JP2004288616A

JP2004288616A - 円形電池の形の電池および電池を製作するための方法

Info

Publication number: JP2004288616A
Application number: JP2003382373A
Authority: JP
Inventors: Konrad Dr Holl; ホルコンラート; Alfons Joas; ヨアスアルフォンス; Horst Wagner; ヴァーグナーホルスト; Kemal Akca; アクカケマル; Arno Perner; ペルナーアルノ; Irikku Dejan; イリックデヤン
Original assignee: VARTA Microbattery GmbH
Current assignee: VARTA Microbattery GmbH
Priority date: 2003-03-21
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2004-10-14
Also published as: EP1489678A2; US7276092B2; DE10313830A1; KR20040083333A; US20040185338A1; CN1532985A; EP1489678A3

Abstract

【課題】保護ガス雰囲気下での手間のかかる形成を省略できるようにする。
【解決手段】ハウジング１，５が、開口８を有しており、該開口８が、当該電池の形成の間に密に閉鎖されていて、形成の終了後、短時間、当該電池のガス抜きのために開放されており、その後、開口８が、ガス密に閉鎖されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、円形電池の形の電池であって、リチウムを間挿した少なくとも１つの電極と、ハウジングとが設けられている形式のものに関する。

さらに、本発明は、リチウムを間挿した少なくとも１つの電極と、ハウジングとを備えた、円形電池の形の電池を製作するための方法に関する。

円形電池の形の電池は、種々異なる電極、たとえば正極の水酸化ニッケル電極および負極のメタルハイドライド電極または負極の亜鉛電極および正極の酸化銀電極で知られているかまたはリチウムイオン電池として知られている。これらの円形電池は全て電池缶体と電池ハウジングとを有している。電池缶体と電池ハウジングとはガスケットを介在してガス密に互いに結合されている。リチウムを間挿した少なくとも１つの電極を備えた再充電可能な円形電池は形成の間にガスを発生させる。したがって、この電池は、保護ガスとしてのアルゴン下で閉鎖されずに形成され、その後、初めて最終的にガス密に閉鎖される。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の電池ならびに電池を製作するための方法を改良して、保護ガス雰囲気下での手間のかかる形成を省略できるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の電池では、ハウジングが、開口を有しており、該開口が、当該電池の形成の間に密に閉鎖されていて、形成の終了後、短時間、当該電池のガス抜きのために開放されており、その後、開口が、ガス密に閉鎖されているようにした。

さらに、この課題を解決するために本発明の方法では、ハウジングが、開口を有しており、該開口を電池の形成の間に密に閉鎖し、形成の終了後、短時間、電池のガス抜きのために開放し、その後、ガス密に閉鎖するようにした。

従属請求項には、本発明の有利な構成および実施態様が記載してある。

円形電池ハウジングのキャップまたは缶体に設けられた閉鎖可能な開口を使用することによって、円形電池および特にリチウムイオン円形電池を、閉鎖された状態で形成することができる。この場合、保護ガス雰囲気は考慮され得ない。形成の終了後、円形電池は、キャップまたは缶体に設けられた開口のシール部の開放によってガス抜きされ、その後、開口の再閉鎖によって最終的にガス密に閉鎖される。

電池キャップおよび／または電池缶体はプラスチックから成っていてよい。有利には、電池キャップおよび／または電池缶体が金属から成っている。開口は特に金属シートまたは金属・プラスチック複合シートによって閉鎖される。このシートはハウジングに接着することができるかまたは溶接することができる。最終的な閉鎖として、開口がプラスチックで封止され得る。シートの形の閉鎖体の使用時には、シートを破裂膜として使用することもできる。このことは、電池の運転安全性を不利な状況下でも改善している。

シールエレメントは、キャップまたは缶体に常温接着または加熱接着または、たとえば超音波による直接的な溶接によって結合することができる。択一的には、開口がプラスチック材料で封止されてよい。

これらの特徴および別の特徴は、特許請求の範囲のほかに、明細書および図面の簡単な説明からも明らかである。この場合、個々の特徴はそれぞれ自体個々にまたは複数の組合せの形で本発明の構成および別の分野において実現することができ、ここでは、保護が要求される有利な構成ならびに自体保護可能な構成を成すことができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

本発明の１つの実施例としての例示的なリチウムイオン円形電池は缶体１と正極２とを有している。この正極２は、有利にはＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２またはＬｉＭｎ_２Ｏ_４である。さらに、有利にはグラファイト（黒鉛）または炭素から成る負極４が設けられている。さらに、キャップ５と、たとえばポリプロピレンから成るガスケット６とが設けられている。負極４と正極２とはセパレータ３によって分離されている。このセパレータ３は、有利にはポリプロピレンまたはポリエチレンである。

缶体１またはキャップ５には、可逆的に閉鎖可能な開口８が位置している。この開口８によって、発生させられた形成ガスを抜くことができる。開口８は、形成の間、ポリプロピレンまたはポリエチレンから成るプラスチックシートまたは金属シートまたは金属・プラスチック複合シート７によって接着されて閉鎖されているかもしくは封止されている。この金属・プラスチック複合シート７は、たとえばアルミニウム複合シートであってよい。シートは、可能な限り僅かなガス拡散しか許容しないことが望ましい。

形成後、電池がシートの除去、刺通しまたは突通しによってガス抜きされ得る。次いで、開口８がガス密に閉鎖される。このためには、たとえば溶接または接着される、特殊鋼、ニッケルまたはアルミニウムから成っていてよい肉薄の金属シートが使用される。

シールシートの厚さの寸法設定に応じて、このシールシートは電池の運転中に過圧時の破裂膜としても機能することができる。

本発明の対象の概略図である。

符号の説明

１缶体、２正極、３セパレータ、４負極、５キャップ、６ガスケット、７金属・プラスチック複合シート、８開口

Claims

円形電池の形の電池であって、リチウムを間挿した少なくとも１つの電極（２，４）と、ハウジング（１，５）とが設けられている形式のものにおいて、ハウジング（１，５）が、開口（８）を有しており、該開口（８）が、当該電池の形成の間に密に閉鎖されていて、形成の終了後、短時間、当該電池のガス抜きのために開放されており、その後、開口（８）が、ガス密に閉鎖されていることを特徴とする、円形電池の形の電池。
ハウジングが、特に金属から成るキャップ（５）および／または缶体（１）を有している、請求項１記載の電池。
開口（８）が、シート（７）、有利には金属シートまたは金属・プラスチック複合シートによって閉鎖されている、請求項１記載の電池。
ハウジングが、特に金属から成るキャップ（５）および／または缶体（１）を有しており、シート（７）が、キャップ（５）または缶体（１）に接着されているかまたは溶接されている、請求項３記載の電池。
開口（８）が、プラスチックで封止されている、請求項１記載の電池。
リチウムを間挿した少なくとも１つの電極（２，４）と、ハウジング（１，５）とを備えた、円形電池の形の電池、特に請求項１記載の電池を製作するための方法において、ハウジング（１，５）が、開口（８）を有しており、該開口（８）を電池の形成の間に密に閉鎖し、形成の終了後、短時間、電池のガス抜きのために開放し、その後、ガス密に閉鎖することを特徴とする、電池を製作するための方法。
開口（８）をシート（７）によって閉鎖し、該シート（７）をハウジング、特にキャップ（５）または缶体（１）に接着するかまたは溶接する、請求項６記載の方法。
開口（８）をプラスチックで封止する、請求項６記載の方法。