマレイン酸変成ＬＤＰＥフィルムが表面に出るように配置したはりあわせシートを作成した。
【００１０】
（Ｂ）：アルミ箔の側に７０ｍｍ×１１５ｍｍの矩形で、厚さ７０μｍのマレイン酸変成ＬＤＰＥフィルム、つづいて６０ｍｍ×１０５ｍｍの矩形で、厚さ３０μｍのナイロンフィルムをはり、周囲５ｍｍ幅でマレイン酸変成ＬＤＰＥフィルムが表面に出るように配置したはりあわせシートを作成した。
【００１１】
（Ｃ）：アルミ箔の側に７０ｍｍ×１１５ｍｍの矩形で、厚さ７０μｍのマレイン酸変成ＰＰフィルムをはりつけ、つづいて６０ｍｍ×１０５ｍｍの矩形で、厚さ３０μｍのナイロンフィルムをはり、周囲５ｍｍ幅でマレイン酸変成ＰＰフィルムが表面に出るように配置したはりあわせシートを作成した。
（Ｄ）：アルミ箔の側に７０ｍｍ×１１５ｍｍの矩形で、厚さ７０μｍのマレイン酸変成ＬＤＰＥ、つづいて、やはり同じ大きさで、厚さ３０μｍのエバールフィルムをはり、マレイン酸変成ＬＤＰＥが表面に出ないように配置したはりあわせシートを作成した。
（Ｅ）：アルミ箔の側に７０ｍｍ×１１５ｍｍの矩形で、厚さ７０μｍのマレイン酸変成ＬＤＰＥのみをはりあわせたシートを作成した。
【００１２】
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）のシート各々２枚ずつを、いずれもＰＥＴ側が外側になるようにむかいあわせ、矩形の周囲３辺を夫々１０ｍｍの幅でヒートシールして袋状に作成した。
【００１３】
次に、図７に示した如く、正極用のアルミニウムの平角導体と負極用の銅の平角導体とを平行にならべて、その両面に絶縁層を形成したリード線を作成した。その際、図７の如く、長さ方向で異なる絶縁材料を用いるもの及び比較例に用いるため、同じ絶縁材料を用いたものを作成した。
【００１４】
すなわち、絶縁材料は表１に示した如く、組み合わせて（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）のリード線を作成した。リード線の導体には、丸線も使用できるが、平角導体の方がヒートシールの信頼性が高く好ましい。
【００１５】
【表１】
0003570070.tif 000002
【００１６】
前述の５種類の封入袋夫々に電池の電解質を模擬した溶媒で（エチレンカーボネート，ジエチルカーボネートの体積比を混合溶媒）１０ｇを注入した。次に、
実施例１として、シート（Ａ）で作成した袋にはリード線（ａ）を、
実施例２としてシート（Ｂ）で作成した袋にはリード線（ｂ）を、
実施例３としてシート（Ｃ）で作成した袋にはリード線（ｃ）を、
比較例１としてシート（Ｄ）で作成した袋にはリード線（ｄ）を、
比較例２としてシート（Ｅ）で作成した袋にはリード線（ｅ）を、
夫々はさみ込んで、封入袋のヒートシールされずに残された一辺の開口部を１０ｍｍの幅でリード線の絶縁と共にヒートシールした。
【００１７】
リード線をはさみ込む位置は図８に示した如く、シール幅１０ｍｍでリード線の絶縁Ｃの長さ５ｍｍと絶縁Ｄの長さ５ｍｍがカバーされ、封入袋の外に絶縁Ｃが長さ３ｍｍ外に出るようにセットした。絶縁の若干の長さが封入袋の外に出るようにセットすることにより、短絡防止に気をつかわずにヒートシール作業が容易に実施出来る。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の効果を以下の様に、恒温、恒湿槽テストで確認した。すなわち、前述のようにして模擬電解質とリード線とを封入した袋を６０℃，９５％ＲＨ恒温恒湿槽に入れ、７２０時間保持した後の重量変化と、カールフィッシャー法による溶媒中の水分濃度測定を行い、シール部の電解質バリア性及び水蒸気バリア性を評価した。
【００１９】
評価結果は表２に示す通りであった。すなわち、比較例１では水分濃度が大きくなっていて水蒸気バリア性が不充分であり、比較例２では電解液揮発量が大きくなっていて電解質バリア性が不充分であるのに対して、実施例１，実施例２，実施例３は電解液揮発量も小さく、かつ、水分濃度も小さいのでいずれも電解質バリア性、水蒸気バリア性の両方ともに良好であり、本発明の効果が確認できた。
【００２０】
【表２】
0003570070.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の封入袋やリード線を用いた非水電解質電池の例を示す。
【図２】本発明の封入袋やリード線を用いた非水電解質電池の封入袋の内部を模式的に示したものである。
【図３】本発明の封入袋やリード線を用いた非水電解質電池の横断面を示す。
【図４】本発明の非水電解質電池の電極からのリード線の封入袋のシール部分の拡大図である。
【図５】封入袋作成用のシート例の断面を示す。
【図６】封入袋作成用シートを電解質バリア性の優れた材料Ｍの側からみた図を示す。
【図７】長さ方向に異なる種類の絶縁層を設けたリード線の例を示す。
【図８】長さ方向に異なる種類の絶縁層を設けたリード線を封入袋にはさみ込む所を模式的に示す。
【符号の説明】
１，１′：リード線の導体
２，２′：リード線の絶縁
３：封入袋
４：封入袋のシール部分
５，５′：電極
６：隔膜
７，７′：電極集電体
８，８′：電極活物質
９：アルミ箔
１０：絶縁内層
１１：絶縁外層
１２：酸変成ポリオレフィン層
１４：ＰＥ層
１５：ＰＥＴ層
１６：ＰＥＴ層
１７：ＰＥ層
１８：アルミ層
Ｍ：電解質バリア性に優れた層
Ｎ：水蒸気バリア性に優れた層
Ｐ：水蒸気バリア性に優れた絶縁層
Ｑ：電解質バリア性に優れた絶縁層
【図１】
0003570070.tif 000004
【図２】
0003570070.tif 000005
【図３】
0003570070.tif 000006
【図４】
0003570070.tif 000007
【図５】
0003570070.tif 000008
【図６】
0003570070.tif 000009
【図７】
0003570070.tif 000010
【図８】
0003570070.tif 000011