(57)【要約】【課題】電極端子を兼ねるケース及び封口板、これらを絶縁するガスケットを備えた扁平形状の電池容器に発電要素を収容した電池、特に電池厚みが１．５ｍｍ以下の電池において、内部抵抗のバラツキ、上昇を抑制すると共に、電池の信頼性を向上させる。【解決手段】ケース、封口板の少なくとも一方が同極性となる正負極の一方に導電性接着層を介して電気的に接続する導電性接着層を備え、この接着層が、導電性物質、バインダーを有機溶媒に分散させた導電性接着剤から形成され、有機溶媒が１５０℃以下の沸点を有し、且つ前記発電要素、導電性物質及びバインダーに対して化学的な安定性を有すると共に、導電性接着層に残存しないことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子を兼ねるケース及び封口板、これらを絶縁するガスケットを備えた扁平形状の電池容器に発電要素を収容してなり、前記ケース、封口板の少なくとも一方が同極性となる正負極の一方に導電性接着層を介して電気的に接続された電池であって、
前記導電性接着層は、導電性物質、バインダーを有機溶媒に分散させた導電性接着剤から形成され、前記有機溶媒が１５０℃以下の沸点を有し、且つ前記発電要素、導電性物質及びバインダーに対して化学的な安定性を有すると共に、導電性接着層に残存しないことを特徴とする扁平形非水電解液電池。
【請求項２】
ケース、封口板の何れか一方は、周縁部にガスケットを一体化しており、且つ中央部に導電性接着層を形成した請求項１記載の扁平形電池。
【請求項３】
電極端子を兼ねるケース及び封口板、これらを絶縁するガスケットを備えた扁平形状の電池容器に、正負極の極板を含む発電要素を収容してなり、前記ケース、封口板の少なくとも一方が同極性となる正負極の何れか一方に導電性接着層を介して接続される電池の製造法であって、
前記ケース、封口板の少なくとも一方の内面に、導電性物質、バインダー、１５０℃以下の沸点を有し、且つ前記発電要素、導電性物質及びバインダーに対して化学的な安定性を有する有機溶媒を含む導電性接着剤を塗布する工程、導電性接着剤の上面に同極性となる極板を配置する工程、及び極板が配置されたケース、封口板を１５０℃以下の温度環境下に晒し、導電性接着剤を乾燥させる工程、を有する扁平形電池の製造法。
【請求項４】
ケース、封口板の何れか一方の周縁部にガスケットを一体化させる工程を有し、このガスケットが一体化されたケース、もしくは封口板に導電性接着剤を塗布する工程を有する請求項３記載の扁平形電池の製造法。
【請求項５】
導電性接着剤を乾燥させる工程を、６０℃〜１２０℃の温度環境下で実施する請求項３記載の扁平形電池の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄形機器の動作用電源、メモリバックアップ用電源を主用途とする扁平形電池、特に厚みが１．５ｍｍ以下に設定された超薄型の扁平形非水電解液電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄形電子機器の需要増加に伴い、その動作電源やバックアップ用電源としてより薄形の電池が要望されている。また、非接触カード、電子マネー等のカード用途への利用も拡大しており、将来的なカード時代の到来を考えると非常に大きな市場への成長が予想される。これら用途で使用される電池は機器未満の厚みを要望されており、例えば、カード用途を想定した場合には一般のクレジットカードの厚み（１ｍｍ）以下を要望されている。しかし、構成部品の構造的、及び形状的な課題、さらに生産性の課題を考慮すると、量産可能な最薄のコイン電池は１．６ｍｍ程度の厚みであり、前記用途に適した電池の作製は困難である。
【０００３】
そこで周知のコイン形状とは異なる形状、構成が数多く提案されており、その中でも樹脂シートを用いた電池が主流であった（例えば、特許文献１）。この電池は、一対の四角形状の樹脂シートを電池容器に使用しており、樹脂シートに発電要素を挟み込んだ後、シートの周囲をヒートシール法などにより熱溶着することで密封構造としている。しかし、樹脂シートを熱溶着する工程が複雑であり、且つ高いシール性が要求されることから、生産効率を悪化させる主因となっている。さらに、樹脂シートと同様に発電要素を四角形状としており、極板の成型加工時、製造ラインでの搬送時、電池構成時に要素間の位置合わせを必要することから、生産効率の悪化を助長する。このため、コイン電池に比較して製造コストが高くなり、量産性、コストを重視する上記用途への適用は非常に困難である。
【０００４】
本発明者らは、上述のような技術的課題に鑑み、円形の電池容器をカシメ封口する扁平形電池を提案しており、１．５ｍｍ厚以下の扁平形電池を実用化するに至った。カシメ封口は量産性に秀でており、封口性の面でも高い信頼性を有する。また、円形の電池容器、及び極板は、加工性、部品搬送等の点でも優れていることから、生産効率が高まるものである。しかし、前記の扁平形電池は、１．フィルム状のガスケットを使用するためにガスケット高さが非常に低く、容器内に配置された極板が移動し易いことから、部品の位置精度を確保する必要がある点、２．ケース、封口板の板厚が非常に薄く、変形を生じ易い点で課題を有している。特に、後者の変形は、ケースと活物質との接触が不十分となり、内部抵抗の上昇等の不具合を招くことになる。
【０００５】
従来、電池容器と発電要素との導電性を確保するために、電池容器の内面に導電性接着剤を塗布し、導電層を形成することで、電池容器と発電要素との導電性を確保する構成が提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２は、導電物質に黒鉛構造が発達した炭素質材料を使用し、さらに結着材にセルロース樹脂、アクリル樹脂を、分散媒に水、アルコールを使用することを開示している。そして、前記のような導電性接着剤を用いることで、電池容器と発電要素との導電性を確保し、内部抵抗の上昇を抑制することを提案している。
【特許文献１】特開平２−１０９２５６号公報
【特許文献２】特開２００２−３２４５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
具体的な電池の構成として引用文献２の実施例は、分散媒に水を用いた導電性接着剤を
開示している。さらに極板が配置されたケースを８０℃の減圧環境下で乾燥させることも記載しており、乾燥工程にて分散媒成分を蒸発させている。この蒸発において分散媒が導電性接着層に残存した場合、分散媒と発電要素との間で反応を生じ、電池特性への影響が懸念される。しかし、引用文献２に開示されコイン形の電池では、想定される水分の絶対量が少なく、その影響は小さいものと推察される。換言すれば、電池特性への悪影響は存在するが、致命的な欠陥に至る確立は非常に小さいと言える。
【０００７】
一方、１．５ｍｍ厚以下の電池では、微量な水分が残存する場合でも、発電要素への影響が顕著に現れてしまう。何故なら、収容される発電要素が微小であることから、慣用のコイン形電池に比べて、前記の電池では残存する分散媒の発電要素に対する相対比率が高まってしまい、影響が電解液や極板材料と残存する分散媒との反応が電池特性を急激に悪化させる虞があるためである。特にこの種の電池は主用途にカード分野を想定しており、急激な放電特性の悪化はカードに記憶される個人情報の喪失に繋がり、カード単体だけでなく、使用者の日常生活にも支障を来すことになる。よって、カード分野に供される電池には、高い信頼性も併せ持つことが要求される。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決することを目的としており、量産性を損なうことなく放電特性を改善した扁平形電池を提案するものである。特に、正極が配置されるケース側の構成を最適化することで、１．５ｍｍ厚以下の扁平形電池の生産性を大きく改善するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記従来の課題に問題について詳細な検討を行った。その結果、電池容器と発電要素とを接続する導電性接着層の形成方法が前記問題を生じさせる主因であることを突き止め、電池特性と生産性の双方を向上させる導電性接着層、及びその形成方法に関する知見を得た。
【００１０】
本発明の扁平形電地は、上記の知見に基づきなされたものであり、電極端子を兼ねるケース及び封口板、これらを絶縁するガスケットを備えた扁平形状の電池容器に発電要素を収容し、ケース、封口板の少なくとも一方が同極性となる極板に導電性接着層を介して電気的に接続した構成を有しており、さらに導電性接着層は、導電性物質、バインダーを有機溶媒に分散させた導電性接着剤から形成され、この有機溶媒が１５０℃以下の沸点を有し、且つ前記発電要素、導電性物質及びバインダーに対して化学的な安定性を示す点、及び形成された前記導電性接着層中に残存しない点に特徴を有する。またさらに、本発明の扁平形電池は、ケース、封口板の何れか一方は、周縁部にガスケットを一体化しており、且つ中央部に導電性接着層を形成したものである。
【００１１】
そして、本発明の構成によれば、この導電性接着剤により極板と電池ケース／封口板が電気的に接続されることから、電池容器と発電要素との導電性を確保し、内部抵抗の上昇を抑制すると同時に、この抑制が電池寿命に至るまで長期に亘って維持され、電池の信頼性を大幅に高めるものである。特に１．５ｍｍ厚以下の電池では、上述の通り放電末期に電池容器と極板の接触性低下が顕著に認められるが、本発明の構成によれば、両者が導電性接着層により接続されることから、接触性の低下を生ずることはない。
【００１２】
尚、本発明が規定する有機溶媒の化学的な安定性とは、有機溶媒が発電要素である正極、負極、セパレータ、及び導電性接着剤の導電性物質、バインダー各々の要素に対して特性、物性への影響を与えないこと、を意味している。特に、前者の各要素が有機溶媒により溶解、膨潤等の現象を生じさせないことを意味し、各要素の物性を変質させないことが要求される。そして、電池の作製時における前記変質を抑制することで、変質に起因する電池の信頼性低下を防止できるものである。
【００１３】
これに対して、特許文献１は、導電性塗料に延展性を増大させるためにアルコール系溶媒を添加することのみを開示しており、具体的なアルコール種を開示していない。さらに、この導電性塗料は、可塑剤としてフタル酸ジブチル（以下、「ＤＢＰ」とする）を含んでいる。電池作製後にＤＢＰが残存する場合、ＤＢＰは容易に電解液へ溶出し、電池特性への悪影響が懸念される。また、特許文献１は、前記のアルコール、ＤＢＰは、何れも電池作製工程において飛散処理、若しくは加熱乾燥処理を施すことを開示している。後者の加熱乾燥処理では、ＤＢＰが８０〜９０重量％の比率にて分解されるとしており、作製後の電池にＤＢＰが残存することは明らかであり、上記懸念を生ずる公算は大きくなる。してみれば、特許文献１に開示された導電性塗料は、発電要素、及び電池容器に対する化学的な安定性は何ら考慮されておらず、導電性接着剤が電池特性に与える影響を鑑みた本発明は、特許文献１に開示された導電性塗料と技術思想を全く異にするものである。
【００１４】
また、本発明に係る導電性接着剤の有機溶媒は、１５０℃以下の沸点を有するものである。導電性接着剤を乾燥させる工程において、１５０℃以下の沸点であれば、導電性接着剤を介して接続される要素への熱影響を抑制でき、電池特性を悪化させる要因になり得ない。特に、封口板、若しくはケースが、導電性接着剤の塗布に先立ってガスケットを周縁部に一体化する構造を採用した場合、ガスケットへ負荷される熱影響も排除される。
【００１５】
さらに、０．５ｍｍ厚程度の扁平形電池に適用されるガスケットは、フィルム状樹脂材料であり、さらにガスケットが接着性を有する封止材により一体化されている。１５０℃以下の沸点を有する有機溶媒であれば、前記のガスケット、及び封止材への熱影響は懸念されず、電池容器の封止性能を悪化させることは無い。
【００１６】
一方、特許文献２は、導電性接着剤の分散媒として、水、もしくはアルコールを用いることを開示している。これらの分散媒は、本発明に係る導電性接着剤と同様に１５０℃以下の沸点を有し、沸点の範囲で本発明と一致している。しかし、分散媒の具体例に関し、特許文献２は実施例１にて水を開示するのみであり、アルコールの具体例は何ら開示していない。また、正極活物質の選定基準の一つとして、電解液や水分との反応性が低く化学的に安定であることを挙げており、電解液、及び液中の水分を基準として正極活物質を選定することを示唆している。この示唆から、特許文献２は分散媒自体が及ぼす悪影響を材料の選定による解決を技術思想としていることは明らかである。してみれば、これら特許文献が、本発明の発電要素、及び電池容器に対して悪影響を及ぼさない材料を選定する思想を示唆、開示するものでないことは明白である。
【００１７】
上記のような特徴点に加えて本発明の扁平形電池は、電極端子を兼ねるケース及び封口板、これらを絶縁するガスケットを備えた扁平形状の電池容器に発電要素を収容してなり、ケース、封口板の少なくとも一方が同極性となる極板に導電性接着層を介して接続する製造法を採用しており、この製造法が、前記ケース、封口板の少なくとも一方の内面に、導電性物質及びバインダーを１５０℃以下の沸点を有し、且つ前記発電要素、導電性物質及びバインダーに対して化学的な安定を有する有機溶媒に分散させた導電性接着剤を塗布する工程、導電性接着剤の上面に同極性となる極板を配置する工程、及び極板が配置されたケース、封口板を１５０℃以下の温度環境下に晒し、導電性接着剤を乾燥させる工程、からなる点に特徴を有する。
【００１８】
さらに本発明に係る製造法は、ケース、封口板の何れか一方の周縁部にガスケットを一体化させる工程を有し、このガスケットが一体化されたケース、もしくは封口板に導電性接着剤を塗布する工程を実施することが好ましい。特に、一層の生産性改善が期待する場合には、前記の一体化に伴う接着剤の乾燥、及び導電性接着剤の乾燥を同時に実施することが好ましい。また、導電性接着剤を乾燥させる工程は６０℃〜１２０℃の温度環境下で
実施することが好ましい。
【００１９】
上述の通り本発明は、カシメ封口を採用することで１．５ｍｍ厚以下の電池であっても高い生産性を実現しており、さらなる生産性の改善を目的として工程全体での生産性に着目したものである。そして、導電性接着剤中の有機溶媒の選定、及びその乾燥工程が重要な因子になるとの知見に基づくものである。この知見に基づけば、有機溶媒の選定には電池特性への影響を基準とした有機溶媒の選定が重要になり、乾燥工程には選定された有機溶媒を連続した製造工程の中で確実な乾燥方法が求められる。
【００２０】
すなわち、本発明の製造法の特徴は、１５０℃以下の沸点を有する有機溶媒を含む導電性接着剤をケース、封口板の何れか一方に塗布し、極板を配置した後に、前記ケース、及び／若しくは封口板を１５０℃以下の温度環境下に晒すことで乾燥工程を実施するものである。この乾燥工程における温度条件は、選定される有機溶媒の沸点に加えて、有機溶媒の塗布量、乾燥工程の所要時間の因子を考慮するものである。また、有機溶媒は揮発性を有することから、乾燥工程の温度環境を沸点以下の温度に設定しても良いが、好ましくは有機溶媒の沸点以上、１５０℃以下の温度に設定することで、確実且つ短時間での乾燥が実現できる。
【００２１】
一方、特許文献１は、ＤＢＰ、及びポリビニルブチラール（以下、「ＰＶＢ」とする）を含む導電性塗料を３００℃程度の温度にて加熱、乾燥処理を行うこと、そして前記処理にてＰＶＢ、ＤＢＰの８０〜９０重量％程度が熱分化されることを開示している。しかし、前記処理を施しても、１０〜２０重量％程度が電池容器内に残存することになり、上述の通り電池特性への影響が懸念される。また、３００℃程度に達する乾燥工程は、極板へ熱的な影響が付加されるだけでなく、連続した組立工程に配置した場合、乾燥工程から生ずる廃熱が他の工程に熱的な影響を与え、電池特性等の悪化を生じてしまう。また、特許文献２は、分散媒として水、アルコールを用いており、その実施例には８０℃の温度下で１２時間減圧乾燥することを開示している。この乾燥方法では、一貫した工程での実施が不可能であり、電池の生産性を低下させてしまう。よって、特許文献１，２に記載の乾燥工程は、高温環境、もしくは長時間の乾燥を必要としており、本発明の比較的低温、且つ短時間で乾燥工程を実施する技術思想を示唆するものではない。
【００２２】
さらに本発明の製造法によれば、乾燥工程により極板がケース、及び／若しくは封口板に導電性接着剤により固定される。この固定は、組立工程、特に搬送中の振動に起因する極板の位置ずれを防止することから、電池の生産性を大幅に高める効果を奏する。同時に、導電接着剤により発電要素と極板との電気的接続が確実となり、内部抵抗のバラツキも低減されることから、前記生産性の改善効果を一層高めるものである。
【００２３】
またさらに本発明の製造法において、ケース、封口板の何れか一方の周縁部にガスケットを一体化させる工程を採用する製造法では、組立工程にてケース、封口板周縁に接着剤を塗布し、ガスケットを一体化した後、ガスケット内径よりも内側に導電性接着剤の塗布し、導電性接着剤の乾燥を一貫して行うことにより、コイン形状の特徴である量産性のさらなる向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
以上の通り、本発明の扁平形電池は、電池組立直後から電池寿命に至るまで極板と電池容器との接触性が良好に保たれることから、内部抵抗の上昇／バラツキを抑制すると共に、電池の信頼性を大幅に高めるものである。また、本発明の製造法によれば、導電性接着剤により極板と電池容器が固定されており、組立工程の振動による極板の位置ずれが防止され、電池の生産性が大幅に高められるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の最良の実施形態であるリチウム−二酸化マンガン系非水電解液電池の縦断面図であり、厚さ０．５ｍｍ、直径２０ｍｍの扁平形電池である。
【００２７】
図１において、ケース１は板厚が０．１ｍｍのステンレス鋼製であり、正極端子を兼ねている。正極２は二酸化マンガン、導電剤及び結着剤の混合粉末を加圧成型し、厚さ０．１８ｍｍのペレットに成型してある。より詳細には、二酸化マンガン、導電剤であるカーボン、及び結着剤であるフッ素樹脂粉末を混合し、ペレット状に加圧成型した後、２００℃にて１２時間乾燥している。セパレータ３は、厚さ０．０３ｍｍのポリプロピレン不織布のシートを正極２より大なる径に打ち抜くことで作製される。負極４は厚さ０．０６ｍｍの金属リチウムであり、フープ状の金属リチウムを円形に打ち抜いた後、後述する封口板５の内面に圧着される。これら正負極と組み合わされる電解液（図示せず）は、プロピレンカーボネートと１，２ジメトキシエタンとの等容積混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／ｌの割合で溶解している。
【００２８】
封口板５は、板厚が０．１ｍｍで略皿状のステンレス鋼製であり、負極端子を兼ねている。封口板５とケース１とは、厚さ約０．１ｍｍで断面形状が略コの字形の絶縁ガスケット６にて絶縁されている。このガスケット６を介して、ケース１の開口端を内方に屈曲させることで、扁平形電池はカシメ封口される。
【００２９】
ガスケットの材質としては、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイドが使用可能であり、後述する電解液、封止剤等の要素への耐性を有し、且つ電池の製造時、及び使用時の温度環境において安定に存在することで、絶縁性能の劣化を生じない樹脂材料から選択される。
【００３０】
ガスケット６と、ケース１及び封口板５との間には、封止剤７の層が配されている。この封止剤を配する方法としては、ケースの内側面及び底面外周部、ならびに封口板のケースと接することになる部分に予め封止剤を塗布するのが好ましい。封止剤７は、ブチルゴム（不飽和度２モル％、ムーニー粘度７５）１００重量部に対し、粘着付与樹脂として脂肪族系石油樹脂（日本ゼオン社製のクイントンＡ−１００）（軟化点１００℃）３０重量部を添加した封止剤を用いた。この封止剤は、トルエンで溶解し、ガスケット等へ塗布後、乾燥させた。この封止剤は、粘着付与樹脂を含んでおり、ガスケットと電池容器とを接着する効果も有する。また、前記塗布の方法に代えて、予めケースの所定箇所に封止剤を塗布し、このケースにガスケットを配置した後に、封止剤を乾燥させる構成としても良い。この構成において、導電性接着剤を塗布し、極板を配置した後に、乾燥工程を実施することで、導電性接着剤と封止剤の乾燥工程を同時実施でき、生産効率の改善に繋がる。また、前記の各構成に代えて、内径部分が打ち抜かれた樹脂シートをステンレス板材に塗布された粘着付与樹脂を含む封止剤にて樹脂シートとステンレス板材とを貼り合せた後、これらを円形に打ち抜き、略皿状に成型することで、ガスケットが一体化されたケースが作製され、製造工程の簡素が実現できる。
【００３１】
導電性接着剤は、導電剤として黒鉛、及びバインダーとしてエポキシ樹脂を用い、これらを有機溶媒であるキシレンに分散させることで作製した。尚、導電剤は、黒鉛に限定されるものでなく、上述した有機溶媒に対する安定性を有し、導電性を有する材料であればよく、銀系の導電剤も使用可能であることは言うまでもない。この導電性接着剤は、乾燥工程を経ることで、有機溶媒の成分が揮発（蒸発）し、結着剤、及び導電剤の成分のみとなり、導電性接着層を形成するものである。形成された導電性接着層の電気抵抗値は約５０Ω／ｓｑであった。尚、本発明者らの検討によれば、前記の電気抵抗値が２００Ω／ｓ
ｑ以下であれば、内部抵抗への顕著な影響は認められない。
【００３２】
図１における導電性接着層８は、組立工程において前記の導電性接着剤をケース１の内底面に塗布し、１００℃の熱風乾燥炉にて約３分間の乾燥を行うことで、導電性接着剤中の有機溶媒を気化させ、溶媒成分を取り除いており、導電性接着層８が形成される。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明の実施例について、本発明に係る電池及び比較電池を作製して対比を行った。
【００３４】
（電池の作製）
本実施例では、上述した実施形態に従って電池を作製しておりこれを電池Ａとする。さらに本発明に係る電池、及び比較電池は、何れも電池Ａの構成を基準にすると共に構成の一部を変更しており、各電池は後述する表１に示す構成を有している。
【００３５】
電池Ｂは、導電性接着層を形成するための乾燥条件を変更し、他の構成は電池Ａと同一としている。この電池Ｂは、導電性接着剤の乾燥工程における熱風乾燥炉の温度を６０℃に設定し、約３分間の乾燥とした。
【００３６】
電池Ｃは、導電性接着剤中の有機溶媒をキシレンからメチルエチルケトンに変更し、他の構成、及び作製工程を電池Ａと同一としている。また、電池Ｄは、導電性接着剤におけるバインダーをエポキシからブチルゴムに変更しており、他の電池構成、及び作製工程を電池Ａと同一としている。
【００３７】
一方、比較例である電池Ｅは、電池Ｂと同様に導電性接着層を形成するための乾燥条件を変更しており、熱風乾燥炉の温度を５０℃に設定し、約３分間の乾燥を実施した。電池Ｆも同様に乾燥条件を変更しており、遠赤外線炉を採用することで、２４０℃、約３分間の乾燥を実施した。これら電池Ｅ，Ｆでは、電池構成、及び他の作製工程は電池Ａと同一としている。
【００３８】
電池構成を変更した比較例として、電池Ｇは導電性接着剤中の有機溶媒をトルエンからシリコンオイルに変更している。また、電池Ｈは、導電性接着剤中のバインダーをエポキシからスチレンブタジエンゴムに変更している。これら電池Ｇ，Ｈでは、他の電池構成、及び作製工程は電池Ａと同一としている。
【００３９】
上述の如く作製した電池Ａ乃至Ｈは何れも直径が２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍであり、各々の作製個数は１０００個とした。また、電池容量は何れも３Ｖから２．５Ｖまでの放電において約２０ｍＡｈであった。
【００４０】
（電池の評価）
電池Ａ乃至Ｈは、内部抵抗にて特性評価を行うと共に、電池厚みの変化を確認している。特性評価は、電池組立直後、及び高温保存後の内部抵抗を測定した。高温保存は、摂氏６０℃の高温環境下に４０日間保存とした。また、内部抵抗の測定は１ｋＨｚの交流法を採用した。表１における評価結果は、作製個数した１０００個の電池における平均値、値のバラツキ状況を示す標準偏差にて表しており、電池厚みの変化は前記電池の平均値である。これらの評価結果は電池構成と併せて表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
（評価結果）
表１より、本実施例の電池ＡからＤでは、前記の評価内容の全てにおいてバラツキも小さく、特性が安定している。一方、電池Ｅは電池組立直後の特性は安定しているが、高温保存後の内部抵抗が大きく、且つバラツキが生じている。そこで、本発明者らは、周波数応答解析装置、及び分解にて解析した結果、負極であるリチウム表面に抵抗性の薄膜層が生成していることを確認した。この薄膜層の生成は、電池中に導電性接着剤の有機溶媒であるキシレンの溶出に起因しており、乾燥工程における有機溶媒の乾燥が不十分であったためと結論づけられる。よって、沸点が１５０℃以下の有機溶媒であっても、乾燥が不十分であれば、導電性接着剤中の有機溶媒が残存し、電池特性への影響が顕著に認められる。
【００４３】
電池Ｆは、電池組立直後から内部抵抗にバラツキを生じている。内部抵抗の悪化原因は、分解解析によれば正極とケースとの接続状態が悪化したためと判明した。前記の悪化は、乾燥温度が導電性接着剤の分解温度を超え、導電性接着剤の接着力が失われたためである。すなわち、この電池Ｆでは導電性接着剤の熱分解によって接着性を大きく低下させており、導電性接着層としての機能を果たすものでは無い。
【００４４】
電池Ｇも電池組立直後から内部抵抗にバラツキを生じている。この原因は、電池Ｅと同様に導電性接着剤中のシリコンオイルが蒸発せず、電池内に残存したためである。特にシリコンオイルが、導電性接着層において導電剤である黒鉛相互の電気接続を阻害したためと判明した。以上のことから、導電性接着剤における有機溶媒の乾燥速度は重要な因子である。本発明に係る導電性接着剤は、溶媒の沸点を１５０℃以下に設定しており、有機溶媒の乾燥が不十分になる虞が少ない。
【００４５】
一方、電池Ｈでは、電池組立直後の特性は安定しているものの、摂氏６０度高温保存４０日後の１ｋＨｚの交流法による内部抵抗が大きく、且つバラツキも呈している。そこで、電池Ｆと同様に分解による解析を実施した。この解析によれば、正極とケースとの接着状態が悪化し、接続が不充分となることに起因して、内部抵抗が不安定になっていることが判明した。前記接続状態の悪化は、導電性接着剤の構成要素であるバインダー（スチレンブタジエンゴム）が、同様に構成要素である有機溶媒によって膨潤したためである。この膨潤は、接着剤の塗布、乾燥直後には顕著な影響を生じていなかったが、電池の保存により膨潤を生じたバインダーが接着層自体の劣化を進行させ、接着力の低下を招いたと結論づけられる。
【００４６】
本実施例では詳細を記載していないが、本実施例の導電性接着剤に替えて導電剤にグラファイト系黒鉛と無定形黒鉛との混合物を、バインダーにエポキシ系樹脂、溶媒にアルコールを使用した場合、及び導電剤に銀系材料を用いた場合には、本実施例の電池ＡからＤ（本発明品）と同等の結果が得られた。さらに、本実施例の正極に替えて弗化黒鉛を使用し、電解液にガンマブチルラクトンと１，２ジメトキシエタンの混合溶媒を使用した場合、導電材にグラファイト系黒鉛と無定形黒鉛との混合物を、バインダーにブチルゴム系樹脂を、溶媒にトルエンを組み合わせた導電性接着剤を使用することで本実施例の電池ＡからＤ（本発明品）と同等の結果が得られることを確認している。
【００４７】
上記各場合において、導電性接着剤の電気抵抗値は約８０Ω／ｓｑであり、内部抵抗値に大きな影響を与えないことも確認している。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の偏平形電池は、極板と電池容器との接触性を改善し、内部抵抗の上昇／バラツキを抑制することで、電池の信頼性を大幅に高めるものである。また、本発明の製造法によれば、極板の位置ずれが防止され、電池の生産性を大幅に高めるものである。
【００４９】
また、本発明は一次電池に限定されるものでなく、リチウムイオンと層間化合物を形成する材料を組み合わせた電池、例えば五酸化バナジウム、五酸化ニオブ、二酸化マンガンなどの金属酸化物、リチウムと金属酸化物の複合酸化物、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどの硫化物、さらにはポリアニリン、ポリアセンなどの導電性高分子を正負極に組み合わせた二次電池でも同様に適用できる。特にペレット状の負極を用いる場合、正負極共に導電性接着層を介して電池容器に接続することで、本発明による効果が最大限に発揮されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例における扁平形電池の縦断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  ケース
２  正極
３  セパレータ
４  負極
５  封口板
６  ガスケット
７  封止剤
８  導電性接着層
【図１】
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