JPH01163960A - 薄形電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、陽極及び陰極をセパレータを介して積層した
電極積層体を電解液とともに薄形の電池容器内に収納し
て構成する薄形電池及びその製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 薄形電池として、例えば陰極にリチウム等のアルカリ金
属またはアルカリ土類金属を用い、オキシハライド系の
非水電解液を用いるコイン形の１次電池が知られている
。この種の電池においては、その内圧の上昇が大きいた
め、電解液が漏れるのを防ぐために電池容器を溶接によ
り密封する構造をとっている。

第３図は従来のこの種の電池の構造を示したもので、同
図において１は一対の容器半部１Ａ、１Δを突き合せて
構成した電池容器、２はカーボンからなる陽極３及びリ
チウム等からなる陰極４をセパレータ５を介して積層し
た電極積層体であり、電極積層体２は電解液とともに電
池容器１内に収納されている。

各容器半部１Ａはカップ状に形成された容器主部１ａの
開口端にフランジ部１ｂを形成したものからなり、容器
半部１Ａ、１Ａのフランジ部１ｂ。

１ｂの外周側端縁部の突合せ部が全周溶接されて電池容
器１が密封されている。

一方の容器半部１Ａの容器主部１ａの中央部にセラミッ
クハーメチックシール６を介して陰極端子７が取付けら
れ、該陰極端子はセパレータ５を貫通させて陰極４に接
続されている。また陽極３は電池容器１に電気的に接続
されている。

上記の電池を製造する際には、先ず電池容器１内に電極
積層体２を収納して該電池容器１のフランジ部１ｂ、１
ｂを溶接する。その後一方の容器半部１Ａに設けた注液
口１Ｃから電池容器１内を真空引きし、次いで注液口１
Ｃに注液パイプを接続して真空により生じた吸引力によ
り電解液を電池容器１内に注入する。電解液の注入が完
了した後注液口１Ｃを封口して電池を完成する。

尚上記のように容器主部１Ａに注液口１Ｃを形成する代
りに、陰極端子７に注液口を設けておき、注液が完了し
た後に該注液口を溶接により潰して封口する方法がとら
れる場合もある。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の構造では、電池容器１が一対の容器半部ＩＡ、Ｉ
Ａからなっていたため、電池容器１内に電極積層体２を
収納して電池容器１の接合部を溶接した後に電解液を注
入する方法をとらざるを得なかった。

電池容器１の接合部を溶接した後に電解液を注入する場
合には、電池容器１内を真空にして電解液を吸込む方法
をとるが、電池容器内を完全に真空にした状態で電解液
を吸込むことはできないため、電解液を注入した後に必
ず該電池容器１内に常気圧の空間が形成され、その分注
入できる電解液の量が制限されるという問題があった。

特に電池容器１を薄く形成する必要がある場合には、電
解液量の不足が問題になり、これが原因になって電池の
性能が低下するという問題があった。

また従来の構造では、電池容器１に注液口１Ｃを設ける
必要があるが、薄形の電池ではこの注液口１Ｃを設ける
ためのスペースを確保することが困難になることがあっ
た。更に注液後に該注液口１Ｃを封口する作業を必要と
するため、工程数が多くなり、コストが高くなるという
問題もあった。

本発明の目的は、電池容器内に電解液を注入してから電
池容器の接合部の溶接を行い得るようにした薄形電池及
びその製造方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本願第１の発明は、陽極１４及び陰極１５をセパレータ
１６を介して積層した電極積層体１３を電解液１７とと
もに薄形の電池容器１０内に収納してなる薄形電池にお
いて、電解液を注入してから電池容器の溶接を行い得る
ようにしたものである。

そのため本発明においては、電池容器１０が、電極積層
体１３と電解液１７とを完全に収容し得る容積を有する
薄形カップ状の容器主部１１Ａと該容器主部１１Ａの開
口端の全周から外側に張出した封口用張出部１１Ｂとを
備えた容器本体１１と、該容器主部１１Ａの開口部及び
封口用張出部１１Ｂを覆う蓋部材１２とからなっていて
、張出部１１Ｂの外周端縁と蓋部材１２の外周端縁との
突合せ部１８が全周に亘って溶接されている。蓋部材１
２と容器本体１１の封口用張出部１１Ｂとの重合部１９
は容器主部１１Ａの周壁部側に折返されている。

本願第２の発明は、上記第１の発明の薄形電池を製造す
る方法であって、この方法においては、薄形カップ状の
容器主部１１Ａの開口端の全周から外側に張出させて該
容器主部１１Ａの周壁部を外側から間隔を隔てて取囲む
スカート部１１Ｂ２を有する封口用張出部１１Ｂを形成
した容器本体１１と、容器主部１１Ａの開口部を覆う蓋
主部１２Ａ及び上記スカート部１１Ｂ２に外側から嵌合
する封口用筒部１２Ｂを有する蓋部材１２とを電池容器
１０の構成部材として用意する。そして容器本体１１の
容器主部１１Ａ内にＮ極積層体１３を収納した後部容器
主部１１Ａ内に電解液１７を注入し、容器本体１１の封
口用張出部１１Ｂのスカート部１１Ｂ２に蓋部材１２の
封口用筒部１２Ｂを嵌合させて該蓋部材１２を容器本体
１１に対して位置決め固定する。次いでスカート部１１
Ｂ２の先端端縁部と封口用筒部１２Ｂの先端端縁部との
突合せ部１８を全周に亘って溶接して電池容器１０を密
封し、しかる後封口用張出部１１Ｂのスカート部１１Ｂ
２と封口用筒部１２Ｂとの重合部分１９を容器主部１１
Ａの周壁側に折曲げる。

［作　用］ 第１の発明のように、電極積層体１３と電解液１７とを
完全に収容し得る容積を有する薄形カップ状の容器主部
１１Ａと該容器主部１１Ａの開口端の全周から外側に張
出した封口用張出部１１Ｂとを備えた容器本体１１と、
該容器主部１１Ａの開口部及び封口用張出部１１Ｂを覆
う蓋部材１２とにより電池容器１０を構成すると、容器
本体１１Ａ内に電解液１７を注入してから容器本体１１
と蓋部材１２との溶接を行うことができるため、電池容
器１０内に必ず所定量の電解液１７を注入することがで
き、電解液１７の量が不足するのを防ぐことができる。

また電池容器１０に注液口を設けるためのスペースを確
保する必要がないため、電池容器１０の小形化を図るこ
とができる。更に蓋部材１２と容器本体１１の封口用張
出部１１Ｂとの重合部１９は容器主部１１Ａの周壁部側
に折返されるので、該重合部１９を電池容器１０の厚み
寸法内に収めることができ、重合部１９を設けたことに
よる電池容器１０の外形寸法の拡大を最小限に押えるこ
とができる。また封口用張出部１１Ｂと蓋部材１２とを
溶接した上に両者の重合部１９を折曲げるので、電池容
器１０の封口の完全を期することができる。

また第２の発明のように、薄形カップ状の容器主部１１
Ａの開口端の全周から外側に張出させて該容器主部１１
Ａの周壁部を外側から間隔を隔てて取囲むスカート部１
１Ｂ２を有する封口用張出部１１Ｂを形成した容器本体
１１と、容器主部１１Ａの開口部を覆う蓋主部１２Ａ及
び上記スカート部１１Ｂ２に外側から嵌合する封口用筒
部１２Ｂを有する蓋部材１２とを電池容器１０の構成部
材として用いて、容器主部１１Ａ内に電解液１７を注入
した後容器本体１１の封口用張出部１１Ｂのスカート部
１１Ｂ２に蓋部材１２の封口用筒部１２Ｂを嵌合させて
該蓋部材１２を容器本体１１に対して位置決め固定する
ようにすると、電解液１７を注入した後溶接を行うまで
の間、電池容器１０から電解液１７が漏れるのを防ぐこ
とができるため、電解液１７の量が減少したり、溶接時
の熱により電解液１７が分解して腐蝕性ガスや有毒ガス
が生じたりするのを防ぐことができる。

また第２の発明の方法によれば、注液口を封口する作業
を行わないため、工数の削減を図ってコストの低減を図
ることができる。

［実施例］ 以下第１図及び第２図を参照して本発明の詳細な説明す
る。

第１図は本発明の実施例の電池の完成状態を示したもの
で、同図において、１０は容器本体１１と蓋部材１２と
からなる電池容器、１３は電池容器１０内に収納された
電極積層体であり、電極積層体１３は金属メツシュにバ
インダを含むカーボンブラックを圧着した構造の陽極１
４とリチウムからなる陰極１５とを短絡防止用のセパレ
ータ１６を介して積層したものからなる。

容器本体１１は、電極積層体１３と電解液１７とを完全
に収容し得る容積を有する薄形カップ状の容器主部１１
Ａと該容器主部１１Ａの開口端の全周から外側に張出し
た封日用出張部１１Ｂとを備え、容器主部１１Ａの開口
部と封口用張出部１１Ｂとが蓋部材１２により覆われて
いる。封口用張出部１１Ｂの外周端縁と蓋部材１２の外
周端縁との突き合せ部１８が全周に亘って溶接され、蓋
部材１２と張出部１１Ｂとの重合部１９が容器本体１１
の周壁部側に折返されている。蓋主部１２Ａの中央部に
は孔が設けられていて眼孔にセラミックハーメチックシ
ール２０を介して陰極端子２１が取付けられ、該陰極端
子２１はセパレータ１６を貫通させて陰ｌ１１５に接続
されている。また陽極１４は容器本体１１に電気的に接
続されている。

第２図を参照すると、容器本体１１の張出部１１Ｂと蓋
部材１２との重合部１９を折返す前の状態が示されてい
る。重合部１９を折返す前の状態においては、容器本体
１１の封口用張出部１１Ｂが容器主部１１Ａの外周から
外側に張出したフランジ部１１Ｂ１と該フランジ部の外
周から容器主部１１Ａの底部側に折曲って容器主部１１
Ａを間隔を隔てて取囲むスカート部１１Ｂ２とからなり
、スカート部１１Ｂ２には容器主体１１Ａの底部側に向
かって次第に径が大きくなる向きのテーパがつけられて
いる。また蓋部材１２は、容器主部１１Ａの開口部を覆
う円板状の蓋主部１２Ａと該蓋主部１２Ａの外周部に連
続する封口用筒部１２Ｂとを一体に有し、封口用筒部１
２Ｂが容器本体１１のスカート部１１Ｂ２に外側から嵌
合されて容器主部１１Ａに対して位置決めされる。容器
本体１１のスカート部１１Ｂ２にはテーパが付けられて
いるため、第２図に示すように蓋部材１２の筒部１２Ｂ
をスカート部１１Ｂ２に嵌合させた状態で筒部１２Ｂと
スカート部１１Ｂ２との間に容器主部１１Ａを取囲む環
状の間隙ａが形成されている。

次に、上記実施例の薄形電池を製造する方法を説明する
。まず、第２図に示すように、薄形カップ状の容器主部
１１Ａの開口端の全周から外側に張出させて７ランジ部
１１Ｂ１とスカート部１１Ｂ２とからなる封口用張出部
１１Ｂを形成した容器本体１１と、容器主部１１Ａの開
口部を覆う蓋主部１２Ａと封口用筒部１２Ｂとからなる
蓋部材１２とを電池容器１０の構成部材として用意する
。

蓋主部１２の中央部にはセラミックハーメチックシール
２０を介して陰極端子２１を予め取付けておく。次に図
示しないグローブボックス内で、容器本体１１の容器主
部１１Ａ内に電極８５層体１３を収納した後部容器主部
１１Ａ内に電解液１７（例えば溶質ＬｉＡｎ（４４１，
５Ｍを合む５ＯＣＪ２２）を注入し、容器本体１２の封
口用張出部１１Ｂのスカート部１１Ｂ２に陰極端子２１
を取付けた蓋部材１２の封口用筒部１２Ｂを嵌合させる
。

このとき蓋部材１２を木づちで軽く叩いて７ランジ部１
１Ｂと蓋主部１２Ａとを重合させるとともにスカート部
１１Ｂ２の先端端縁部と封口用筒部１２Ｂの先端端縁部
とを突合せて蓋部材１２を容器本体１１に対して位置決
め固定する。フランジ部１１Ｂと蓋主部１２Ａとが当接
すると、該フランジ部１１Ｂと蓋主部１２Ａとの重合部
１９を通して容器本体１１Ａ内の電解液１７が毛細管用
やによって浸み出すが、この電解液は空間ａによってそ
の進行が阻止されるので、数分間以内ならばほとんど電
解液１７の漏匝は起こらない。また容器本体１１のスカ
ート部１１Ｂ２にはテーパが設けられているので、蓋部
材１２の筒部１２Ｂは該スカート部にしっかりと嵌合し
、蓋部材１２が容器本体１１から容易に離脱することは
ない。

上記のように蓋部材を取付けた後、グローブボックスか
ら電池容器１０を取り出してスカート部１１Ｂ２の先端
端縁部と封口用筒部１２Ｂの先端端縁部との突合せ部１
８を全周に亘って短時間でレーザ溶接して電池容器１０
を密封する。このレーザ溶接を行う際には溶接部からの
熱伝導により電池の温度が急激に上昇するため、冷却ガ
ス（空気又は窒素ガス）により冷却しながら作業を進め
る必要がある。

上記の溶接が完了した後、封口用張出部１１Ｂのスカー
ト部１１Ｂ２と封口用筒部１２Ｂとの重合部１９を容器
主部１１Ａの周壁側に折曲げる。

筒部１２Ｂとスカート部１１Ｂ２どの間には間隙ａが形
成されているので、この折曲げ加工は容易に行うことが
できる。またこのように折曲げ加工を行うと、溶接部が
容器主部１１Ａの周壁部側に隠れるため該溶接部に外力
が作用するのを防ぐことができ、溶接部の破損を防止す
ることができる。

［発明の効果］ 以上のように、本願用１の発明によれば、電極積層体と
電解液とを完全に収容し得る容積を有する薄形カップ状
の容器主部と該容器主部の開口端の全周から外側に張出
した封口用張出部とを備えた容器本体と、該容器主部の
開口部及び封口用張出部を覆う蓋部材とにより電池容器
を構成したので、容器本体内に電解液を注入してから容
器本体と蓋部材との溶接を行うことができる。従って電
池容器内に所定ｍの電解液を確実に注入することができ
、電解液の量が不足するのを防ぐことができる。また電
池容器に注液口を設けるためのスペースを確保する必要
がないため、電池容器の小形化を図ることができる。更
に蓋部材と容器本体の封口用張出部との重合部は容器主
部の周壁部側に折返されているので、該重合部を電池容
器の厚み寸法内に収めることができ、重合部を設けたこ
とによる電池容器の外形寸法の拡大を最小限に押えるこ
とができる。また封口用張出部と蓋部材とを溶接した上
に両者の重合部を折曲げるので、電池容器の封口の完全
を期することができる。

また第２の発明によれば、容器主部内に電解液を注入し
た後容器本体の封口用張出部のスカート部に蓋部材の封
口用筒部を嵌合させて該蓋部材を容器本体に対して位置
決め固定するので、電解液を注入した後溶接を行うまで
の間、電池容器から電解液が漏れるのを防ぐことができ
、電解液の量が減少したり、溶接時の熱により電解液が
分解して腐蝕性ガスや有毒ガスが生じたりするのを防ぐ
ことができる。

また、注液口を封口する作業を行わないため、工数の削
減を図ってコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄形電池の一実施例を示す縦断面図、
第２図は本発明の薄形電池の製造方法における一製造過
程を示す縦断面図、第３図は従来の薄形電池の縦断面図
である。 １０・・・電池容器、１１容器本体、１１Ａ・・・容器
主部、１１Ｂ・・・封口用張出部、１１Ｂ２・・・スカ
ート部、１２・・・蓋部材、１２Ａ・・・蓋主部、１２
Ｆ３・・・封口用筒部、１３・・・電極積層体、１４・
・・陽極、１５・・・陰極、１６・・・セパレータ、１
７・・・電解液、１第１図 笛２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極及び陰極をセパレータを介して積層した電極
   積層体を電解液とともに薄形の電池容器内に収納してな
   る薄形電池において、 前記電池容器は、前記電極積層体と電解液とを完全に収
   容し得る容積を有する薄形カップ状の容器主部と該容器
   主部の関口端の全周から外側に張出した封口用張出部と
   を備えた容器本体と、前記容器主部の開口部及び封口用
   張出部を覆う蓋部材とからなっていて、前記張出部の外
   周端縁と蓋部材の外周端縁との突合せ部が全周に亘って
   溶接され、 前記蓋部材と容器本体の封口用張出部との重合部が前記
   容器主部の周壁部側に折返されていることを特徴とする
   薄形電池。
2. （２）陽極及び陰極をセパレータを介して積層した電極
   積層体を電解液とともに薄形の電池容器内に収納して薄
   形電池を製造する方法において、薄形カップ状の容器主
   部の開口端の全周から外側に張出させて該容器主部の周
   壁部を外側から間隔を隔てて取囲むスカート部を有する
   封口用張出部を形成した容器本体と、前記容器主部の開
   口部を覆う蓋主部及び前記スカート部に外側から嵌合す
   る封口用筒部を有する蓋部材とを前記電池容器の構成部
   材として用意し、 前記容器本体の容器主部内に前記電極積層体を収納した
   後該容器主部内に電解液を注入し、前記容器本体の封口
   用張出部のスカート部に前記蓋部材の封口用筒部を嵌合
   させて該蓋部材を容器本体に対して位置決め固定し、 次いで前記スカート部の先端端縁部と前記封口用筒部の
   先端端縁部との突合せ部を全周に亘って溶接し、 しかる後前記封口用張出部のスカート部と封口用筒部と
   の重合部分を前記容器主部の周壁側に折曲げることを特
   徴とする薄形電池の製造方法。