[发明专利]非水电解质电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在由层压膜制成的包装材料中容纳电池单元而构成的非水电解质电池。本发明尤其涉及对电极引线的包装材料的热熔接部分的改进。

背景技术

近年来，出现了照相机一体型VTR、便携式电话、便携式计算机等许多便携式电子装置，电子装置正在向体积小、质量轻的方向发展。作为这些电子装置的便携式电源，电池、特别是二次电池，其中尤其是非水电解质二次电池，为实现薄型及可折叠性的研究开发进行得非常活跃。

作为上述形状不确定电池的电解质，固体化电解液的研究很活跃，特别是含有增塑剂的固体电解质-凝胶电解质以及高分子中溶入锂盐的高分子型固体电解质备受瞩目。

另一方面，为了实现上述电池的薄型和轻质优点，研究了各种各样的使用塑料膜和由塑料膜与金属粘接成的所谓层压膜的内封型电池。确保上述电池具有与金属罐等同样或更好的密封性成为一项重要的课题。

例如特开昭56-71278号公报中所述的电池，如果是由树脂单体形成的塑料膜构成的包装，存在水分透过树脂侵入，而且电解液透过树脂挥发这样的问题。因而，用树脂单体形成的塑料膜，不适用于利用有机溶剂体系的固体电解质的电池。

为了克服上述问题，在包装膜的构成中，采用含有金属箔的铝层压包装是有效的，但是，在这种情况下，短路成为一个严重问题。例如，从包装的热熔接界面引出长条状电极引线，此时，从引出口的端面上露出包装材料的金属箔端面，或者进行热熔接时超过适当的温度范围、压力范围，树脂流动，露出的金属箔的表面与上述电极引线接触，就会发生短路。

于是，例如在特开平9-288998号公报中，提出了如下尝试提高密封性的方法：在从片状电池内封体中向外引出电极引线时，预先将导线用马来酸改性的聚烯烃树脂包覆，内封体密封部分的树脂也使用马来酸改性的聚烯烃树脂。

但是，即使与上述导线的包装膜进行热熔接的部分用和膜构成材料同样的树脂包覆而使粘着力增大，通过使用通常加热头的热压涂进行热熔接时，在热和压力的作用下，密封树脂破膜的可能性仍然存在。制造时，为了避免因这种破膜而产生的短路，考虑将压力和处理温度(热熔接温度)设定得低一些，但是，压力不足等会导致妨碍切削导线产生的毛边的密封以及沿导线两侧的密封这样的缺点。一旦产生这些缺点，就会大大损害片状电池内封体的气密性。

到现在为止，尚未开发出同时满足密封性和防短路性的热熔接方法，这方面的研究是当务之急。

发明公开

本发明的目的是提供改善密封性和高温、高压下的防短路性，充放电周期寿命长，安全性及生产性优异的非水电解质电池。

为达到上述目的，本发明的非水电解质电池，是在由层压膜制成的包装材料中容纳单元电池，通过热熔接进行内封时，与构成上述单元电池的各电极连通的电极引线被热熔接部分夹着从包装材料的外部露出，其特征在于在该非水电解质电池中，上述电极引线在对应于上述热熔接部分的位置用密封树脂包覆，至少与上述电极引线之一的主平面接触的密封树脂，依电极引线的形状进行变形，呈现出凹凸不平的形状。

另外，本发明的制造方法，是在由层压膜制成的包装材料中容纳单元电池，与构成单元电池的各电极连通的电极引线从包装材料的外部露出，与包装材料的外表面进行热熔接，将上述单元电池封入包装材料中而制造非水电解质电池的方法，其特征在于，在与上述电极引线的热熔接部分相应的位置上放有密封树脂，用在与该密封树脂接触的至少一侧面上配有弹性体的加热头夹持而热熔接所夹住的电极引线。

本发明的热熔接装置的特征在于：具有夹住电极引线的一对加热头，所述电极引线在与包装材料的热熔接部分对应的位置上放有密封树脂，上述加热头的至少一个在与上述密封树脂接触的表面上设有弹性体。

加热头表面的弹性体将压力有效地传至沿电极引线两侧边的部分，使树脂流入，从而防止形成在电极引线两侧边容易形成的隧道形空间。

因而，在电极引线上热熔接密封树脂时，通过为加热头设计弹性体，不必对熔接面施加高压。

在这样得到的电极引线中，弹性体沿由金属制成的硬质电极引线的形状发生变形，伴之而来的是密封树脂也沿电极引线的形状发生变形。

结果，电极引线陷入密封树脂中并不明显。例如，即使在电极引线上产生模缝，模缝也不会穿透密封树脂而发生短路。

此外，通过用弹性体使上述树脂流入，不会产生妨碍密封的缺点。