JP6045848B2 - Flat battery - Google Patents
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Description
本発明は、コイン形電池等の扁平形電池に関する。 The present invention relates to a flat battery such as a coin battery.
従来より、有底筒状の外装缶と該外装缶の開口を覆うように配置される封口缶とを備えた扁平形電池は知られている。このような扁平形電池では、例えば特許文献1に開示されるように、電池内部の気密性を保ち且つ外装缶と封口缶との電気的な絶縁を確保するために、外装缶と封口缶との接続部分に樹脂製のガスケットを配置している。すなわち、封口缶の周壁部上には、外装缶との間に挟み込まれるガスケットが配置されている。 Conventionally, a flat battery including a bottomed cylindrical outer can and a sealing can disposed so as to cover the opening of the outer can is known. In such a flat battery, for example, as disclosed in Patent Document 1, in order to maintain airtightness inside the battery and to ensure electrical insulation between the outer can and the sealed can, A gasket made of resin is arranged at the connecting part. That is, a gasket sandwiched between the outer can and the outer can is disposed on the peripheral wall portion of the sealed can.
なお、前記特許文献1に開示される電池は、電池の高さ(厚み)が高いコイン形リチウム電池である。 The battery disclosed in Patent Document 1 is a coin-type lithium battery having a high battery height (thickness).
ところで、前記特許文献1に開示されるようなコイン形リチウム電池では、電池の高さが高いため、封口缶の周壁部を高くする構成が考えられる。しかしながら、一般的に、封口缶は絞り加工によって形成されるため、高さが高い周壁部を形成するのは製造上、難しい。 By the way, in the coin-type lithium battery as disclosed in Patent Document 1, since the height of the battery is high, a configuration in which the peripheral wall portion of the sealing can is increased is conceivable. However, in general, since the sealed can is formed by drawing, it is difficult to manufacture a peripheral wall portion having a high height.
また、前記特許文献1に開示されるように、封口缶の周壁部の高さを低くして、外装缶の高さ方向の略中央部分で、外装缶から突出した膨出部や正極リングの一部によって前記封口缶の周壁部及びガスケットを受け止める構成が考えられる。しかしながら、このような構成では、外装缶と封口缶との封止力が弱くなるため、十分な封止性能が得られない可能性がある。 Further, as disclosed in Patent Document 1, the height of the peripheral wall portion of the sealing can is lowered, and the bulging portion protruding from the outer can and the positive electrode ring at the substantially central portion in the height direction of the outer can. The structure which receives the surrounding wall part and gasket of the said sealing can by part is considered. However, in such a configuration, since the sealing force between the outer can and the sealing can is weakened, there is a possibility that sufficient sealing performance cannot be obtained.
さらに、前記特許文献1に開示されるように、封口缶の周壁部を折り返して該周壁部にガスケットを取り付ける構成の場合、封口缶の周壁部を折り返す分、ガスケット及び周壁部の厚みが大きくなる。よって、その分、電池の内容積が小さくなってしまう。 Further, as disclosed in Patent Document 1, when the gasket is attached to the peripheral wall portion by folding the peripheral wall portion of the sealing can, the thickness of the gasket and the peripheral wall portion is increased by the amount of folding the peripheral wall portion of the sealing can. . Therefore, the internal volume of the battery is reduced accordingly.
本発明の目的は、ガスケットが封口缶の周壁部上に射出成形された扁平形電池において、ガスケットによる封止性能を向上可能な構成を、簡単且つ製造が容易でコンパクトな構成によって得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a configuration capable of improving the sealing performance of a gasket in a flat battery in which a gasket is injection-molded on a peripheral wall portion of a sealing can with a simple, easy manufacturing and compact configuration. .
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池は、筒軸方向に延びる筒状側壁部を有する有底筒状の外装缶と、前記筒軸方向に延びる周壁部を有し、該周壁部が前記外装缶の内方に位置付けられるように前記外装缶の開口を覆う有底筒状の封口缶と、前記封口缶の周壁部上に射出成形によって形成され、前記外装缶と前記封口缶とによって挟み込まれるガスケットとを備える。前記封口缶の周壁部は、先端部分が折り返されることなく前記筒軸方向に延びている。前記ガスケットは、前記封口缶の周壁部の少なくとも一部を覆うように該周壁部上に成形される被覆部と、該被覆部と一体に形成され、前記周壁部に対して前記筒軸方向の外方に位置する突出部とを有する。前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記突出部の厚みよりも大きい(第1の構成)。 A flat battery according to an embodiment of the present invention includes a bottomed cylindrical outer can having a cylindrical side wall portion extending in a cylindrical axis direction, and a peripheral wall portion extending in the cylindrical axis direction. A bottomed cylindrical sealing can covering the opening of the outer can so as to be positioned inside the outer can, and formed by injection molding on a peripheral wall portion of the sealing can, and sandwiched between the outer can and the sealing can And a gasket. The peripheral wall portion of the sealing can extends in the cylindrical axis direction without the tip portion being folded back. The gasket is formed integrally with the covering portion formed on the peripheral wall portion so as to cover at least a part of the peripheral wall portion of the sealing can, and is formed integrally with the covering portion in the cylinder axis direction. And a protruding portion located outward. The protrusion has a protrusion length in the cylindrical axis direction that is greater than the thickness of the protrusion (first configuration).
これにより、封口缶の周壁部の先端部分が折り返されることなく筒軸方向に延びていて、該周壁部上にガスケットが射出成形された構成において、前記周壁部の筒軸方向の長さを短くしつつ、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。 Thereby, the front end portion of the peripheral wall portion of the sealing can extends in the cylinder axis direction without being folded back, and in the configuration in which the gasket is injection-molded on the peripheral wall portion, the length of the peripheral wall portion in the cylinder axis direction is shortened. However, the sealing performance can be improved by the gasket.
すなわち、ガスケットにおいて封口缶の周壁部から突出する突出部は、筒軸方向の突出長さが該突出部の厚みよりも大きいため、大きく変形する。これにより、筒軸方向の突出長さが該突出部の厚み以下である構成に比べて、ガスケットの変形範囲を大きくすることができるとともに、該ガスケットに生じる反力を大きくしてガスケットと外装缶との間の面圧を大きくすることができる。したがって、ガスケットによるシール性能の向上を図れる。また、突出部の前記筒軸方向の長さが大きくなる分、封口缶の周壁部の長さが短くなるため、該封口缶の周壁部を容易に形成することができる。 That is, the protruding portion protruding from the peripheral wall portion of the sealing can in the gasket is greatly deformed because the protruding length in the cylinder axis direction is larger than the thickness of the protruding portion. As a result, the deformation range of the gasket can be increased and the reaction force generated in the gasket can be increased compared to the configuration in which the protruding length in the tube axis direction is equal to or less than the thickness of the protruding portion. The surface pressure between the two can be increased. Therefore, the sealing performance can be improved by the gasket. Moreover, since the length of the surrounding wall part of a sealing can becomes short by the length in the said cylinder axis direction of a protrusion part, the surrounding wall part of this sealing can can be formed easily.
前記第1の構成において、前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記突出部の先端部分における厚みよりも大きいのが好ましい(第2の構成)。 In the first configuration, it is preferable that the protruding portion has a protruding length in the cylinder axis direction larger than a thickness at a tip portion of the protruding portion (second configuration).
これにより、ガスケットの突出部の先端部分を外装缶に対して強く押し付けることによって、該先端部分をより大きく変形させることができる。したがって、ガスケットの封止性能をより向上することができる。 Thereby, the front-end | tip part can be deform | transformed more largely by pressing the front-end | tip part of the protrusion part of a gasket strongly with respect to an exterior can. Therefore, the sealing performance of the gasket can be further improved.
前記第1または第2の構成において、前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記ガスケットの前記筒軸方向の長さに対して1/4以上であるのが好ましい(第3の構成)。 In the first or second configuration, it is preferable that the protruding portion has a protruding length in the cylinder axis direction that is 1/4 or more than a length of the gasket in the cylinder axis direction (third) Configuration).
これにより、ガスケットの突出部における筒軸方向の突出長さを、一般的な構成の突出長さ(ガスケットの筒軸方向の長さに対して1/9以下)に比べて長くすることができる。したがって、封口缶の周壁部の筒軸方向の長さをより確実に短くすることができるとともに、ガスケットによる封止性能をより確実に向上することができる。 Thereby, the protrusion length of the cylinder axial direction in the protrusion part of a gasket can be lengthened compared with the protrusion length (1/9 or less with respect to the length of the gasket axial direction of a gasket) of a general structure. . Therefore, the length of the peripheral wall portion of the sealing can in the cylinder axis direction can be shortened more reliably, and the sealing performance by the gasket can be more reliably improved.
前記第1から第3の構成のうちいずれか一つの構成において、前記ガスケットは、前記被覆部のうち前記封口缶の周壁部の外側を覆う部分の厚みが、前記周壁部の先端部分に向かって徐々に小さくなるテーパ状に形成されているのが好ましい(第4の構成)。 In any one of the first to third configurations, in the gasket, a thickness of a portion of the covering portion that covers an outer side of the peripheral wall portion of the sealing can is directed toward a tip portion of the peripheral wall portion. It is preferable that the taper is gradually reduced (fourth configuration).
このようにテーパ状に形成されているガスケットにおいて、上述の第1から第3の構成を適用することで、ガスケットの厚みをできるだけ小さくすることができる。すなわち、ガスケットをテーパ状に形成する場合、該ガスケット内に位置付けられる封口缶の周壁部の先端部分で所定以上のガスケットの厚みを確保する必要がある。そのため、ガスケットにおける前記周壁部の基端側の部分では、前記周壁部の先端部分で所定以上のガスケットの厚みを確保できるように、ガスケットの厚みを大きくする必要がある。 Thus, in the gasket formed in the taper shape, the thickness of a gasket can be made as small as possible by applying the above-mentioned 1st to 3rd structure. That is, when the gasket is formed in a taper shape, it is necessary to ensure a thickness of the gasket equal to or greater than a predetermined value at the tip portion of the peripheral wall portion of the sealing can positioned in the gasket. For this reason, it is necessary to increase the thickness of the gasket at the proximal end portion of the peripheral wall portion of the gasket so that a predetermined thickness or more of the gasket thickness can be secured at the distal end portion of the peripheral wall portion.
上述の第1から第3の構成のように封口缶の周壁部の筒軸方向の長さを短くすることで、その分、ガスケットにおける前記周壁部の基端側の部分の厚みを小さくすることができる。したがって、ガスケット全体の厚みを小さくすることができる。 By reducing the length of the peripheral wall portion of the sealing can in the cylinder axis direction as in the first to third configurations described above, the thickness of the proximal end portion of the peripheral wall portion of the gasket is reduced accordingly. Can do. Therefore, the thickness of the entire gasket can be reduced.
前記第1から第4の構成のうちいずれか一つの構成において、前記外装缶及び前記封口缶は、それぞれ有底円筒状であり、前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して4倍よりも小さいのが好ましい(第5の構成)。 In any one of the first to fourth configurations, the outer can and the sealing can each have a bottomed cylindrical shape, and the cylindrical side wall portion of the outer can has an outer diameter, It is preferable that the height in the cylinder axis direction in a state where the outer can and the sealed can are combined is smaller than four times (fifth configuration).
このように、外装缶の外径が、外装缶及び封口缶を組み合わせた状態の筒軸方向の高さに対して4倍よりも小さい場合には、一般的なコイン形電池に比べて電池全体の高さが高くなる。このような電池においても、上述の第1から第3の構成を適用することで、封口缶の周壁部の長さを短くすることができるとともに、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。また、上述のような電池の構成において、第4の構成のようにテーパ状に形成されている場合でも、ガスケット全体の厚みを小さくすることができる。 As described above, when the outer diameter of the outer can is smaller than four times the height in the cylinder axis direction in a state where the outer can and the sealing can are combined, the entire battery is compared with a general coin-type battery. The height of becomes higher. Even in such a battery, by applying the above first to third configurations, the length of the peripheral wall portion of the sealing can can be shortened, and the sealing performance by the gasket can be improved. Further, in the battery configuration as described above, even when the taper is formed as in the fourth configuration, the thickness of the entire gasket can be reduced.
前記第5の構成において、前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して2倍以下であるのが好ましい(第6の構成)。 The said 5th structure WHEREIN: The said cylindrical side wall part of the said exterior can has the outer diameter 2 times or less with respect to the height of the said cylinder axial direction in the state which combined the said exterior can and the said sealing can. Is preferable (sixth configuration).
このように、外装缶の外径が、外装缶及び封口缶を組み合わせた状態の筒軸方向の高さに対して2倍以下の場合でも、上述の第1から第3の構成を適用することで、封口缶の周壁部の長さを短くすることができるとともに、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。 As described above, the first to third configurations described above are applied even when the outer diameter of the outer can is not more than twice the height in the cylinder axis direction in a state where the outer can and the sealed can are combined. Thus, the length of the peripheral wall portion of the sealing can can be shortened, and the sealing performance by the gasket can be improved.
本発明の一実施形態に係る扁平形電池では、封口缶の周壁部の先端部分を折り返すことなく筒軸方向に延ばすとともに、前記周壁部上にガスケットを射出成形する。このガスケットは、前記周壁部から突出する突出部の突出長さが、該突出部の厚みよりも大きい。これにより、封口缶の周壁部の長さを短くしつつ、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。 In the flat battery according to the embodiment of the present invention, the distal end portion of the peripheral wall portion of the sealing can is extended without being folded back, and a gasket is injection-molded on the peripheral wall portion. In this gasket, the protruding length of the protruding portion protruding from the peripheral wall portion is larger than the thickness of the protruding portion. Thereby, the sealing performance by a gasket can be improved, shortening the length of the surrounding wall part of a sealing can.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(全体構成)
図1は、本発明の一実施形態である扁平形電池1の概略構成を示す断面図である。この扁平形電池1は、有底円筒状の外装缶としての正極缶10と、該正極缶10の開口を覆う封口缶としての負極缶20と、正極缶10と負極缶20との間に挟み込まれるガスケット30と、正極缶10及び負極缶20の間に形成される空間内に収納される電極体40とを備える。したがって、扁平形電池1は、正極缶10と負極缶20とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。扁平形電池1の正極缶10及び負極缶20の間に形成される空間内には、電極体40以外に、非水電解液(図示省略)も封入されている。なお、正極缶10と負極缶20とを組み合わせることにより、電池ケースが構成される。
(overall structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a flat battery 1 according to an embodiment of the present invention. The flat battery 1 is sandwiched between a positive electrode can 10 as a bottomed cylindrical outer can, a negative electrode can 20 as a sealing can covering the opening of the positive electrode can 10, and the positive electrode can 10 and the negative electrode can 20. And the
正極缶10は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶10は、円形状の底部11と、その外周に該底部11と連続して形成される円筒状の周壁部12(筒状側壁部)とを備える。この周壁部12は、縦断面視(図1に図示した状態)で、底部11の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。正極缶10は、後述するように、負極缶20との間にガスケット30を挟んだ状態で、周壁部12の開口端側が正極缶10の内側に折り曲げられて、該負極缶20に対してかしめられている。なお、図1における符号Pは、正極缶10の筒軸である。周壁部12は、正極缶10の筒軸方向に延びている。
The positive electrode can 10 is made of a metal material such as stainless steel, and is formed into a bottomed cylindrical shape by press molding. The positive electrode can 10 includes a
負極缶20も、正極缶10と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶20は、正極缶10の周壁部12よりも外形が小さい概略円筒状の周壁部22と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部21と、を有する。この周壁部22も、正極缶10と同様、縦断面視で、平面部21に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。周壁部22は、先端部分で折り返されることなく、筒軸方向Pに延びている。すなわち、負極缶20は、周壁部22に折り返しのない、いわゆるストレート缶である。
Similarly to the positive electrode can 10, the negative electrode can 20 is made of a metal material such as stainless steel and is formed in a bottomed cylindrical shape by press molding. The negative electrode can 20 has a substantially cylindrical
また、周壁部22には、平面部21側の基端部22aに比べて径が段状に大きくなる拡径部22bが形成されている。すなわち、周壁部22には、基端部22aと拡径部22bとの間に段部22cが形成されている。図1に示すように、この段部22cに対して、正極缶10の周壁部12の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、正極缶10は、その周壁部12の開口端側が負極缶20の段部22cに嵌合されている。なお、負極缶20の周壁部22も、正極缶10の周壁部12と同様、筒軸方向に延びている。
Further, the
正極缶10の周壁部12の外径Dは、扁平形電池1の厚みTに対し、4よりも小さいのが好ましい。特に、D/Tは、2以下が好ましい。このように、本実施形態の扁平形電池1は、一般的なコイン形電池(D/Tが4以上)に比べて高さが高い。なお、外径D、厚みTは、図4に示す部分の寸法である。
The outer diameter D of the
また、扁平形電池1の厚みTに対し、正極缶10の底部11から周壁部12における電池肩部(周壁部12を負極缶20の周壁部22にかしめた状態で、該周壁部12の開口端の位置)までの距離tは、0.8から0.9の範囲が好ましい。これにより、上述のように、一般的なコイン形電池に比べて高さの高い電池の場合でも、負極缶20の平面部21に近い位置に正極缶10の周壁部12がかしめられる。よって、負極缶20に対して正極缶10をかしめた際に、該負極缶20の周壁部22の変形を抑制することができる。
Further, with respect to the thickness T of the flat battery 1, the battery shoulder portion (the
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。ガスケット30は、正極缶10の周壁部12と負極缶20の周壁部22との間に挟みこまれるように、該負極缶20の周壁部22上にモールド成形されている。ガスケット30の詳しい構成については後述する。なお、ガスケット30の材料としては、PPに限らず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。
The
電極体40は、図2にも示すように、袋状のセパレータ44内に収容された略円板状の正極41と、略円板状の負極46と、を厚み方向に交互に複数、積層してなる。これにより、電極体40は、全体として略円柱状の形状を有する。また、電極体40は、両端面が負極になるように、複数の正極41及び負極46が積層されている。
As shown in FIG. 2, the
正極41は、図2に示すように、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層42を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体43の両面に配置したものである。
As shown in FIG. 2, the
負極46は、図2に示すように、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層47を、銅等の金属箔製の負極集電体48の両面に配置したものである。略円柱状の電極体40の軸方向両端に位置する負極は、それぞれ、負極集電体48,48が電極体40の軸方向端部に位置するように、負極集電体48の一面側のみに負極活物質層47を有する。すなわち、略円柱状の電極体40は、その両端に負極集電体48,48が露出している。この電極体40の一方の負極集電体48は、正極終電体43及び絶縁シート49を介して正極缶10の底部11上に位置づけられる(図1及び図2参照)。電極体40の他方の負極集電体48は、電極体40が正極缶10と負極缶20との間に配置された状態で、該負極缶20の平面部21に当接する(図1参照)。
As shown in FIG. 2, the
セパレータ44は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極41を収納可能な大きさに形成されている。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ44を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ44を透過することができる。セパレータ44は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極41を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
The
図1及び図2に示すように、正極41の正極集電体43には、平面視で該正極集電体43の外方に向かって延びる導電性の正極リード51が一体形成されている。この正極リード51の正極集電体43側も、セパレータ44によって覆われている。なお、絶縁シート49と正極缶10の底部11との間には、正極活物質層42が設けられていない正極集電体43が配置されている。すなわち、この正極集電体43は、正極缶10の底部11に電気的に接触している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the positive electrode
負極46の負極集電体48には、平面視で該負極集電体48の外方に向かって延びる導電性の負極リード52が一体形成されている。
The negative electrode
図1及び図2に示すように、正極41及び負極46は、各正極41の正極リード51が一側に位置し、且つ、各負極46の負極リード52が該正極リード51とは反対側に位置するように、積層される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上述のように複数の正極41及び負極46を厚み方向に積層した状態で、複数の正極リード51は、先端側を厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等によって接続される。これにより、複数の正極リード51を介して、複数の正極41同士が電気的に接続されるとともに、各正極41と正極缶10とがそれぞれ電気的に接続される。一方、複数の負極リード52も、先端側を厚み方向に重ね合わされて超音波溶接等によって互いに接続される。これにより、複数の負極リード52を介して、複数の負極46同士が電気的に接続されるとともに、各負極46と負極缶20とがそれぞれ電気的に接続される。
As described above, with the plurality of
(ガスケットの構成)
次に、ガスケット30の構成を図1、図3、図4及び図6を用いて詳細に説明する。
(Gasket configuration)
Next, the structure of the
図1及び図4に示すように、ガスケット30は、負極缶20の周壁部22を包み込むように概略円筒状に形成されている。詳しくは、ガスケット30は、周壁部22の負極缶内方側、及び、該周壁部22における段部22c及び拡径部22bのそれぞれの負極缶外方側を覆うように、負極缶20にモールド成形されている。また、ガスケット30は、周壁部22の開口側から負極缶20の筒軸方向に突出するように設けられている。すなわち、ガスケット30は、負極缶20の周壁部22を覆う被覆部31と、負極缶20の周壁部22に対して該負極缶20の筒軸方向外方に位置する突出部32とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図1及び図4に示すように、ガスケット30は、負極缶20の周壁部22の基端部22aの内面とほぼ面一になるような内径を有する。すなわち、ガスケット30の被覆部31及び突出部32は、同等の内径を有する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
ガスケット30は、図6に示すように、負極缶20の周壁部22の基端側に位置する被覆部31から突出部32の先端に向かって、徐々に外径が小さくなるテーパ状に形成されている。すなわち、ガスケット30は、被覆部31において、負極缶20の周壁部22の基端側から先端側に向かって徐々に厚みが小さくなるテーパ状に形成されている。このようにテーパ状に形成されたガスケット30では、負極缶20の周壁部22の先端部分において、ガスケット30の厚みを所定(図6ではX)以上、確保する必要がある。そのため、ガスケット30における周壁部22の基端側の厚みは、Xよりも大きいYとする必要がある。このような構成において、後述のように、周壁部22の長さを短くしてガスケット30の突出部32の突出長さを大きくすることにより、厚みYをできるだけ小さくすることができる。よって、ガスケット30の厚みを小さくすることができ、扁平形電池内の電池容量をできるだけ大きくすることができる。
As shown in FIG. 6, the
ガスケット30は、負極缶20の外周側に正極缶10の周壁部12をかしめた状態で、該正極缶10の底部11に接触するような長さを有する。これにより、負極缶20に対して正極缶10をかしめた場合に、ガスケット30の突出部32の先端部分は、正極缶10の底部11に押し付けられる。これにより、ガスケット30の突出部32の先端部分により、正極缶10及び負極缶20によって形成される空間が密閉される。
The
また、上述のように、正極缶10の周壁部12の開口端側を負極缶20の外周側にかしめることにより、該正極缶10の周壁部12の開口端側によって、ガスケット30が圧縮される。よって、ガスケット30によって、正極缶10の周壁部12と負極缶20の外周側との間がシールされる。
Further, as described above, the
なお、正極缶10の底部11に対するガスケット30の突出部32の先端部の押し付け力は、正極缶10の周壁部12を負極缶20の外周側にかしめた際にガスケット30が受ける力により得られる。
The pressing force of the tip end portion of the protruding
ガスケット30の突出部32は、負極缶20の筒軸方向の長さQが、負極缶20の周壁部22を覆う被覆部31の前記筒軸方向の長さと同等である。
In the protruding
また、図3に示すように、ガスケット30の突出部32は、前記筒軸方向の長さQが、負極缶20の径方向に対応する厚み方向の寸法(突出部32の厚み)よりも大きい。特に、ガスケット30の突出部32は、前記筒軸方向の長さQが、突出部32の先端部分における前記厚み方向の寸法Sよりも大きいのが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, the protruding
このように、ガスケット30のうち負極缶20の周壁部22を覆っていない突出部32を、負極缶20の筒軸方向に長い形状とすることで、該突出部32を容易に変形させることができる。これにより、上述のように、負極缶20の周壁部22に設けられたガスケット30を、正極缶10の周壁部12の開口端部によって押圧することにより、ガスケット30の突出部32と外装缶10の底部11との間をより確実に封止することができる。
As described above, the
また、ガスケット30全体の前記筒軸方向の長さも従来に比べて大きくなるため、その分、ガスケット30によって正極缶10と負極缶20とを広い範囲でシールすることが可能になる。これにより、正極缶10と負極缶20との隙間から液漏れ等が生じるのをより確実に防止することができる。
In addition, since the length of the
ガスケット30は、突出部32の筒軸方向の長さQが、ガスケット30の筒軸方向の長さに対して1/4以上であるのが好ましい。これにより、突出部32の筒軸方向の長さを、一般的な構成の扁平形電池におけるガスケットの突出部の長さ(ガスケットの筒軸方向の長さに対して1/9以下)よりも長くすることができる。これにより、負極缶20の周壁部22の筒軸方向の長さをより確実に短くすることができるとともに、ガスケット30による封止性能をより確実に向上させることができる。
The
ガスケット30は、後述するように、溶融した樹脂材料を成形型内に注入して成形する、いわゆる射出成形によって形成される。ガスケット30の突出部32には、成形型内に溶融した樹脂材料を注入する注入口に対応して注入部33が位置する。すなわち、注入部33は、ガスケット30を射出成形する際に、成形型内に樹脂材料を注入する注入口によって形成される。
As will be described later, the
注入部33は、前記注入口によって形成された凸部30a(図5参照)を除去した際に形成される凹部33aを有する。すなわち、後述するように、成形型の注入口によって、ガスケット30の突出部32には、樹脂が突出した凸部30aが形成される。この凸部30aは、成形型からガスケット30を取り出す際に、成形型の一部によって除去される。そのため、凸部30aの根元部分がえぐられて、上述のような凹部33aが形成される。
The
このように、ガスケット30の突出部32が形成される部分に対して樹脂材料を射出することにより、成形型内に射出された樹脂材料によって負極缶20の周壁部22が変形を生じるのを防止できる。また、上述の構成により、負極缶20の周壁部22によって、成形型内への樹脂材料の注入が阻害されるのを防止できる。
Thus, by injecting the resin material to the portion where the
さらに、注入部33は、突出部32の正極缶10側の表面に形成された凹部33aを有するため、図1及び図3に示すように、負極缶20に対して正極缶10をかしめた状態で、該正極缶10の周壁部12とガスケット30との間に隙間35を形成する。この隙間35内に、ガスケット30の突出部32と正極缶10の底部11との間に進入した電解液等がたまる。したがって、隙間35によって、扁平形電池1における電解液等の液漏れを防止することが可能になる。
Furthermore, since the
なお、既述のように、ガスケット30の突出部32は、負極缶20の筒軸方向に対応する長さが厚み方向の寸法よりも大きい。これにより、ガスケット30の成形型において、突出部32の周壁部12側を形成する部分に、樹脂材料を注入するための注入口を容易に設けることができる。
As described above, the
(扁平形電池の製造方法)
次に、上述のような構成を有する扁平形電池1の製造方法について説明する。
(Manufacturing method of flat battery)
Next, a method for manufacturing the flat battery 1 having the above-described configuration will be described.
まず、プレス成形によって、有底円筒状の正極缶10及び負極缶20を、それぞれ形成する。 First, the bottomed cylindrical positive electrode can 10 and negative electrode can 20 are each formed by press molding.
一方、セパレータ44によって覆われた複数の板状の正極41と、複数の板状の負極46とを厚み方向に積層して、図1に示すような略円柱状の電極体40を構成する。電極体40は、従来の方法と同様の方法によって製造されるため、詳しい製造方法については説明を省略する。
On the other hand, a plurality of plate-like
負極缶20にガスケット30をモールド成形する様子を、図5を用いて説明する。
The manner in which the
図5に示すように、固定成形型61と、可動成形型62と、リング状の断面を有するピストン可動成形型63とを負極缶20の外側に配置し、ピン64を該負極缶20の内側に配置する。これにより、これらの成形型61,62,63及びピン64によって、負極缶20の周壁部22の周りにガスケット30を形成するための空間60が形成される。したがって、固定成形型61,可動成形型62,ピストン可動成形型63及びピン64によって、ガスケット30を成形するための成形型が構成される。
As shown in FIG. 5, a fixed
固定成形型61には、空間60内に外部から樹脂材料を注入するための注入口61aが設けられている。この注入口61aから空間60内に溶融した樹脂材料を注入することにより、空間60内を樹脂材料によって埋める。この際、固定成形型61の注入口61aは、負極缶20の周壁部22が存在しない位置に設けられているため、注入口61aから樹脂材料を射出する際に、周壁部22に当たって該周壁部22に変形を生じさせるのを防止できる。しかも、周壁部22によって、樹脂材料の流れが阻害されるのを防止できる。
The fixed
空間60内の樹脂材料が硬化してガスケット30が成形された後、まず、可動成形型62を取り外す。そして、ピストン可動成形型63をピン64の軸方向(図5中の白抜き矢印方向)に移動させることにより、ガスケット30がモールド成形された負極缶20を該ピン64及び固定成形型61から脱離させることができる。
After the resin material in the
ガスケット30は、図5に示すように空間60内に樹脂材料によって成形された状態では、固定成形型61の注入口61a内に突出する凸部30aを有する。この凸部30aは、上述のようにガスケット30を固定成形型61に対して図5の白抜き矢印方向に移動させる際に、固定成形型61によって切断される。このとき、PPなどの樹脂材料によって構成されたガスケット30は、突出部30aだけがきれいに切除されるのではなく、えぐられるように取り除かれるため、ガスケット30の表面に図1及び図3に示すような凹部33aが形成される。
As shown in FIG. 5, the
ここで、固定成形型61は、円筒状のガスケット30の外側面を成形する部分が、負極缶20の周壁部22の段部22cに向かって徐々に内径が大きくなるようなテーパ状に形成されている。これにより、上述のようにピストン可動成形型63によってガスケット30を押した場合に、固定成形型61から負極缶20を容易に脱離させることができる。
Here, the fixed
よって、ガスケット30は、図6に示すように、負極缶20の周壁部22の基端側に位置する被覆部31から突出部32の先端に向かって、徐々に外径が小さくなる形状を有する。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
正極缶10内に、電極体40を絶縁シート47等とともに配置し、非水電解液を注入する。そして、上述のようにしてガスケット30がモールド成形された負極缶20を、正極缶10の開口を覆うように配置する。その状態で、正極缶10の周壁部12の開口端側を、負極缶20の周壁部22の段部22cに対して正極缶10の内方に折り曲げてかしめる。これにより、上述の構成の扁平形電池1が得られる。ここで、非水電解液は、例えば、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒に、LiPF6を溶解させることにより得られる。
In the positive electrode can 10, the
(実施形態の効果)
この実施形態では、負極缶20の周壁部22上に形成されるガスケット30は、該周壁部22を覆う被覆部31と、該被覆部31から負極缶20の筒軸方向に突出する突出部32とを有する。この突出部32は、前記筒軸方向への突出長さQが、厚み方向の寸法Sよりも大きい。
(Effect of embodiment)
In this embodiment, the
これにより、負極缶20の周壁部22の長さを短くすることができるため、該周壁部22を容易に形成することができる。そして、ガスケット30の突出部32が変形を生じやすくなるため、該ガスケット30を外装缶10の底部11に押し付けて該ガスケット30を容易に変形させることができる。よって、ガスケット30の突出部32の突出長さQが厚み方向の寸法S以下である構成に比べて、ガスケット30が変形する範囲を拡大できるとともに、該ガスケット30に変形によって生じる反力を大きくしてガスケット30と正極缶10との間の面圧を大きくすることができる。したがって、ガスケット30による封止性能の向上を図れる。
Thereby, since the length of the surrounding
しかも、ガスケット30は、負極缶20の周壁部22の基端側に位置する被覆部31から突出部32の先端に向かって、徐々に外径が小さくなるような形状を有する。このようなガスケット30の形状において、負極缶20の周壁部22を短くしてガスケット30の突出部32の突出長さを長くすることにより、ガスケット30の厚みをできるだけ薄くすることができる。
Moreover, the
また、ガスケット30の突出部32に、樹脂材料を射出するため、樹脂材料の射出によって負極缶20の周壁部22が変形を生じたり、該周壁部22によって樹脂材料の流れが阻害されたりするのを防止できる。
Further, since the resin material is injected into the projecting
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
前記実施形態では、ガスケット30は、突出部32の先端部分に向かうほど外径が小さくなるテーパ状に形成されている。しかしながら、ガスケット30は、円筒状に形成されていてもよい。また、前記実施形態とは逆のテーパ状に形成されていてもよい。
In the said embodiment, the
前記実施形態では、正極缶10の周壁部12の外径Dは、扁平形電池1の厚みTに対して4よりも小さい。しかしながら、正極缶10の周壁部12の外径Dは、扁平形電池1の厚みTに対して4以上であってもよい。
In the embodiment, the outer diameter D of the
前記実施形態では、扁平形電池の厚みTに対し、正極缶10の底部11から周壁部12における電池肩部までの距離tは、0.8から0.9である。しかしながら、t/Tは、0.8よりも小さくてもよいし、0.9よりも大きくてもよい。
In the embodiment, the distance t from the bottom 11 of the positive electrode can 10 to the battery shoulder in the
前記実施形態では、電極体40を、複数の正極41及び負極46を交互に積層した構成としているが、電極体の構成はこれ以外の構成であってもよい。
In the said embodiment, although the
前記実施形態では、正極缶10を外装缶としていて、負極缶20を封口缶としているが、逆に正極缶が封口缶で、負極缶が外装缶であってもよい。 In the embodiment, the positive electrode can 10 is an outer can and the negative electrode can 20 is a sealed can. Conversely, the positive electrode can may be a sealed can and the negative electrode can may be an outer can.
前記実施形態では、正極缶10及び負極缶20を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁平形電池1をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。 In the embodiment, the positive electrode can 10 and the negative electrode can 20 are each formed in a bottomed cylindrical shape, and the flat battery 1 is formed in a coin shape. However, the flat battery is not limited thereto, and the flat battery 1 You may form in shapes other than column shape.
本発明による扁平形電池は、ガスケットが封口缶に成形された扁平形電池に利用可能である。 The flat battery according to the present invention can be used for a flat battery in which a gasket is formed into a sealed can.
1:扁平形電池、10:負極缶(封口缶)、12:周壁部、20:正極缶(外装缶)、22:周壁部(筒状側壁部)、30:ガスケット、31:被覆部、32:突出部 1: flat battery, 10: negative electrode can (sealing can), 12: peripheral wall part, 20: positive electrode can (exterior can), 22: peripheral wall part (tubular side wall part), 30: gasket, 31: covering part, 32 : Protruding part
Claims (5)
前記筒軸方向に延びる周壁部を有し、該周壁部が前記外装缶の内方に位置付けられるように前記外装缶の開口を覆う有底筒状の封口缶と、
前記封口缶の周壁部上に射出成形によって形成されたガスケットであって、前記外装缶と前記封口缶とによって挟み込まれている前記ガスケットと、
を備え、
前記封口缶の周壁部は、先端部分が折り返されることなく前記筒軸方向に延びていて、
前記ガスケットは、
前記封口缶の周壁部の少なくとも一部を覆うように該周壁部上に成形される被覆部と、
該被覆部と一体に形成され、前記周壁部に対して前記筒軸方向の外方に位置する突出部と、
を有し、
前記ガスケットは、前記被覆部のうち前記封口缶の周壁部の外側を覆う部分の厚みが、前記周壁部の先端部分に向かって徐々に小さくなるテーパ状に形成されており、
前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記突出部の厚みよりも大きく、
前記突出部は、前記ガスケットの射出成形に用いる成形型の注入口に対応して形成される注入部を有し、
前記注入部は、前記突出部の表面に形成された凹部を有する、
扁平形電池。 A bottomed cylindrical outer can having a cylindrical side wall extending in the cylinder axis direction;
A bottomed cylindrical sealing can that covers the opening of the outer can so as to have a peripheral wall portion extending in the cylindrical axis direction, and the peripheral wall portion is positioned inside the outer can;
A gasket formed by injection molding on a peripheral wall of the sealing can and the gasket Ru Tei sandwiched between the outer can by said sealing can,
With
The peripheral wall portion of the sealing can extends in the cylindrical axis direction without the tip portion being folded back,
The gasket is
A covering portion formed on the peripheral wall portion so as to cover at least a part of the peripheral wall portion of the sealing can;
A protrusion that is formed integrally with the covering portion and is located outward in the cylinder axis direction with respect to the peripheral wall portion ;
Have
The gasket is formed in a tapered shape in which the thickness of the portion covering the outer side of the peripheral wall portion of the sealing can in the covering portion gradually decreases toward the tip portion of the peripheral wall portion,
The protrusion, the protruding length of the cylinder axis direction, much larger than the thickness of the protrusion,
The protrusion has an injection part formed corresponding to an injection port of a molding die used for injection molding of the gasket,
The injection portion has a recess formed on the surface of the protrusion.
Flat battery.
前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記突出部の先端部分における厚みよりも大きい、扁平形電池。 The flat battery according to claim 1,
The protruding portion is a flat battery in which a protruding length in the cylindrical axis direction is larger than a thickness at a tip portion of the protruding portion.
前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記ガスケットの前記筒軸方向の長さに対して1/4以上である、扁平形電池。 The flat battery according to claim 1 or 2,
The protruding portion is a flat battery in which a protruding length in the cylinder axis direction is ¼ or more of a length of the gasket in the cylinder axis direction.
前記外装缶及び前記封口缶は、それぞれ有底円筒状であり、
前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して4倍よりも小さい、扁平形電池。 The flat battery according to any one of claims 1 to 3 ,
Each of the outer can and the sealed can is a bottomed cylindrical shape,
The cylindrical side wall portion of the outer can is a flat battery whose outer diameter is smaller than four times the height in the cylindrical axis direction in a state where the outer can and the sealing can are combined.
前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して2倍以下である、扁平形電池。
The flat battery according to claim 4 ,
The cylindrical side wall portion of the outer can is a flat battery whose outer diameter is not more than twice the height in the cylindrical axis direction in a state where the outer can and the sealing can are combined.
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