JP2794796B2 - 有機電解質電池とその封口板の製造法 - Google Patents
有機電解質電池とその封口板の製造法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、負極活物質としてリチウム等の軽金属を用
いて構成される有機電解質電池及びその封口板の製造法
に関するものである。
いて構成される有機電解質電池及びその封口板の製造法
に関するものである。
従来の技術 昨今、IC,LSIをはじめとするエレクトロニクスの進展
は目覚しく、これらを応用した電子精密機器の消費電流
は数μＡ程度で極めて微弱な電流しか必要としなくなっ
てきている。又、これ等の電源としての一次電池にも小
型軽量，高エネルギー密度，長期信頼性が求められてい
る。これ等の要件を満たす電池として、金属リチウム、
又はリチウム−アルミニウム（Li−Al）合金等のリチウ
ム系合金を負極活物質とし、電解液として非プロトン系
高誘電率，低粘度の非水系電解液を用い、正極活物質と
して、二酸化マンガン、酸化銅等の金属酸化物、あるい
はフッ化黒鉛を用いて構成される有機電解質電池があ
る。これ等の電池を長期にわたって作動させる場合、電
池設計上においては、安定した密閉性，気密性が要求さ
れ、極めて気密度の高い封口がなされている。従って万
一電池が内部短絡，外部短絡あるいは漏れ電流などによ
る充電がされると電池内部にガスが発生し、電池内圧が
異常に上昇した場合、電池が破裂し極めて危険性の高い
ものであった。従ってこれまで、第３図に示すような封
口板Ｂの構成をとっていた。第３図において１はその内
底面に弁孔1aを有した皿状封口板で、内面には電池内圧
の上昇に応じて膨らみ、端子キャップ２に設けた切刃2
a、あるいは、ガス圧により自然破壊される熱接着性の
樹脂フィルム3aと金属薄板3bのラミネーションフィルム
よりなる弁体３を配していた。次に前記弁体の製造工程
を示すと、 工程１ 弁体３を熱接着性樹脂フィルム3aを下面にして
皿状封口板２の内底面に挿入載置する工程。
は目覚しく、これらを応用した電子精密機器の消費電流
は数μＡ程度で極めて微弱な電流しか必要としなくなっ
てきている。又、これ等の電源としての一次電池にも小
型軽量，高エネルギー密度，長期信頼性が求められてい
る。これ等の要件を満たす電池として、金属リチウム、
又はリチウム−アルミニウム（Li−Al）合金等のリチウ
ム系合金を負極活物質とし、電解液として非プロトン系
高誘電率，低粘度の非水系電解液を用い、正極活物質と
して、二酸化マンガン、酸化銅等の金属酸化物、あるい
はフッ化黒鉛を用いて構成される有機電解質電池があ
る。これ等の電池を長期にわたって作動させる場合、電
池設計上においては、安定した密閉性，気密性が要求さ
れ、極めて気密度の高い封口がなされている。従って万
一電池が内部短絡，外部短絡あるいは漏れ電流などによ
る充電がされると電池内部にガスが発生し、電池内圧が
異常に上昇した場合、電池が破裂し極めて危険性の高い
ものであった。従ってこれまで、第３図に示すような封
口板Ｂの構成をとっていた。第３図において１はその内
底面に弁孔1aを有した皿状封口板で、内面には電池内圧
の上昇に応じて膨らみ、端子キャップ２に設けた切刃2
a、あるいは、ガス圧により自然破壊される熱接着性の
樹脂フィルム3aと金属薄板3bのラミネーションフィルム
よりなる弁体３を配していた。次に前記弁体の製造工程
を示すと、 工程１ 弁体３を熱接着性樹脂フィルム3aを下面にして
皿状封口板２の内底面に挿入載置する工程。
工程２ 弁体３を熱接着性樹脂フィルムの融点温度以上
に加温された治具でもって皿状封口板の内底面1cに押圧
し弁体を皿状封口板内底面に接着固定する工程。
に加温された治具でもって皿状封口板の内底面1cに押圧
し弁体を皿状封口板内底面に接着固定する工程。
工程３ 端子キャップ２を弁体３の上面に挿入載置する
工程。
工程。
工程４ 皿状封口板１の周縁立上がり部1bを内方に折り
曲げて、端子キャップ２の周縁平坦部2bを押圧固定する
工程。
曲げて、端子キャップ２の周縁平坦部2bを押圧固定する
工程。
以上のような工程でもって防爆封口板を構成してい
た。
た。
発明が解決しようとする課題 上記の方法で封口板を構成する場合、工程２で熱接着
性樹脂フィルムを熱接着性樹脂フィルムの融点温度以上
に加温された治具でもって皿状封口板の内底面に押圧す
る時に、溶融状態になった熱接着性樹脂フィルムが皿状
封口板の周縁立上がり部の内周側面1dににじみ出した
り、あるいは弁体材料の金属薄板上面ににじみ出すこと
があった。このような状態のもとで工程3,4に従って防
爆封口板を構成した場合皿状封口板と端子キャップの間
に絶縁体である樹脂フィルムの層か形成介在することに
より電池端子を兼ねる封口板の抵抗値（詳しくは接触抵
抗値）が高くなり電気的回路を形成した時に取り出せる
電流値が小さくなり使用機器へ悪い影響を与えるもので
あった。
性樹脂フィルムを熱接着性樹脂フィルムの融点温度以上
に加温された治具でもって皿状封口板の内底面に押圧す
る時に、溶融状態になった熱接着性樹脂フィルムが皿状
封口板の周縁立上がり部の内周側面1dににじみ出した
り、あるいは弁体材料の金属薄板上面ににじみ出すこと
があった。このような状態のもとで工程3,4に従って防
爆封口板を構成した場合皿状封口板と端子キャップの間
に絶縁体である樹脂フィルムの層か形成介在することに
より電池端子を兼ねる封口板の抵抗値（詳しくは接触抵
抗値）が高くなり電気的回路を形成した時に取り出せる
電流値が小さくなり使用機器へ悪い影響を与えるもので
あった。
また工程３で熱接着樹脂フィルムが溶融時ににじみ出
した場合加温治具に付着したりして生産性の観点からも
不都合なものであった。
した場合加温治具に付着したりして生産性の観点からも
不都合なものであった。
また、このような問題点の排除のために弁体材料に熱
接着樹脂フィルムを用いなかった場合、内蔵電解液が極
めて容易に電池端子部に漏出するという欠点を有してい
た。
接着樹脂フィルムを用いなかった場合、内蔵電解液が極
めて容易に電池端子部に漏出するという欠点を有してい
た。
課題を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決する構成、ならびに製造
法に関するものである。具体的には弁体材料の金属薄板
の両面に熱接着性樹脂フィルムを配して３層構成とした
ものを用いるとともにこの弁体の上面に、中央部に孔を
有した金属板を載置し、金属板の上面から加温治具で弁
体を加温し熱接着性樹脂フィルムを溶融させ熱接着する
工程と、その後皿状封口板の周縁立上がり部を内方にプ
レス等で折り曲げて圧接挟持し、皿状封口板の周縁立上
がり部の上面に端子キャップを載置する工程としたもの
である。
法に関するものである。具体的には弁体材料の金属薄板
の両面に熱接着性樹脂フィルムを配して３層構成とした
ものを用いるとともにこの弁体の上面に、中央部に孔を
有した金属板を載置し、金属板の上面から加温治具で弁
体を加温し熱接着性樹脂フィルムを溶融させ熱接着する
工程と、その後皿状封口板の周縁立上がり部を内方にプ
レス等で折り曲げて圧接挟持し、皿状封口板の周縁立上
がり部の上面に端子キャップを載置する工程としたもの
である。
作用 このような構成、ならびに製造法とすることによっ
て、封口板の接触抵抗が小さく、耐漏液性，量産性に優
れる防爆封口板を提供できるものである。
て、封口板の接触抵抗が小さく、耐漏液性，量産性に優
れる防爆封口板を提供できるものである。
実施例 以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。
Ａは本発明による防爆機構を備えた封口板であって、弁
孔1aを、電池容器側へ突出した突出部1dの底面に有した
皿状封口板１と、皿状封口板の１段目の水平周縁部1cに
円板上の弁体３を載置し、弁体３の上面には中央部に孔
4aを設けた補強板４を載置し、皿状封口板の周縁立上が
り部1bを内方に折り曲げて、前記弁体3,補強板４を皿状
封口板の１段目の水平円周縁部に圧接挟持している。従
って弁体３は、前記皿状封口板の弁孔1aを常時閉塞して
いる。皿状封口板の周縁立上がり部1bの上面には、その
内底面に切刃2aを有した凸状部2cと、水平平坦部2bから
なる端子キャップ２を載置している。なお適用できる補
強板の材料としては、板厚0.1〜0.3m/m程度のステンレ
ス，ニッケル板等の耐触性金属材料であり、弁体３はそ
の構成として第３図に示すように厚みが10〜30μｍのア
ルミニウムからなる金属薄板3bの両面3aに厚みが30〜50
μｍのポリエチレン，ポリプロビレン等の耐有機溶剤性
に優れる熱接着性ポリキレフィン樹脂を貼り合わせた３
層ラミネーションフィル3aから構成されている。これら
の弁体は破損圧として20〜40kg/cm2の値を有するもので
ある。
Ａは本発明による防爆機構を備えた封口板であって、弁
孔1aを、電池容器側へ突出した突出部1dの底面に有した
皿状封口板１と、皿状封口板の１段目の水平周縁部1cに
円板上の弁体３を載置し、弁体３の上面には中央部に孔
4aを設けた補強板４を載置し、皿状封口板の周縁立上が
り部1bを内方に折り曲げて、前記弁体3,補強板４を皿状
封口板の１段目の水平円周縁部に圧接挟持している。従
って弁体３は、前記皿状封口板の弁孔1aを常時閉塞して
いる。皿状封口板の周縁立上がり部1bの上面には、その
内底面に切刃2aを有した凸状部2cと、水平平坦部2bから
なる端子キャップ２を載置している。なお適用できる補
強板の材料としては、板厚0.1〜0.3m/m程度のステンレ
ス，ニッケル板等の耐触性金属材料であり、弁体３はそ
の構成として第３図に示すように厚みが10〜30μｍのア
ルミニウムからなる金属薄板3bの両面3aに厚みが30〜50
μｍのポリエチレン，ポリプロビレン等の耐有機溶剤性
に優れる熱接着性ポリキレフィン樹脂を貼り合わせた３
層ラミネーションフィル3aから構成されている。これら
の弁体は破損圧として20〜40kg/cm2の値を有するもので
ある。
５は正極，負極活物質，有機電解質の発電要素を収納
した電池ケース、６はフッ化物，金属酸化物の正極活物
質をシート状にし、負極活物質である金属リチウムシー
トをセパレータ材を介して巻回した電極群で、それぞれ
の活物質からは導電性リード片７で電池ケース５の内底
面、あるいは封口板Ａに接続されている。８は封口板Ａ
の周縁部に取り付けられた絶縁パッキングで電池の両極
間の絶縁、ならびに端子キャップと皿状封口板との電気
的接続及び内部電解液の漏出を防止している。
した電池ケース、６はフッ化物，金属酸化物の正極活物
質をシート状にし、負極活物質である金属リチウムシー
トをセパレータ材を介して巻回した電極群で、それぞれ
の活物質からは導電性リード片７で電池ケース５の内底
面、あるいは封口板Ａに接続されている。８は封口板Ａ
の周縁部に取り付けられた絶縁パッキングで電池の両極
間の絶縁、ならびに端子キャップと皿状封口板との電気
的接続及び内部電解液の漏出を防止している。
次に本発明の封口板の構成方法について説明すると、
工程１において、本発明の弁体３を皿状封口板１の内底
面に挿入載置する工程、工程２において補強板４を弁体
の上面に挿入載置する工程、工程３において熱接着性樹
脂フィルムの融点以上に加湿された治具でもって補強板
の上面を押圧し熱接着性フィルム溶融させ、皿状封口板
の１段目の水平円周縁部、ならびに補強板４の下面部4b
を熱接着性フィルムで接着一体化する工程、工程４にお
いて皿状封口板１の周縁立上がり部1bを内方に折り曲げ
て、補強板４を圧接固定する工程、工程５において工程
４の成形物を断面略Ｌ字状の環状絶縁パッキン中にはめ
込む工程、工程６において端子キャップを工程４の成形
物の上面に嵌合載置する工程から構成されるものであ
る。
工程１において、本発明の弁体３を皿状封口板１の内底
面に挿入載置する工程、工程２において補強板４を弁体
の上面に挿入載置する工程、工程３において熱接着性樹
脂フィルムの融点以上に加湿された治具でもって補強板
の上面を押圧し熱接着性フィルム溶融させ、皿状封口板
の１段目の水平円周縁部、ならびに補強板４の下面部4b
を熱接着性フィルムで接着一体化する工程、工程４にお
いて皿状封口板１の周縁立上がり部1bを内方に折り曲げ
て、補強板４を圧接固定する工程、工程５において工程
４の成形物を断面略Ｌ字状の環状絶縁パッキン中にはめ
込む工程、工程６において端子キャップを工程４の成形
物の上面に嵌合載置する工程から構成されるものであ
る。
次に本発明による封口板と、従来構成の封口板を各々
500個構成し発電要素を収納しない状態で皿状封口板
と、電池ケースを導電性リード片で電気的に導通させた
状態として電池を構成し、端子キャップと、電池ケース
間の抵抗を測定した結果を表１に示す。また、表２は発
電要素を収納した状態で電池を構成し温度85℃の高温雰
囲気中に保存した時の電池端子面での電解質の漏出数を
示す。なお電池のサイズとしては直径17mm,高さ34mm,電
気容量1300mAhの二酸化マンガンリチウム電池を用い
た。
500個構成し発電要素を収納しない状態で皿状封口板
と、電池ケースを導電性リード片で電気的に導通させた
状態として電池を構成し、端子キャップと、電池ケース
間の抵抗を測定した結果を表１に示す。また、表２は発
電要素を収納した状態で電池を構成し温度85℃の高温雰
囲気中に保存した時の電池端子面での電解質の漏出数を
示す。なお電池のサイズとしては直径17mm,高さ34mm,電
気容量1300mAhの二酸化マンガンリチウム電池を用い
た。
発明の効果 以上の表により明らかなように本発明の方法による封
口板を用いたものは、端子キャップと皿状封口板との接
触部分に絶縁体である熱接着性樹脂の介在が完全に防止
され、金属材料からなる端子キャップと、皿状端子板相
互の接触を絶縁パッキングの強度な圧縮圧で保持してい
るため極めて接触抵抗の低い封口板が構成できる。また
弁体を皿状封口板の内底周縁部及び補強板の下面二ケ所
で強固に熱接着されるため、耐漏液性の点で気密性の高
い封止状態を実現でき、また量産性に優れるものであ
る。
口板を用いたものは、端子キャップと皿状封口板との接
触部分に絶縁体である熱接着性樹脂の介在が完全に防止
され、金属材料からなる端子キャップと、皿状端子板相
互の接触を絶縁パッキングの強度な圧縮圧で保持してい
るため極めて接触抵抗の低い封口板が構成できる。また
弁体を皿状封口板の内底周縁部及び補強板の下面二ケ所
で強固に熱接着されるため、耐漏液性の点で気密性の高
い封止状態を実現でき、また量産性に優れるものであ
る。
第１図は本発明によって得られた封口板を用いた電池の
断面図、第２図は本発明の弁体材料の断面図、第３図は
従来の封口板を用いた電池の断面図である。 １……皿状封口板、２……端子キャップ、2a……切刃、
３……弁体、3a……熱接着性樹脂フィルム、3b……金属
薄板、４……補強板、５……電池ケース、６……電極
群、７……リード片、８……絶縁パッキング、A,B……
封口板。
断面図、第２図は本発明の弁体材料の断面図、第３図は
従来の封口板を用いた電池の断面図である。 １……皿状封口板、２……端子キャップ、2a……切刃、
３……弁体、3a……熱接着性樹脂フィルム、3b……金属
薄板、４……補強板、５……電池ケース、６……電極
群、７……リード片、８……絶縁パッキング、A,B……
封口板。
Claims (2)
- 【請求項１】正極と、軽金属負極と、有機電解質とから
なる発電要素を有し、皿状封口板の電池容器側へ突出し
た底面に弁孔をあけ、かつこの弁孔を封口板の内側から
閉塞する弁体を弁体の上面に配したリング状の補強板を
介して皿状封口板の周縁立上がり部を内方にカシメるこ
とで固定した皿状封口板と、前記皿状封口板の周縁立上
がり部の上面に上記弁体に対向する切刃を突出部に設け
た端子キャップを備えた有機電解質電池であって、前記
弁体は金属薄板の両面に熱接着性樹脂フィルムを配した
複合材であること特徴とする有機電解質電池。 - 【請求項２】請求項１に記載の有機電解質電池の封口板
の製造法であって、皿状封口板の内底面に金属薄板の両
面に熱接着性樹脂フィルムを配した複合材からなる弁体
を挿入する工程と、前記弁体の上面に補強板を挿入する
工程と、補強板の上面から加温された治具で補強板を押
圧加熱する工程と、皿状封口板の周縁立上がり部を内方
に折り曲げて成形加工する工程と、前記工程の成形体を
絶縁パッキングに嵌入させる工程と、成形体の周縁立上
がり部の上面に端子キャップを嵌入させる工程からなる
有機電解質電池の封口板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157780A JP2794796B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 有機電解質電池とその封口板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157780A JP2794796B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 有機電解質電池とその封口板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322349A JPH0322349A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2794796B2 true JP2794796B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=15657136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157780A Expired - Fee Related JP2794796B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 有機電解質電池とその封口板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794796B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100202928B1 (ko) * | 1996-03-30 | 1999-06-15 | 전주범 | 유기 전해액 전지용 안전장치 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157780A patent/JP2794796B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322349A (ja) | 1991-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |