JP2018041530A - Coin-shaped battery - Google Patents

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忠義 高橋
朋大 柳下
Tomohiro Yagishita
朋大 柳下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce damages on an organism due to accidental ingestion of a coin-shaped battery.SOLUTION:CLAIM 1: A coin-shaped battery comprises: a case having a bottom plate part and a side part rising up from a peripheral edge of the bottom plate part; a sealing port plate having a top plate part and a peripheral edge part extended to an inner side of the side part from the top plate part; a gasket that is interposed between the side part and the peripheral edge part; an electric power generation element that is sealed with the case and the sealing port plate; a first metal layer in which at least one of the case and the sealing port plate is provided to an outer surface side; and a second metal layer that is provided on an inner surface side from the first metal layer. The first metal layer includes at least one selected from a group consisting of aluminum and magnesium.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、コイン形電池に関し、さらに詳しくは、誤飲に対する安全性を高めたコイン形電池に関する。   The present invention relates to a coin-type battery, and more particularly to a coin-type battery with improved safety against accidental ingestion.

コイン形電池は、小型機器やメモリバックアップなどの電源として広く用いられている。コイン形電池の用途は拡大の一途にあるが、これに伴い、コイン形電池の誤飲に対する対策の重要性が増している。コイン形電池が生体内に取り込まれると、コイン形電池のケースおよび封口板のそれぞれの端子面が体液と接触し、水の電気分解が進行する。体液のpHは概ね中性であるが、水の電気分解が進行すると、負極端子側の体液はアルカリ性に変化し、正極端子側の体液は酸性に変化する。そのため、生体に危害を及ぼす。   Coin batteries are widely used as power sources for small devices and memory backup. Although the use of coin-type batteries is expanding, the importance of countermeasures against accidental swallowing of coin-type batteries is increasing. When the coin-type battery is taken into the living body, the terminal surfaces of the case of the coin-type battery and the sealing plate come into contact with body fluid, and water electrolysis proceeds. Although the pH of the body fluid is generally neutral, when the electrolysis of water proceeds, the body fluid on the negative electrode terminal side changes to alkaline, and the body fluid on the positive electrode terminal side changes to acidic. Therefore, it causes harm to the living body.

そこで、特許文献1は、誤飲を防止する観点から、電池の表面に苦味物質を含有する導電性被膜を形成することを提案している。   Therefore, Patent Document 1 proposes forming a conductive film containing a bitter substance on the surface of the battery from the viewpoint of preventing accidental ingestion.

通常、コイン形電池のケースと封口板には、耐腐食性に優れた金属材料(例えばステンレス鋼)が用いられる。また、二次電池として使用する場合には、過充電時における正極側の金属材料の腐食を抑制する観点から、ステンレス鋼とアルミニウムとのクラッド材を用いることも提案されている。この場合、アルミニウムは電池の内面側に配置する必要がある(特許文献2)。   Usually, a metal material (for example, stainless steel) excellent in corrosion resistance is used for the case and the sealing plate of the coin-type battery. Moreover, when using as a secondary battery, using the clad material of stainless steel and aluminum is also proposed from a viewpoint of suppressing the corrosion of the metal material of the positive electrode side at the time of overcharge. In this case, aluminum needs to be disposed on the inner surface side of the battery (Patent Document 2).

特開平4−312762号公報JP-A-4-317622 特開平5−174873号公報JP-A-5-174873

コイン形電池のケースおよび封口板として、特許文献2が提案する材料を用いた場合、誤飲による上記危害を避けることは難しい。また、特許文献1の方法でも、生体がコイン形電池を吐き出さずに飲み込んでしまった場合には、同様の問題が生じる。   When the material proposed in Patent Document 2 is used as the case and sealing plate of the coin-type battery, it is difficult to avoid the above-mentioned harm due to accidental ingestion. The method of Patent Document 1 also causes the same problem when a living body swallows a coin-shaped battery without discharging it.

上記に鑑み、本発明は、誤飲による生体への危害を低減することができる、安全性の高いコイン形電池を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a highly safe coin-shaped battery that can reduce harm to a living body due to accidental ingestion.

本発明の一局面は、底板部および前記底板部の周縁から立ち上がる側部を有するケースと、天板部および前記天板部から前記側部の内側へ延びる周縁部を有する封口板と、前記側部と前記周縁部との間に圧縮されて介在するガスケットと、前記ケースと前記封口板により密閉された発電要素と、前記ケースおよび前記封口板の少なくとも一方が、外面側に設けられた第1金属層と、前記第1金属層よりも内面側に設けられた第2金属層と、を具備し、前記第1金属層が、アルミニウムおよびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一方を含む、コイン形電池に関する。   One aspect of the present invention is a case having a bottom plate portion and a side portion rising from the periphery of the bottom plate portion, a sealing plate having a top plate portion and a peripheral portion extending from the top plate portion to the inside of the side portion, and the side A gasket interposed between the peripheral portion and the peripheral portion, a power generation element sealed by the case and the sealing plate, and at least one of the case and the sealing plate is provided on the outer surface side. A coin comprising: a metal layer; and a second metal layer provided on an inner surface side of the first metal layer, wherein the first metal layer includes at least one selected from the group consisting of aluminum and magnesium. The present invention relates to a battery.

本発明によれば、コイン形電池の誤飲による生体への危害を低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the harm to the biological body by accidental ingestion of a coin-type battery can be reduced.

本発明の実施形態に係るコイン形電池の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the coin-type battery which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係るコイン形電池は、発電要素と、発電要素を密閉収容する外装体とで構成されている。外装体は、開口を有する有底のケースと、ケースの開口を塞ぐ封口板と、ケースの側部の端部(開口端部)と封口板の周縁部との間に介在するガスケットとを具備している。発電要素は、第一電極と、第二電極と、これらの間に介在するセパレータと、電解液とを具備する。ケースと封口板とで形成される空間に発電要素を充填した後、ケースの開口端部を、ガスケットを介して封口板の周縁部に加締めることで、発電要素が外装体の内部に密閉収容される。   A coin-type battery according to an embodiment of the present invention includes a power generation element and an exterior body that hermetically houses the power generation element. The exterior body includes a bottomed case having an opening, a sealing plate that closes the opening of the case, and a gasket that is interposed between an end portion (opening end portion) of a side portion of the case and a peripheral portion of the sealing plate. doing. The power generation element includes a first electrode, a second electrode, a separator interposed therebetween, and an electrolytic solution. After the power generation element is filled in the space formed by the case and the sealing plate, the power generation element is hermetically housed inside the exterior body by crimping the opening end of the case to the peripheral edge of the sealing plate via a gasket. Is done.

コイン形電池には、ボタン形も含まれる。すなわち、コイン形電池の形状および直径は特に限定されない。例えば、電池の厚さが直径よりも大きいボタン形電池もコイン形電池に包含されるものとする。   The coin type battery includes a button type. That is, the shape and diameter of the coin battery are not particularly limited. For example, a button-type battery whose battery thickness is larger than the diameter is also included in the coin-type battery.

より詳細には、ケースは、底板部および底板部の周縁から立ち上がる側部を有する。底板部は、通常、円形であるが、円形に近い形状(例えば楕円形)でもよい。封口板は、天板部および天板部からケースの側部の内側へ延びる周縁部を有する。天板部は、底板部の形状に対応しており、通常、底板部より直径の小さい円形である。コイン形電池の厚さTは、底板部の直径Dより小さい場合が多く(T<D)、例えば1.2mm≦T≦5.0mm、9mm≦D≦24.5mmである。ケースの側部と封口板の周縁部との間には、ガスケットが圧縮されて介在している。ここで、ケースおよび封口板の少なくとも一方は、外面側に設けられた第1金属層と、第1金属層よりも内面側に設けられた第2金属層とを具備し、第1金属層はアルミニウムおよびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一方を含んでいる。   More specifically, the case has a bottom plate portion and side portions that rise from the periphery of the bottom plate portion. The bottom plate portion is usually circular, but may have a shape close to a circle (for example, an ellipse). The sealing plate has a top plate portion and a peripheral portion extending from the top plate portion to the inside of the side portion of the case. The top plate portion corresponds to the shape of the bottom plate portion, and is usually a circle having a smaller diameter than the bottom plate portion. The thickness T of the coin-type battery is often smaller than the diameter D of the bottom plate portion (T <D), for example, 1.2 mm ≦ T ≦ 5.0 mm and 9 mm ≦ D ≦ 24.5 mm. A gasket is compressed and interposed between the side of the case and the peripheral edge of the sealing plate. Here, at least one of the case and the sealing plate includes a first metal layer provided on the outer surface side and a second metal layer provided on the inner surface side of the first metal layer, and the first metal layer is It contains at least one selected from the group consisting of aluminum and magnesium.

外面側に設けられた第1金属層とは、コイン形電池が誤飲されたときに、最初に体液と接触する金属層である。すなわち、第1金属層と第2金属層に加え、更に第3金属層が少なくとも1層存在してもよいが、第3金属層は第1金属層より内面側に設ける必要がある。一方、第2金属層は、第1金属層よりも内面側に設けられていればよく、第3金属層より外面側であってもよい。   The first metal layer provided on the outer surface side is a metal layer that first comes into contact with body fluid when the coin-type battery is accidentally swallowed. That is, in addition to the first metal layer and the second metal layer, at least one third metal layer may be present, but the third metal layer needs to be provided on the inner surface side of the first metal layer. On the other hand, the 2nd metal layer should just be provided in the inner surface side rather than the 1st metal layer, and may be on the outer surface side from the 3rd metal layer.

第1金属層は、純粋なアルミニウムまたはマグネシウム(単体)で形成してもよく、アルミニウム合金またはマグネシウム合金で形成してもよく、アルミニウムとマグネシウムを含む合金で形成してもよい。また、第1金属層は、それぞれがこれらの単体および/または合金で形成された層の積層体であってもよい。   The first metal layer may be formed of pure aluminum or magnesium (a simple substance), may be formed of an aluminum alloy or a magnesium alloy, or may be formed of an alloy containing aluminum and magnesium. Further, the first metal layer may be a laminate of layers formed of these simple substances and / or alloys.

アルミニウム合金、マグネシウム合金、およびアルミニウムとマグネシウムを含む合金は、それぞれアルミニウムでもマグネシウムでもない第4金属を含んでもよい。ただし、誤飲が発生したときの第1金属層の作用を高める観点から、第1金属層に含まれる第4金属の含有量は、6質量%以下が望ましい。第4金属としては、Mn、Zn、Ti、Cuなどが挙げられる。   The aluminum alloy, the magnesium alloy, and the alloy containing aluminum and magnesium may each include a fourth metal that is neither aluminum nor magnesium. However, from the viewpoint of enhancing the action of the first metal layer when accidental ingestion occurs, the content of the fourth metal contained in the first metal layer is preferably 6% by mass or less. Examples of the fourth metal include Mn, Zn, Ti, and Cu.

なお、第1金属層の更に外面側に、AlおよびMg以外の微量の金属が付着していても、誤飲が発生したときの第1金属層の作用は阻害されない。また、第1金属層の外面が生体内で溶解する材料で覆われていてもよい。例えば、第1金属層の更に外面に厚さ5μm以下、好ましくは1μm以下のニッケル層が施されていてもよい。ニッケル層は、生体内のアルカリ性または酸性の環境下で容易に溶解するため、第1金属層の作用は阻害されない。   In addition, even if trace amount metals other than Al and Mg have adhered to the outer surface side of the 1st metal layer, the effect | action of the 1st metal layer at the time of accidental ingestion is not inhibited. Moreover, the outer surface of the first metal layer may be covered with a material that dissolves in the living body. For example, a nickel layer having a thickness of 5 μm or less, preferably 1 μm or less may be provided on the outer surface of the first metal layer. Since the nickel layer is easily dissolved in an alkaline or acidic environment in the living body, the action of the first metal layer is not inhibited.

第一電極と第二電極とは、互いに異なる極性を有する。すなわち、第一電極が正極(または負極)である場合、第二電極は負極(または正極)である。コイン形電池がリチウム電池である場合、正極はケースの底板部に対向するように収容され、負極は封口板の天板部に対向するように外装体内に収容されることが一般的である。ただし、正負極の配置は、これに限定されない。   The first electrode and the second electrode have different polarities. That is, when the first electrode is a positive electrode (or negative electrode), the second electrode is a negative electrode (or positive electrode). When the coin-type battery is a lithium battery, it is common that the positive electrode is housed so as to face the bottom plate portion of the case, and the negative electrode is housed in the exterior body so as to face the top plate portion of the sealing plate. However, the arrangement of the positive and negative electrodes is not limited to this.

電池の外面側の第1金属層は、コイン形電池が誤飲され、ケースと体液および/または封口板と体液が接触した際に、体液のpHが大きく変化するのを抑制する作用を有する。第1金属層に含まれるアルミニウムまたはマグネシウムは、酸性およびアルカリ性の体液の両方に溶解する両性金属である。よって、コイン形電池が体内に取り込まれ、体液と接触すると、一時的には水の電気分解が進行するが、ケースまたは封口板の近傍の体液が酸性またはアルカリ性に変化すると、アルミニウムまたはマグネシウムの溶解、析出反応が進行しはじめる。これにより、水の電気分解が抑制され、アルミニウムまたはマグネシウムの溶解、析出反応によってコイン形電池の容量が消費される。   The first metal layer on the outer surface side of the battery has an effect of suppressing a significant change in the pH of the body fluid when the coin-type battery is accidentally swallowed and the case and the body fluid and / or the sealing plate and the body fluid come into contact with each other. Aluminum or magnesium contained in the first metal layer is an amphoteric metal that dissolves in both acidic and alkaline body fluids. Therefore, when a coin-shaped battery is taken into the body and comes into contact with body fluid, water electrolysis temporarily proceeds, but when the body fluid in the vicinity of the case or sealing plate changes to acidic or alkaline, aluminum or magnesium dissolves. The precipitation reaction begins to proceed. Thereby, the electrolysis of water is suppressed, and the capacity of the coin-type battery is consumed by the dissolution or precipitation reaction of aluminum or magnesium.

より詳細には、例えば、負極端子として機能するケースまたは封口板が体液と接触している場合、一時的に水の電気分解が進行して水素が発生し、負極端子の近傍の体液がアルカリ性に変化する。ただし、生体に危害を及ぼすほどの強アルカリに達する前に、例えば第1金属層に含まれるアルミニウムは、アルミン酸アニオンとして溶解しはじめ、直ちに負極端子上にアルミニウムとして析出する。この反応が水の還元分解反応よりも優先して起こるため、それ以上のpHの上昇を抑制する。アルミニウムの析出反応によって電流は流れ、やがてコイン形電池の容量が消費される。   More specifically, for example, when a case or sealing plate that functions as a negative electrode terminal is in contact with body fluid, water electrolysis temporarily proceeds to generate hydrogen, and the body fluid near the negative electrode terminal becomes alkaline. Change. However, before reaching a strong alkali that is harmful to the living body, for example, aluminum contained in the first metal layer starts to dissolve as an aluminate anion and immediately deposits as aluminum on the negative electrode terminal. Since this reaction takes precedence over the reductive decomposition reaction of water, further increase in pH is suppressed. Current flows due to the precipitation reaction of aluminum, and eventually the capacity of the coin-type battery is consumed.

また、正極端子として機能するケースまたは封口板が体液と接触している場合、一時的に水の電気分解が進行して酸素が発生し、正極端子の近傍の体液が酸性に変化する。このとき、例えば第1金属層に含まれるアルミニウムは、塩化アルミニウムとして溶解し、水と反応して水酸化物やオキソ化合物を生成する。水酸化物やオキソ化合物は、その後、アルミニウム酸化物に変化し、正極端子の表面に析出する。アルミニウム酸化物は不動態である。不動態で被覆された箇所では、水の酸化分解反応が起こらず、その面積に応じて正極での反応が遅延される。
なお、第1金属層がマグネシウムを含む場合にも、正極端子と負極端子で同様の反応が進行する。
Further, when the case or sealing plate that functions as the positive electrode terminal is in contact with the body fluid, water electrolysis temporarily proceeds to generate oxygen, and the body fluid in the vicinity of the positive electrode terminal changes to acidic. At this time, for example, aluminum contained in the first metal layer dissolves as aluminum chloride and reacts with water to form a hydroxide or an oxo compound. Thereafter, the hydroxide or oxo compound changes to aluminum oxide and is deposited on the surface of the positive electrode terminal. Aluminum oxide is passive. In the place covered with the passive state, the oxidative decomposition reaction of water does not occur, and the reaction at the positive electrode is delayed according to the area.
Even when the first metal layer contains magnesium, the same reaction proceeds at the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.

第2金属層は、ケースまたは封口板の骨格を成す主要材料であり、発電要素に対する耐食性とともに強度が求められる。よって、第2金属層は、ステンレス鋼およびチタンよりなる群から選択される少なくとも一方を含むことが望ましい。   The second metal layer is a main material constituting the skeleton of the case or the sealing plate, and requires strength as well as corrosion resistance to the power generation element. Therefore, it is desirable that the second metal layer includes at least one selected from the group consisting of stainless steel and titanium.

第2金属層は、ステンレス鋼で形成してもよく、純粋なチタン(単体)で形成してもよく、チタン合金で形成してもよい。また、第2金属層は、それぞれがステンレス鋼、チタン単体および/またはチタン合金で形成された層の積層体であってもよい。チタン合金は、チタン以外の第5金属を、例えば7質量%以下の含有量で含んでもよい。第5金属としては、Al、Fe、Vなどが挙げられる。   The second metal layer may be formed of stainless steel, may be formed of pure titanium (simple substance), or may be formed of a titanium alloy. The second metal layer may be a laminate of layers each formed of stainless steel, titanium alone and / or a titanium alloy. The titanium alloy may contain a fifth metal other than titanium, for example, with a content of 7% by mass or less. Examples of the fifth metal include Al, Fe, and V.

ケースおよび封口板の少なくとも一方を、第1金属層と第2金属層とのクラッド材で形成してもよい。このようなクラッド材としては、具体的には、アルミニウムまたはアルミニウム合金(第4金属の含有量は6質量%以下)とステンレス鋼とのクラッド材、マグネシウムまたはマグネシウム合金(第4金属の含有量は6質量%以下)とステンレス鋼とのクラッド材、アルミニウムまたはアルミニウム合金(第4金属の含有量は6質量%以下)とチタンまたはチタン合金(第5金属の含有量は7質量%以下)とのクラッド材、マグネシウムまたはマグネシウム合金(第4金属の含有量は6質量%以下)とチタンまたはチタン合金(第5金属の含有量は7質量%以下)とのクラッド材などが挙げられる。中でも、製造が容易な点で、アルミニウムまたはアルミニウム合金とステンレス鋼とのクラッド材が好ましい。   At least one of the case and the sealing plate may be formed of a clad material of the first metal layer and the second metal layer. As such a clad material, specifically, a clad material of aluminum or aluminum alloy (the content of the fourth metal is 6 mass% or less) and stainless steel, magnesium or a magnesium alloy (the content of the fourth metal is 6 mass% or less) and stainless steel clad material, aluminum or aluminum alloy (the fourth metal content is 6 mass% or less) and titanium or titanium alloy (the fifth metal content is 7 mass% or less) Examples thereof include a clad material, a clad material of magnesium or a magnesium alloy (the content of the fourth metal is 6% by mass or less) and titanium or a titanium alloy (the content of the fifth metal is 7% by mass or less). Among them, a clad material of aluminum or aluminum alloy and stainless steel is preferable because it is easy to manufacture.

負極端子として機能するケースまたは封口板には、第2金属層としてステンレス鋼の代わりに安価な普通鋼や炭素鋼を使用してもよい。普通鋼とは、JISに規定されるSS材、SM材、SPCC材のような鋼材である。炭素鋼は、S10C、S20C、S30C、S45C、S55Cのような鋼材であり、機械構造用合金鋼に属する。ただし、普通鋼や炭素鋼を第2金属層に用いる場合には、電池の内部側に錆止め用のめっき層(例えばニッケルめっき層)が形成される。めっき層の厚さは1〜5μmが望ましい。   In the case or sealing plate functioning as the negative electrode terminal, inexpensive ordinary steel or carbon steel may be used as the second metal layer instead of stainless steel. The ordinary steel is a steel material such as SS material, SM material, or SPCC material specified by JIS. Carbon steel is a steel material such as S10C, S20C, S30C, S45C, and S55C, and belongs to alloy steel for machine structure. However, when ordinary steel or carbon steel is used for the second metal layer, a rust-preventing plating layer (for example, a nickel plating layer) is formed on the inner side of the battery. As for the thickness of a plating layer, 1-5 micrometers is desirable.

生体に対する影響は、体液が酸性になるよりもアルカリ性になるときに、より大きくなる。また、一般的には、封口板が負極端子となる。よって、少なくとも封口板は、第1金属層と第2金属層とを具備することが望ましく、ケースと封口板の両方が第1金属層と第2金属層とを具備することがより望ましい。ただし、ケースだけが、第1金属層と第2金属層とを具備する場合でも、生体に対する影響を緩和できることに変わりはない。   The impact on the living body is greater when the body fluid becomes alkaline than acidic. In general, the sealing plate is a negative electrode terminal. Therefore, at least the sealing plate preferably includes the first metal layer and the second metal layer, and more preferably both the case and the sealing plate include the first metal layer and the second metal layer. However, even when only the case includes the first metal layer and the second metal layer, the influence on the living body can be alleviated.

第1金属層から溶解したアルミニウムまたはマグネシウムのイオンは、その後、ケースと封口板との境界付近にも金属状態で析出することがある。このとき、溶解する金属イオンの量が十分であれば、ケースと封口板(すなわち正極端子と負極端子)とが析出金属によって外部短絡する。このような外部短絡が発生すれば、電流が短絡経路を流れて容量が消費されるため、電気分解が顕著に抑制される。よって、生体への危害を大きく低減することができる。   Thereafter, aluminum or magnesium ions dissolved from the first metal layer may be deposited in a metallic state also near the boundary between the case and the sealing plate. At this time, if the amount of dissolved metal ions is sufficient, the case and the sealing plate (that is, the positive terminal and the negative terminal) are externally short-circuited by the deposited metal. If such an external short circuit occurs, the current flows through the short circuit path and the capacity is consumed, so that the electrolysis is remarkably suppressed. Therefore, harm to a living body can be greatly reduced.

ケースが第1金属層と第2金属層とを具備する場合には、ケースの側部の端部(開口端部)を絶縁材料で被覆することが望ましい。第1金属層をケースの外面側に配置しても、開口端部のエッジ面では内面側の第2金属層が露出しているためである。誤飲が発生したときに第1金属層の作用を高める観点からは、第2金属層と体液との接触を極力避けることが望ましい。このとき、絶縁材料としては、特に限定されないが、ゴム系材料、フッ素樹脂などの樹脂材料、グリース、ワックス、アスファルトなどを用いることができる。なお、封口板の周縁部は、そのエッジ面も含めてケースの側部の内側に配置されるため、外部に露出しない。   When the case includes the first metal layer and the second metal layer, it is desirable to cover the end portion (open end portion) of the side portion of the case with an insulating material. This is because even if the first metal layer is disposed on the outer surface side of the case, the second metal layer on the inner surface side is exposed at the edge surface of the opening end. From the viewpoint of enhancing the action of the first metal layer when accidental ingestion occurs, it is desirable to avoid contact between the second metal layer and the body fluid as much as possible. At this time, the insulating material is not particularly limited, and a rubber material, a resin material such as a fluororesin, grease, wax, asphalt, and the like can be used. In addition, since the peripheral part of a sealing board is arrange | positioned inside the side part of a case also including the edge surface, it is not exposed outside.

ゴム系材料としては、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴムなどが好ましい。   As the rubber material, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene propylene rubber, chloroprene rubber, isobutylene rubber, butyl rubber, silicone rubber and the like are preferable.

樹脂材料の中では、撥水性が高く、剥離しにくい点でフッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、PVDFの変性体、ポリフッ化ビニル(PVF)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などを用いることができる。   Among the resin materials, a fluororesin is preferable because it has high water repellency and is difficult to peel. Examples of fluororesins include polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), modified PVDF, polyvinyl fluoride (PVF), and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl. Vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), vinylidene fluoride -A hexafluoropropylene copolymer etc. can be used.

第1金属層の厚さT1は、5〜125μmが好ましく、10〜100μmがより好ましい。これにより、水の電気分解を抑制するのに十分な量のアルミニウムやマグネシウムを第1金属層に含ませることができる。   The thickness T1 of the first metal layer is preferably 5 to 125 μm, and more preferably 10 to 100 μm. Thereby, sufficient quantity of aluminum and magnesium to suppress electrolysis of water can be included in the 1st metal layer.

第2金属層の厚さT2は、125〜250μmが好ましく、150〜220μmがより好ましい。これにより、外装体としての十分な強度を確保しやすくなる。このとき、ケースまたは封口板における第1金属層の割合が大きくなり過ぎないように、厚さの比:T2/T1を1〜50とすることが好ましく、2〜20とすることがより好ましい。   The thickness T2 of the second metal layer is preferably 125 to 250 μm, and more preferably 150 to 220 μm. Thereby, it becomes easy to ensure sufficient strength as an exterior body. At this time, the ratio of thickness: T2 / T1 is preferably 1 to 50, and more preferably 2 to 20 so that the ratio of the first metal layer in the case or the sealing plate does not become too large.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコイン形電池について説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   Hereinafter, a coin-type battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments do not limit the technical scope of the present invention.

図1は、本実施形態に係るコイン形電池の一例の断面図である。
コイン形電池10は、ケース1と、封口板6と、ガスケット5とで構成される外装体を具備する。ケース1は、底板部1aおよび底板部1aの周縁から立ち上がる側部1bを有する円筒型で底浅の電池缶である。封口板6は、天板部6aおよび天板部6aからケース1の側部1bの内側へと延びる周縁部6bを有する。ガスケット5の一部は、ケース1の側部1bと封口板6の周縁部6bとの間に介在することにより、ケース1と封口板6との隙間を封止している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a coin-type battery according to the present embodiment.
The coin-type battery 10 includes an exterior body including a case 1, a sealing plate 6, and a gasket 5. The case 1 is a cylindrical and shallow battery can having a bottom plate portion 1a and a side portion 1b rising from the periphery of the bottom plate portion 1a. The sealing plate 6 has a top plate portion 6 a and a peripheral portion 6 b extending from the top plate portion 6 a to the inside of the side portion 1 b of the case 1. A part of the gasket 5 seals the gap between the case 1 and the sealing plate 6 by being interposed between the side portion 1 b of the case 1 and the peripheral portion 6 b of the sealing plate 6.

外装体の内部には発電要素が収容されている。発電要素は、正極2、負極3、セパレータ4および電解液(図示せず)を含む。図示例では、正極2はケース1の底板部1aと対向するように配置されている。ケース1は正極端子として機能する。一方、負極3は封口板6の天板部6aと対向するように配置される。封口板6は負極端子として機能する。   A power generation element is accommodated in the exterior body. The power generation element includes a positive electrode 2, a negative electrode 3, a separator 4, and an electrolytic solution (not shown). In the illustrated example, the positive electrode 2 is disposed so as to face the bottom plate portion 1 a of the case 1. Case 1 functions as a positive terminal. On the other hand, the negative electrode 3 is disposed so as to face the top plate portion 6 a of the sealing plate 6. The sealing plate 6 functions as a negative electrode terminal.

図示例では、ケース1の素材として、アルミニウムで形成された第1金属層11とステンレス鋼で形成された第2金属層12とのクラッド材Aが用いられている。コイン形電池10において、第1金属層11は外面側に、第2金属層12は内面側に配置されている。ただし、ケース1の側部1bの端部1tには、第2金属層12の少なくともエッジ面が露出する。そのため、端部1tは、絶縁材料を含む絶縁被膜8で覆われている。   In the illustrated example, a clad material A of a first metal layer 11 made of aluminum and a second metal layer 12 made of stainless steel is used as a material of the case 1. In the coin battery 10, the first metal layer 11 is disposed on the outer surface side, and the second metal layer 12 is disposed on the inner surface side. However, at least the edge surface of the second metal layer 12 is exposed at the end 1t of the side 1b of the case 1. Therefore, the end 1t is covered with an insulating film 8 containing an insulating material.

封口板6の素材としては、アルミニウムで形成された第1金属層61とステンレス鋼、普通鋼、炭素鋼などで形成された第2金属層62とのクラッド材Bが用いられている。コイン形電池10において、第1金属層61は外面側に、第2金属層62は内面側に配置されている。封口板6の周縁部6bの端部6tは、ケース1の側部1bの内側に配置されるため、第2金属層62のエッジ面は外部に露出することがない。   As a material of the sealing plate 6, a clad material B of a first metal layer 61 made of aluminum and a second metal layer 62 made of stainless steel, ordinary steel, carbon steel or the like is used. In the coin battery 10, the first metal layer 61 is disposed on the outer surface side, and the second metal layer 62 is disposed on the inner surface side. Since the edge part 6t of the peripheral part 6b of the sealing board 6 is arrange | positioned inside the side part 1b of the case 1, the edge surface of the 2nd metal layer 62 is not exposed outside.

ケース1の第2金属層を構成するステンレス鋼は、正極電位で耐腐食性を有することが望ましい。例えば、リチウム電池のケース1には、SUS430、SUS444、SUS329Jなどのステンレス鋼を用いることが望ましい。   The stainless steel constituting the second metal layer of case 1 desirably has corrosion resistance at the positive electrode potential. For example, it is desirable to use stainless steel such as SUS430, SUS444, and SUS329J for the case 1 of the lithium battery.

封口板6の第2金属層を構成するステンレス鋼は、リチウム金属に対して安定であることが望ましい。例えば、リチウム電池の封口板6には、SUS304、SUS316、SUS430などのステンレス鋼を用いることが望ましい。また、普通鋼または炭素鋼を用いてもよい。   The stainless steel constituting the second metal layer of the sealing plate 6 is desirably stable against lithium metal. For example, it is desirable to use stainless steel such as SUS304, SUS316, or SUS430 for the sealing plate 6 of the lithium battery. Ordinary steel or carbon steel may be used.

次に、リチウム電池を例にとって、コイン形電池の製造方法について説明する。
コイン形電池は、発電要素を準備する工程(i)と、ケース1を準備する工程(ii)と、封口板6を準備する工程(iii)と、ガスケット5を準備する工程(iv)と、ケース1に発電要素を収容した後、封口板6でケース1の開口を塞ぎ、ケース1の開口端部を、ガスケット5を介して封口板6の周縁部に加締める工程(v)と、ケース1の側部1bの端部1tを絶縁被膜8で覆う工程(vi)とを具備する。ケース1および/または封口板6に用いる素材(例えば既述のクラッド材)の厚さは、例えば0.1〜0.4mmである。
Next, taking a lithium battery as an example, a method for manufacturing a coin-type battery will be described.
The coin battery includes a step (i) of preparing a power generation element, a step (ii) of preparing the case 1, a step (iii) of preparing the sealing plate 6, a step of preparing the gasket 5 (iv), A step (v) of housing the power generation element in the case 1, closing the opening of the case 1 with the sealing plate 6, and crimping the opening end of the case 1 to the peripheral edge of the sealing plate 6 via the gasket 5; A step (vi) of covering the end portion 1t of the side portion 1b with the insulating coating 8. The thickness of the material (for example, the clad material described above) used for the case 1 and / or the sealing plate 6 is, for example, 0.1 to 0.4 mm.

工程(ii)では、例えば、クラッド材を絞り加工して、有底の円筒状に成形することにより、ケース1が作製される。クラッド材の電池の外面側に対応する表面には第1金属層が設けられ、内面側に対応する表面には第2金属層が設けられる。   In step (ii), for example, the case 1 is manufactured by drawing a clad material and forming it into a cylindrical shape with a bottom. A first metal layer is provided on the surface of the cladding material corresponding to the outer surface side of the battery, and a second metal layer is provided on the surface corresponding to the inner surface side.

工程(iii)では、例えば、クラッド材をプレス加工することにより、所定形状の封口板が形成される。クラッド材の電池の外面側に対応する表面には第1金属層が設けられ、内面側に対応する表面には第2金属層が設けられる。   In step (iii), for example, a sealing plate having a predetermined shape is formed by pressing a clad material. A first metal layer is provided on the surface of the cladding material corresponding to the outer surface side of the battery, and a second metal layer is provided on the surface corresponding to the inner surface side.

工程(iv)では、封口板6の周縁部に勘合する環状の溝部を有するガスケット5が準備される。ガスケット5は、予め封口板6の周縁部に装着させてもよい。ガスケット5の材質としては、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などを用いることができる。   In step (iv), a gasket 5 having an annular groove to be fitted to the peripheral edge of the sealing plate 6 is prepared. The gasket 5 may be attached to the peripheral edge of the sealing plate 6 in advance. As a material of the gasket 5, for example, polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), or the like can be used.

工程(v)では、ケース1の内部に発電要素を収容し、ケース1の開口を塞ぐように封口板6を配置する。その後、ケース1の側部の端部(開口端部)を内側に折り曲げる。これにより、ガスケット5が圧縮され、ガスケット5の下端部はケースの底板部に密着する。また、ガスケット5の上端部は、封口板6の周縁部に密着する。   In the step (v), the power generation element is accommodated in the case 1 and the sealing plate 6 is disposed so as to close the opening of the case 1. Then, the edge part (opening edge part) of the side part of case 1 is bend | folded inside. Thereby, the gasket 5 is compressed and the lower end portion of the gasket 5 is in close contact with the bottom plate portion of the case. Further, the upper end portion of the gasket 5 is in close contact with the peripheral portion of the sealing plate 6.

工程(vi)では、ケース1の側部1bの端部1tが覆われるように、例えばゴム系材料などの絶縁材料を溶解または分散させた溶液または分散液を塗布し、乾燥させて、絶縁被膜8を形成すればよい。これにより、端部1tにおける第2金属層12の露出が抑制される。   In step (vi), a solution or dispersion in which an insulating material such as a rubber-based material is dissolved or dispersed is applied and dried so that the end 1t of the side portion 1b of the case 1 is covered, and the insulating coating is applied. 8 may be formed. Thereby, exposure of the 2nd metal layer 12 in the edge part 1t is suppressed.

次に、リチウム電池を例にとって、コイン形電池の発電要素について説明する。
正極2は、正極合剤をコイン形に加圧成形することにより形成される。正極合剤は、正極活物質、導電助剤およびバインダーを含む。正極活物質の種類は、特に限定されないが、マンガン、コバルト、ニッケル、マグネシウム、銅、鉄、ニオブ、バナジウムなどの遷移金属よりなる群から選択される少なくとも1種を含む酸化物(例えば二酸化マンガン)または複合酸化物を用いることができる。リチウムを含み、マンガン、コバルト、ニッケル、マグネシウム、銅、鉄、ニオブなどの金属よりなる群から選択される少なくとも1種を含む複合酸化物(例えばLiCoO2)も用いることができる。また、フッ化黒鉛を用いることもできる。正極活物質は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Next, taking a lithium battery as an example, a power generation element of a coin-type battery will be described.
The positive electrode 2 is formed by press molding the positive electrode mixture into a coin shape. The positive electrode mixture includes a positive electrode active material, a conductive additive, and a binder. The type of the positive electrode active material is not particularly limited, but is an oxide containing at least one selected from the group consisting of transition metals such as manganese, cobalt, nickel, magnesium, copper, iron, niobium, and vanadium (for example, manganese dioxide). Alternatively, a composite oxide can be used. A composite oxide containing lithium and containing at least one selected from the group consisting of metals such as manganese, cobalt, nickel, magnesium, copper, iron, and niobium (for example, LiCoO 2 ) can also be used. Alternatively, fluorinated graphite can be used. A positive electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

導電助剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、人造黒鉛などの黒鉛類を使用できる。導電助材は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the conductive assistant, carbon black such as acetylene black and ketjen black and graphite such as artificial graphite can be used. A conductive support material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

バインダーとしては、例えば、フッ素樹脂、スチレンブタジエンゴム(SBR)、変性アクリロニトリルゴム、エチレン−アクリル酸共重合体などが挙げられる。結着剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the binder include fluororesin, styrene butadiene rubber (SBR), modified acrylonitrile rubber, and ethylene-acrylic acid copolymer. A binder may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

負極3は、例えば、コイン形に成形されたリチウム金属またはリチウム合金である。リチウム合金としては、Li−Al合金、Li−Sn合金、Li−Si合金、Li−Pb合金などが挙げられる。負極3は、負極活物質およびバインダーを含む負極合剤をコイン形に加圧成形したものでもよい。負極活物質の種類は、特に限定されないが、天然黒鉛、人造黒鉛、難黒鉛化性炭素などの炭素材料、酸化珪素、チタン酸リチウム、五酸化ニオブ、二酸化モリブデンなどの金属酸化物を用いることができる。バインダーとしては、例えば、正極に用い得る材料として例示した材料を任意に用いることができる。負極合剤に導電助剤を含ませてもよい。   The negative electrode 3 is, for example, lithium metal or lithium alloy formed into a coin shape. Examples of the lithium alloy include a Li—Al alloy, a Li—Sn alloy, a Li—Si alloy, and a Li—Pb alloy. The negative electrode 3 may be a negative electrode mixture containing a negative electrode active material and a binder that is pressure-molded into a coin shape. The type of the negative electrode active material is not particularly limited, but carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, and non-graphitizable carbon, and metal oxides such as silicon oxide, lithium titanate, niobium pentoxide, and molybdenum dioxide may be used. it can. As a binder, the material illustrated as a material which can be used for a positive electrode, for example can be used arbitrarily. A conductive additive may be included in the negative electrode mixture.

電解液は、非水溶媒と、これに溶解する溶質(塩)とを含む。電解液中の溶質濃度は0.3〜2.0mol/Lが好ましい。非水溶媒としては、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、鎖状エーテル、環状エーテルなどを用いることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。溶質としては、LiBF4、LiPF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC49SO3、LiN(CF3SO22、LiN(C25SO22などが用いられる。 The electrolytic solution includes a non-aqueous solvent and a solute (salt) dissolved in the non-aqueous solvent. The solute concentration in the electrolytic solution is preferably 0.3 to 2.0 mol / L. As the non-aqueous solvent, cyclic carbonate, chain carbonate, chain ether, cyclic ether and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. As the solute, LiBF 4 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 or the like is used.

セパレータ4は、正極2と負極3との短絡を防止できる材料であればよい。例えば、ポリオレフィン、ポリエステルなどで形成された織布、不織布、微多孔フィルムなどが挙げられる。   The separator 4 may be any material that can prevent a short circuit between the positive electrode 2 and the negative electrode 3. For example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a microporous film or the like formed of polyolefin, polyester, or the like can be given.

次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を限定するものではない。なお、本実施例では、図1に示すような構造のコイン形電池を作製した。   Next, the present invention will be specifically described based on examples. However, the following examples do not limit the present invention. In this example, a coin-type battery having a structure as shown in FIG. 1 was produced.

《実施例1》
(i)ケース
アルミニウムで形成された厚さ40μmの第1金属層とステンレス鋼(SUS430)で形成された厚さ160μmの第2金属層とを具備するクラッド材を準備した。このクラッド材を第1金属層が外側面になるように絞り加工して、底板部の直径が20mm、側部1bの高さが2.8mmのケース1を作製した。
Example 1
(I) Case A clad material comprising a 40 μm thick first metal layer formed of aluminum and a 160 μm thick second metal layer formed of stainless steel (SUS430) was prepared. The clad material was drawn so that the first metal layer was on the outer surface, and a case 1 having a bottom plate portion diameter of 20 mm and a side portion 1b height of 2.8 mm was produced.

(ii)封口板
アルミニウムで形成された厚さ50μmの第1金属層とステンレス鋼(SUS430)で形成された厚さ200μmの第2金属層とを具備するクラッド材を準備した。このクラッド材を第1金属層が外側面になるようにプレス加工して、天板部6aの直径が17mmの封口板6を作製した。
(Ii) Sealing plate A clad material comprising a 50 μm thick first metal layer formed of aluminum and a 200 μm thick second metal layer formed of stainless steel (SUS430) was prepared. The clad material was pressed so that the first metal layer became the outer surface, and a sealing plate 6 having a top plate portion 6a with a diameter of 17 mm was produced.

(iii)発電要素
正極活物質である二酸化マンガン100質量部と、導電助剤である黒鉛7質量部と、結着剤であるポリテトラフルオロエチレン5質量部とを混合して、正極合剤を調製した。正極合剤を直径15mm、厚さ2mmのコイン形に成形して正極2を作製した。一方、厚さ0.6mmの金属リチウム箔を直径16mmの円形に打ち抜いて負極を作製した。電解液には、プロピレンカーボネートと1,2−ジメトキシエタンとを体積比2:1で混合した非水溶媒に、溶質としてLiClO4を濃度1.0mol/Lで溶解させた有機電解液を用いた。
(Iii) Power generation element 100 parts by mass of manganese dioxide as a positive electrode active material, 7 parts by mass of graphite as a conductive additive, and 5 parts by mass of polytetrafluoroethylene as a binder are mixed to obtain a positive electrode mixture. Prepared. The positive electrode mixture was formed into a coin shape having a diameter of 15 mm and a thickness of 2 mm to produce the positive electrode 2. On the other hand, a metal lithium foil having a thickness of 0.6 mm was punched into a circle having a diameter of 16 mm to produce a negative electrode. As the electrolytic solution, an organic electrolytic solution in which LiClO 4 was dissolved as a solute at a concentration of 1.0 mol / L in a non-aqueous solvent in which propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane were mixed at a volume ratio of 2: 1 was used. .

(iv)コイン形電池の組み立て
ケース1の側部1bの内側に、ブロンアスファルトと鉱物油からなる封止剤を塗布したポリプロピレン製のガスケット5を配置するとともに、底板部1aにSUS430製の集電体(図示せず)を配置し、その上に、正極2を載置した。次に、正極2の上に、厚さ300μmのポリプロピレン製の不織布をセパレータ4として載置した。その後、有機電解液をケース1内に注液した。負極3は、封口板6の天板部6aの内側に貼り付けた。次に、ケース1の開口を塞ぐように封口板6を配置し、ケース1の側部1bの端部を、ガスケット5を介して封口板6の周縁部6bに加締めた。次に、ケース1の側部1bの端部1tが覆われるように、トルエンに溶解させたスチレンブタジエンゴムを塗布し、乾燥させて絶縁被膜8を形成した。
これにより、直径20mm、厚さ3.2mm、電気容量225mAhのコイン形電池A1を完成させた。
(Iv) Assembling the coin-type battery A polypropylene gasket 5 coated with a sealant made of bron asphalt and mineral oil is disposed inside the side portion 1b of the case 1, and a current collector made of SUS430 is disposed on the bottom plate portion 1a. A body (not shown) was placed, and the positive electrode 2 was placed thereon. Next, a polypropylene nonwoven fabric having a thickness of 300 μm was placed on the positive electrode 2 as the separator 4. Thereafter, the organic electrolyte was poured into the case 1. The negative electrode 3 was attached to the inside of the top plate portion 6 a of the sealing plate 6. Next, the sealing plate 6 was disposed so as to close the opening of the case 1, and the end portion of the side portion 1 b of the case 1 was crimped to the peripheral edge portion 6 b of the sealing plate 6 via the gasket 5. Next, styrene butadiene rubber dissolved in toluene was applied so as to cover the end 1t of the side 1b of the case 1 and dried to form the insulating coating 8.
Thereby, a coin-type battery A1 having a diameter of 20 mm, a thickness of 3.2 mm, and an electric capacity of 225 mAh was completed.

《比較例1》
ケースおよび封口板の素材としてクラッド材を用いず、ケースの素材にはケースの外面側に厚さ2μmのニッケルめっき層を形成した厚さ200μmのステンレス鋼板(SUS430)を用い、封口板の素材には封口板の外面側に厚さ2μmのニッケルめっき層を形成した厚さ250μmのステンレス鋼板(SUS430)を用いたこと以外、実施例1と同様に、コイン形電池B1を完成させた。
<< Comparative Example 1 >>
A clad material is not used as a material for the case and the sealing plate, and a stainless steel plate (SUS430) having a thickness of 2 μm formed on the outer surface side of the case is used as a material for the sealing plate. A coin type battery B1 was completed in the same manner as in Example 1 except that a 250 μm thick stainless steel plate (SUS430) having a 2 μm thick nickel plating layer formed on the outer surface side of the sealing plate was used.

《実施例2》
封口板の素材には実施例1と同じクラッド材を用い、ケースの素材には比較例1と同じく外面側に厚さ2μmのニッケルめっき層を有するステンレス鋼板を用いたこと以外、実施例1と同様に、コイン形電池A2を完成させた。
Example 2
Example 1 except that the same clad material as in Example 1 was used as the material for the sealing plate, and a stainless steel plate having a nickel plating layer with a thickness of 2 μm on the outer surface side was used as the material for the case. Similarly, coin-type battery A2 was completed.

《実施例3》
ケースの素材には実施例1と同じクラッド材を用い、封口板の素材には比較例1と同じく外面側に厚さ2μmのニッケルめっき層を有するステンレス鋼板を用いたこと以外、実施例1と同様に、コイン形電池A3を完成させた。
Example 3
The same clad material as that of Example 1 was used as the material of the case, and the stainless steel plate having a nickel plating layer having a thickness of 2 μm on the outer surface side was used as the material of the sealing plate as in Comparative Example 1. Similarly, coin-type battery A3 was completed.

[評価]
実施例1〜3および比較例1のコイン形電池を、それぞれ10個準備した。
深さ15mmのシャーレの底部に豚肉を原料とする加工食肉(ハム)を載置し、続いて体液の代わりに生理食塩水をシャーレに注ぎ、ハムを完全に生理食塩水に浸した。次に、評価用の電池を、封口板がハムに接触するようにハムの上に載置した。このとき、電池が浮かないように電池のケース底面を生理食塩水の液面より僅かに下にして、ケース底面に食塩水の膜が形成される状態にした。この状態で、25℃で30分間放置した。その後、封口板と接触していたハムの状態を目視で観察したところ、実施例1、2の電池を載置したハムには、ほとんど変色が見られなかった。実施例3の電池を載置したハムには、僅かに変色が見られた。一方、比較例1の電池を載置したハムには、激しい変色がみられた。各例の10個の電池は、いずれも同じ傾向を示した。
[Evaluation]
Ten coin batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were prepared.
Processed meat (ham) made of pork as a raw material was placed on the bottom of a petri dish having a depth of 15 mm, and then physiological saline was poured into the petri dish instead of body fluid, so that the ham was completely immersed in physiological saline. Next, the battery for evaluation was placed on the ham so that the sealing plate was in contact with the ham. At this time, the bottom surface of the battery case was slightly below the surface of the physiological saline so that the battery would not float, so that a saline film was formed on the bottom surface of the case. In this state, it was left at 25 ° C. for 30 minutes. Then, when the state of the ham in contact with the sealing plate was visually observed, almost no discoloration was seen in the ham on which the batteries of Examples 1 and 2 were placed. A slight discoloration was observed in the ham on which the battery of Example 3 was placed. On the other hand, severe discoloration was observed in the ham on which the battery of Comparative Example 1 was placed. The ten batteries in each example all showed the same tendency.

次に、電池を取り除いた後のハムの表面のpHを測定し、それぞれ10個の平均値を算出した。結果を表1に示す。   Next, the pH of the surface of the ham after removing the battery was measured, and an average value of 10 pieces was calculated for each. The results are shown in Table 1.

Figure 2018041530
Figure 2018041530

以上より、本発明によれば、生体によるコイン形電池の誤飲が生じた場合でも、生体に対する危害を大きく低減できることが明らかとなった。   From the above, according to the present invention, it has been clarified that even when a coin-type battery is accidentally swallowed by a living body, the harm to the living body can be greatly reduced.

上記実施例では、第1金属層をアルミニウムで形成したが、アルミニウム合金、マグネシウムまたはマグネシウム合金で形成する場合でも、同様にコイン形電池の安全性を高めることができるものと考えられる。   In the above embodiment, the first metal layer is formed of aluminum. However, even when the first metal layer is formed of aluminum alloy, magnesium, or magnesium alloy, it is considered that the safety of the coin-type battery can be similarly improved.

本発明は、リチウム電池、リチウムイオン電池、アルカリ電池、アルカリ蓄電池など、一次電池および二次電池を含む様々な電池に適用できるが、電池電圧が3.0Vを超える電池(例えばリチウム電池)において特に有用である。   The present invention can be applied to various batteries including a primary battery and a secondary battery such as a lithium battery, a lithium ion battery, an alkaline battery, and an alkaline storage battery, but particularly in a battery having a battery voltage exceeding 3.0 V (for example, a lithium battery). Useful.

1:ケース、1a:底板部、1b:側部、1t:端部、2:正極、3:負極、4:セパレータ、5:ガスケット、6:封口板、6a:天板部、6b:周縁部、6t:端部、8:絶縁被膜、10:コイン形電池、11,61:第1金属層、12,62:第2金属層   1: Case, 1a: Bottom plate portion, 1b: Side portion, 1t: End portion, 2: Positive electrode, 3: Negative electrode, 4: Separator, 5: Gasket, 6: Sealing plate, 6a: Top plate portion, 6b: Peripheral portion 6t: end, 8: insulating coating, 10: coin-type battery, 11, 61: first metal layer, 12, 62: second metal layer

Claims (7)

底板部および前記底板部の周縁から立ち上がる側部を有するケースと、
天板部および前記天板部から前記側部の内側へ延びる周縁部を有する封口板と、
前記側部と前記周縁部との間に圧縮されて介在するガスケットと、
前記ケースと前記封口板により密閉された発電要素と、
前記ケースおよび前記封口板の少なくとも一方が、外面側に設けられた第1金属層と、前記第1金属層よりも内面側に設けられた第2金属層と、を具備し、
前記第1金属層が、アルミニウムおよびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一方を含む、コイン形電池。
A case having a bottom plate portion and a side portion rising from a peripheral edge of the bottom plate portion;
A sealing plate having a top plate portion and a peripheral portion extending from the top plate portion to the inside of the side portion;
A gasket interposed between the side portion and the peripheral portion compressed and interposed,
A power generation element sealed by the case and the sealing plate;
At least one of the case and the sealing plate comprises a first metal layer provided on the outer surface side, and a second metal layer provided on the inner surface side than the first metal layer,
The coin-type battery, wherein the first metal layer includes at least one selected from the group consisting of aluminum and magnesium.
前記第2金属層が、ステンレス鋼およびチタンよりなる群から選択される少なくとも一方を含む、請求項1に記載のコイン形電池。   The coin-type battery according to claim 1, wherein the second metal layer includes at least one selected from the group consisting of stainless steel and titanium. 前記ケースおよび前記封口板の少なくとも一方が、前記第1金属層と前記第2金属層とのクラッド材で形成されている、請求項1または2に記載のコイン形電池。   The coin-type battery according to claim 1 or 2, wherein at least one of the case and the sealing plate is formed of a clad material of the first metal layer and the second metal layer. 少なくとも前記封口板が、前記第1金属層と前記第2金属層とを具備する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のコイン形電池。   The coin-type battery according to any one of claims 1 to 3, wherein at least the sealing plate includes the first metal layer and the second metal layer. 少なくとも前記ケースが、前記第1金属層と前記第2金属層とを具備し、
前記側部の端部が、絶縁材料で被覆されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のコイン形電池。
At least the case comprises the first metal layer and the second metal layer;
The coin-type battery according to any one of claims 1 to 4, wherein an end portion of the side portion is covered with an insulating material.
前記第1金属層の厚さは、5〜125μmである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のコイン形電池。   The coin-type battery according to claim 1, wherein the first metal layer has a thickness of 5 to 125 μm. 前記第2金属層の厚さは、125〜250μmである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のコイン形電池。   The coin-type battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the second metal layer is 125 to 250 µm.
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