JPH0215558A - 非水溶媒電池の製造方法 - 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］ 本発明は、非水溶媒電池の製造方法に関するものである
。

［従来の技術〕 負極活物質としてリチウム、ナトリウム等を用いた非水
溶媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、
かつ作動温度範囲が広いという特徴をもち、電卓、時計
、メモリのバックアップ電源として多用されている。こ
うした電池の中でも負極にリチウムを用い、塩化チオニ
ルや塩化スルフリル等のイオウ、又はリンのオキシハロ
ゲン化物を主正極活物質とし、かつ炭素及び金属集電体
からなる正極を用いた電池は、特にエネルギー密度が大
きいために注目されている。

ところで、上述した電池は主正極活物質として腐蝕性の
高い塩化チオニルや塩化スルフリル等のイオウ又はリン
のオキシハロゲン化物を用いているため、該オキシハロ
ゲン化物が電池容器外に漏れ出して電池が組込まれた機
器を腐食しないように電池容器を液密に封口することが
必要である。

また、前記オキシハロゲン化物は液状で電解液を兼用し
ているが、揮発性が高く、毒性も強いため、作業環境上
、及び容器内での電解液の収容不足による電池特性の低
下防止の観点から、容器内に発電要素（負極、セパレー
タ、正極）を収容した後、同容器内に前記オキシハロゲ
ン化物を含む電解液を注入、収容することが必要である
。

このようなことから、従来より上記電池の組立てにあた
っては、まず一極性端子を兼ねる金属缶体内に負極、セ
パレータ及び正極からなる発電要素を収納し、予めガラ
スやセラミックスのシール材で他極性端子を兼ねる汁液
用金属製パイプが液密に固定された金属製蓋体を、前記
金属缶体の上部開口部に嵌合させ、レーザ溶接により封
口した後、前記金属製パイプを通してオキシハロゲン化
物を含む電解液を前記缶体内に注入、収容し、更に該金
属製パイプに金属製栓体を挿入し、前記蓋体から突出し
た該パイプの端部と栓体とをレーザ溶接により液密に封
目する方法が考えられてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる方法では金属製パイプ端部と金属
製栓体を溶接する際、該パイプ内面に付着した電解液又
は該パイプ下端近傍の金属缶体内の電解１ｆｋが溶接時
での熱により蒸発してそれらの隙間にガス状となって侵
入するため、溶接不良（多くの場合はピンホールの発生
）の原因となり、歩留りの低下を招（問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、金属製蓋体に絶縁シール材を介して液密に固定さ
れた他極性端子を兼ねる注液用の金属製パイプを液密に
封口した構造の非水溶媒電池を製造し得る方法を提供し
ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、一極性端子を兼ねる金属缶体内に軽金属から
なる負極及び多孔質炭素を主構成材とする正極をセパレ
ータを介して収納する工程と、中央付近の穴に予め他極
性端子を兼ねる金属製パイプが該パイプの一端側を突出
するように絶縁材を介して液密に固定された金属製蓋体
を、前記金属缶体の上部開口部に嵌合させ、溶接により
封口する工程と、前記金属パイプを通して前記金属缶体
内にオキシハロゲン化物を正極活物質として含む電解液
を収容する工程と、前記金属パイプに金属製栓体を挿入
し、前記蓋体から突出した前記金属製パイプ端部と前記
栓体とを溶接により封口する工程とを具備した非水溶媒
電池の製造において、前記栓体として前記金属製パイプ
の内周面に密接する膨出部を有する形状のものを用いる
ことを特徴とする非水溶媒電池の製造方法である。

［作用］ 本発明によれば、中央付近の穴に予め他極性端子を兼ね
る金属製パイプが該パイプの一端側を突出するように絶
縁材を介して液密に固定された金属製蓋体を、金属缶体
の上部開口部に嵌合させ、溶接により封口し、電解液を
前記金属製パイプを通して金属缶体内に収容した後、前
記パイプに膨出部を有する金属製栓体を圧入し、かつ前
記蓋体から突出した前記パイプの上端と前記栓体とを溶
接することによって、金属製パイプの封口不良を回避し
て使用時の電解液の漏れ出しのない良好な密封構造をＨ
する非水溶媒電池を製造できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図、第２図を参照して詳細
に説明する。

まず、負極端子を兼ねるステンレス製の缶体１の内周面
に金属リチウムからなる筒状の負極２を圧着した後、該
負極２内側の缶体１内に正極３を該負極２の内側及び缶
体ｌの底面に亙って配置された例えばガラス繊維製不織
布からなるセパレータ４ａ、４ｂを介して収納した。前
記正極３は、市販のポリテトラフルオロエチレンの乳濁
液をアセチレンブラックに１０重量％の割合で配合し、
水及びエチルアルコールを添加して室温で２時間程度撹
拌した後、混練、シート化してステンレス製網体からな
る金属集電体５に圧着し、１５０℃の真空下で前記シー
トを乾燥して多孔質炭素体６を有する帯状体とし、これ
を渦巻状に巻回することにより作製した。

次いで、前記正極３上方の缶体ｌ内に前記セパレータ４
ａに支持された中央に穴を有する絶縁紙７を配置した。

つづいて、中央に開口された穴９に−ｒめ正極端子を兼
ねる注ｉｌ＆用のステンレス製パイプ１０を上下端部が
突出するようにガラス製シール材１１を介してｉＩｋ密
に固定したステンレス製の蓋体８を用意し、該蓋体８に
固定された前記パイプ１０の下端を前記正極３の金属集
電体５にリード線１２を介して接続した後、前記缶体ｌ
の上面開口部に嵌合し、レーザ溶接により封口した。

次いで、前記缶体１内に前記パイプｌＯを通して例えば
１．５モル／ρのＬｉＡΩＣΩ４を溶解した塩化チオニ
ル溶液（電解液）　１３を注入して収容した。つづいて
、第２図に示すように中央部付近に前記パイプｌＯの内
径より１　、０２ｎ＋ａ＋大きい球状の膨出部！４を有
するステンレス製の栓体１５を用意し、該栓体１５を前
記ステンレス製バイブｌＯ内に圧入し、前記膨出部１４
を前記パイプ１０の内周面に密着させた後、前記パイプ
１０の上部と前記栓体１５の上部とをレーザ溶接により
封口することにより第１図に示す非水溶媒電池を製造し
た。

上述した方法によれば、正極端子を兼ねる注液用のステ
ンレス製パイプｌＯとステンレス製栓体１５とを溶接に
より封目する前に、該パイプｌＯの内周面に該栓体１５
の膨出部１４を密着させるため、溶接による封口に際し
、缶体ｌ内の電解液１３が溶接時の温度上昇によりガス
化ないし液化状態で前記パイプｌＯ上端に移動するのを
前記パイプ１０内周面と栓体ｌＧの膨出部１５との密着
部で阻止できる。その結果、溶接すべきパイプ１０上部
と栓体１５の上部との間への電解液の付着を防止できる
ため、レーザ溶接によりピンホール発生のない良好な封
口がなされた非水溶媒電池を得ることができる。

事実、本実施例により製造された電池と、膨出部のない
ステンレス製栓体をステンレス製パイプに挿入し、該パ
イプ上部と栓体上部の溶接により封口して製造した電池
（比較例）をそれぞれ１００個用意し、これら電池につ
いて溶接による封口部のピンホールの発生の有無を試験
した。なお、試験は塩素イオン検出指示薬である硝酸銀
溶液を溶接部に滴下して白色呈色を示す個数をａ＄１定
することにより行なった。その結果、比較例ではｌＯＯ
個中７個の電池にピンホール（白色呈色）の発生が認め
られた。これ（こ対し、本実施例では１００個中１個の
電池のみしかピンホールの発生が認められたに過ぎなか
った。

なお、上記栓体の膨出部の径はパイプの内径より１．０
１＝　１．０３ｍｍ大きくすることが好ましい。この理
由は、その径が１．０１ｍｍ未満であると該膨出部とパ
イプ内周面との密着性が十分取れず、かといってその径
１．０３ｍｍを越えるとパイプが破損される恐れがある
からである。

上記実施例では、金属製栓体の中央部付近に球状の膨出
部を設けた形状としたが、同中央付近に逆円錐状の膨出
部を設けた形状にしてもよく、また同栓体の下端に球状
や逆円錐状の膨出部を設けた形状としてもよい。

［発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明によれば金属製蓋体に絶縁シ
ール材を介して液密に固定された他極性端子を兼ねる注
液用の金属製パイプに膨出部を有する栓体を挿入し、前
記蓋体から突出した該パイプ上部と栓体の上部とを溶接
することによって該パイプを液密に封口でき、ひいては
使用時に金属缶体内の電解液の漏れ出しのない良好な密
封構造を有する非水溶媒電池を高歩留りで製造し１りる
方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例により製造された非水溶ｖＬ電
池を示す断面図、第２図は第１図図示の非水溶媒電池の
製造に用いられる金属製栓体を示す断面図である。 ■・・・缶体、２・・・負極、３・・・正極、４ａ、　
４ｂ・・・セパレータ、Ｂ・・・蓋体、１０・・・ステ
ンレス製パイプ、１３・・・電解液、 １４・・・膨出部、 １５・・・・・・栓体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一極性端子を兼ねる金属缶体内に軽金属からなる
   負極及び多孔質炭素を主構成材とする正極をセパレータ
   を介して収納する工程と、中央付近の穴に予め他極性端
   子を兼ねる金属製パイプが該パイプの一端側を突出する
   ように絶縁材を介して液密に固定された金属製蓋体を、
   前記金属缶体の上部開口部に嵌合させ、溶接により封口
   する工程と、前記金属パイプを通して前記金属缶体内に
   オキシハロゲン化物を正極活物質として含む電解液を収
   容する工程と、前記金属パイプに金属製栓体を挿入し、
   前記蓋体から突出した前記金属製パイプ端部と前記栓体
   とを溶接により封口する工程とを具備した非水溶媒電池
   の製造において、前記栓体として前記金属製パイプの内
   周面に密接する膨出部を有する形状のものを用いること
   を特徴とする非水溶媒電池の製造方法。
2. （２）金属製栓体の膨出部が球状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の非水溶媒電池の製造方法
   。
3. （３）金属製栓体の膨出部が逆円錐状であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の非水溶媒電池の製造
   方法。