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公開番号2025036590
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2024229576,2020060256
出願日2024-12-26,2020-03-30
発明の名称シート状リチウム一次電池
出願人マクセル株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 6/16 20060101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】貯蔵特性に優れたシート状リチウム一次電池と、その製造方法とを提供する。
【解決手段】本発明のシート状リチウム一次電池は、熱溶着性樹脂層を有するラミネートフィルムで構成された外装体内に、リチウムまたはリチウム合金を含む負極、正極、セパレータおよび非水電解液を収容してなり、70℃かつ相対湿度90%の雰囲気下で30日間貯蔵した際に電池内で増加するガスの体積が、貯蔵前の電池の内容積の20%以下であることを特徴とするものである。本発明のシート状リチウム一次電池の製造方法は、外装体内に発電要素を封入し、仮組立体を作製する仮封止工程と、仮組立体が有する容量の一部を放電させる予備放電工程と、仮組立体を加温状態で保持する貯蔵工程と、その後に外装体の一部を開封し、内部のガスを除去するガス抜き工程と、ガス抜き工程の後で外装体を封止する本封止工程とを有することを特徴とする。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
熱溶着性樹脂層を有するラミネートフィルムで構成された外装体内に、リチウムまたはリチウム合金を含む負極、正極、セパレータおよび非水電解液を収容してなるシート状リチウム一次電池であって、
７０℃かつ相対湿度９０％の雰囲気下で３０日間貯蔵した際に電池内で増加するガスの体積が、貯蔵前の電池の内容積の２０％以下であることを特徴とするシート状リチウム一次電池。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記正極は、正極活物質として二酸化マンガンを含む請求項１に記載のシート状リチウム一次電池。
【請求項３】
前記正極が含む正極活物質が、予め電池の全放電容量の１～１０％に相当するリチウムを含有している請求項１または２に記載のシート状リチウム一次電池。
【請求項４】
前記ラミネートフィルムが、水蒸気バリア層を有する請求項１～３のいずれかに記載のシート状リチウム一次電池。
【請求項５】
熱溶着性樹脂層を有するラミネートフィルムで構成された外装体内に、リチウムまたはリチウム合金を含む負極、正極、セパレータおよび非水電解液よりなる発電要素を収容してなるシート状リチウム一次電池を製造する方法であって、
前記外装体内に前記発電要素を封入し、仮組立体を作製する仮封止工程と、
前記仮組立体が有する容量の一部を放電させる予備放電工程と、
前記仮組立体を加温状態で保持する貯蔵工程と、
前記予備放電工程および前記貯蔵工程の後で外装体の一部を開封し、内部のガスを除去するガス抜き工程と、
前記ガス抜き工程の後で外装体を封止する本封止工程とを有することを特徴とするシート状リチウム一次電池の製造方法。
【請求項６】
前記予備放電工程における放電電気量を、前記仮組立体が有する容量の１～１０％とする請求項５に記載のシート状リチウム一次電池の製造方法。
【請求項７】
前記貯蔵工程において、前記仮組立体を４０～８０℃で保持する請求項５または６に記載のシート状リチウム一次電池の製造方法。
【請求項８】
前記正極の正極活物質として二酸化マンガンを用いる請求項５～７のいずれかに記載のシート状リチウム一次電池の製造方法。
【請求項９】
前記ラミネートフィルムが、水蒸気バリア層を有する請求項５～８のいずれかに記載のシート状リチウム一次電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵特性に優れたシート状リチウム一次電池とその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
種々の機器の電源用途などに利用されているリチウム一次電池は、正極と負極とをセパレータを介して重ねて渦巻状に巻回した巻回電極体を筒形の金属容器に収容した形態のものや、正極と負極とをセパレータを介して重ねた積層電極体を扁平状の金属容器に収容した、コイン形やボタン形と称される扁平状の形態のものが一般的である。
【０００３】
しかし、近年では、例えば薄型の電子機器のように、前記の金属容器では適用し難い用途へのニーズもあり、こうした要請に応えるべく、ラミネートフィルム外装体を用いたシート状リチウム一次電池も開発されている。ラミネートフィルム外装体を用いたシート状電池の場合、薄型の形態にしやすいといった点以外にも、金属容器と異なり外装体に可撓性があるために必要に応じてある程度形状を変え得ることから、前記のような金属容器を用いた電池よりも適用機器の範囲が広いといった利点がある。
【０００４】
また、シート状リチウム一次電池は、コイン形リチウム一次電池に比べ、容量を大きくできるが、その一方で、負極および正極の活物質量が多くなり、また電極の面積も大きくなるため、電池内の水分と電極との反応によりガスが発生しやすく、さらに、ラミネートフィルムで構成された外装体が変形容易であるため、高温で貯蔵された際などに電池の膨れがより問題となりやすかった。
【０００５】
このようなシート状電池におけるガス発生の問題を解決するための技術開発も行われている。例えば特許文献１には、ラミネートフィルム外装体に発電要素を収容して一旦封止してからエイジング処理を施し、その間に発生したガスを外装体を開封して排気してから、再度封止して電池を組み立てる手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００９－１８７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献１の方法においても、電池の貯蔵時などにガス発生による外装体の変形が認められることが判明した。よって、シート状リチウム一次電池の貯蔵性向上においては、特許文献１に記載の技術も改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯蔵特性に優れたシート状リチウム一次電池と、その製造方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシート状リチウム一次電池は、熱溶着性樹脂層を有するラミネートフィルムで構成された外装体内に、リチウムまたはリチウム合金を含む負極、正極、セパレータおよび非水電解液を収容してなり、７０℃かつ相対湿度９０％の雰囲気下で３０日間貯蔵した際に電池内で増加するガスの体積が、貯蔵前の電池の内容積の２０％以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のシート状リチウム一次電池の製造方法は、熱溶着性樹脂層を有するラミネートフィルムで構成された外装体内に、リチウムまたはリチウム合金を含む負極、正極、セパレータおよび非水電解液よりなる発電要素を収容してなるシート状リチウム一次電池を製造する方法であって、前記外装体内に前記発電要素を封入し、仮組立体を作製する仮封止工程と、前記仮組立体が有する容量の一部を放電させる予備放電工程と、前記仮組立体を加温状態で保持する貯蔵工程と、前記予備放電工程および前記貯蔵工程の後で外装体の一部を開封し、内部のガスを除去するガス抜き工程と、前記ガス抜き工程の後で外装体を封止する本封止工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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