JPH0243096Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は扁平形固体電解質電池に関する。 〔従来の技術〕 従来、扁平形の固体電解質電池は、発電要素を
金属容器内に収容し、樹脂製の封口体を金属容器
と金属蓋との間に配置し、金属容器の開口端部を
内方に締め付けることにより、封口体を金属容器
と金属蓋とに圧接させて封口していたが、時間の
経過とともに封口体に応力緩和が生じて密閉性が
低下し、また封口体が有機質であるために気体の
透過をゆるすので、貯蔵中に電池性能が劣化する
という問題があつた。 そのため、本考案者らは発電要素の周囲に位置
して発電要素の側面と電池外部とを隔離する絶縁
材として、劣化が少なく、かつ気体透過性を有し
ないセラミツク製のスペーサを用い、第３図に示
すように、発電要素１とセラミツク製スペーサ６
とを２枚の金属製封口板７，８の間に配置し、発
電要素１の周縁部外方でセラミツク製スペーサ６
と封口板７，８の周縁部とをハンダ９で接合し
て、超薄形で５〜10年間程度の長期貯蔵に耐え得
る電池を開発した（たとえば特開昭57−80656号
公報）。 〔考案が解決しようとする問題点〕 ところで、上記のような扁平形固体電解質電池
において、薄い発電要素を得ようとする場合、発
電要素１は気相法で正極２、固体電解質層３、負
極４の順に形成される。その際、いわゆる回り込
みによる絶縁性低下を防止するために、負極４は
固体電解質層３より小さく形成される。また、気
相法で正極２を形成する際、正極活物質が二硫化
チタンである場合は、金属基板５が二硫化チタン
によつて腐食を受けるおそれがあるので、好まし
くは、これを避けるために、基板５上にポリイミ
ドフイルムなどの保護膜が形成され、正極側の集
電は銀ペーストなどの導電ペースト１２によつて
行なわれる。この場合、正極２の一部が露出して
いないと、導電ペースト１２による集電が行ない
がたくなるため、固体電解質層３は正極２より小
さくつくられる。その結果、固体電解質層３の周
縁部は負極４の周縁部より外方に突出し、また正
極２の周縁部は固体電解質層３の周縁部より外方
に突出するので、負極側の封口板８（通常、厚さ
0.1mm程度の金属板が用いられる）に外圧が加わ
つた場合、該負極側封口板８が正極２やそれと電
気的に接続している導電ペースト１２などに非常
に接触しやすく、それによつて内部短絡が発生す
るという問題がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は上記問題点を解決するもので、負極側
の封口板の電池内部側で正極側に接触するおそれ
がある部分に短絡防止用の耐熱性樹脂絶縁被膜を
形成して、負極側の封口板と正極などとの接触に
よる短絡を防止したものである。 〔実施例〕 以下、本考案の実施例を図面にしたがつて説明
する。 第１図は本考案の扁平形固体電解質電池の一実
施例を示す断面図である。 図中、１は発電要素で、この発電要素１は二硫
化チタンを活物質とする正極２、Li₄SiO₄−
Li₃PO₄よりなる固体電解質層３およびリチウム
を活物質とする負極４からなるもので、厚さ
100μmのステンレス鋼板よりなる基板５上に気相
法つまり正極２は化学気相成長法、固体電解質層
３はスパツタ蒸着法、負極４は抵抗加熱蒸着法
で、正極２、固体電解質層３、負極４の順に形成
されている。上記基板５は10×10mmの正方形状を
しており、正極２は厚さ20μmで10×10mm、固体
電解質層３は厚さ10μmで9.5×9.5mm、負極４は厚
さ10μmで９×９mmの正方形状をしており、正極
２の周縁部は固体電解質層３の周縁部より外方に
突出し、固体電解質層３の周縁部は負極４の周縁
部より外方に突出している。そして、図示してい
ないが、正極２の形状にあたつては、金属基板５
の表面をポリイミドフイルムで被覆し、正極２か
ら封口板７への導電は銀ペーストなどの導電ペー
スト１２によつて行なわれている。 ６は酸化アルミニウム系のセラミツク製スペー
サで、このセラミツク製スペーサ６はリング状を
していて、その内部空間内に前記発電要素１がそ
の基板５とともに収容されている。 ７，８は厚さ0.1mmのニツケル／ステンレス鋼
板／銅クラツド板よりなる封口体で、この封口板
７，８の間に前記発電要素１がその基板５および
セラミツク製リング６とともに配置されている。 負極４と負極側の封口板８との間にはチタン合
金製でばね性を有する集電板１１が介在し、負極
４と封口板８との間の電気的接触が常に安定して
確保されるようにされている。ただし、この負極
６と封口板８との電気的接触は、集電板１１に代
えて他のものを用いて行なつてもよいし、また集
電板１１などを用いずに減圧下で封止して大気圧
による加圧を利用する方法によつてもよい。 また負極側の封口板８の電池内部側で正極側に
接触するおそれがある部分にはポリイミドフイル
ムよりなる厚さ15μmの耐熱性樹脂絶縁被膜１０
が形成されていて、この負極側の封口板８が外圧
によつて正極２などに接触したときに内部短絡が
生じないようにされている。 そして、正極側の封口板７の周縁部とセラミツ
ク製スペーサ６との間およびセラミツク製スペー
サ６と負極側の封口板８の周縁部との間はたとえ
ば鉛−錫−ビスマス合金からなるハンダ９で接合
されている。 上記電池はたとえば次に示すようにしてつくら
れる。 セラミツク製スペーサ６の上面および下面には
メタライジング処理したのち、ハンダの濡れ性を
よくするためにメタライズ層上に銅メツキをし、
ついで予備ハンダ付けをする。 封口板７，８はそれぞれ内面側となる側の面に
ハンダの濡れ性をよくするために銅メツキをす
る。そして負極側の封口板８には、第２図に示す
ように、その中央部に集電板１１の一端をスポツ
ト溶接し、中央部と周縁部との間つまり電池形成
後に電池内部側において露出し正極側に接触して
短絡を引き起すおそれがある部分にはポリイミド
フイルムを接着して耐熱性樹脂絶縁被膜１０を形
成する。ついで封口板７，８の周縁部に予備ハン
ダ付けをする。 つぎに正極側の封口板７上に発電要素１をその
基板５と共に載置し、正極２から封口板７の間に
導電ペースト１２を塗布したのち、それらを囲む
ようにしてセラミツク製スペーサ６を配置し、そ
の上に負極側の封口板８を被せ、周縁部を加熱し
て予備ハンダ付けしたハンダ同士を溶融接着させ
る。 上記電池は15mm×15mmの正方形状で厚さが0.7
mmの扁平形電池であるが、この電池と、負極側の
封口板の内面に絶縁被覆を形成していないほかは
上記実施例の電池と同様の従来電池に500ｇの荷
重をかけたときの内部短絡発生個数を第１表に示
す。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案では、負極側の封
口板の内面に耐熱性樹脂絶縁被膜を形成すること
により、負極側封口板を介しての負極と正極との
短絡が防止できるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の扁平形固体電解質電池の一実
施例を示す断面図であり、第２図は第１図に示す
電池に使用された負極側の封口板を示す斜視図で
ある。第３図は従来の扁平形固体電解質電池を示
す断面図である。 １……発電要素、２……正極、３……固体電解
質層、４……負極、５……金属基板、６……セラ
ミツク製スペーサ、７，８……封口板、９……ハ
ンダ、１０……耐熱性樹脂絶縁被膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２枚の金属製封口板７，８間に、少なくとも発
   電要素１とリング状のセラミツク製スペーサ６と
   を配置し、発電要素１の周縁部外方で封口板７，
   ８の周縁部とセラミツク製スペーサ１とをハンダ
   ９で接合して封止する扁平形固体電解質電池であ
   つて、上記発電要素１が金属基板５上に正極２、
   固体電解質層３および負極４の順に形成され、固
   体電解質層３の周縁部が負極４の周縁部より外方
   に突出し、正極２の周縁部が固体電解質層３の周
   縁部より外方に突出していて、負極側の封口板８
   の内面に短絡防止用の耐熱性樹脂絶縁被膜１０を
   形成していることを特徴とする扁平形固体電解質
   電池。