JP3106260B2 - 密閉電池およびその製造方法 - Google Patents
密閉電池およびその製造方法Info
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- JP3106260B2 JP3106260B2 JP04004316A JP431692A JP3106260B2 JP 3106260 B2 JP3106260 B2 JP 3106260B2 JP 04004316 A JP04004316 A JP 04004316A JP 431692 A JP431692 A JP 431692A JP 3106260 B2 JP3106260 B2 JP 3106260B2
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- gasket
- sealed battery
- hollow rivet
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉電池に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、エレクトロニクスの進歩につれ
て、各種電子機器の主電源およびバックアップ用電源と
して、数多くの種類の電池が生産されており、とくに小
型密閉電池が広く使用されている。
て、各種電子機器の主電源およびバックアップ用電源と
して、数多くの種類の電池が生産されており、とくに小
型密閉電池が広く使用されている。
【０００３】小型密閉電池のなかでは合成樹脂を用いて
正負極を絶縁、密封した角型、円筒型、偏平型のものが
知られている。これら従来のものについてその例を図面
を参照して以下に説明する。
正負極を絶縁、密封した角型、円筒型、偏平型のものが
知られている。これら従来のものについてその例を図面
を参照して以下に説明する。
【０００４】図３において、３１は電池要素を収納した
角型の有底金属製ケース３２の上縁部を密封した金属製
の蓋板３３に設けたキャップ状端子である。そして上記
の金属製の蓋板３３の周辺部は角型の有底金属製ケース
３２の開口上縁部３２ａにレーザービーム溶接で溶着さ
れて角型の有底金属製ケース３２を密封しているもので
ある。キャップ状端子３１の下端の拡大鍔部３１ａは中
空リベット３４の上縁部３４ａにスポット溶接されてい
る。上記中空リベット３４は上縁部３４ａとキャップ状
端子３１とで形成される空間に合成ゴム製の弾性弁体３
５を加圧状態で収納し、中央貫通孔３４ｂの下端にある
下端部３４ｃを外側に拡大して上縁部３４ａとで所謂か
しめ止めして、合成樹脂製のガスケット３６を介して金
属製の蓋板３３と座金３７を挾着している。そして座金
３７の下端は、下方に折り曲げられて電池要素の正極リ
ードにスポット溶接されている。すなわち、キャップ状
端子３１、中空リベット３４および座金３７は正極とな
り、有底金属製ケース３２および金属製の蓋板３３は負
極となっている。
角型の有底金属製ケース３２の上縁部を密封した金属製
の蓋板３３に設けたキャップ状端子である。そして上記
の金属製の蓋板３３の周辺部は角型の有底金属製ケース
３２の開口上縁部３２ａにレーザービーム溶接で溶着さ
れて角型の有底金属製ケース３２を密封しているもので
ある。キャップ状端子３１の下端の拡大鍔部３１ａは中
空リベット３４の上縁部３４ａにスポット溶接されてい
る。上記中空リベット３４は上縁部３４ａとキャップ状
端子３１とで形成される空間に合成ゴム製の弾性弁体３
５を加圧状態で収納し、中央貫通孔３４ｂの下端にある
下端部３４ｃを外側に拡大して上縁部３４ａとで所謂か
しめ止めして、合成樹脂製のガスケット３６を介して金
属製の蓋板３３と座金３７を挾着している。そして座金
３７の下端は、下方に折り曲げられて電池要素の正極リ
ードにスポット溶接されている。すなわち、キャップ状
端子３１、中空リベット３４および座金３７は正極とな
り、有底金属製ケース３２および金属製の蓋板３３は負
極となっている。
【０００５】また従来の円筒型小型密閉電池は図４に示
すように電池要素４１を収納した円筒型ケース４２の開
口上縁部４２ａを中心方向にカールさせ合成樹脂製のガ
スケット兼カバー材４３に圧着されて密封しているもの
である。そして上記ガスケット兼カバー材４３の中央透
孔には中空リベット４４が嵌入されており、その上縁部
４４ａはキャップ状端子４５の下方の拡大鍔部４５ａに
スポット溶接されている。上記中空リベット４４は、上
縁部４４ａとキャップ状端子４５とで形成される空間に
合成ゴム製の弾性弁体４６を加圧状態で収納し、中央貫
通孔４４ｂの下端にある下端部４４ｃを外側に拡大して
上縁部４４ａとで所謂かしめ止めしてガスケット兼カバ
ー材４３に座金４７を挾着している。４８は中空リベッ
ト４４の下端部４４ｃにスポット溶接された正極リート
板である。すなわち中空リベット４４、キャップ状端子
４５および座金４７は正極となり、円筒型ケース４２は
負極となっている。
すように電池要素４１を収納した円筒型ケース４２の開
口上縁部４２ａを中心方向にカールさせ合成樹脂製のガ
スケット兼カバー材４３に圧着されて密封しているもの
である。そして上記ガスケット兼カバー材４３の中央透
孔には中空リベット４４が嵌入されており、その上縁部
４４ａはキャップ状端子４５の下方の拡大鍔部４５ａに
スポット溶接されている。上記中空リベット４４は、上
縁部４４ａとキャップ状端子４５とで形成される空間に
合成ゴム製の弾性弁体４６を加圧状態で収納し、中央貫
通孔４４ｂの下端にある下端部４４ｃを外側に拡大して
上縁部４４ａとで所謂かしめ止めしてガスケット兼カバ
ー材４３に座金４７を挾着している。４８は中空リベッ
ト４４の下端部４４ｃにスポット溶接された正極リート
板である。すなわち中空リベット４４、キャップ状端子
４５および座金４７は正極となり、円筒型ケース４２は
負極となっている。
【０００６】以上図３に示す角型、図４に示す円筒型の
小型密閉電池は、いずれも合成樹脂製のガスケット３
６、ガスケット兼カバー材４３により正極、負極が絶縁
され、さらに電池内部の電解液等の流出を防ぎ、密閉状
態を保っている。また、上記のガスケット３６、ガスケ
ット兼カバー材４３の材質としては、小型密閉電池用電
解液として多用されているＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ
等のアルカリ電解液に対し耐アルカリ性の高いポリアミ
ド系の材料が選択され、特に、ナイロン６６が一般に使
用されている。
小型密閉電池は、いずれも合成樹脂製のガスケット３
６、ガスケット兼カバー材４３により正極、負極が絶縁
され、さらに電池内部の電解液等の流出を防ぎ、密閉状
態を保っている。また、上記のガスケット３６、ガスケ
ット兼カバー材４３の材質としては、小型密閉電池用電
解液として多用されているＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ
等のアルカリ電解液に対し耐アルカリ性の高いポリアミ
ド系の材料が選択され、特に、ナイロン６６が一般に使
用されている。
【０００７】しかしながら、上記のガスケット３６、ガ
スケット兼カバー材４３の近傍ではレーザービーム溶
接、スポット溶接などの溶接加工を行っており、特にレ
ーザービーム溶接による金属製の蓋板３３の発熱は、１
００℃〜２００℃に及び、開口上縁部３２ａの近傍にお
いては数百度に達している。そのため融点が２６０℃、
熱変形温度が７０℃であるナイロン６６の耐熱限度を越
え、アルカリ電解液封止能力が低下する傾向があった。
スケット兼カバー材４３の近傍ではレーザービーム溶
接、スポット溶接などの溶接加工を行っており、特にレ
ーザービーム溶接による金属製の蓋板３３の発熱は、１
００℃〜２００℃に及び、開口上縁部３２ａの近傍にお
いては数百度に達している。そのため融点が２６０℃、
熱変形温度が７０℃であるナイロン６６の耐熱限度を越
え、アルカリ電解液封止能力が低下する傾向があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のガスケットにナ
ンロン６６を用いた密閉型電池の問題点は、そのガスケ
ットの融点が２６０℃、熱変形温度が７０℃と低いた
め、金属ケースの開口上縁部や、封口部分に施すレーザ
ービームや、スポット溶接などの溶接加工時における高
い発熱温度が、ナイロン６６製のガスケットの耐熱限度
を越え、アルカリ電解液を封止する能力が低下し、寿命
を含めた長期信頼性が低くなるという点であった。そし
て小型の密閉電池で薄い角型の場合および単４形や単５
形などのように細い円筒型の場合は、溶接部分とナイロ
ン６６製のガスケットが極めて接近しているため、とり
わけ前記熱によるガスケットの性能劣化が著しいもので
あった。本発明はこのような従来の問題点を解決するこ
とを目的とするものである。
ンロン６６を用いた密閉型電池の問題点は、そのガスケ
ットの融点が２６０℃、熱変形温度が７０℃と低いた
め、金属ケースの開口上縁部や、封口部分に施すレーザ
ービームや、スポット溶接などの溶接加工時における高
い発熱温度が、ナイロン６６製のガスケットの耐熱限度
を越え、アルカリ電解液を封止する能力が低下し、寿命
を含めた長期信頼性が低くなるという点であった。そし
て小型の密閉電池で薄い角型の場合および単４形や単５
形などのように細い円筒型の場合は、溶接部分とナイロ
ン６６製のガスケットが極めて接近しているため、とり
わけ前記熱によるガスケットの性能劣化が著しいもので
あった。本発明はこのような従来の問題点を解決するこ
とを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉電池は、前
記する課題を解決するために、セパレータを介在した正
負極板および電解液を収納した金属ケースと、上記金属
ケースの上方開口部において中空リベットにより挾着さ
れるガスケットと、上記中空リベットに溶接する端子と
を備え、上記ガスケットはナイロン４６製のガスケット
としたものである。
記する課題を解決するために、セパレータを介在した正
負極板および電解液を収納した金属ケースと、上記金属
ケースの上方開口部において中空リベットにより挾着さ
れるガスケットと、上記中空リベットに溶接する端子と
を備え、上記ガスケットはナイロン４６製のガスケット
としたものである。
【００１０】
【作用】薄い角型および単４形や単５形などの比較的小
型の密閉電池において、ガスケットに及ぼすレーザービ
ーム溶接やスポット溶接などの溶接加工の熱影響は、必
然的に大きくならざるを得ない。
型の密閉電池において、ガスケットに及ぼすレーザービ
ーム溶接やスポット溶接などの溶接加工の熱影響は、必
然的に大きくならざるを得ない。
【００１１】本発明では，前記構成によりガスケット材
として、融点が２９０℃、熱変形温度が２３０℃である
ナイロン４６を採用することにより、レーザービーム溶
接やスポット溶接などの溶接加工による発熱以上の耐熱
限度を持たせ、アルカリ電解液封止能力の低下を防いだ
ものである。
として、融点が２９０℃、熱変形温度が２３０℃である
ナイロン４６を採用することにより、レーザービーム溶
接やスポット溶接などの溶接加工による発熱以上の耐熱
限度を持たせ、アルカリ電解液封止能力の低下を防いだ
ものである。
【００１２】そして、ナイロン４６の吸水率は従来のガ
スケットの材料であるナイロン６６よりも高いものであ
るからナイロン４６製のガスケットは電解液を吸水膨潤
して電池を密封するものである。あたかもコルクの栓が
吸水膨潤してワインの漏れを防ぐようにアルカリ電解液
封止能力が良く長期信頼性を向上させるものである。
スケットの材料であるナイロン６６よりも高いものであ
るからナイロン４６製のガスケットは電解液を吸水膨潤
して電池を密封するものである。あたかもコルクの栓が
吸水膨潤してワインの漏れを防ぐようにアルカリ電解液
封止能力が良く長期信頼性を向上させるものである。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１４】なお、本発明の実施例において、従来例と
同じ構成部品については図３、図４と同じ符号を付し説
明を省略する。
同じ構成部品については図３、図４と同じ符号を付し説
明を省略する。
【００１５】（実施例１） 図１において、１はナイロン４６製のガスケットで挾着
時に水分含有量を２％に規制したものであり、中空リベ
ット３４のかしめ止めにより金属製の蓋板３３と座金３
７および蓋板３３と中空リベットの上縁部３４ａとで挾
着する点は、従来例を示す図３のものと同じである。
時に水分含有量を２％に規制したものであり、中空リベ
ット３４のかしめ止めにより金属製の蓋板３３と座金３
７および蓋板３３と中空リベットの上縁部３４ａとで挾
着する点は、従来例を示す図３のものと同じである。
【００１６】（表１）に角型小型密閉電池のガスケット
材として本発明の実施例１−Ａによるナイロン４６を用
いたもの、あらかじめ３％に吸水されたナイロン４６を
挾着して用いた実施例１−Ｂのもの、従来例によるナイ
ロン６６を用いたもの、また融点が２６０℃、熱変形温
度が２５０℃であるナイロン６６のガラス強化の従来例
を用いたもの、さらに融点が３２０℃、熱変形温度が１
３０℃であるナイロン６Ｔを用いたものにおいてそれぞ
れ１００個を６０℃、９０％湿度雰囲気下で一カ月保存
した後、漏液検査した結果を示す。
材として本発明の実施例１−Ａによるナイロン４６を用
いたもの、あらかじめ３％に吸水されたナイロン４６を
挾着して用いた実施例１−Ｂのもの、従来例によるナイ
ロン６６を用いたもの、また融点が２６０℃、熱変形温
度が２５０℃であるナイロン６６のガラス強化の従来例
を用いたもの、さらに融点が３２０℃、熱変形温度が１
３０℃であるナイロン６Ｔを用いたものにおいてそれぞ
れ１００個を６０℃、９０％湿度雰囲気下で一カ月保存
した後、漏液検査した結果を示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】（表１）から明らかなように、本発明の実
施例１−Ａによる角形小型密閉電池においては、保存後
の漏液が無い。ところが、あらかじめ水分を３％吸水し
て挾着した実施例１−Ｂのものは電解液吸水による挾着
効果の差により、３％の漏液が発生した。
施例１−Ａによる角形小型密閉電池においては、保存後
の漏液が無い。ところが、あらかじめ水分を３％吸水し
て挾着した実施例１−Ｂのものは電解液吸水による挾着
効果の差により、３％の漏液が発生した。
【００１９】従来例においては、２５％の漏液品が発生
したが、これは、前述した理由によるためのものであ
る。また、耐熱温度を高めたナイロン６６のガラス強化
の従来例においては、４５％漏液が発生した。これは、
混入されたガラス繊維がアルカリ電解液に溶解したため
である。さらにナイロン６Ｔを用いたものにおいては、
３５％の漏液品が発生した。これは融点が高いために成
形時に成形歪みが残留し、レーザービーム溶接やスポッ
ト溶接などの溶接加工による発熱により内部残留歪みが
緩和され、それに伴い変形し、アルカリ電解液封止能力
が低下したためである。また吸水率がナイロン６６と比
較して低く、電解液吸水による膨潤がほとんどないこと
も大きな理由である。
したが、これは、前述した理由によるためのものであ
る。また、耐熱温度を高めたナイロン６６のガラス強化
の従来例においては、４５％漏液が発生した。これは、
混入されたガラス繊維がアルカリ電解液に溶解したため
である。さらにナイロン６Ｔを用いたものにおいては、
３５％の漏液品が発生した。これは融点が高いために成
形時に成形歪みが残留し、レーザービーム溶接やスポッ
ト溶接などの溶接加工による発熱により内部残留歪みが
緩和され、それに伴い変形し、アルカリ電解液封止能力
が低下したためである。また吸水率がナイロン６６と比
較して低く、電解液吸水による膨潤がほとんどないこと
も大きな理由である。
【００２０】（実施例２） 図２において、２１はナイロン４６製のガスケット兼カ
バー材で電池の密封組立時の水分含有量は２％以下に規
制したものであり、その他の部品の構成は図４に示した
従来例と同様である。本発明の実施例２においては、ガ
スケット兼カバー材２１のスポット溶接加工による熱影
響はほとんど無く、また電解液による吸水膨張により電
解液封止能力が向上する。
バー材で電池の密封組立時の水分含有量は２％以下に規
制したものであり、その他の部品の構成は図４に示した
従来例と同様である。本発明の実施例２においては、ガ
スケット兼カバー材２１のスポット溶接加工による熱影
響はほとんど無く、また電解液による吸水膨張により電
解液封止能力が向上する。
【００２１】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
ガスケットの耐熱温度を上げることにより、レーザービ
ーム溶接やスポット溶接などの溶接加工による熱影響が
低減される。しかも、ガスケットの電解液による吸水膨
潤が大きく、各部品への挾着効果が向上し、その結果電
解液封止能力が向上する。従ってこれにより長寿命、高
信頼性の小型密閉電池を提供することが可能になる。
ガスケットの耐熱温度を上げることにより、レーザービ
ーム溶接やスポット溶接などの溶接加工による熱影響が
低減される。しかも、ガスケットの電解液による吸水膨
潤が大きく、各部品への挾着効果が向上し、その結果電
解液封止能力が向上する。従ってこれにより長寿命、高
信頼性の小型密閉電池を提供することが可能になる。
【図１】本発明の実施例１による角形小型密閉電池の端
子部の要部断面図
子部の要部断面図
【図２】本発明の実施例２による円筒形小型密閉電池の
要部を断面にて示した一部切載側面図
要部を断面にて示した一部切載側面図
【図３】（ａ）従来の角型小型密閉電池の外観を示す斜
視図 （ｂ）同要部の拡大断面図
視図 （ｂ）同要部の拡大断面図
【図４】従来の円筒形小型密閉電池の要部を断面にて示
した一部切載側面図
した一部切載側面図
１ ナイロン４６製のガスケット ２１ アイロン４６製のガスケット兼カバー材 ３１ キャップ状端子 ３１ａ 拡大鍔部 ３２ 角型の有底金属製ケース ３２ａ 開口上縁部 ３３ 蓋板 ３４、４４ 中空リベット ３５、４６ 弾性弁体 ３７、４７ 座金 ４２ 円筒型ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 隆文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−32669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−67163（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−112152（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/02 - 2/08
Claims (4)
- 【請求項１】セパレータを介在した正負極板および電解
液を収納した金属ケースと、上記金属ケースの上方開口
部において中空リベットにより挾着されるガスケット
と、上記中空リベットに溶接する端子とを備え、上記ガ
スケットはナイロン４６製としたことを特徴とする密閉
電池。 - 【請求項２】セパレータを介在した正負極板および電解
液を収納した金属ケースと、上記金属ケースの上部に周
縁を固着したガスケット兼カバー材と、上記ガスケット
兼カバー材の透孔に挿通し、かつ上記ガスケット兼カバ
ー材を挾着する中空リベットと、上記中空リベットの上
縁部に溶着したキャップ状端子とを有する密閉電池にお
いて、上記ガスケット兼カバー材はナイロン４６製とし
たことを特徴とする密閉電池。 - 【請求項３】セパレータを介在した正負極板および電解
液を収納した金属ケースと、上記金属ケースの開口上縁
部にレーザービーム溶接される金属製の蓋板と、上記金
属製の蓋板の透孔に挿入し、かつ蓋板とによりガスケッ
トを挾着する中空リベットと、上記中空リベットの上縁
部に溶着したキャップ状端子とを有する密閉電池の製造
方法において、含有水分量を３％以下になるように乾燥
状態を規制したナイロン４６製のガスケットで密閉する
ことを特徴とする密閉電池の製造方法。 - 【請求項４】セパレータを介在した正負極板および電解
液を収納した金属ケースと、上記金属ケースの上部に周
縁を固着したガスケット兼カバー材と、上記ガスケット
兼カバー材の透孔に挿通し、かつ上記ガスケット兼カバ
ー材を挾着する中空リベットと、上記中空リベットの上
縁部に溶着したキャップ状端子とを有する密閉電池の製
造方法において、含有水分量を２％以下になるように乾
燥状態を規制したナイロン４６製のガスケット兼カバー
材で密閉することを特徴とする密閉電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04004316A JP3106260B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 密閉電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04004316A JP3106260B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 密閉電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190160A JPH05190160A (ja) | 1993-07-30 |
| JP3106260B2 true JP3106260B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=11581072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04004316A Expired - Lifetime JP3106260B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 密閉電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106260B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002164025A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形二次電池 |
| KR100420761B1 (ko) * | 2001-07-10 | 2004-03-02 | (주)상아프론테크 | 이차전지의 캡 어셈블리 및 그 제조방법 |
| JP2003151528A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 密閉型電池 |
| CN102290543A (zh) * | 2011-07-19 | 2011-12-21 | 深圳市豪鹏科技有限公司 | 密封圈及其制作方法 |
| JP6187820B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2017-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 角型電池の製造方法 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP04004316A patent/JP3106260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05190160A (ja) | 1993-07-30 |
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Legal Events
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