JP2002532858A - Prism-shaped battery cell structure with stress-generating seal - Google Patents

Prism-shaped battery cell structure with stress-generating seal

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JP2002532858A
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マリアノ・アブラムソン
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Abstract

(57)【要約】 高強度で変形せず、電解液の耐漏れ性のあるプリズム形状の金属ケースを提供する。耐リーク性のプリズム形状の金属−空気バッテリセルは相互に係合されるケース部材によって構成されてプリズム形状を形成する。ケース部材はその間に応力形成シールを形成し、電解液や他の部品がバッテリセルから漏れるのを防止する。ケース部材は応力が生成される部位でシール部材によって分離される。応力はほぼ軸方向であり、ケース部材は軸方向の応力を形成する形状をなす。内側ケース部材は外方に拡がった側壁を有する形状であり、ねじれを防止し、電気的接続を改善する。 (57) [Abstract] A prism-shaped metal case having high strength, not deforming, and having resistance to leakage of an electrolyte is provided. The leak-resistant prism-shaped metal-air battery cells are formed by mutually engaged case members to form a prism shape. The case member forms a stress forming seal therebetween to prevent electrolyte and other components from leaking from the battery cell. The case member is separated by a seal member at a location where stress is generated. The stress is substantially axial, and the case member is shaped to create the axial stress. The inner case member is shaped with outwardly extending sidewalls to prevent twisting and improve electrical connection.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本件発明はプリズム形状の電気化学セル、特に金属−空気のセルのための耐リ
ーク構造に関する。より詳細には、この発明はケース及び内部部品の構造、及び
応力形成シールを構成するようにバッテリを組立てる方法に関する。
The present invention relates to a leak-proof structure for prismatic electrochemical cells, especially metal-air cells. More particularly, the invention relates to the construction of the case and internal components, and to a method of assembling a battery to form a stress forming seal.

【0002】 本出願は1999年4月15日付け提出の米国特許出願第09/293,45
8号及び1998年12月15日付け提出の米国特許出願第60/112,29
2号に基づく優先権が主張されている。
[0002] This application is related to US patent application Ser. No. 09 / 293,45, filed Apr. 15, 1999.
8 and U.S. Patent Application No. 60 / 112,29, filed December 15, 1998.
A priority under No. 2 has been claimed.

【0003】[0003]

【従来の技術】[Prior art]

小型の電源デバイスの使用における発展は小さな占有空間で、大きな電力を供
給することがてきる電気化学的バッテリセルに対する要求を像該させた。これら
のデバイスでは耐リーク性の研究、及び例えばバッテリセルの化学的な内部部品
及び他の内部部品を収蔵するとともに適切な電気的内付接続及びデバイスへの接
続を与えることのできる軽量のコンテナの研究が要求されている。これらのデバ
イスに対する消費者の要求は容積だけでなく純粋な形状との関係においてバッテ
リのデザインの大きさ及び重ささのかなりの制限にある。当たられたスペース内
に最大のエネルギを与えるため、バッテリセル又は密接パッケージされたバッテ
リセルの配列を所定のスペースと実質的に同じにして無駄なスペースを最小にす
るとともに蓄積されたエネルギを最大することが必要である。多くの電気的デバ
イスはほぼ四角形状をなすバッテリを収蔵するように設計されるので、プリズム
形状のセルはこれらのデバイスに電源を与えるのに特に適している。
Advances in the use of small power devices have highlighted the need for electrochemical battery cells that can supply large amounts of power in a small space. In these devices, studies of leak resistance and the development of lightweight containers that can store, for example, the chemical and other internal components of the battery cell and provide adequate electrical internal connections and connections to the device. Research is required. Consumer demands for these devices are due to the considerable limitations of battery design size and weight in relation to pure shape as well as volume. To provide maximum energy in the allocated space, the arrangement of battery cells or closely packed battery cells is substantially the same as the predetermined space, minimizing wasted space and maximizing stored energy. It is necessary. Since many electrical devices are designed to house batteries that are approximately square in shape, prismatic cells are particularly suitable for powering these devices.

【0004】 さらに、バッテリセルを軽量にすたるため、コントナーを薄い軽量の材料で製
作されることが好ましい。多くのバッテリにおいて、コンテナーは多数のセル重
さの小片で構成されている。電気化学的セルはセルのハウジングのデザインにお
いて厳格な要求があるので、材料の厚さを最小にする必要性は強度に対する必要
性とバランスされなければならない。
[0004] Further, in order to reduce the weight of the battery cell, it is preferable that the toner is made of a thin and lightweight material. In many batteries, containers are composed of small pieces of many cell weights. Since electrochemical cells have strict requirements on the design of the cell housing, the need to minimize material thickness must be balanced with the need for strength.

【0005】 本件発明は少なくとも一部が金属又は金属と同様に変形可能な材料で形成され
たケースを有するプリズム形状のバッテリセルに関する。金属ケースを用いる利
点には金属が与える公知のコスト、製造可能性、強度及び精度の特徴と同様に、
電極全体としてのケースの使用含む。
The present invention relates to a prism-shaped battery cell having a case at least partially formed of a metal or a material that can be deformed similarly to a metal. The advantages of using a metal case include the well-known cost, manufacturability, strength and accuracy features that metal provides,
Including the use of the case as the whole electrode.

【0006】 ある種の電気化学的なセルにおいて、外力及び内力は抗し又は補償される必要
のある強大な負荷を発生する。例えば、亜鉛−空気バッテリセルにおいて、電流
を生成するアノード亜鉛の酸化はかなりのアノードの膨張を引き起こす。60%
迄の容積素増加が報告されている。水素はセルのアルカリ電解液と亜鉛の寄生反
応によって発生される。水素はバッテリの休止中にも発生される。適正な効率で
バッテリセルの排気ができない場合、発生した水素は更にバッテリセルの内部応
力を増加させる。内部応力が増加すると、セルのケースの機械的な保全性が損な
われ、電解液の漏れや短絡を引き起し、潜在的には爆発の危険性もある。
[0006] In certain electrochemical cells, external and internal forces create significant loads that need to be countered or compensated. For example, in a zinc-air battery cell, oxidation of the anode zinc, which produces current, causes significant anode expansion. 60%
Up to volumetric volume increase has been reported. Hydrogen is generated by a parasitic reaction between the alkaline electrolyte of the cell and zinc. Hydrogen is also generated during battery shutdown. If the battery cell cannot be evacuated with proper efficiency, the generated hydrogen further increases the internal stress of the battery cell. The increase in internal stress impairs the mechanical integrity of the cell case, causing electrolyte leakage and short circuits, and potentially explosion.

【0007】 これらの問題を解決するため、例えば公知の金属ケールのデザイン(例えば、
ボタン型セル)は2つの主要なケース部材を備え、これはケース部材の間に配置
されるグロメット又は他のシール部材によって相互に絶縁されている。グロメッ
トはケース部材が相互に接触するのを阻止し、又セルの一部分における電解液を
セルの他の部分から効率よくシールする。しかし、ケースが変形すると、グロメ
ットを設けた隙間の大きさが変化し、電解液はグロメット廻りに達して隙間から
漏れる。
[0007] In order to solve these problems, for example, known metal kale designs (for example,
The button cell comprises two main case members, which are insulated from one another by grommets or other sealing members arranged between the case members. The grommet prevents the case members from contacting each other and also effectively seals the electrolyte in one part of the cell from the other parts of the cell. However, when the case is deformed, the size of the gap provided with the grommet changes, and the electrolyte reaches around the grommet and leaks from the gap.

【0008】 あるバッテリセル、特に金属−空気バッテリセルにおいて、バッテリセルの表
面は小さな空気アクセス孔を有し、ガス交換を可能としている。金属−空気バッ
テリセルにおいて、雰囲気酸素はアノード金属と反応して電流を発生する。小孔
は雰囲気酸素がバッテリセル内に侵入する手段となる。セルに小孔を有する危険
性の1つは電解液が小孔を経てバッテリセルから漏れ出るおそれがあることであ
る。さらに、その危険性はケースの内部応力の増大の可能性によって増加する。
In some battery cells, particularly metal-air battery cells, the surface of the battery cell has small air access holes to allow gas exchange. In metal-air battery cells, atmospheric oxygen reacts with the anode metal to generate a current. The pores provide a means for atmospheric oxygen to enter the battery cells. One of the dangers of having pores in the cell is that the electrolyte may leak out of the battery cells through the pores. Furthermore, the risk is increased by the possibility of increasing the internal stress of the case.

【0009】 金属製のケース部材が相互に接触し又はセル内部の異なる極性の電極材料が接
触するようになった場合にはケースの変形は短絡を招来する。また、ケースの変
形はバッテリセルと電気的デバイスとの間の電気的な接続の切断を引き起こすお
それがある。バッテリセルの大きさの変化は電極と電気的デバイスの電気的接点
との間の切断を引き起こすおそれがある。
If the metal case members come into contact with each other or come into contact with electrode materials of different polarities inside the cell, deformation of the case results in a short circuit. Also, deformation of the case may cause disconnection of the electrical connection between the battery cell and the electrical device. Changes in battery cell size can cause disconnection between the electrodes and the electrical contacts of the electrical device.

【0010】 この問題を解決するため、バッテリセルの設計者は従来は実質的に円筒形状の
金属ケースを製作していた。かかるボタン型セルは本来的に強く、電力監視や補
聴器に用いられるのが一般的である。ボタン型セルの主表面に作用した力は円筒
状構造の特有の強さによって抗される。
In order to solve this problem, battery cell designers have conventionally produced metal cases having a substantially cylindrical shape. Such button cells are inherently strong and are commonly used for power monitoring and hearing aids. The forces acting on the main surface of the button cell are countered by the inherent strength of the cylindrical structure.

【0011】 図1において、ボタン型セル10は雰囲気圧力により大きい内部応力を有する
。このボタン型セル10は2つの主ケース部材12、14を有し、これらは結合
されてボタン形状の包囲器を形成する。外縁湾曲部分16は内側ケース部材上の
外側ケース部材12の形状をなし、2つのケース部材12、14が分離するのを
防止している。力F1 で示される内部応力は2つのケース部材12、14を相互
に分離する方向に押圧する。この分離力F1 は2つのケース部材12、14に対
して作用する力である力F2 によって抗される。ケース12、14は各々円筒状
をなすので、力F1 、F2 は外側ケース部材13の湾曲部分16の小径部分の特
有のフープ強さによって抗される。また、力の配分さえもケース部材12、14
間の均一なシールを確保する。
In FIG. 1, the button cell 10 has a higher internal stress at ambient pressure. The button cell 10 has two main case members 12, 14, which are joined to form a button-shaped enclosure. The outer curved portion 16 has the shape of the outer case member 12 on the inner case member and prevents the two case members 12, 14 from separating. The internal stress represented by the force F1 presses the two case members 12, 14 in a direction to separate them from each other. The separating force F1 is opposed by a force F2 acting on the two case members 12, 14. Since the cases 12, 14 are each cylindrical, the forces F1, F2 are resisted by the characteristic hoop strength of the small diameter portion of the curved portion 16 of the outer case member 13. Further, even the distribution of the force can be performed by the case members 12 and 14.
Ensure a uniform seal between them.

【0012】 その円筒形状により、ボタン型セルの利点は垂直壁のフープ強さである。図2
において、ボタン型セル20は相互に結合された2つのケース部材を有する。内
側及び外側のケース部材は各々側壁22、24を有し、その間にグロメット26
が配置される。ボタン型セル20に高い応力F3 が作用すると、側壁22、24
の大きさは変化するであろう。(内側壁22の大きさは内部応力の力に起因して
変化し、外側壁24の大きさはグロメット26を介して内側壁22によって作用
する力に起因して変化する。)たとえ寸法が変化しても、グロメット26はケー
ス部材を共に十分にシールする。側壁22、24の応力及び引っ張りは各々ケー
スよその周縁廻りに均一であり、側壁22、24は内部応力によって引き起こさ
れる引っ張りに効率よく抗する。
Due to its cylindrical shape, an advantage of the button cell is the hoop strength of the vertical wall. FIG.
The button cell 20 has two case members joined to each other. The inner and outer case members each have side walls 22, 24 between which the grommets 26 are located.
Is arranged. When a high stress F3 acts on the button cell 20, the side walls 22, 24
Will vary in size. (The size of the inner wall 22 changes due to the force of the internal stress, and the size of the outer wall 24 changes due to the force exerted by the inner wall 22 via the grommet 26.) However, the grommet 26 sufficiently seals the case members together. The stress and tension on the side walls 22, 24 are each uniform around the perimeter of the case, and the side walls 22, 24 effectively resist the tension caused by internal stress.

【0013】 図2のボタン型セルと異なり、プリズム形状のセルの側壁は同一の均一な応力
及び引っ張りを経験しない。図3において、四角形のプリズム形状のセル30は
また2つのケース部材を有し、内側ケース部材は40の側壁32を有し、外側ケ
ース34は4つの側部34を有し、グロメット36は側壁32、34の間に配置
されている。プリズム形状のセル30に比較的高い内部応力F4 が作用すると、
側壁32、34は円筒形状が変形に抗するのに必要である固有の強さを欠くので
捩じれる。プリズム形状のセル30の固有の特性に起因し、側化へ32、34は
その形状を維持しない。長尺の側壁の中心は当初の位置から大きく偏向して大き
な変形と漏れの問題を招来する傾向にある。プリズム形状のセル30の側壁32
、34の外縁廻りの引っ張りは図2のボタン型セル20の周縁廻りの引っ張りに
比してかなり変動し得る。
Unlike the button cell of FIG. 2, the sidewalls of the prism-shaped cell do not experience the same uniform stress and tension. In FIG. 3, the square prism-shaped cell 30 also has two case members, the inner case member has 40 sidewalls 32, the outer case 34 has four sides 34, and the grommet 36 has side walls. 32, 34 are arranged. When a relatively high internal stress F4 acts on the prism-shaped cell 30,
The side walls 32, 34 are twisted because the cylindrical shape lacks the inherent strength required to resist deformation. Due to the inherent properties of the prism-shaped cell 30, the sides 32, 34 do not maintain that shape. The center of the long side wall tends to deflect significantly from its initial position, causing large deformation and leakage problems. Side wall 32 of prism-shaped cell 30
, 34 can vary considerably as compared to the pull around the periphery of the button cell 20 of FIG.

【0014】 これらの問題に起因し、パッケージ密度に関して明らかな利点があるにもかか
わらず、非ボタン形状のバッテリセルはこれまでは商業的に製造されていない。
即ち、四角形のプリズム形状のバッテリセルはボタン型セルに比してはるかに高
パッケージ密度でもって通常の直線的なバッテリ容器デザインに充満することが
でき、ボタン型セルの使用を魅力のないものにする。プリズム形状のセルの固有
の欠点の解決はプリズム形状のバッテリセルが商業的に代替可能となる前に取り
扱わなければならない。
Due to these problems, despite the obvious advantages in package density, non-button shaped battery cells have not heretofore been manufactured commercially.
That is, a square prismatic battery cell can fill a normal linear battery container design with a much higher package density than a button cell, making the use of a button cell unattractive. I do. The solution to the inherent disadvantages of prismatic cells must be dealt with before prismatic battery cells become commercially viable.

【0015】 プリズム形状のセルにおいて、ケースの変形は種々の問題を引き起こす。ボタ
ン形状のバッテリセルと異なり、内部応力の増加に起因する力はプリズム形状の
セルのセル外周廻りに均一に配分されないか、フープ強さによって十分に抗する
ことができない。プリズム形状のセルはコーナーからコーナーまでの間に十分に
長い間隔を有する。かかるプリズム形状のセルの長い間隔の壁部分は本来的に弱
く、変形の可能性がある。
In a prism-shaped cell, the deformation of the case causes various problems. Unlike a button-shaped battery cell, the force resulting from the increase in internal stress is not distributed uniformly around the cell periphery of the prism-shaped cell, or cannot be sufficiently resisted by the hoop strength. The prism-shaped cells have a sufficiently long spacing between corners. The long spaced wall portions of such prism-shaped cells are inherently weak and may be deformed.

【0016】 図4に示されるるとともに米国特許第5662717号に類似の図面が示され
ている従来技術の例において、金属−空気ボタン型セル40は2つの調和し相互
係合するケース部材42、52を有する。このカソード及びアノードケース部材
42、52は各々実質的に円筒形状の側壁46、56、主壁の構造部又はベース
48、58、壁面46、56とベース48、58との間に位置する周辺コーナー
50、60、ケース部材42、52の開口を形成する周辺エッジ44、54を有
する形状をなしている。これらのケース部材42、52はベース48、58がバ
ッテリセル40の2つの対向して配置されるとともに対向する充電表面を形成す
るように組立てられる。側壁46、56の間に配置されるグロメット62は電気
的に絶縁されるとともに、ケース部材42、52をシールし、カソードケース部
材42のほぼ45度の曲げ部部分43がケース部材42、52の外れを防止して
いる。
In the prior art example shown in FIG. 4 and similar to US Pat. No. 5,662,717, a metal-air button cell 40 includes two harmonious inter-engaging case members 42, 52. The cathode and anode case members 42, 52 each have substantially cylindrical side walls 46, 56, a main wall structure or base 48, 58, and peripheral corners located between the walls 46, 56 and the bases 48, 58. 50, 60 and peripheral edges 44, 54 forming openings of the case members 42, 52. These case members 42, 52 are assembled such that the bases 48, 58 are positioned opposite to each other and form opposite charging surfaces of the battery cell 40. The grommet 62 disposed between the side walls 46 and 56 is electrically insulated, seals the case members 42 and 52, and the approximately 45-degree bent portion 43 of the cathode case member 42 forms the case members 42 and 52. We prevent coming off.

【0017】 また、従来技術の例はアノードケース部材40の外縁エッジ54をしばしば製
造工程における切断作業に起因する鋭い形状で示している。この鋭いエッジ54
はグロメット62に突き入れられてグロメット62に損傷を与え、電解液の漏れ
及び短絡の危険性を引き起こす。さらにまた、亜鉛−空気バッテリセルにおいて
、ケース部材はニッケル−ステンレス鋼−銅の三層クラッドに製作され、これら
の金属はコーティング又はフィルムによって亜鉛アノードから分離される。これ
らの三層クラッド金属が亜鉛アノードに対して露出された場合、三層クラッド金
属の全ては化学的に反応し、水素の発生又は電解液中への汚染イオンの導入を引
き起こす。コーティンク又はフィルムはこれらの反応を抑制する。しかし、製造
工程における切断作業は下層ニッケルを露出させ、反応の比率を増大させること
がある。
In the prior art example, the outer edge 54 of the anode case member 40 is often shown in a sharp shape resulting from a cutting operation in a manufacturing process. This sharp edge 54
Can penetrate the grommet 62 and damage the grommet 62, causing a risk of electrolyte leakage and short circuit. Still further, in a zinc-air battery cell, the case member is fabricated in a three-layer nickel-stainless steel-copper cladding, and these metals are separated from the zinc anode by a coating or film. When these tri-layer cladding metals are exposed to a zinc anode, all of the tri-layer cladding metal reacts chemically, generating hydrogen or introducing contaminant ions into the electrolyte. Coatings or films suppress these reactions. However, cutting operations in the manufacturing process may expose the underlying nickel and increase the rate of reaction.

【0018】 また、図4の従来技術の例は主表面48、58に対して各々垂直であるケース
部材42、52の側壁46、56を示している。換言すれば、側壁46、56は
平行である。この構造における1つの問題はバッテリセル40の組立てに関係す
る。内部部品はカソードケース部材42の底部(ベース48の近傍)に配置され
るので、部品は側壁46の全高よりも低くなければならない。ケース部材の部品
における寸法公差は最終的な位置に移動した時に部品を積層させるか偏向させる
原因となるであろう。
The prior art example of FIG. 4 also shows the side walls 46, 56 of the case members 42, 52 that are perpendicular to the main surfaces 48, 58, respectively. In other words, the side walls 46, 56 are parallel. One problem with this configuration relates to the assembly of the battery cell 40. Since the internal components are located at the bottom of the cathode case member 42 (near the base 48), the components must be lower than the overall height of the side walls 46. The dimensional tolerances in the components of the case member will cause the components to stack or deflect when moved to their final position.

【0019】 また、図4の従来技術の例はケース部材42、52の滑らかな表面の間に配置
したグロメット56を示している。既に明らかであるが、多くの異なる電解液、
例えばKOHは容易に金属表面を横断して流動することができる。ケース部材4
2、52の表面傷は電解液が移動して最後にバッテリセル40から漏れ出るチャ
ネルとして機能するおそれがある。
The prior art example of FIG. 4 also shows a grommet 56 located between the smooth surfaces of the case members 42, 52. As already clear, many different electrolytes,
For example, KOH can easily flow across metal surfaces. Case member 4
The surface scratches 2 and 52 may function as a channel through which the electrolyte moves and finally leaks out of the battery cell 40.

【0020】 米国特許第5537733号には四角形状のニッケル−水素化金属の二次セル
の製造方法が記載され、米国特許第5556772号にはリチウム鉄タイプのセ
ルのためのプリズム形状のケースが記載されている。これらの特許は特徴を指摘
しているがプリズム形状のセルを示唆するものではない。
US Pat. No. 5,537,733 describes a method for producing a square nickel-metal hydride secondary cell, and US Pat. No. 5,556,772 describes a prism-shaped case for a lithium iron type cell. Have been. These patents point out features but do not suggest a prism-shaped cell.

【0021】 米国特許第4374909号及び第4656104号は金属−空気のボタン型
バッテリセルのためのケースに関する。この特許は金属−空気バッテリの用途に
利用する可能性のあるプリズム形状の高強度金属ケースを実現するための解決方
法を示唆するものではない。
US Pat. Nos. 4,374,909 and 4,656,104 relate to cases for metal-air button-type battery cells. This patent does not suggest a solution for achieving a prismatic, high strength metal case that may be utilized in metal-air battery applications.

【0022】 事実、上述の特許はコンテナーの形状的な特徴によってどのように強度を増大
し及び望ましくない変形や膨張を減少し防止するかについては示唆又は記載して
いない。
In fact, the above-mentioned patents do not suggest or describe how the geometric features of the container increase strength and reduce or prevent unwanted deformation or expansion.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】 本件発明は高強度で変形しにくく、電解液の耐漏れ性のあるケースを形成する
という特徴を有するプリズム形状の金属ケースを提供する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a prism-shaped metal case having a feature of forming a case having high strength, being hardly deformed, and having resistance to leakage of an electrolyte.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

ケース部材の形状により及び湾曲又は曲成の工程を通して、ケース部材は係合
されてケース部材上に応力を生成し、ケース部材をシールしてケースの電解液の
漏れを阻止するとともにケース部材の分離を防止するようになっている。ケース
部材によって生成された応力は軸方向が好ましい。
Depending on the shape of the case member and through the process of bending or bending, the case member is engaged to create stress on the case member, sealing the case member to prevent leakage of electrolyte in the case and separating the case member. Is to be prevented. The stress generated by the case member is preferably in the axial direction.

【0025】 例えば、この発明は側壁を有する内側ケースに適用され、側壁は主表面からそ
の外縁エッジに向けて外方に拡がってバッテリセルに高強度な構造を与え、ケー
ス部材に耐つぶれ性を与えるとともに、又ケース部材上で変形されるであろう鋭
いエッジに起因するダメージからバッテリセルの他の部品を保護するようになっ
ている。また、本発明は応力シールを形成するために外側ケース部材上に曲げ部
を含み、同様に曲げ部を形成するための工程を含む。比較的小さい曲率半径を越
えて90度以上の大きさでの曲げ部はケース部材の強度を増加させるだけでなく
、内側ケース部材上にほぼ軸方向の応力を形成し、ケース部材の分離を阻止する
ようになっている。90度以上の曲げ部を適用するとともに、バッテリセルに付
加的な強さを与えるため、内側ケース部材の主表面の凹所が外側ケース部材の曲
げ部部分から離れて設けられることができる。
For example, the present invention is applied to an inner case having a side wall, and the side wall extends outward from a main surface toward an outer edge thereof to provide a high-strength structure to the battery cell, and to provide the case member with crush resistance. And protects other parts of the battery cell from damage due to sharp edges that may be deformed on the case member. The present invention also includes a bend on the outer case member to form a stress seal, and also includes a step for forming the bend. Bending over 90 degrees beyond a relatively small radius of curvature not only increases the strength of the case member, but also creates an almost axial stress on the inner case member, preventing separation of the case member It is supposed to. A recess in the main surface of the inner case member can be provided away from the bend portion of the outer case member to apply a bend greater than 90 degrees and to provide additional strength to the battery cells.

【0026】 また、本件発明はバッテリセルを高い信頼性、安価でかつ大量生産に適したも
のにするという特徴を提供する。バッテリセルの外側及び内側の平坦な表面上の
隆起が形成さると、ケースに付加的な強さを与える。これらの隆起はセルの内部
応力の増加に起因するバッテリセルの膨張する傾向を除去し又は軽減する。ケー
ス部材の側壁は平坦な表面から外方に拡がり、側壁が内方につぶれるのを阻止す
るとともにバッテリセルを組立て易くしている。また、この側壁はケース部材の
間に優れたシールを与える形状をなし、電解液の漏れを防止するようになってい
る。タール又は他の液体タイプのシーラントがケース部材間に配置されたグロメ
ットに塗布されて電英駅の漏れを防止している。また、グロメットは2つのケー
スを分離するとともに絶縁するようになっている。さらに、ケース部材の間に配
置されたダイヤパーのリングはグロメットに作用し続けるであろう電解液を吸収
するようになっている。
The present invention also provides a feature that makes the battery cell highly reliable, inexpensive, and suitable for mass production. The formation of bumps on the outer and inner flat surfaces of the battery cells provides additional strength to the case. These bumps eliminate or reduce the tendency of the battery cells to expand due to increased internal stress in the cells. The side wall of the case member extends outwardly from the flat surface, preventing the side wall from being crushed inward and making it easier to assemble the battery cell. The side wall is shaped to provide an excellent seal between the case members to prevent leakage of the electrolyte. Tar or other liquid type sealant is applied to the grommet disposed between the case members to prevent leakage at the station. The grommet separates the two cases and insulates them. Further, the ring of the diaper located between the case members is adapted to absorb the electrolyte which will continue to act on the grommet.

【0027】 ケース部材は液受け部又は捕獲鉢構造部を有し、セパレータに作用し続ける粘
着剤又は電解液を受けるようになっている。また、この鉢構造部は空気電極のカ
ソードケース部材に対する電気的な接続を維持するのを確保する安価な手段を与
える。この鉢構造部は鋭い内部コーナーを有するケース部材を製造する必要性を
除去する。鉢構造部の形状は更にケース部材を強度アップする。
The case member has a liquid receiving portion or a catch pot structure portion, and receives an adhesive or an electrolytic solution that continues to act on the separator. This pot structure also provides an inexpensive means of ensuring that the air electrode maintains electrical connection to the cathode case member. This pot structure eliminates the need to manufacture a case member having sharp internal corners. The shape of the pot structure further increases the strength of the case member.

【0028】 本発明は2つの空気カソードを有する金属−空気バッテリセルを強度アップす
るとともに耐久性を与えるものである。バッテリセルの2つのカソードの固有の
相違に起因し、異なる又は改良された解決方法が必要である。
The present invention increases the strength and durability of a metal-air battery cell having two air cathodes. Due to the inherent differences between the two cathodes of a battery cell, different or improved solutions are needed.

【0029】 さて、本発明は添付図面を参照しながら、1つの実施形態及び複数の実施例に
関連して説明されるが、説明された実施形態は本件発明を特定の実施形態に限定
することを意図するものではない。逆に、請求の範囲によって特定される発明の
範囲に含まれるであろう変更、改良及び均等物が全て含まれることを意図してい
る。従って、本件発明の好ましい実施形態の説明及び実施例は本件発明の一例を
示すだけである。特定の実施形態は本件発明の好ましい実施形態を例示し模式的
に説明するために示されている。実施形態では金属−空気バッテリセルに関連し
て説明されているが、本件発明は単にこのタイプのバッテリセルに限定されるも
のではない。また、本件発明はアルカリバッテリセル及び初期の他のバッテリセ
ルに適用されることができる。本件発明の多くの特徴を説明するために金属−空
気バッテリセルが特に適しているので、本件発明の説明にはプリズム形状の金属
−空気バッテリセルが図示されている。実施形態では四角形状のバッテリセルに
関連して説明されるが、本件発明は四角形ケースを備えたバッテリセルに限定さ
れるものではない。本件発明は六角形や八角形に限定されず、各々真っ直ぐな側
壁を有するケースを備えた他のセルを含む全てのプリズム形状のセルに適用でき
る。
The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, with reference to one embodiment and a plurality of examples, which embodiments limit the invention to certain embodiments. It is not intended. On the contrary, the intention is to cover all modifications, improvements and equivalents that may be included within the scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the description and examples of the preferred embodiments of the invention are merely illustrative of the invention. Particular embodiments are set forth to illustrate and schematically illustrate preferred embodiments of the present invention. Although the embodiments are described with reference to metal-air battery cells, the invention is not limited to this type of battery cell. In addition, the present invention can be applied to alkaline battery cells and other initial battery cells. A prism-shaped metal-air battery cell is illustrated in the description of the present invention, as a metal-air battery cell is particularly suitable for describing many features of the present invention. Although the embodiment will be described with reference to a square battery cell, the present invention is not limited to a battery cell having a square case. The present invention is not limited to hexagons and octagons, but can be applied to all prism-shaped cells including other cells each having a case having straight side walls.

【0030】 特定の実施形態は本件発明の原理及び特徴点を最も有用にかつ容易に理解でき
ると考えられるという理由によって設けられている。この点に関し、本件発明の
基本的な理解に必要とされる以上に詳細に本件発明の詳細な構造を示すものでは
ない。図面についてなされる説明は本件発明の幾つかの形態がどのように実施で
きるかを当業者に示すためになされている。
The particular embodiments are provided for the reason that the principles and features of the present invention will be most likely to be most readily and easily understood. In this regard, the detailed structure of the present invention is not shown in more detail than necessary for a basic understanding of the present invention. The description given with reference to the drawings is made to show those skilled in the art how several forms of the present invention may be implemented.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

図8A及びず8Bは組立て後のプリズム形状の金属−空気バッテリセル100
を示し、該バッテリセル100は2つの主ケース部材、アノードケース部材10
2及びカソードケース部材104を有する。ケース部材102、104は実質的
に四角形のトレー形状のケース部材であり、主壁構造又はベース110、112
、コーナー106、108まで続く連続側壁114、116、ベース110、1
12と側壁114、116の間の曲げ部、及び周縁エッジ118、120を備え
る。この実施形態において、アノードケース部材102の曲げ部は周縁トラフ1
42及び周縁リム140であり、カソードケース部材104の曲げ部は周縁棚1
32及び周縁鉢構造部134である。
8A and 8B show prism-shaped metal-air battery cells 100 after assembly.
The battery cell 100 has two main case members, an anode case member 10.
2 and a cathode case member 104. The case members 102 and 104 are substantially rectangular tray-shaped case members, and have a main wall structure or bases 110 and 112.
, Continuous sidewalls 114, 116 extending to corners 106, 108, bases 110, 1
It has a bend between the rim 12 and the side walls 114, 116, and peripheral edges 118, 120. In this embodiment, the bent portion of the anode case member 102 is
42 and the peripheral rim 140, and the bent portion of the cathode case member 104 is the peripheral shelf 1
32 and a peripheral pot structure part 134.

【0032】 ケース部材102、102によって形成された包囲器内はセル100の内部部
品であり、金属アノード122、空気カソード124、セパレータ126及びデ
ィフューザー128が含まれている。絶縁されたグロメット130はケース部材
102、104の側壁114、116を分離するとともに、ケース部材102、
104が相互に接触するのを阻止する。また、グロメット130はアノードケー
ス部材102から空気カソード124を保護するとともに、両ケース部材102
、104をシールする。アノード電流のコレクター(図示せず)は金属アノード
122をアノードケース部材102に電気的に接続し、カソード電流コレクター
(図示せず)は空気カソード124をカソードケース部材104に電気的に接続
する。
The inside of the enclosure formed by the case members 102, 102 is an internal component of the cell 100, and includes a metal anode 122, an air cathode 124, a separator 126, and a diffuser 128. The insulated grommet 130 separates the side walls 114 and 116 of the case members 102 and 104, and separates the case members 102 and 104.
104 are prevented from contacting each other. The grommet 130 protects the air cathode 124 from the anode case member 102 and
, 104 are sealed. An anode current collector (not shown) electrically connects metal anode 122 to anode case member 102, and a cathode current collector (not shown) electrically connects air cathode 124 to cathode case member 104.

【0033】 ケース部材102、014は相互に係合され、カソードケース部材104の側
壁116を好ましくは湾曲工程によってアノードケース部材102の廻りに部分
的に曲げることにより、係合状態を維持される。組立て工程はグロメット130
及びケース部材102、104に加圧応力を形成し、これはバッテリセル100
をシールする。この応力は初期には組立て工程が終了する間及び終了した後のケ
ース部材102、104の形状に起因して軸方向の力によって引き出される。こ
の応力は少なくとも部分的には組立て工程の後も存続し、シールが実現される。
さらに、空気カソード124は空気カソード124を更にカソードケース部材1
04にシールするテフロン(登録商標)の1層又は2層を含むことができる。応
力については組立て工程を通して詳細に後述される。
The case members 102, 014 are engaged with each other, and the engaged state is maintained by partially bending the side wall 116 of the cathode case member 104 around the anode case member 102, preferably by a bending process. Assembling process is grommet 130
And the case members 102 and 104 generate pressure stress, which is applied to the battery cell 100.
Seal. This stress is initially drawn by axial forces during and after the completion of the assembly process due to the shape of the case members 102, 104. This stress persists, at least in part, after the assembly process and a seal is achieved.
Further, the air cathode 124 further includes the air cathode 124 and the cathode case member 1.
One or two layers of Teflon (R) sealing to 04 may be included. The stress will be described later in detail throughout the assembly process.

【0034】 バッテリセル100のカソードケース部材104は強度をアップし、バッテリ
セル100の信頼性及び製造性を改善するという特徴を含む。組立て前の湾曲さ
れていないカソードケース部材104を示す図9及び図10において、周縁棚1
32及び周縁鉢構造部134はケース部材104の強度及び剛性を増大させ、又
後述する信頼性の利点を与える。この棚132及び鉢構造部134はより強度の
ある曲がったコーナー108に負荷の一部を分散させることによりカソードケー
ス部材104の強度及び剛性をアップさせる。この負荷は外力又は内部応力に対
する抗力に起因するものである。鉢構造部134が例えば図6に示されるつぶれ
を防止するおに役立つのは注目すべきである。
The cathode case member 104 of the battery cell 100 has features of increasing strength and improving reliability and manufacturability of the battery cell 100. 9 and 10 showing the uncurved cathode case member 104 before assembly, the peripheral shelf 1
32 and peripheral bowl structure 134 increase the strength and rigidity of case member 104 and also provide the reliability benefits described below. The shelf 132 and the pot structure 134 increase the strength and rigidity of the cathode case member 104 by distributing a part of the load to the stronger curved corner 108. This load is due to drag against external or internal stress. It should be noted that the pot structure 134 helps to prevent the collapse shown, for example, in FIG.

【0035】 例えば、ケース部材104の切断部分の斜視図を示す図11において、スパン
の中央に与えられるとともに固定支持点Sによって抗される力Fによって形成さ
れるであろう曲げ部モーメントは、棚132及び鉢構造部134の曲げ部によっ
て抗される。棚132及び鉢構造部134はコーナー108の近傍を含む棚13
2及び鉢構造部134の領域廻りに力を広げることによりケース部材104の1
つの領域に作用する集中応力を分散させる。ケース部材104にその長いスパン
の壁の1つに沿って負荷が作用すると、ケース部材104は丸いコーナー108
に負荷の一部を伝達することにより変形に抗することができる。
For example, in FIG. 11, which shows a perspective view of a cut portion of the case member 104, the bending moment that would be formed by the force F applied to the center of the span and resisted by the fixed support point S, 132 and the bent portion of the pot structure 134. The shelf 132 and the pot structure portion 134 are located on the shelf 13 including the vicinity of the corner 108.
2 and the force around the area of the pot structure portion 134 to increase
Disperse the concentrated stress acting on one area. When a load is applied to the case member 104 along one of its long span walls, the case member 104 will have rounded corners 108.
By transmitting a part of the load to the bearing, deformation can be prevented.

【0036】 図9及び図10において、湾曲されていないカソードケース部材104の側壁
116は周縁鉢構造部134からエッジ120まで拡がっている。この外方への
拡がりは製造業者にとってカソードケース部材104に内部部品を配置するのが
簡単になることにより金属−空気バッテリ100の製造に役立つであろう。この
拡がりは組立ての間に部品を案内するのに役立ち、これらの部品をゆがめること
なく部品の挿入を可能とする。この特徴は空気カソードが非常にデリケートであ
るので、空気カソードを挿入する場合に特に有利である。カソードケース部材1
04の開口の領域寸法はカソードケース部材104の底部の領域寸法よりも大き
く、バッテリセル100の内部部品はカソードケース部材104内に向けて簡単
にスライドすることができる。バッテリセル100が完全に組立てられると、必
ずしも必要ではないが、湾曲又は曲げ部工程が拡がりを除去し、側壁116を主
表面112及び周縁棚132に対して実質的に垂直に形成する。
In FIGS. 9 and 10, the side wall 116 of the cathode case member 104 that is not curved extends from the peripheral pot structure portion 134 to the edge 120. This outward extension will aid in the manufacture of the metal-air battery 100 by simplifying the placement of internal components on the cathode case member 104 for the manufacturer. This spread serves to guide the parts during assembly and allows the insertion of the parts without distorting these parts. This feature is particularly advantageous when inserting an air cathode, since the air cathode is very delicate. Cathode case member 1
The size of the area of the opening 04 is larger than the size of the area of the bottom of the cathode case member 104, so that the internal components of the battery cell 100 can easily slide in the cathode case member 104. When the battery cell 100 is fully assembled, a bend or bend process, although not necessary, removes the spread and forms the sidewalls 116 substantially perpendicular to the main surface 112 and the peripheral shelf 132.

【0037】 図8Aに示されるように、バッテリセル100の組立てはカソードケース部材
104を少なくとも部分的にアノードケース部材102について湾曲させ又は曲
げることを要求する。しかし、アノードケース部材102のコーナー106につ
いてエッジ120を曲げることはカソードケース部材104の一部に電解液のシ
ール性を低下させる皺を形成することとなる。皺及び皺の負の効果を減少させる
ために、カソードケース部材104は皺のできやすい部分で非常に軟質又は焼き
鈍しされた金属で形成されることができる。ある場合には小さな皺は許容される
であろう。
As shown in FIG. 8A, assembly of the battery cell 100 requires that the cathode case member 104 be at least partially curved or bent with respect to the anode case member 102. However, bending the edge 120 with respect to the corner 106 of the anode case member 102 forms wrinkles on a part of the cathode case member 104, which deteriorate the sealing performance of the electrolyte. To reduce wrinkles and the negative effects of wrinkles, the cathode case member 104 can be formed of a very soft or annealed metal where wrinkles are likely to occur. In some cases small wrinkles will be tolerated.

【0038】 さて、図12Aによれば、他の実施形態においてカソードケース部材104の
コーナー108近傍にノッチ136が形成され、エッジ120が曲げられた時に
余剰材料の量が減少される。余剰材料は皺を形成しシール性を損なわせる。さら
に、余剰材料が伸縮層を加圧すると、アノードケース層102の伸長させるとと
もに電気的な橋絡を形成し、バッテリセル100の短絡を引き起こすおそれがあ
る。ノッチ136は余剰材料の量を減少させることによってこの問題を解決する
ものである。
Referring now to FIG. 12A, in another embodiment, a notch 136 is formed near the corner 108 of the cathode case member 104 to reduce the amount of excess material when the edge 120 is bent. Excess material forms wrinkles and impairs sealability. Further, when the surplus material presses the elastic layer, the anode case layer 102 is elongated and an electric bridge is formed, which may cause a short circuit of the battery cell 100. Notch 136 solves this problem by reducing the amount of excess material.

【0039】 図28Bによれば、他の実施形態において皺及び短絡を防止するための余剰材
料の減少はコーナ108近傍の部分で鉢構造部134を下方に加圧することによ
って実現されることができる。図はその効果を誇張して示している。例えば押圧
工程によって押し下げ部を形成すると、余剰材料を壁116から鉢構造部134
に引き込むことができ、本質的にはコーナー108で壁の高さを低くすることと
なる。
According to FIG. 28B, in another embodiment, the reduction of excess material to prevent wrinkles and short circuits can be achieved by pressing down the pot structure 134 at a portion near the corner 108. . The figure exaggerates the effect. For example, when the depressed portion is formed by a pressing process, excess material is removed from the wall 116 by the pot structure portion 134.
At the corner 108, essentially reducing the height of the wall.

【0040】 皺の問題の他の解決方法において、カソードケース部材104はそのエッジ1
20に沿って異なる大きさに曲げられることができる。ケース部材104はケー
ス部材の側方部分に沿って更に、及びコーナー部分に沿って小さく曲げられるこ
とができる。図12Cにおいて、カソードケース部材104のコーナー部分13
9はアノードケース部材102についてバッテリセル100の側方に沿う部分と
同じ程度に曲げられず、エッジ120をコーナー部分139について僅かに盛り
上がらせる。この解決方法はコーナー部分139近傍の変形量を少なくすること
によって皺を減少させるが、ケース部材102、104を十分にシールする。コ
ーナーにおける湾曲を少なくする効果は図12D−1及び図12D−2における
断面図によって理解することができる。図12D−1はセルの側方部分の部分断
面を示し、図12D−2は同じセルのコーナー部分の部分断面を示す。
In another solution to the wrinkle problem, the cathode case member 104 has its edge 1
20 can be bent to different sizes. The case member 104 can be bent slightly further along side portions of the case member and along corner portions. In FIG. 12C, the corner portion 13 of the cathode case member 104
9 is not bent to the same extent as the portion along the side of the battery cell 100 with respect to the anode case member 102, and causes the edge 120 to slightly rise at the corner portion 139. This solution reduces wrinkles by reducing the amount of deformation in the vicinity of the corner portion 139, but sufficiently seals the case members 102, 104. The effect of reducing the curvature at the corner can be understood from the cross-sectional views in FIGS. 12D-1 and 12D-2. FIG. 12D-1 shows a partial cross section of a side portion of the cell, and FIG. 12D-2 shows a partial cross section of a corner portion of the same cell.

【0041】 図10に戻って、金属−空気バッテリセル上の空気アクセス孔138は電解液
の漏れの原因となる。カソードケース部材104のベース112は空気カソード
が十分に酸素に接触するのを確保できる寸法及び領域の複数の空気アクセス孔1
38を有する。酸素はバッテリセル100に電流を発生させるのに必要とされる
。空気アクセス孔の寸法を増大させると、空気カソードに対する酸素の供給を増
大させることができる。しかし、大きな空気アクセス孔138は電解液が空気ア
クセス孔138を通って漏れできる可能性を増大させ、又金属アノード122が
乾燥する速度を増大させる。大きな空気アクセス孔138は電解液が自由に通過
するのを許容する一方、小さな空気アクセス孔138は孔138を通って流れる
のを制限するであろう。電解液等の液体又はゲルの表面張力は電解液が小さな空
気アクセス孔138を通過するのを阻止するであろう。
Returning to FIG. 10, the air access holes 138 on the metal-air battery cells cause electrolyte leakage. The base 112 of the cathode case member 104 has a plurality of air access holes 1 of a size and area sufficient to ensure sufficient contact of the air cathode with oxygen.
38. Oxygen is needed to generate an electric current in the battery cell 100. Increasing the size of the air access holes can increase the supply of oxygen to the air cathode. However, large air access holes 138 increase the likelihood of electrolyte leaking through air access holes 138 and increase the rate at which metal anode 122 dries. Large air access holes 138 will allow the electrolyte to pass freely, while small air access holes 138 will restrict flow through holes 138. The surface tension of a liquid or gel, such as an electrolyte, will prevent the electrolyte from passing through the small air access holes 138.

【0042】 直径0.4−0.5mmを有する空気アクセス孔138はパンチの過度の維持
を伴うことなく、0.1−0.4mmの厚みの金属ケースにおいて繰り返し孔あ
けされることができる。より小さな寸法の孔138は孔あけするのが難しいこと
が判明している。
Air access holes 138 having a diameter of 0.4-0.5 mm can be repeatedly drilled in a metal case 0.1-0.4 mm thick without excessive maintenance of the punch. Holes 138 of smaller dimensions have proven to be difficult to drill.

【0043】 カソードケース部材104の設計において過度の乾燥及び電解液の漏れを制限
する一方、十分な空気のアクセスを与えるのに適した試みは実験を通してなされ
る。適した一定の大きさの空気孔138を用いると、各空気孔138間に種々の
一定の距離を有する種々のカソードケース部材104を用いた時に金属−空気バ
ッテリ10の適した一定の寸法によって電気的エネルギーを決定することができ
る。空気孔138の密度を増加させると、ベース112上に形成することのでき
る空気孔138の数は増加し、バッテリセル100によって発生される総電流も
また増加する。しかし、ある点においては総電流は減少するか又は一定である。
この点は各空気孔138によって供給される領域が隣接する空気孔138によっ
て供給される領域とほぼ重畳した時に起こる。さらに、空気孔138の密度を増
加させると、空気カソード124に対する酸素の供給にほとんど貢献することな
くバッテリセル100が乾燥する速度を不必要に増加させることになる。
Appropriate attempts to provide adequate air access while limiting excessive drying and electrolyte leakage in the design of the cathode case member 104 are made through experimentation. The use of a suitably sized air hole 138 allows the use of a suitable, fixed size of the metal-air battery 10 when using various cathode case members 104 having a variety of fixed distances between each air hole 138. Energy can be determined. As the density of the air holes 138 increases, the number of air holes 138 that can be formed on the base 112 increases, and the total current generated by the battery cells 100 also increases. However, at some point the total current is reduced or constant.
This occurs when the area provided by each air hole 138 substantially overlaps the area provided by an adjacent air hole 138. In addition, increasing the density of the air holes 138 will unnecessarily increase the rate at which the battery cell 100 dries with little contribution to the supply of oxygen to the air cathode 124.

【0044】 空気孔138の間隔を減少させると、空気孔138の数が増加し、又電解液の
漏れの可能性を増加させる。より少ない又はより小さい空気孔138は空気孔1
38を通して電解液が漏れ出る可能性を減少させる。
Reducing the spacing of air holes 138 increases the number of air holes 138 and increases the likelihood of electrolyte leakage. Fewer or smaller air holes 138 are air holes 1
The likelihood of electrolyte leaking through 38 is reduced.

【0045】 また、アノードケース部材102はその強度をアップするとともにバッテリセ
ル100の信頼性を高めるという特徴を含む。図13において、周縁リム140
及び周縁トラフ142はカソードケース部材104の棚132及び凹所134の
場合とほぼ同様にして、ケース部材102の強度及び剛性を増加させる。このリ
ム140及びトラフ142はアノードケース部材102のコーナー106の廻り
に集中応力を分散させる。
Further, the anode case member 102 has a feature of increasing its strength and improving the reliability of the battery cell 100. In FIG. 13, the peripheral rim 140
And the peripheral trough 142 increases the strength and rigidity of the case member 102 in substantially the same manner as the shelf 132 and the recess 134 of the cathode case member 104. The rim 140 and the trough 142 disperse the concentrated stress around the corner 106 of the anode case member 102.

【0046】 図5の従来例において、アノードケース52の側壁56のデザインでは外部力
に起因してつぶれる傾向にある。相互に平行な側壁はつぶれを招来する。さて、
バッテリセルのつぶれを示す図6において、側壁は周縁エッジ54が内方に偏向
するように曲げられている。このつぶれは曲げ工程中に加えられる外力又はアノ
ードケース部材52のベース54の膨張によって引き起こされる。ボタン型セル
において、円筒形状の強さはこのタイプの変形に抗することができる。プリズム
形状のセルにおいて、その形状は変形に対して完全に抗することができない。
In the conventional example of FIG. 5, the design of the side wall 56 of the anode case 52 tends to be crushed due to an external force. Side walls parallel to each other cause collapse. Now,
In FIG. 6 showing the collapse of the battery cell, the side wall is bent such that the peripheral edge 54 is deflected inward. This collapse is caused by an external force applied during the bending process or expansion of the base 54 of the anode case member 52. In button cells, the strength of the cylindrical shape can withstand this type of deformation. In a prism-shaped cell, the shape cannot be completely resistant to deformation.

【0047】 図13に戻って、曲げに起因する軸力により、セル壁114は極端な力に耐え
る必要がある。アノードケース部材102の拡がりは両ケース壁114、116
がセル100を支持するように協同するのを保証するのに役立つ。外方への拡が
りはカソードケース部材104のベース112に係合して図6に示されるタイプ
の曲げが起こらないことを確保する。
Referring back to FIG. 13, it is necessary that the cell wall 114 endure an extreme force due to the axial force caused by bending. The expansion of the anode case member 102 is performed on both the case walls 114 and 116.
To cooperate to support the cell 100. The outward spreading engages the base 112 of the cathode case member 104 to ensure that no bending of the type shown in FIG. 6 occurs.

【0048】 また、外方への拡がりはカソードコレクタ(図示せず)とカソードケース部材
104との間の電気的な接続を改善し、又セパレータ126の有効性を改善する
ことができる。組立て工程中における軸力によってアノードケース部材102の
周縁リム144はグロメット130を介してセパレータ126及び空気カソード
124を加圧することとなる。また、軸力は傾斜側壁114及び壁の端部を外方
に曲げ、これは空気カソード124のエッジ及びセパレータ126をカソードケ
ース部材104に向けて押圧し、カソード電流コレクタ及びケース部材104と
の間の電気的な接続を改善することとなる。
Also, the outward spreading can improve the electrical connection between the cathode collector (not shown) and the cathode case member 104, and can improve the effectiveness of the separator 126. The peripheral rim 144 of the anode case member 102 presses the separator 126 and the air cathode 124 via the grommet 130 by the axial force during the assembly process. Also, the axial force bends the sloped side walls 114 and the ends of the walls outward, which presses the edges of the air cathode 124 and the separator 126 toward the cathode case member 104, causing a gap between the cathode current collector and the case member 104. This improves the electrical connection.

【0049】 カソード124のエッジがケース部材104に向けて押圧されると、カソード
電流コレクタ(図示せず)はケース部材104と優れた電気的な接続を形成する
When the edge of cathode 124 is pressed toward case member 104, a cathode current collector (not shown) forms a good electrical connection with case member 104.

【0050】 図13において、周縁リム144の形状はグロメット130を保護することに
よって信頼性を増大させる。リム144は軸力がリム144をグロメット130
に向けて押圧させた時に損傷を受ける可能性のあるグロメット130から離れて
周縁エッジ118を指向している。これらの軸力はバッテリセル100が組立て
られた時に存在し、又組立て後も存在する。
In FIG. 13, the shape of the peripheral rim 144 increases reliability by protecting the grommet 130. The rim 144 has an axial force that makes the rim 144 grommet 130
The peripheral edge 118 is directed away from the grommet 130, which may be damaged when pressed towards. These axial forces are present when the battery cell 100 is assembled and after the assembly.

【0051】 ケース部材102を形成するために実行される切断及び穴あけ工程は鋭いエッ
ジ118を形成する可能性があり、そのエッジ118はグロメット130に喰い
込んで切断することによってグロメット130を損傷するおそれがある。グロメ
ット130を保護するため、リム144はエッジ118がグロメット130内に
喰い込まず、むしろリム144の滑らかな表面がグロメット130を押圧するよ
うな形状をなし、これによって軸力が接触した広い領域にわたって分散されるよ
うになっている。
The cutting and drilling steps performed to form the case member 102 can form sharp edges 118 that can damage the grommet 130 by cutting into and cutting the grommet 130. There is. To protect the grommet 130, the rim 144 is shaped such that the edges 118 do not bite into the grommet 130, but rather the smooth surface of the rim 144 presses on the grommet 130, thereby extending over a large area where axial forces meet. It is being distributed.

【0052】 図14ないし図18には異なる形状のリム144の他の例が示されている。図
14において、リム145はほぼ180度の曲げ部を有し、エッジ118が損傷
を受けるおそれのあるグロメットの部分からさえも更に離れている。図15にお
いて、リム146は反対の方向又は内方への曲げ部を有する。この実施形態にお
いて、カソードケース部材104はリム146の外方への突出によって占有され
るスペースを適合するような形状とされる必要はない。グロメット130は縒り
薄くされ、アノードケース部材102は金属アノード122の大部分を保持する
寸法にされることができる。図16において、リム147は2つの曲げ部を有す
る形状となっている。リム147は前述の実施形態の場合と同様に、より薄いグ
ロメット130及び大きな容積のアノードケース部材102を利用できる利点を
与える。更に、リム147はその複数の曲げ部を通して強度及び剛性をアップさ
せ、つぶれの可能性を減少させる。更にまた、リム147はケース部材102と
金属アノード122の間における望ましくない化学反応に対して保護する。前述
のように、ニッケル−鋼−銅の三層クラッドで製造されたケース部材は亜鉛アノ
ードと反応して水素を発生するか又は電解液中に汚染物イオンを導入する。ニッ
ケルは通常はコーティングされて望ましくない化学反応を防止されている。しか
し、ニッケルはケース部材102の成形の間にエッジ118で露出されるように
なる。この実施形態において、リム147はエッジ118と金属アノード122
との間に距離をあけている。図17及び図18によれば、他の実施形態において
エッジは鋭いエッジを含まないように滑らかで丸くなっている。
FIGS. 14 to 18 show another example of the rim 144 having a different shape. In FIG. 14, the rim 145 has a bend of approximately 180 degrees, and the edge 118 is further away from even the portion of the grommet that could be damaged. In FIG. 15, the rim 146 has a bend in the opposite direction or inward. In this embodiment, the cathode case member 104 need not be shaped to accommodate the space occupied by the outward projection of the rim 146. The grommet 130 can be thinned and the anode case member 102 can be sized to hold most of the metal anode 122. In FIG. 16, the rim 147 has a shape having two bent portions. The rim 147 offers the advantage of utilizing a thinner grommet 130 and a larger volume of the anode case member 102 as in the previous embodiment. In addition, the rim 147 increases strength and stiffness through its multiple bends, reducing the likelihood of collapse. Furthermore, rim 147 protects against undesired chemical reactions between case member 102 and metal anode 122. As mentioned above, case members made of nickel-steel-copper three-layer cladding react with the zinc anode to generate hydrogen or introduce contaminant ions into the electrolyte. Nickel is usually coated to prevent unwanted chemical reactions. However, nickel becomes exposed at edge 118 during molding of case member 102. In this embodiment, rim 147 includes edge 118 and metal anode 122
There is a distance between them. According to FIGS. 17 and 18, in other embodiments the edges are smooth and rounded so as not to include sharp edges.

【0053】 図13及び図19において、アノードケース部材102のベース110は隆起
146を有し、これはケース部材102の一側方の周縁トラフ142から他側方
の周縁トラフ142まで延びている。図示していないが、カソードケース部材1
04のベース112も同様に隆起を有することができる。これらの隆起146は
ベース110の剛性を高め、増大した内部応力の下におけるケース部材102の
変形の可能性を減少させる。
In FIGS. 13 and 19, the base 110 of the anode case member 102 has a ridge 146, which extends from one peripheral trough 142 on one side to the peripheral trough 142 on the other side. Although not shown, the cathode case member 1
The base 112 of 04 can have a ridge as well. These bumps 146 increase the stiffness of the base 110 and reduce the likelihood of deformation of the case member 102 under increased internal stress.

【0054】 アノードケース部材102の隆起146はベース110上の外力をリム140
及びトラフ142に伝達することによって強度をアップさせる。これらの隆起1
46は適切に設計された曲げ工具によってカソードケース部材104をアノード
ケース部材102上で曲げる時に同時に形成されることができる。薄く比較的平
坦な金属表面、例えば主表面110上における隆起146の冷間加工は金属表面
の両側に隆起146を形成し、ベース110の強度をさらにアップする。
The bump 146 of the anode case member 102 applies an external force on the base 110 to the rim 140.
And to the trough 142 to increase the strength. These bumps 1
46 can be formed simultaneously when the cathode case member 104 is bent over the anode case member 102 by a suitably designed bending tool. Cold working of the ridges 146 on a thin, relatively flat metal surface, such as the main surface 110, forms ridges 146 on both sides of the metal surface, further increasing the strength of the base 110.

【0055】 図20、図21及び図22には隆起の他の例が示されている。図20及び図2
1は隆起148、150の2つの異なる配列を示す。図22は内表面に固定され
た隆起152を有するアノードケース部材102を示す。この隆起152はその
占有スペースを制限するように比較的薄く、これによって金属アノードのために
大きな空間が残されている。また、これらの隆起152は側壁の強度をアップさ
せる。
FIGS. 20, 21 and 22 show other examples of bumps. FIG. 20 and FIG.
1 shows two different arrangements of bumps 148,150. FIG. 22 shows the anode case member 102 having the ridge 152 fixed to the inner surface. The ridge 152 is relatively thin so as to limit its occupied space, thereby leaving a large space for the metal anode. Also, these bumps 152 increase the strength of the side wall.

【0056】 図4に示される従来の例において、曲げ部43はセル40の形状に起因して固
有の強さを有する。エッジが内方に曲げられるように円筒形状の部材を変形させ
ると、引っ張りに対して抗する非常に大きなフープが形成される。曲げ部43は
次にそのフープ強さによってケース部材42、52の変形及び離脱に対して抗す
ることができる。また、前述のように、バッテリセル40はバッテリセル40の
周縁廻りに力を分配することによってシール性を維持する。
In the conventional example shown in FIG. 4, the bent portion 43 has an inherent strength due to the shape of the cell 40. Deforming the cylindrical member so that the edges are bent inward creates a very large hoop that resists tension. The bend 43 can then resist deformation and detachment of the case members 42, 52 due to its hoop strength. Further, as described above, the battery cell 40 maintains the sealing performance by distributing a force around the periphery of the battery cell 40.

【0057】 しかし、ボタン型セルの特有の利点の全てがプリズム形状のセルで再現される
わけではない。例えば、プリズム形状のセルにおける類似の曲げ部がボタン型セ
ルと同一の強度及び剛性の特性を与えるものではない。ケース部材を長い直線的
な側部について曲げると、当初の位置に向けて簡単に直線的にされることができ
る。
However, not all of the unique advantages of button cells are reproduced in prism-shaped cells. For example, similar bends in prismatic cells do not provide the same strength and rigidity characteristics as button cells. If the case member is bent on the long straight sides, it can easily be straightened towards its original position.

【0058】 さらに、図4の実施形態に示されるように、単に45度だけの曲げは上述の応
力変形の欠如、各種のタイプのバッテリセルの寸法及び曲げられた時の金属のス
プリングバック効果を考慮した特定の強さではない。例えば、カソードケース部
材42の曲げ43がスプリングバックを起こし、側壁46が外方に拡がり始める
と、2つのケース部材42、52は外れるようになる。カソードケース部材42
のエッジ44が皺を引き起し、電解液の漏れの原因となるので、単に曲げ角度を
増大させることによって問題の全てを解決するものではない。さらに、曲げ角度
を増加させることによってカソードケース部材とアノードケース部材との間の接
触を引き起して短絡を招来する。
In addition, as shown in the embodiment of FIG. 4, bending at only 45 degrees can reduce the aforementioned lack of stress deformation, the size of various types of battery cells, and the springback effect of the metal when bent. Not a specific strength to consider. For example, when the bending 43 of the cathode case member 42 causes springback and the side wall 46 starts to spread outward, the two case members 42 and 52 come off. Cathode case member 42
Simply increasing the bending angle does not solve all of the problems, because the edges 44 of the substrate cause wrinkles and cause electrolyte leakage. Further, increasing the bending angle causes a contact between the cathode case member and the anode case member to cause a short circuit.

【0059】 発明の名称「曲げ可能な構造を有するボタン型バッテリ及び角度付きボタン型
バッテリ」の米国特許第5432027はまたプリズム形状のセルに特有の問題
を解決するものではない。この特許はボタン型セルの機能を損なうことなく及び
周縁シール性を損ないことなく偏向されることのできる薄いボタン型セルに関す
るものである。上述の特許の曲げ部の部分断面を示す図7において、ケース部材
はC字形状の流体タイプの曲げシールによって共に保持されている。このシール
は側壁がないか又は非常に短い非常に薄いバッテリセルには有効であることが判
明薄いプリズム形状のセルの場合には特定の効果はない。非常に薄いボタン型セ
ルは薄く且つ膨張したバッテリセルの効果には適用されず、内側ケース部材をC
字状の曲げ部から滑り出させるか又は曲げ部を開放させる原因となる。さらに、
C字状の曲げ部は横方向において過度のスペースを占有し、これによってプリズ
ム形状のセルの主たる利点を減少させることとなる。
US Pat. No. 5,432,027, entitled “Button Battery with Bendable Structure and Angled Button Battery,” also does not solve the problems inherent in prismatic cells. This patent relates to a thin button cell that can be deflected without impairing the function of the button cell and without impairing the perimeter seal. In FIG. 7, which shows a partial cross section of the bent portion of the above-mentioned patent, the case members are held together by a C-shaped fluid type bent seal. This seal has been found to be effective for very thin battery cells with no or very short side walls, and has no particular effect for thin prismatic cells. Very thin button cells do not apply to the effect of thin and expanded battery cells, and the inner case member is
This may cause the character to slip out of the bent portion or to open the bent portion. further,
The C-shaped bend occupies excessive space in the lateral direction, thereby reducing the main advantage of prismatic cells.

【0060】 図8Aに戻って、バッテリセル100を組立てるために、カソードケース部材
104はアノードケース部材102の周縁リム140上で曲げられ又は湾曲され
て曲げ部154を形成する。金属の延性に起因し、カソードケース部材104は
曲げられた時にスプリングバックを起こす傾向にある。湾曲又は曲げ工程は材料
をその延性限度を越えて十分に変形させることであるが、幾分かの延性の復元が
ある。延性の復元及びシールの信頼性に有害な付随的な効果を回避するために、
曲げ部154は大きな引っ張りによるべきである。図8Aの実施形態において、
側壁116はまたリム144の外方突起に適応する曲げ部155を含む。
Returning to FIG. 8A, to assemble the battery cell 100, the cathode case member 104 is bent or bent on the peripheral rim 140 of the anode case member 102 to form a bent portion 154. Due to the ductility of the metal, the cathode case member 104 tends to spring back when bent. The bending or bending step is to deform the material well beyond its ductility limit, but there is some ductility restoration. To restore ductility and avoid side effects that are detrimental to seal reliability,
The bend 154 should be under heavy tension. In the embodiment of FIG. 8A,
Side wall 116 also includes a bend 155 that accommodates the outward projection of rim 144.

【0061】 曲げ部154はケース部材102、104の結合が外れるのを防止する。曲げ
部154の一部がベース112に向けて延びるようにケース部材104を十分に
曲げるか又は湾曲させることにより、曲げ部154はカソードケース部材104
の結合が外れるのを防止し、ケース部材102、104が離脱するのを防止する
。アノードケース部材102のリム140の突出及びグロメット130の薄さは
曲げ部154が横方向に偏向するのを防止する。本質的には、曲げ部154はリ
ム140にフックされて側壁104が押し出されるのを防止する。
The bent portion 154 prevents the case members 102 and 104 from being disconnected. By bending or bending case member 104 sufficiently such that a portion of bent portion 154 extends toward base 112, bent portion 154 causes cathode case member 104 to be bent.
Is prevented from being disconnected, and the case members 102 and 104 are prevented from being detached. The protrusion of the rim 140 of the anode case member 102 and the thinness of the grommet 130 prevent the bent portion 154 from deflecting laterally. In essence, the bend 154 hooks into the rim 140 to prevent the sidewall 104 from being pushed out.

【0062】 曲げ工程は側壁116の外方への拡がりが減少され又は除去されるような挟み
込み(ピンチング)工程によって周縁鉢構造部134を更に湾曲させることによ
り達成されることができる。次に、アノードケース部材102をカソードケース
部材104に向けて加圧する一方、カソードケース部材104を類似の挟み込み
工程によって周縁リム140について湾曲させる。
The bending step can be achieved by further bending the peripheral pot structure 134 by a pinching step such that the outward extent of the sidewalls 116 is reduced or eliminated. Next, the anode case member 102 is pressed toward the cathode case member 104, while the cathode case member 104 is curved about the peripheral rim 140 by a similar sandwiching process.

【0063】 カソードケース部材104が湾曲された時の延性の復元に起因する有害な効果
を減少するために、アノードケース部材102はカソードケース部材104に向
けて強固に加圧され、グロメット130は位置156、158で加圧されるべき
である。グロメット130を加圧する一方、カソードケース部材104を湾曲さ
せると、バッテリセル100のシール性を改善できる。ケース部材102、10
4及びグロメット130の間においてカソードケース部材104にスプリングバ
ックが起こった時に形成される可能性のあるどのような隙間もグロメット130
の弾性によって充填されることができる。カソードケース部材104がスプリン
グバックを起こした後でさえ、グロメット130は位置156、158において
少なくとも部分的に加圧され、強固なシール性がその位置で維持される。グロメ
ット130の弾性がシールを形成する。
In order to reduce the harmful effects due to the restoration of ductility when the cathode case member 104 is bent, the anode case member 102 is strongly pressed toward the cathode case member 104, and the grommet 130 is positioned. It should be pressurized at 156,158. When the grommet 130 is pressurized and the cathode case member 104 is curved, the sealing performance of the battery cell 100 can be improved. Case members 102, 10
Any gaps that may form when springback occurs on the cathode case member 104 between the grommet 130 and the grommet 130
Can be filled by the elasticity of Even after the cathode case member 104 has springbacked, the grommet 130 is at least partially pressurized at locations 156, 158, and a tight seal is maintained at that location. The elasticity of the grommet 130 forms a seal.

【0064】 グロメット130はカソード156の近傍のシールとセルケース158のカソ
ード部分のエッジ近傍のシールとの間に空気の充満した空隙131が形成される
ような形状であるのが好ましい。空隙131がない場合、位置156でシールに
作用し続けるように管理された電解液が毛細管現象の効果によって位置158で
シールに移動されるようになる。この空隙131は電解液が流れることのできる
ように十分にチャネルを拡大することによってこの毛細管現象の効果を現象し又
は除去する。
The grommet 130 is preferably shaped such that a space 131 filled with air is formed between the seal near the cathode 156 and the seal near the edge of the cathode portion of the cell case 158. If there is no gap 131, the electrolyte controlled to continue acting on the seal at position 156 will be moved to the seal at position 158 due to the effect of capillary action. This void 131 ameliorates or eliminates this capillary effect by enlarging the channel sufficiently to allow the electrolyte to flow.

【0065】 図示されていないが、カソードケース部材104の側壁116が内方に曲がる
ように更に湾曲されることができる。さらに曲げると、内部応力が上昇し,バッ
テリセル100が膨張し始めた時にケース部材104が周縁リム140からピー
ルバックしないことを保証できる。また、大きな曲げは応力上昇を補償すること
によって側壁114、116で膨張するバッテリセル100の傾向に抗すること
ができる。さらに、かかる曲げ部は側壁114、116の間に相互に作用する力
を増大させ、これによってグロメット130の有効性を改善してバッテリセル1
00をシールする。グロメット130と側壁114、116との間のより大きな
力はより良好なシールを形成する。
Although not shown, the side wall 116 of the cathode case member 104 may be further curved so as to bend inward. Further bending increases the internal stress and ensures that the case member 104 does not peel back from the peripheral rim 140 when the battery cell 100 begins to expand. Also, large bends can counter the tendency of the battery cell 100 to expand on the side walls 114, 116 by compensating for the increased stress. In addition, such bends increase the interacting forces between the side walls 114, 116, thereby improving the effectiveness of the grommet 130 and increasing the battery cell 1
Seal 00. Greater forces between the grommet 130 and the side walls 114, 116 form a better seal.

【0066】 また、グロメット130の弾性は空気カソード124と周縁棚132との間に
シールが維持されるのを確保する。空気カソード124はベース112に対向す
る側に応力されないテフロン(登録商標)製のほぼ平坦な層を含むことができる
。バッテリセル100が組立てられると、加圧されないテフロン(登録商標)製
の層は棚132に向けて押圧されてシールを形成し、電解液が空気アクセス孔1
38を通して逃げるのを防止する。加圧されないテフロン(登録商標)はそのガ
ス透過特性により特に適している。しかし、テフロン(登録商標)はほとんど弾
性がない。棚132に接触するテフロン(登録商標)の層の一部は軸力が現れた
時には少なくとも部分的に加圧され続ける。従って、シールが維持されるのを確
保するために、グロメット130は空気カソード124を棚132に向けて連続
的に押圧するべきである。
The elasticity of the grommet 130 also ensures that a seal is maintained between the air cathode 124 and the peripheral ledge 132. The air cathode 124 can include an unstressed substantially flat layer of Teflon on the side facing the base 112. When the battery cell 100 is assembled, the unpressurized Teflon layer is pressed against the shelf 132 to form a seal and the electrolyte is allowed to flow through the air access holes 1.
Prevent escape through 38. Unpressurized Teflon is particularly suitable due to its gas permeation properties. However, Teflon has little elasticity. The portion of the layer of Teflon contacting the shelf 132 continues to be at least partially pressurized when an axial force appears. Accordingly, grommet 130 should continually press air cathode 124 toward shelf 132 to ensure that the seal is maintained.

【0067】 応力されていないテフロン(登録商標)のほぼ平坦な層は必ずしも必要なもの
ではなく、テフロン(登録商標)の平坦なリング片に置き換えることができる。
図22Aにおいて、テフロン(登録商標)のリング190が棚132の部分の上
に配置され、棚132の部分をカバーする形状をなしている。また、このテフロ
ン(登録商標)のリング190は空気カソード124に固定されることができ、
その結果テフロン(登録商標)のリンク190は空気カソード124と棚132
との間に配置される。
A substantially flat layer of unstressed Teflon® is not required and can be replaced with a flat piece of Teflon®.
In FIG. 22A, a Teflon® ring 190 is placed over the shelf 132 and is shaped to cover the shelf 132. Also, the Teflon ring 190 can be fixed to the air cathode 124,
As a result, the Teflon link 190 is connected to the air cathode 124 and the shelf 132.
And placed between.

【0068】 他の実施形態において、空気カソード124は加圧されていないテフロン(登
録商標)のほぼ平坦な層及び平坦な層に固定されたテフロン(登録商標)のリン
グ190を有することができる。テフロン(登録商標)の2つの層は空気カソー
ド124と棚132の間のシール性を更に改善する。また、テフロン(登録商標
)のリング190は空気カソード124とディフューザ128との間のテフロン
(登録商標)の1つの層を除去する。テフロン(登録商標)の必要でない層は空
気カソード124と空気アクセス孔138との間におけるバリアとして機能し、
バッテリセル100が酸素にアクセスするのを制限することができる。
In other embodiments, the air cathode 124 can have a substantially flat layer of unpressurized Teflon® and a Teflon® ring 190 secured to the flat layer. The two layers of Teflon further improve the seal between the air cathode 124 and the shelf 132. Also, Teflon ring 190 removes one layer of Teflon between air cathode 124 and diffuser 128. The unnecessary layer of Teflon acts as a barrier between the air cathode 124 and the air access holes 138,
Access to oxygen by the battery cell 100 can be restricted.

【0069】 そのフープ強さによってケース部材の変形及び離脱に対して抗することのでき
るボタン型セルとは異なり、本件発明のプリズム形状のバッテリセル100はケ
ース部材102、104の間におけるほぼ軸方向の相互作用の力によって離脱に
抗する。
Unlike the button cell, which can resist deformation and detachment of the case member due to its hoop strength, the prism-shaped battery cell 100 of the present invention has a substantially axial direction between the case members 102, 104. Resists disengagement by the force of the interaction.

【0070】 図23及び図24において、曲げ部154の断面はリム140の形状にほぼ一
致し、ケース部材104が曲げ部154及びリム140の近傍に作用する相互作
用の力の横方向又は非軸方向の成分はほぼ相互にキャンセルする。残存する力の
軸方向の成分はアノードケース部材102をカソードケース部材104に向けて
押圧する。例えば、曲げ部154は力F10X F11X によって示される周縁リム1
40上の力に作用する。力F10X F11X の横方向の成分はほぼ等しくかつ逆向き
である。力F10X F11X の軸方向成分の合計はアノードケース部材102がカソ
ードケース部材104上に作用する軸力F12の合計とは逆である。
23 and 24, the cross section of the bent portion 154 substantially matches the shape of the rim 140, and the case member 104 has a lateral or non-axial force of the interaction force acting near the bent portion 154 and the rim 140. Directional components cancel each other out. The axial component of the remaining force presses the anode case member 102 toward the cathode case member 104. For example, the bend 154 is the peripheral rim 1 indicated by the forces F10X F11X.
Acts on a force above 40. The transverse components of the forces F10X F11X are approximately equal and opposite. The sum of the axial components of the forces F10X and F11X is opposite to the sum of the axial forces F12 that the anode case member 102 acts on the cathode case member 104.

【0071】 力の横方向成分がほぼキャンセルされない場合、あるいは曲げ部154がリム
140にほぼ一致しない場合、バッテリセル100は変形し、電解液の漏れが発
生するであろう。例えば、図25A及び図25Bは異なる内部応力の下における
同一のバッテリセルを示す。バッテリセルはカソードケース部材が曲げ部172
とエッジ176を有する形状をなし、アノードケース部材が02がリム174を
有する形状をなすのであるが、このバッテリセルは高い内部応力が作用した時に
膨張することがある。内部応力の上昇に起因してケース部材が分離を始めると、
アノードケース部材のリム174がカソードケース部材のエッジ176に作用し
続けているので、カソードケース部材の側壁はは外方に拡がるであろう。この外
方への拡がりはバッテリセルの膨張及び電解液の漏れを引き起す。
If the transverse component of the force is not substantially canceled, or if the bend 154 does not substantially match the rim 140, the battery cell 100 will deform and electrolyte leakage will occur. For example, FIGS. 25A and 25B show the same battery cell under different internal stresses. In the battery cell, the cathode case member has a bent portion 172.
Although the anode case member has a shape having the rim 174, the battery case may expand when a high internal stress is applied. When the case member starts to separate due to the rise in internal stress,
As the rim 174 of the anode case member continues to act on the edge 176 of the cathode case member, the side walls of the cathode case member will extend outward. This outward spreading causes the battery cells to expand and the electrolyte to leak.

【0072】 さて、図26、図26A及び図26Bによれば、他の実施形態において、ケー
ス部材102、104は例においてほぼ180度の第1の曲げ部168とほぼ9
0度の第2の曲げ部170を含む厳格な曲げ部の特徴によって相互の係合を維持
する。この二重の曲げ部の特徴による利点はスプリングバックの有害な効果をほ
ぼ現象し又は除去することである。図8の実施形態における曲げ部154と異な
り、2つの曲げ部168、170の一方のわずかな延性の復元によってカソード
ケース部材104がグロメット130を介してアノードケース部材102の周縁
リム140に作用する力をほとんど減少させない。図8Aの実施形態において、
曲げ部154が形成されると同時に、グロメット130は応力される。曲げ部1
54のいかなるスプリングバックもグロメット130の弾性によって吸収されな
いと、電解液の漏れが発生するおそれがある。本件の実施形態において、曲げ部
近傍の接触点を基準に測定される曲がった距離はほとんと変化しないので、曲げ
部168、170の小さなスプリングバックはバッテリセルのシール性に有害な
効果はほとんどない。ケース部材の間の隙間を通しての電解液の漏れの可能性は
ほとんど減少される。
Referring now to FIGS. 26, 26A and 26B, in another embodiment, the case members 102, 104 have a first bend 168 of approximately 180 degrees in the example and approximately 9 degrees.
Strict bend features, including a zero degree second bend 170, maintain mutual engagement. An advantage of this double bend feature is that it substantially eliminates or eliminates the deleterious effects of springback. Unlike the bend 154 in the embodiment of FIG. 8, the slight ductility restoration of one of the two bends 168, 170 causes the cathode case member 104 to act on the peripheral rim 140 of the anode case member 102 via the grommet 130. Is hardly reduced. In the embodiment of FIG. 8A,
At the same time that the bend 154 is formed, the grommet 130 is stressed. Bending part 1
If any springback of 54 is not absorbed by the elasticity of grommet 130, electrolyte leakage may occur. In the present embodiment, the small springback of the bends 168, 170 has little detrimental effect on the battery cell seal, as the bend distance measured relative to the contact point near the bend is little changed. . The possibility of electrolyte leakage through the gap between the case members is substantially reduced.

【0073】 この実施形態が上述の利点を有する理由は延性の復元に起因する周縁の移動が
係合表面における垂直な移動を含んでいないからである。小さな角度φでの第1
の曲げ部168の延性の復元は静的な垂直位置の線102Aと係合表面170と
の間の距離にほとんど影響しない。即ち、第1の曲げ部168はセルの構造に実
質的に影響え与えることなく、168Aの位置から168Bの位置に復元するこ
とができる。
This embodiment has the advantages described above because the peripheral movement due to restoring ductility does not include a vertical movement in the engagement surface. 1st at small angle φ
Restoring the ductility of the bend 168 has little effect on the distance between the static vertical position line 102A and the engagement surface 170. That is, the first bent portion 168 can be restored from the position 168A to the position 168B without substantially affecting the cell structure.

【0074】 二重の曲げ部による特徴を形成するため、第2の曲げ部170は第1の曲げ部
168の前に形成されるべきである。また、アノードケース部材102のトラフ
142は湾曲168の形成の間、カソードケース部材104のためのスペースを
残すような形状であるべきである。図示していないが、第2の曲げ部170上方
のケース部材104の部分は短く又は全体に除去されることができる。
The second bend 170 should be formed before the first bend 168 to form a double bend feature. Also, the trough 142 of the anode case member 102 should be shaped to leave space for the cathode case member 104 during the formation of the curve 168. Although not shown, the portion of the case member 104 above the second bent portion 170 can be shortened or entirely removed.

【0075】 さて図27によれば、他の実施形態においてカソードケース部材104はほぼ
90度に曲げられる。この実施形態は図8A及び図26の実施形態における曲げ
部の利点の幾つかを欠く一方、この実施形態は内部応力が高く上昇しない又は外
力が作用しないようなバッテリセル100に最適である。この実施形態は容易に
かつコスト高を招来することなく製造され、さらにケース部材を分離する力に対
する抵抗を与える。ケース部材102、104はほぼ90度の曲げ部によって、
及びグロメット130をケース部材102、104に固定する粘着剤によって分
離が防止される。
According to FIG. 27, in another embodiment, the cathode case member 104 is bent at substantially 90 degrees. While this embodiment lacks some of the benefits of the bends in the embodiments of FIGS. 8A and 26, this embodiment is best suited for battery cells 100 where the internal stress does not rise high or external forces are not applied. This embodiment is easy and inexpensive to manufacture and also provides resistance to the forces separating the case members. The case members 102 and 104 are bent by approximately 90 degrees,
In addition, separation is prevented by an adhesive that fixes the grommet 130 to the case members 102 and 104.

【0076】 図8Aに戻って、グロメット130はケース部材102、104間の隙間を充
填し、バッテリセル100はシールされ、電解液は漏れない。グロメット130
は液体又は半液体のシーラントによってコーティングされ、グロメット130と
画帆壁114、116との間の隙間を充填することにより、及び側壁114、1
16の表面傷の原因となるケース部材102、104の小さなチャネルをブロッ
クすることによりシール性を更に改善する。タールは特に適した基材であること
が判明した。この基材は短絡が起こらないように電気的に絶縁性の基材であるの
が好ましい。
Returning to FIG. 8A, the grommet 130 fills the gap between the case members 102 and 104, the battery cell 100 is sealed, and the electrolyte does not leak. Grommet 130
Is coated with a liquid or semi-liquid sealant to fill the gap between the grommet 130 and the painting walls 114, 116, and to the side walls 114, 1
Sealing is further improved by blocking the small channels of the case members 102, 104 which cause 16 surface flaws. Tar has proven to be a particularly suitable substrate. This substrate is preferably an electrically insulating substrate so that a short circuit does not occur.

【0077】 他の実施形態を示す図28及び図29において、ケース部材102、104の
形状はケース部材102、104間の相互に作用する力がより集中するような領
域を形成し、これによってグロメット130のシール性能を改善する。図28に
おいて、湾曲154の半径はリム140の半径よりも大きく、ほぼ位置160に
おいて軸力が集中する。図29において、小さな周縁隆起又は突起は同一の効果
を発揮する。図示していないが、シールはグロメット130の表面の小さな周縁
隆起又は突起の付加によって改善されることができる。
Referring to FIGS. 28 and 29, which show another embodiment, the shape of the case members 102, 104 forms an area where the interaction force between the case members 102, 104 is more concentrated, thereby forming the grommet. Improve the sealing performance of 130. In FIG. 28, the radius of the curve 154 is larger than the radius of the rim 140, and the axial force is concentrated substantially at the position 160. In FIG. 29, small peripheral ridges or protrusions have the same effect. Although not shown, the seal can be improved by the addition of small peripheral ridges or protrusions on the surface of grommet 130.

【0078】 電解液が継続してグロメット130に作用し続ける場合、ダイヤパーリング1
62はバッテリセル100に完全に作用する前に電解液の逃げを吸収することが
できる。このダイヤパーリンク162はアノードケース部材102の周縁トラフ
142とカソードケース部材104の曲げ部154又はエッジ120との間に設
けられるのが好ましい。
When the electrolyte continues to act on the grommet 130, the
62 is able to absorb the escape of the electrolyte before it fully acts on the battery cell 100. The diaper link 162 is preferably provided between the peripheral trough 142 of the anode case member 102 and the bent portion 154 or the edge 120 of the cathode case member 104.

【0079】 図4の従来の例の部分拡大断面図である図5に示される従来の例に戻って、空
気カソード64はカソードケース部材42のベース48近傍に配置され、空気カ
ソード64はベース42に穴あけされた空気孔(図示せず)を介して酸素にアク
セスする。隠居る天竜コレクタ(図示せず)は空気カソード61上に搭載され、
電荷が流れる手段を与えている。コレクタのエッジ66は露出され、カソードケ
ース部材42に接続され、これにより空気カソード64をカソードケース部材4
2に電気的に接続している。
Returning to the conventional example shown in FIG. 5, which is a partially enlarged cross-sectional view of the conventional example of FIG. 4, the air cathode 64 is disposed near the base 48 of the cathode case member 42, and the air cathode 64 is The oxygen is accessed through an air hole (not shown) drilled in the tub. A hidden Tenryu collector (not shown) is mounted on the air cathode 61,
It provides a means for the charge to flow. The collector edge 66 is exposed and connected to the cathode case member 42, thereby connecting the air cathode 64 to the cathode case member 4.
2 is electrically connected.

【0080】 従来の例にはカソードケース部材42の丸くなったコーナーが示されている。
丸くなった内部コーナーを有するバッテリセルは信頼性に欠ける。空気カソード
64がカソードケース部材42の底部に配置されると、丸くなったコーナー50
はカソード源流コレクタ(図示せず)を搭載した空気カソード64に力を加えて
曲げるとともに、丸くなったコーナー50の形状に一致させる。電流コレクタの
エッジ66は空気カソード64をカソードケース部材42に電気的に接続する手
段であるので、曲げ部はバッテリセル40の電気的な切断を引き起こすおそれが
ある。エッジ66はカソードケース部材42に直接接続するかのが好ましく、あ
るいは喰い込ませるのがより一層好ましい。
In the conventional example, rounded corners of the cathode case member 42 are shown.
Battery cells with rounded internal corners are not reliable. When the air cathode 64 is located at the bottom of the cathode case member 42, the rounded corner 50
Applies a force to an air cathode 64 equipped with a cathode source flow collector (not shown) to bend and conform to the shape of the rounded corner 50. Since the current collector edge 66 is a means of electrically connecting the air cathode 64 to the cathode case member 42, the bend may cause electrical disconnection of the battery cell 40. Preferably, the edge 66 is directly connected to the cathode case member 42, or even more preferably it is bite.

【0081】 発明の名称「コーナー半径を減少させた金属−空気カソード容器及びそれを用
いた電気化学的セル」の特許出願及び米国特許第5662717号は比較的鋭い
内部コーナーを有するカソードケース部材を開示している。鋭いコーナに求めら
れる利点は構造の改善に関連し、他の利点は信頼性の増大である。カソード電流
コレクタのエッジは鋭いコーナーに喰い込ませるとともに接続されている。しか
し、鋭い内部コーナーはまた欠点がある。鋭い内部コーナーは製造するのが難し
く又はコスト高となる。比較的鋭角の型が鋭い内部コーナーの形成に要求され、
鋭角な型はすぐにだれる傾向がある。一定の鋭さと交換が必要とされる。
The patent application entitled “Metal-Air Cathode Vessel with Reduced Corner Radius and Electrochemical Cell Using It” and US Pat. No. 5,662,717 disclose a cathode case member having relatively sharp internal corners. are doing. The benefits sought for sharp corners are related to structural improvements, and another benefit is increased reliability. The edges of the cathode current collector bite into sharp corners and are connected. However, sharp interior corners also have disadvantages. Sharp interior corners are difficult or costly to manufacture. Relatively sharp molds are required to form sharp internal corners,
Sharp molds tend to drop quickly. Constant sharpness and replacement are required.

【0082】 さて、図8Aの実施形態の部分断面を示す図30A及び図30Bにおいて、カ
ソードケース部材104は信頼性が改善されるとともに低コスト化が図られてい
るという特徴を有する。空気カソード124のエッジ及びセパレータ126はカ
ソードケース部材104の側壁116に向けて押圧し、これによってカソードケ
ース部材104と空気カソード124に搭載した隠居る電流コレクタ125との
間の電気的な接続が維持されるのが確保される。側壁116は空気カソード12
4及びカソード電流コレクタ125に対して実質的に垂直であるのが好ましい。
電流コレクタ125のエッジのみが露出されているので、垂直以下の角度の接続
は空気カソード124がケース部材104から電気的に切断されることを招来す
るおそれがある。鉢構造部134及び棚132の形状及び寸法によってほぼ垂直
な接続を確保できる。前述した及び図5に示される従来の例と異なり、本件の実
施形態では空気カソード124が曲がり、丸い内部コーナーの形状に一致する可
能性が除去される。さらに、この実施形態では頻繁な交換及び鋭いコーナーを形
成するために用いる型の形状に起因してコスト高となる鋭いコーナーの必要性を
除去する。
Now, in FIGS. 30A and 30B, which show partial cross sections of the embodiment of FIG. 8A, the cathode case member 104 is characterized in that the reliability is improved and the cost is reduced. The edge of the air cathode 124 and the separator 126 press against the side wall 116 of the cathode case member 104, thereby maintaining an electrical connection between the cathode case member 104 and a concealed current collector 125 mounted on the air cathode 124. Is ensured. Side wall 116 is air cathode 12
4 and preferably substantially perpendicular to the cathode current collector 125.
Since only the edges of the current collector 125 are exposed, a sub-vertical angle of connection may result in the air cathode 124 being electrically disconnected from the case member 104. A substantially vertical connection can be ensured by the shapes and dimensions of the pot structure 134 and the shelf 132. Unlike the prior art example described above and shown in FIG. 5, this embodiment eliminates the possibility that the air cathode 124 will bend and conform to the shape of the rounded inner corner. In addition, this embodiment eliminates the need for sharp corners, which are costly due to frequent replacements and the shape of the mold used to form the sharp corners.

【0083】 本件発明の他の特徴は空気カソード124及びセパレータ126の寸法及び形
状に関連する。空気カソード124及びセパレータ126の領域的な大きさは部
品が占有するであろう領域的な大きさよりもわずかにに大きい。このわずかに大
きい寸法は部品のエッジを側壁116に向けて押圧することを確保し、これによ
ってセパレータ126による強固なシールを確保し、電流コレクタ125との電
気的な接続を確保する。
Another feature of the present invention relates to the size and shape of air cathode 124 and separator 126. The regional dimensions of the air cathode 124 and the separator 126 are slightly larger than the regional dimensions that the component would occupy. This slightly larger dimension ensures that the edge of the component is pressed against the side wall 116, thereby ensuring a tight seal with the separator 126 and ensuring an electrical connection with the current collector 125.

【0084】 しかし、部品が大き過ぎる場合、バッテリセル100が組立てられた時に部品
は波状となるおそれがある。1つの解決方法は2つの領域的大きさの一方が占有
される大きさよりも大きくなるように空気カソード124の寸法にすることであ
る。図30Cは番号175で示される組立て前の空気カソード124の表面領域
と、空気カソード124が占有する予定であるあるいは占有することを示す領域
の番号177で示される表面領域との間の寸法的な相違を誇張して表している。
組立て前の表示175の長さL175 及び幅W175 は占有される長さL177 及び幅
W177 よりも各々短い。これらの寸法の相違は電流コレクタ125の少なくとも
2つのエッジ がカソードケース部材104に接続されることを確保し、又空気カソード124
が波うつ可能性を低減する。組立て前の表示175の長さL175 及び幅W175 の
両方が占有される表示177の対応する寸法よりも大きい場合、空気カソード1
24は特にそのコーナー179で波うちを生じる。
However, if the components are too large, the components may become wavy when the battery cell 100 is assembled. One solution is to size the air cathode 124 such that one of the two regional sizes is larger than the occupied size. FIG. 30C shows the dimensional relationship between the surface area of the air cathode 124 before assembly, indicated by reference numeral 175, and the surface area, indicated by reference numeral 177, of the area that the air cathode 124 is or will occupy. The differences are exaggerated.
The length L175 and width W175 of the display 175 before assembly are shorter than the occupied length L177 and width W177, respectively. These dimensional differences ensure that at least two edges of current collector 125 are connected to cathode case member 104 and that air cathode 124
Reduces the likelihood of wave depression. If both the length L175 and the width W175 of the display 175 before assembly are larger than the corresponding dimensions of the occupied display 177, the air cathode 1
24 has a waviness especially at its corner 179.

【0085】 占有された表示177の長さL177 がその幅W177 よりも長い場合、組立て前
の表示の長さL175 は占有された表示177の長さL177 よりも長いのが好まし
い。逆もまた真実である。換言すれば、2つの領域寸法よりも長い特定の領域の
大きさのために、空気カソード124が占有された表示の対応する領域寸法より
も長い領域寸法を有するのが(必ずしも必要ではないが)好ましい。この構造に
よって波うちの影響をより少なくしながら、優れた電気的接続を形成できること
が判明した。
If the length L 177 of the occupied display 177 is longer than its width W 177, the length L 175 of the display before assembly is preferably longer than the length L 177 of the occupied display 177. The converse is also true. In other words, due to the size of a particular area being longer than two area dimensions, it is (although not necessary) that the air cathode 124 has an area dimension that is longer than the corresponding area size of the occupied display. preferable. It has been found that this structure makes it possible to form an excellent electrical connection while reducing the influence of waviness.

【0086】 図31は組立て前の電流コレクタ127の表面領域の表示193のコーナー部
分191及び空位カソード124が占有された表示の表面領域の表紙195から
延びている他の実施形態を誇張して表している。電流コレクタ127のこれらの
コーナー部分は電流コレクタ127をケース部材104に接続させるための手段
である。
FIG. 31 is an exaggerated representation of another embodiment extending from the cover 195 of the corner area 191 of the display 193 of the surface area of the current collector 127 and the display area occupied by the vacant cathode 124 before assembly. ing. These corners of the current collector 127 are means for connecting the current collector 127 to the case member 104.

【0087】 図30A及び図30Bにおいて、鉢構造部114の他の特徴はセパレータ12
6に作用し続ける電解液又は粘着剤を捕獲するのに使用できる点である。図示し
ていないが、上述のダイヤパーリング162に類似する周縁ダイヤパーリングが
鉢構造部134の凹所に配置されることができ、カソードケース部材104の空
気アクセス孔138を介して漏れ出る前に電解液又は粘着剤を吸収する。
In FIG. 30A and FIG. 30B, another characteristic of the pot structure 114 is the separator 12
6 that can be used to capture the electrolyte or adhesive that continues to act on. Although not shown, a peripheral diaper ring similar to the above-described diaper ring 162 can be placed in the recess of the pot structure 134 before leaking through the air access holes 138 of the cathode case member 104. Absorb the electrolyte or adhesive.

【0088】 他の実施形態を示す図32及び図33において、空気カソード124及びセパ
レータ126の領域寸法の1つは占有領域の対応する領域寸法よりも大きい。カ
ソードケース部材104内に挿入する前の空気カソード124、セパレータ12
6及びカソードケース部材104を示す図32において、部品124、125の
中心はベース1212から離れる方向に曲がり、滑らかに湾曲して対面する凹面
を形成する。カソードケース部材104を挿入した後、図33に示されるように
、部品124、126は平坦になるとともに、エッジ近傍が曲がる。部品124
、126の弾性により、セパレータ126は十分に確実にシールされ、カソード
電流コレクタ125はケース部材104に電気的に確実に接続される。
32 and 33 showing another embodiment, one of the area dimensions of the air cathode 124 and the separator 126 is larger than the corresponding area size of the occupied area. The air cathode 124 and the separator 12 before being inserted into the cathode case member 104
In FIG. 32 showing 6 and the cathode case member 104, the centers of the parts 124 and 125 are bent away from the base 1212, and smoothly curved to form a facing concave surface. After the cathode case member 104 is inserted, as shown in FIG. 33, the components 124 and 126 are flattened and the vicinity of the edge is bent. Part 124
, 126 ensure that separator 126 is sufficiently sealed and cathode current collector 125 is electrically connected to case member 104.

【0089】 図34によれば、他の実施形態においてストラップ166はバッテリセル10
0のいかなる変形及び膨張にも抗する。このストラップ166はバッテリセル1
00上にスナップフィットされる。ストラップ166はストラップ166がバッ
テリセル100の短絡を引き起こさないように絶縁された弾性材料で製作される
のが好ましい。図示していないが、ケース部材はストラップ166がフィットす
る形状の含むことができ、ストラップ166は少なくとも部分的にはカソード及
びアノードのケース部材104、102に搭載される。凹所はストラップ166
をその位置に確実に維持させ、又バッテリセル100を容易に電気的デバイスに
接続させる。また、バッテリセル100の構造により、ストラップ166はカソ
ードケース部材104を曲げる必要性を除去する。
According to FIG. 34, in another embodiment, the strap 166 is
Resists any deformation and expansion of zero. The strap 166 is connected to the battery cell 1
Snap fit over 00. The strap 166 is preferably made of an elastic material that is insulated so that the strap 166 does not cause a short circuit of the battery cell 100. Although not shown, the case member can include a shape to which the strap 166 fits, and the strap 166 is at least partially mounted on the cathode and anode case members 104, 102. The recess is a strap 166
Is maintained in that position, and the battery cell 100 is easily connected to the electrical device. Also, due to the structure of the battery cell 100, the strap 166 eliminates the need to bend the cathode case member 104.

【0090】 図35ないし図38によれば、他の実施形態において非対称な金属−空気バッ
テリセル200は金属アノード202の両端部上に配置された2つのカソード2
01を有する。2つのカソード上はディフューザ203、及び空気孔205を有
する2つの金属製カソードケース部材204である。アノード電流コレクタ20
6は少なくとも部分的には金属アノード202上に搭載され、これは電気リード
207に接続されている。一対の空気カソード201内には一対のカソード電流
コレクタ(図示せず)が設けられ、これは一対の空気カソード31をカソードケ
ース部材204に電気的に接続している。
Referring to FIGS. 35-38, in another embodiment, an asymmetric metal-air battery cell 200 includes two cathodes 2 disposed on opposite ends of a metal anode 202.
01. On the two cathodes are a diffuser 203 and two metal cathode case members 204 having air holes 205. Anode current collector 20
6 is at least partially mounted on a metal anode 202, which is connected to an electrical lead 207. A pair of cathode current collectors (not shown) are provided in the pair of air cathodes 201, and electrically connect the pair of air cathodes 31 to the cathode case member 204.

【0091】 グロメット208は電気リード207の部分を強固に包囲し、これによってリ
ード207が挿通する孔を介して電解液がバッテリセル200から漏れるのを防
止している。また、グロメット208は空気カソード201を対応するカソード
ケース部材204内に押圧している。図示していないが、電気リート207はま
たグロメット208内にモールドされるか、又はグロメット208はフィットさ
れるとともに充填されてシールを形成することができる。グロメット20はグロ
メット208の応力力が2つのカソードケース部材204を共にシールできるよ
うに弾性材料によって製作されるべきである。グロメット208の適切な材料は
ポリスルホンである。
The grommet 208 firmly surrounds the electric lead 207, thereby preventing the electrolyte from leaking from the battery cell 200 through the hole through which the lead 207 passes. The grommet 208 presses the air cathode 201 into the corresponding cathode case member 204. Although not shown, the electric REIT 207 can also be molded into the grommet 208 or the grommet 208 can be fitted and filled to form a seal. The grommet 20 should be made of an elastic material so that the stress force of the grommet 208 can seal the two cathode case members 204 together. A suitable material for grommet 208 is polysulfone.

【0092】 一対の半剛性ストラップ209が位置210におけるスナップフィットによっ
てバッテリセル200の内容物を保持する。この剛性ストラップ209は2つの
カソードケース部材204を共に押圧し、これは2つの空気カソード201に向
けて押圧してグロメット208を圧縮する。図示していないが、カソードケース
部材204はグロメット208に代えて直接に接着されることができる。2つの
空気カソード201及び1つのアノード202の使用によってバッテリセル20
0の電力は増大する。 両カソード201は接地に対して通常の同一の電圧を維持するが、1つの場合似
比し、2つのカソードケース部材204を通しての空気のアクセスがを増加し、
2つのカソード201の表面領域が増加することにより、バッテリセル200に
おける電流の発生量が増加する。
A pair of semi-rigid straps 209 hold the contents of the battery cell 200 by a snap fit at location 210. This rigid strap 209 presses the two cathode case members 204 together, which presses against the two air cathodes 201 to compress the grommet 208. Although not shown, the cathode case member 204 can be directly bonded instead of the grommet 208. The use of two air cathodes 201 and one anode 202 allows the battery cell 20
Zero power increases. Both cathodes 201 maintain the same normal voltage with respect to ground, but are similar in one case, increasing air access through the two cathode case members 204,
As the surface area of the two cathodes 201 increases, the amount of current generated in the battery cell 200 increases.

【0093】 図39によれば、他の実施形態において2つのストラップ211がカソードケ
ース部材上にスナップフィットされると、ストラップ211はバッテリセルの周
囲をほぼ取り囲む。
According to FIG. 39, in another embodiment, when the two straps 211 are snap-fitted onto the cathode case member, the straps 211 substantially surround the periphery of the battery cell.

【0094】 本件発明が上述の実施形態の説明に限定されず、及び本件発明がその精神及び
本質を逸脱することなく変更できることは当業者には明らかであろう。従って、
本件発明は請求の範囲で意図する範囲内における変更、改良及び均等物を含むこ
とを考慮すべきである。
It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above description of the embodiments, and that the present invention may be modified without departing from the spirit and essence thereof. Therefore,
It is to be understood that the invention includes modifications, improvements and equivalents within the scope intended by the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は内部応力が周囲よりも高くなった時に存在する力のベクト
ルを表したボタン形状のセルを示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a button-shaped cell representing a vector of a force existing when an internal stress becomes higher than the surroundings.

【図2】 図2はボタン形状のバッテリセルの異なる断面を示す図である。FIG. 2 is a view showing a different cross section of a button-shaped battery cell.

【図3】 図3は内部応力が周囲よりも高くなったプリズム形状のバッテリ
セルを示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a prism-shaped battery cell in which internal stress is higher than that of the surroundings.

【図4】 図4はボタン形状の金属−空気バッテリセルの従来例を示す断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional example of a button-shaped metal-air battery cell.

【図5】 図5は図4の例の一部断面拡大図である。FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view of the example of FIG. 4;

【図6】 図6は側壁のつぶれた図4の例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the example of FIG. 4 in which the side wall is crushed.

【図7】 図7は従来例の1例を示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing one example of a conventional example.

【図8A】 図8Aは本件発明の1実施形態によるプリズム形状のバッテリ
セルを示す断面図である。
FIG. 8A is a cross-sectional view illustrating a prism-shaped battery cell according to an embodiment of the present invention.

【図8B】 図8Bは図8Aの実施形態の異なる断面を示す図である。FIG. 8B shows a different cross section of the embodiment of FIG. 8A.

【図9】 図9は本件発明の1実施形態の湾曲していないカソードケース部
材を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an uncurved cathode case member according to one embodiment of the present invention.

【図10】 図10は図9の湾曲していないカソードケース部材を示す斜視
図である。
FIG. 10 is a perspective view showing the non-curved cathode case member of FIG. 9;

【図11】 図11は曲げモーメントの下におけるカソードケース部材の一
部を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a part of the cathode case member under a bending moment.

【図12A】 図12Aは本件発明の他の実施形態による湾曲していないカ
ソードケース部材を示す斜視図である。
FIG. 12A is a perspective view showing an uncurved cathode case member according to another embodiment of the present invention.

【図12B】 図12Bは本件発明の他の実施形態による湾曲していない他
のカソードケース部材を示す斜視図である。
FIG. 12B is a perspective view showing another non-curved cathode case member according to another embodiment of the present invention.

【図12C】 図12Cは本件発明の他の実施形態によるバッテリセルの組
立体を示す断面図である。
FIG. 12C is a cross-sectional view illustrating a battery cell assembly according to another embodiment of the present invention.

【図12D】 図12D(1)及び(2)は本件発明の1つの実施形態にお
ける2つの拡大部分断面図である。
FIGS. 12D and 12D are two enlarged partial cross-sectional views of one embodiment of the present invention.

【図13】 図13は図8の実施形態のアノードケース部材を示す断面図で
ある。
FIG. 13 is a sectional view showing the anode case member of the embodiment of FIG.

【図14】 図14は本件発明の他の実施形態によるアノードケース部材の
エッジを示す拡大部分断面図である。
FIG. 14 is an enlarged partial cross-sectional view showing an edge of an anode case member according to another embodiment of the present invention.

【図15】 図15は本件発明の他の実施形態によるアノードケース部材の
エッジを示す拡大部分断面図である。
FIG. 15 is an enlarged partial cross-sectional view showing an edge of an anode case member according to another embodiment of the present invention.

【図16】 図16は本件発明の他の実施形態によるアノードケース部材の
エッジを示す拡大部分断面図である。
FIG. 16 is an enlarged partial sectional view showing an edge of an anode case member according to another embodiment of the present invention.

【図17】 図17は本件発明の他の実施形態によるアノードケース部材の
エッジを示す拡大部分断面図である。
FIG. 17 is an enlarged partial cross-sectional view showing an edge of an anode case member according to another embodiment of the present invention.

【図18】 図18は本件発明の他の実施形態によるアノードケース部材の
エッジを示す拡大部分断面図である。
FIG. 18 is an enlarged partial cross-sectional view showing an edge of an anode case member according to another embodiment of the present invention.

【図19】 図19は本件発明の他の実施形態によるケース部材のベースの
隆起又は波うちを示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a bulge or waving of a base of a case member according to another embodiment of the present invention.

【図20】 図20は本件発明の他の実施形態によるケース部材のベースの
隆起又は波うちを示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a bulge or waving of a base of a case member according to another embodiment of the present invention.

【図21】 図21は本件発明の他の実施形態によるケース部材のベースの
隆起又は波うちを示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a bulge or waving of a base of a case member according to another embodiment of the present invention.

【図22】 図22は本件発明による、内表面に隆起が設けられたアノード
ケース部材を示す斜視図である。
FIG. 22 is a perspective view showing an anode case member provided with a ridge on an inner surface according to the present invention.

【図22A】 図22Aは本件発明の実施形態に関連するテフロン(登録商
標)製リングを示す斜視図である。
FIG. 22A is a perspective view showing a Teflon (registered trademark) ring related to the embodiment of the present invention.

【図23】 図23はアノードケース部材の周縁リム廻りに湾曲されたカソ
ードケース部材の周縁リムをその内部応力を示すベクトルとともに示す図である
FIG. 23 is a view showing the peripheral rim of the cathode case member curved around the peripheral rim of the anode case member together with a vector indicating the internal stress thereof.

【図24】 図24は図23の周縁リムのベクトル力を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing the vector force of the peripheral rim of FIG. 23.

【図25A】 図25Aは1つの実施形態を示す部分断面図であって、内側
ケース部材の形状に対応させるために外側ケース部材の係合曲げ部の必要性を模
式的に示す図である。
FIG. 25A is a partial cross-sectional view showing one embodiment, schematically showing the necessity of an engagement bending portion of an outer case member in order to correspond to the shape of the inner case member.

【図25B】 図25Bは1つの実施形態を示す部分断面図であって、内側
ケース部材の形状に対応させるために外側ケース部材の係合曲げ部の必要性を模
式的に示す図である。
FIG. 25B is a partial cross-sectional view showing one embodiment, schematically showing the necessity of an engagement bending portion of the outer case member in order to correspond to the shape of the inner case member.

【図26】 図26はスプリングバックの効果を減少させるために二重曲げ
を行った他の実施形態を示す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing another embodiment in which double bending is performed to reduce the effect of springback.

【図26A】 図26Aは本件発明による図26の実施形態を示す拡大部分
断面図である。
FIG. 26A is an enlarged partial sectional view showing the embodiment of FIG. 26 according to the present invention.

【図26B】 図26Bは本件発明による図26の実施形態を示す拡大部分
断面図である。
FIG. 26B is an enlarged partial sectional view showing the embodiment of FIG. 26 according to the present invention.

【図27】 図27は本件発明の更に他の実施形態を示す部分断面図である
FIG. 27 is a partial sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図28】 図28は電解液の漏れを制限するためにある領域における応力
が増大するように設計された本件発明の他の1つの実施形態を示す部分断面図で
ある。
FIG. 28 is a partial cross-sectional view illustrating another embodiment of the present invention designed to increase stress in a region to limit electrolyte leakage.

【図29】 図29は電解液の漏れを制限するためにある領域における応力
が増大するように設計された本件発明の他の1つの実施形態を示す部分断面図で
ある。
FIG. 29 is a partial cross-sectional view illustrating another embodiment of the present invention designed to increase stress in a region to limit electrolyte leakage.

【図30A】 図30Aは図8の実施形態の2つの拡大断面図である。FIG. 30A is two enlarged cross-sectional views of the embodiment of FIG. 8;

【図30B】 図30Bは図8の実施形態の2つの拡大断面図である。FIG. 30B is two enlarged cross-sectional views of the embodiment of FIG. 8;

【図30C】 図30Cは本件発明の1つの実施形態による空気カソードを
示す断面図である。
FIG. 30C is a cross-sectional view illustrating an air cathode according to one embodiment of the present invention.

【図31】 図31は本件発明の他の実施形態による空気カソードを示す断
面図である。
FIG. 31 is a cross-sectional view illustrating an air cathode according to another embodiment of the present invention.

【図32】 図32は本件発明の他の実施形態であって、内部部品の領域の
大きさがそれが占有するように設計された領域よりも僅かに大きくなった内部部
品を備えているが未だ湾曲されていないカソードケース部材を示す断面図である
FIG. 32 illustrates another embodiment of the present invention, which includes an internal component in which the area of the internal component is slightly larger than the area it is designed to occupy. It is sectional drawing which shows the cathode case member which is not yet curved.

【図33】 図33は組立て後における図32の実施形態を示す部分断面図
である。
FIG. 33 is a partial sectional view showing the embodiment of FIG. 32 after assembly.

【図34】 図34はケース部材を係合した状態に維持するためにスナップ
フィットのストラップを利用した本件発明の他の実施形態を示す断面図である。
FIG. 34 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention utilizing a snap-fit strap to maintain the case members engaged.

【図35】 図35は電流を発生するために2つのカソードを利用した本件
発明の他の実施形態を示す部分断面図及び全体断面図である。
FIG. 35 is a partial sectional view and a whole sectional view showing another embodiment of the present invention using two cathodes to generate a current.

【図36】 図36は電流を発生するために2つのカソードを利用した本件
発明の他の実施形態を示す部分断面図及び全体断面図である。
FIG. 36 is a partial sectional view and an entire sectional view showing another embodiment of the present invention using two cathodes to generate a current.

【図37】 図37は電流を発生するために2つのカソードを利用した本件
発明の他の実施形態を示す部分断面図及び全体断面図である。
FIG. 37 is a partial sectional view and an entire sectional view showing another embodiment of the present invention using two cathodes to generate a current.

【図38】 図38は電流を発生するために2つのカソードを利用した本件
発明の他の実施形態を示す部分断面図及び全体断面図である。
FIG. 38 is a partial sectional view and an entire sectional view showing another embodiment of the present invention using two cathodes to generate a current.

【図39】 図39は本件発明による図35−図38の実施形態に類似した
実施形態を示す断面図である。
FIG. 39 is a cross-sectional view showing an embodiment similar to the embodiment of FIGS. 35-38 according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ロバート・ビー・ドップ アメリカ合衆国30068ジョージア州マリエ ッタ、フィールズ・ポンド・グレン1925番 Fターム(参考) 5H011 AA01 AA04 AA17 CC06 CC10 DD06 GG05 HH11 JJ02 KK03 5H032 AA01 AS03 CC01 CC04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID , IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72 Inventor Robert B. Dopp United States 30068 Fields Pond Glen 1925 Marietta, Georgia F-term (reference) 5H011 AA01 AA04 AA17 CC06 CC10 DD06 GG05 HH11 JJ02 KK03 5H032 AA01 AS03 CC01 CC04

Claims (47)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気化学的セルのための耐リーク性を有するケースであって
、 少なくとも2つのケース部材を備え; 上記ケース部材は相互に連結されてプリズム形状の包囲器を形成し; 上記ケース部材の間にシール部材が配置され; 上記ケース部材の間の係合は上記シール部材上に応力を発生させるようになっ
ており、これは上記ケース部材の少なくとも1つによって抗され、上記ケース部
材の上記少なくとも1つと上記シール部材との間にシールを形成し; 及び 上記シールは上記包囲器の周囲を制限し、上記包囲器の内容物を外界からシー
ルするようになしたことを特徴とするケース。
1. A leak-proof case for an electrochemical cell, comprising: at least two case members; wherein the case members are interconnected to form a prism-shaped enclosure; A seal member is disposed between the members; the engagement between the case members is adapted to create a stress on the seal member, which is resisted by at least one of the case members, Forming a seal between said at least one and said sealing member; and said seal limiting the periphery of said enclosure and sealing the contents of said enclosure from the outside world. Case.
【請求項2】 上記係合が上記少なくとも2つのケース部材の第1の部材に
おける曲げ部によって引き起こされ、上記曲げ部が上記少なくとも2つのケース
部材の第2の部材の対応する形状の上を覆っている請求項1記載のケース。
2. The method according to claim 1, wherein the engagement is caused by a bend in the first member of the at least two case members, the bend over a corresponding shape of the second member of the at least two case members. The case according to claim 1, wherein
【請求項3】 上記曲げ部が90度以上である請求項2記載のケース。3. The case according to claim 2, wherein the bent portion is at least 90 degrees. 【請求項4】 上記少なくとも2つのケース部材の各々が側壁を有するほぼ
平坦な主壁を有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において上記
主壁と連続し; 上記側壁が1つの連続した周縁エッジと連続し; 及び 上記少なくとも2つのケース部材の第2の部材の近接した曲げ部の周縁が上記
少なくとも2つのケース部材の第2の部材の周縁エッジの曲げ部の周縁よりも小
さい請求項2記載のケース。
4. Each of said at least two case members has a substantially flat main wall having a side wall, said side wall being continuous with said main wall at an adjacent bend defining said main wall; Contiguous with one continuous peripheral edge; and the periphery of the adjacent bend of the second member of the at least two case members is greater than the periphery of the bend of the peripheral edge of the second member of the at least two case members. 3. The case according to claim 2, wherein the size is also smaller.
【請求項5】 上記少なくとも2つのケース部材の各々が側壁を有するほぼ
平坦な主壁を有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において上記
主壁と連続し; 上記少なくとも2つのケース部材の第2の部材が側壁を有するほぼ平坦な壁を
有し; 上記ケース部材の上記側壁が上記近接した曲げ部から上記周縁エッジに向けて
外方に拡がり、90度以上の公差角度を形成する請求項2記載のケース。
5. The at least two case members each having a substantially flat main wall having a side wall, the side wall being continuous with the main wall at an adjacent bend defining the main wall; A second member of the two case members has a substantially flat wall with side walls; the side walls of the case member extend outwardly from the adjacent bend toward the peripheral edge and have a tolerance angle of 90 degrees or more; The case according to claim 2, wherein the case is formed.
【請求項6】 電気化学的セルのための耐リーク性を有するケースであって
、 少なくとも2つのケース部材を備え、各々が平坦な主壁を有し; 上記ケース部材は相互に連結されてプリズム形状の包囲器を形成し; 上記ケース部材の間にシール部材が配置され; 上記ケース部材の間の係合が上記シール部材上にシーリング応力を形成するよ
うになされ、これは上記ケース部材の少なくとも1つによって抗され、上記ケー
ス部材の上記少なくとも1つと上記シール部材との間にシールを形成し; 及び 上記シール応力がほぼ軸方向の力によって形成され、上記軸方向が上記平坦な
主壁に対してノーマルであることを特徴とするケース。
6. A leak-resistant case for an electrochemical cell comprising at least two case members, each having a flat main wall; said case members being interconnected to form a prism. Forming an enclosure of a shape; a seal member disposed between the case members; wherein engagement between the case members is adapted to form a sealing stress on the seal member, wherein at least one of the case members is formed. Resisted by one, forming a seal between the at least one of the case members and the seal member; and the seal stress is formed by a substantially axial force, wherein the axial direction is formed by the flat main wall. In contrast, the case characterized by being normal.
【請求項7】 上記力が上記係合によって引き起こされる係合応力によって
招来される請求項6記載のケース。
7. The case of claim 6, wherein said force is induced by an engagement stress caused by said engagement.
【請求項8】 上記係合応力が上記ケース部材の第2の部材の対応する形状
部分を覆うように上記ケース部材の第1の部材が曲げ部られることにより招来さ
れるものである請求項7記載のケース。
8. The case member according to claim 7, wherein said engaging stress is caused by bending of said first member of said case member so as to cover a correspondingly shaped portion of said second member of said case member. The case described.
【請求項9】 上記係合応力曲げ部が90度以上である請求項8記載のケー
ス。
9. The case according to claim 8, wherein said engagement stress bending portion is at least 90 degrees.
【請求項10】 上記少なくとも2つのケース部材の各々が側壁を有するほ
ぼ平坦な主壁を有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において上
記主壁と連続し; 上記側壁が1つの連続した周縁エッジと連続し; 及び 上記少なくと2つのケース部材の第2の部材の近接した曲げ部の周縁が上記少
なくと2つのケース部材の第2の部材の周縁エッジの曲げ部の周縁よりも小さい
請求項8記載のケース。
10. Each of said at least two case members has a substantially flat main wall having a side wall, said side wall being continuous with said main wall at an adjacent bend defining said main wall; Contiguous with one continuous peripheral edge; and wherein the periphery of the adjacent bend of the second member of the at least two case members is the bend of the peripheral edge of the second member of the at least two case members. 9. The case according to claim 8, wherein the case is smaller than the periphery.
【請求項11】 上記少なくとも2つのケース部材の各々が側壁を有する
ほぼ平坦な主壁を有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において
上記主壁と連続し; 上記壁壁が1つの連続した周縁エッジを限定するように連
続し; 及び 上記ケース部材の上記第2の部材の上記側壁が上記近接した曲げ部から上記ケ
ース部材の上記第2の部材の周縁エッジに向けて外方に拡がり、上記ケース部材
の上記第2の部材の平坦な壁に対して90度以上の交叉角度を形成する請求項8
記載のケース。
11. The wall member wherein each of the at least two case members has a substantially planar main wall having a side wall, the side wall being continuous with the main wall at an adjacent bend defining the main wall; Are continuous so as to define one continuous peripheral edge; and wherein the side wall of the second member of the case member is directed from the adjacent bent portion to the peripheral edge of the second member of the case member. 9. An outwardly extending, crossing angle of at least 90 degrees with the flat wall of the second member of the case member.
The case described.
【請求項12】 上記係合応力曲げ部が90度以上である請求項11記載の
ケース。
12. The case according to claim 11, wherein the engagement stress bending portion is at least 90 degrees.
【請求項13】 上記ケース部材の上記第1の部材の上記近接する曲げ部が
凹所を形成するような形状をなし; 及び 上記係合応力曲げ部は上記係合応力曲げ部の一部が上記凹所に係合するような
形状をなしている請求項12記載のケース。
13. The case member has a shape in which the adjacent bent portion of the first member forms a recess; and the engaging stress bending portion is a part of the engaging stress bending portion. 13. The case according to claim 12, wherein said case is shaped to engage said recess.
【請求項14】 電気化学的セルのための耐リーク性を有するケースであっ
て、 第1及び第2の皿形状のケース部材を備え、各々が側壁を有する平坦な主壁を
有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において上記主壁と連続し
、上記側壁が平坦な部分と平坦な部分と連続する湾曲した部分とを有し; 上記第1のケース部材が上記第2のケース部材に挿入されてプリズム形状の包
囲器を形成し; 上記第2のケース部材の側壁の離れた部分は上記第1のケース部材の近接する
曲げ部を越えて湾曲され、上記第1のケース部材に連結され; 上記近接した曲げ部は上記離れた部分が上記第1のケース部材の軸方向の力に
抗するような形状をなし、これにより上記第1及び第2のケース部材の間に応力
が形成され; 上記軸方向の力の方向が上記主壁にほぼ垂直であり、及び 上記応力が上記第1及び第2のケース部材をシールするようになしたことを特
徴とするケース。
14. A leak-proof case for an electrochemical cell, comprising: a first and second dish-shaped case member, each having a flat main wall having a side wall; The side wall is continuous with the main wall at an adjacent bent portion defining the main wall, and the side wall has a flat portion and a curved portion continuous with the flat portion; The second case member is inserted into the second case member to form a prism-shaped envelope; the remote portion of the side wall of the second case member is curved beyond the adjacent bent portion of the first case member, and The close bend is shaped such that the distant portion resists the axial force of the first case member, whereby the first and second case members A stress is formed between them; the direction of said axial force The main wall is substantially vertical, and the case where the stress is characterized in that no to seal the first and second casing members.
【請求項15】 上記ケース部材の少なくとも1つの近接する曲げ部が上記
ケース部材の上記少なくとも1つの剛性をその長手方向の軸に沿って増大させる
ような形状をなしている請求項14記載のケース。
15. The case of claim 14, wherein at least one adjacent bend in the case member is shaped to increase the at least one stiffness of the case member along its longitudinal axis. .
【請求項16】 上記ケース部材の近接する曲げ部の少なくとも1つの断面
が反対方向の少なくとも2つの曲げ部である請求項15記載のケース。
16. The case according to claim 15, wherein at least one cross section of the adjacent bent portion of the case member is at least two bent portions in opposite directions.
【請求項17】 上記ケース部材の少なくとも1つの上記主壁が少なくとも
1つの波うち(リップル)を有する形状をなし、これにより上記波うちが上記ケ
ース部材の上記少なくとも1つの上記主壁の剛性を高める請求項15記載のケー
ス。
17. The at least one main wall of the case member has a shape having at least one ripple (ripple), whereby the waviness increases the rigidity of the at least one main wall of the case member. 16. The case of claim 15, wherein the case is enhanced.
【請求項18】 上記ケース部材の近接する曲げ部の上記少なくとも1つが
上記ケース部材の近接する曲げ部に加えられたり力を上記コーナー部分に分散さ
せるような形状をなしている請求項14記載のケース。
18. The method of claim 14, wherein the at least one of the adjacent bends of the case member is shaped to disperse a force applied to the adjacent bend of the case member to the corner. Case.
【請求項19】 上記ケース部材の近接する曲げ部が上記第2のケース部材
の離れた部分からの上記軸方向の力のほぼ全てに抗する係合部分を有し; 及び 上記離れた部分に形成された湾曲は上記湾曲の最小の拡がりが上記係合部分と
上記第2のケース部材の主壁との間に実質的に変化を生じさせないような形状を
なしている請求項14記載のケース。
19. The proximal bend of the case member has an engaging portion that resists substantially all of the axial force from a distant portion of the second case member; 15. The case according to claim 14, wherein the formed curvature is shaped such that the minimum extent of the curvature does not substantially change between the engagement portion and the main wall of the second case member. .
【請求項20】 上記近接する曲げ部の上記少なくとも1つが逆方向の少な
くとも2つの曲げ部である請求項19記載のケース。
20. The case according to claim 19, wherein said at least one of said adjacent bends is at least two bends in opposite directions.
【請求項21】 上記第1及び第2のケース部材の間に配置されたシール部
材を更に含む請求項14記載のケース。
21. The case according to claim 14, further comprising a seal member disposed between said first and second case members.
【請求項22】 上記シール部材が応力下にあり、上記シール部材の弾性が
上記応力によって連続した抗力を形成するようになっている請求項21記載のケ
ース。
22. The case of claim 21, wherein said seal member is under stress, and wherein the elasticity of said seal member forms a continuous drag due to said stress.
【請求項23】 上記第1のケース部材の近接する曲げ部が上記第2のケー
ス部材の離れた部分からの上記軸方向の力のほぼ全てに抗する係合部分を有し;
及び 上記離れた部分に形成された湾曲は上記湾曲の最小の拡がりが上記係合部分と
上記第2のケース部材の主壁との間に実質的に変化を生じさせないような形状を
なしている請求項21記載のケース。
23. The proximal bend of the first case member has an engagement portion that resists substantially all of the axial force from a distant portion of the second case member;
And the curvature formed at the distant portion is shaped such that the minimum extent of the curvature does not substantially change between the engagement portion and the main wall of the second case member. The case according to claim 21.
【請求項24】 上記湾曲がほぼ180度の少なくとも1つの曲げ部である
請求項23記載のケース。
24. The case of claim 23, wherein said curvature is at least one bend of approximately 180 degrees.
【請求項25】 上記湾曲が少なくとも他の1つの曲げ部であり、上記少な
くとも他の1つの方向が上記少なくとも1つの曲げ部の上記方向に対して逆の方
向である請求項24記載のケース。
25. The case of claim 24, wherein the curvature is at least one other bend, and the at least one other direction is a direction opposite to the direction of the at least one bend.
【請求項26】 上記第1のケース部材の上記近接した曲げ部が凹所であり
; 及び 上記湾曲は上記ケース部材が分離された時に上記凹所に向けて偏向するような
形状をなしている請求項24記載のケース。
26. The proximity bending portion of the first case member is a recess; and the curvature is shaped to deflect toward the recess when the case member is separated. A case according to claim 24.
【請求項27】 上記離れた部分によって形成される湾曲がほぼ90度以上
であり; 及び 上記応力が上記湾曲をほぼ定める領域に一致し、上記応力によって形成された
非軸方向の力が少なくとも垂直な方向において少なくとも部分的にキャンセルさ
れる請求項14記載のケース。
27. The curvature formed by the spaced apart portions is greater than or equal to about 90 degrees; and the stress corresponds to a region that substantially defines the curvature, and the non-axial force created by the stress is at least vertical. 15. The case according to claim 14, wherein the case is at least partially canceled in different directions.
【請求項28】 上記非軸方向の力が実質的にキャンセルされる請求項27
記載のケース。
28. The non-axial force is substantially canceled.
The case described.
【請求項29】 上記離れた部分によって形成される湾曲がほぼ90度以上
であり、上記第2のケース部材の主壁に対して上記第2のケース部材の側壁のい
ずれかを上記第2のケース部材の近接する曲げ部を直線状にする方向に曲げる傾
向のある力が制限される請求項14記載のケース。
29. A curved portion formed by the distant portion is substantially 90 degrees or more, and one of the side walls of the second case member is connected to the main wall of the second case member by the second. 15. The case according to claim 14, wherein a force that tends to bend in a direction to straighten an adjacent bent portion of the case member is limited.
【請求項30】 上記ケース部材の少なくとも1つの上記主壁が少なくとも
1つの波うちを有する形状をなし、これにより上記波うちが上記ケース部材の上
記少なくとも1つの上記主壁の剛性を増大させる請求項14記載のケース。
30. The at least one main wall of the case member has a shape having at least one waviness, whereby the waviness increases the rigidity of the at least one main wall of the case member. Item 14. The case according to Item 14.
【請求項31】 上記少なくとも1つの波うちが上記少なくとも1つの波う
ちの端部の間に加えられた外力のほぼ一部を上記対応するケース部材の近接する
曲げ部に分散させる請求項30記載のケース。
31. The at least one undulation disperses substantially a portion of the external force applied between the ends of the at least one undulation to adjacent bending portions of the corresponding case member. Case.
【請求項32】 上記第1のケース部材が上記側壁の少なくとも2つの異な
る部分に接続される少なくとも1つの内部壁を有し、上記少なくとも1つの内部
壁は上記第1のケース部材の剛性を高めるように構成されている請求項14記載
のケース。
32. The first case member has at least one interior wall connected to at least two different portions of the side wall, the at least one interior wall increasing the stiffness of the first case member. The case according to claim 14, wherein the case is configured as follows.
【請求項33】 プリズム形状の電気化学的セルのためのケースを形成する
方法であって; 主壁部分と、丸いコーナーで結合されて連続した近接した曲げ
部で上記主壁に接続される1つのスカートとを有する第2のケース部材を形成す
る第1の工程であって、上記スカートが上記主壁から離れて1つの連続したエッ
ジを有するところの上記第1の工程; 上記主壁の少なくとも1つ及び上記スカートの形状を上記エッジが上記コーナ
ーで上記コーナーの間よりも上記主壁に近接して延設されるように上記第1のケ
ース部材を更に加工する第2の工程; 及び 上記第1のケース部材を第2のケース部材に係合して包囲器を形成する第3の
工程;を備えたことを特徴とする形成方法。
33. A method of forming a case for a prism-shaped electrochemical cell, comprising: a main wall portion connected to the main wall with a continuous adjacent bend connected at a rounded corner; A first step of forming a second case member having two skirts, wherein the skirt has one continuous edge away from the main wall; at least one of the main walls A second step of further processing the first case member with one and the shape of the skirt such that the edges extend closer to the main wall than at the corners than between the corners; and A third step of forming the enclosure by engaging the first case member with the second case member.
【請求項34】 上記第2の工程が分離する操作において実行される請求項
33記載の形成方法。
34. The method according to claim 33, wherein the second step is performed in a separating operation.
【請求項35】 上記第1の工程がダクタイル材料のシート上にスタンプ操
作を行うことによって実行される請求項33記載の形成方法。
35. The method according to claim 33, wherein the first step is performed by performing a stamping operation on a sheet of ductile material.
【請求項36】 上記第1の工程における上記1つの連続したエッジが上記
主壁部分に平行なほぼ平坦な突起を形成する請求項33記載の形成方法。
36. The method of claim 33, wherein said one continuous edge in said first step forms a substantially flat protrusion parallel to said main wall portion.
【請求項37】 上記1つのスカートが上記主壁から離れた1つの連続した
新たなエッジを形成し;上記新たに形成されたエッジが上記主壁に平行なほぼ平
坦な突起を形成し得るように、上記第1の工程の後に上記主壁を切断する工程を
更に含む請求項33記載の形成方法。
37. The one skirt forms a continuous new edge remote from the main wall; the newly formed edge may form a substantially flat protrusion parallel to the main wall. 34. The forming method according to claim 33, further comprising a step of cutting the main wall after the first step.
【請求項38】 上記第2の工程が突起を有する型を用いたスタンプ操作に
よって実行され、上記突起が上記エッジを上記主壁部分まで延ばすような形状で
ある請求項33記載の形成方法。
38. The method according to claim 33, wherein the second step is performed by a stamping operation using a mold having a protrusion, wherein the protrusion has a shape extending the edge to the main wall portion.
【請求項39】 プリズム形状の電気化学的セルのためのケースを組立てる
方法であって; 第1のケース部材内にほぼ平坦な電極を配置する第1工程であって、上記第1
のケース部材が主壁と、丸いコーナーで結合されて1つのスカートを形成する側
壁とを有し、スカートが連続的な近接した曲げ部で主壁に接続され、上記側壁の
平坦な突起が上記主壁の平坦な突起に鈍角でもって連続するところの上記第1の
工程; 上記第1のケース部材を上記第2のケース部材に結合して包囲器を形成する第
2の工程; 及び 上記第1のケース部材を上記角度が小さくなるように曲げる第3の工程; を備えたことを特徴とする組立て方法。
39. A method of assembling a case for a prism-shaped electrochemical cell, comprising: a first step of disposing a substantially flat electrode in a first case member;
Case member has a main wall and side walls joined at rounded corners to form a skirt, the skirt being connected to the main wall with a continuous adjacent bend, the flat protrusions of the side walls being The first step of being connected to the flat projection of the main wall at an obtuse angle; the second step of connecting the first case member to the second case member to form an enclosure; and A third step of bending the first case member so that the angle becomes smaller.
【請求項40】 上記第1の工程がそのエッジが上記側壁に対して擦ること
なく上記電極を設置位置に向けて移動させることを含む請求項39記載の組立て
方法。
40. The method of claim 39, wherein said first step includes moving said electrode toward an installation location without its edges rubbing against said side walls.
【請求項41】 上記曲げ部が上記角度を90度以下に小さくする請求項3
9記載の組立て方法。
41. The bent portion reduces the angle to 90 degrees or less.
An assembly method according to claim 9,
【請求項42】 上記第3の曲げ部工程が、上記電極と上記側壁との間の電
気的な接続が高まるように、上記電極と上記側壁との間の相互作用の力を増大さ
せることを含む請求項39記載の組立て方法。
42. The method according to claim 42, wherein the third bending step increases an interaction force between the electrode and the sidewall such that an electrical connection between the electrode and the sidewall is increased. 40. The method of claim 39 comprising:
【請求項43】 電気化学的セルのための耐リーク性のケースを製作するた
めのキットであって; 第1及び第2の皿形状のケース部材を備え、各々が側壁を有する平坦な主壁を
有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において上記主壁と連続し
; 上記第1及び第2のケース部材の側壁が連続的に延びて、上記1つの連続した
周縁エッジを限定するコーナーに連続し; 上記第1のケース部材が上記第2のケース部材に挿入されてプリズム形状の包
囲器を形成し; 上記第1のケース部材の側壁が円錐状部分を形成し、上記側壁が上記周縁エッ
ジよりも上記近接する曲げ部で上記主壁に接近するようになしたことを特徴とす
るキット。
43. A kit for making a leak-resistant case for an electrochemical cell, comprising: first and second dish-shaped case members, each having a side wall. Wherein the side wall is continuous with the main wall at an adjacent bend defining the main wall; the side walls of the first and second case members extend continuously to form the one continuous peripheral edge The first case member is inserted into the second case member to form a prism-shaped enclosure; the side wall of the first case member forms a conical portion; The kit wherein the side wall approaches the main wall at the bent portion closer to the periphery than the peripheral edge.
【請求項44】 上記第1のケース部材が上記側壁が上記主壁に対して鈍角
から鋭角まで曲げられるような形状である請求項43記載のキット。
44. The kit of claim 43, wherein said first case member is shaped such that said side wall is bent from an obtuse angle to an acute angle with respect to said main wall.
【請求項45】 電気化学的セルのための耐リーク性のケースであって; 第1及び第2の皿形状のケース部材を備え、各々が側壁を有する平坦な主壁を
有し、上記側壁が上記主壁を限定する近接した曲げ部において上記主壁と連続し
; 上記第1及び第2のケース部材の側壁が連続的に延びて、上記1つの連続した
周縁エッジを限定するコーナーに連続し; 上記第1のケース部材が上記第2のケース部材に挿入されてプリズム形状の包
囲器を形成し; 上記第1のケース部材は、軸方向の力が上記第1のケースに加わった時に上記
第1のケース部材の側壁が上記第1のケースの近接した曲げ部から離れるように
拡がり、上記第2のケース部材の側壁に係合し、これにより上記力の支持が上記
第1及び第2のケース部材の上記側壁によって与えられるような形状をなしてい
ることを特徴とするケース。
45. A leak-resistant case for an electrochemical cell comprising: first and second dish-shaped case members, each having a flat main wall having a side wall; Is continuous with the main wall at a close bend defining the main wall; the side walls of the first and second case members extend continuously and are continuous with corners defining the one continuous peripheral edge The first case member is inserted into the second case member to form a prism-shaped enclosure; the first case member is configured to receive an axial force applied to the first case; The side wall of the first case member extends away from the adjacent bend of the first case and engages the side wall of the second case member, thereby supporting the force in the first and second cases. Given by the side wall of the case member Case, characterized in that it forms a so that shape.
【請求項46】 上記第1のケース部材の側壁の周縁エッジが上記側壁の残
部から角度を持って曲げられ、上記角度は上記力が加えられることによって上記
第1のケース部材の側壁の上記周縁エッジを上記第2のケース部材の側壁内に向
けて力を作用させるのに役立つような角度である請求項45記載のケース。
46. The peripheral edge of the side wall of the first case member is bent at an angle from the remainder of the side wall, and the peripheral edge of the side wall of the first case member is applied by the force. 46. The case of claim 45, wherein the edge is at an angle to help exert a force into the side wall of the second case member.
【請求項47】 上記角度がほぼ90度である請求項46記載のケース。47. The case according to claim 46, wherein said angle is approximately 90 degrees.
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