JPH05182693A - 有機電解液二次電池の製造法 - Google Patents
有機電解液二次電池の製造法Info
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- JPH05182693A JPH05182693A JP4001283A JP128392A JPH05182693A JP H05182693 A JPH05182693 A JP H05182693A JP 4001283 A JP4001283 A JP 4001283A JP 128392 A JP128392 A JP 128392A JP H05182693 A JPH05182693 A JP H05182693A
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- lithium
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- organic electrolyte
- electrolyte secondary
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐漏液性に優れたリチウム二次電池などの有
機電解液二次電池を簡便に製造することのできる製造法
を提供する。 【構成】 封口板の内側にアルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金のシートを固定し、このシートの他面にリチ
ウムを配して負極を構成するリチウム二次電池の製造法
において、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のシ
ートを封口板の内側に超音波溶接によって固定するもの
である。この製造法は、従来の製造法よりも工数が少な
く、かつ簡便であるとともに、製造時に封口板を変形す
ることがないので耐漏液性に優れるリチウム二次電池を
提供できる。
機電解液二次電池を簡便に製造することのできる製造法
を提供する。 【構成】 封口板の内側にアルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金のシートを固定し、このシートの他面にリチ
ウムを配して負極を構成するリチウム二次電池の製造法
において、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のシ
ートを封口板の内側に超音波溶接によって固定するもの
である。この製造法は、従来の製造法よりも工数が少な
く、かつ簡便であるとともに、製造時に封口板を変形す
ることがないので耐漏液性に優れるリチウム二次電池を
提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機電解液二次電池の
製造法に関するものである。
製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機電解液二次電池は、小型・軽
量化が可能でエネルギー密度が高いことから各種電子機
器の主電源やバックアップ電源として使用されている。
量化が可能でエネルギー密度が高いことから各種電子機
器の主電源やバックアップ電源として使用されている。
【０００３】この有機電解液二次電池の一例として、負
極にリチウム−アルミニウム合金、正極に五酸化バナジ
ウム、電解液にリチウム塩を溶解した有機電解液を用い
た電池がある。
極にリチウム−アルミニウム合金、正極に五酸化バナジ
ウム、電解液にリチウム塩を溶解した有機電解液を用い
た電池がある。
【０００４】この電池の製造法を図２を用いて説明す
る。図２に示すように、封口板１の内面に金属ネット２
をスポット溶接し、その上に円形のアルミニウムシート
３を圧着し、さらにこのアルミニウムシート３の上にリ
チウム４を圧着する。ついで、このリチウム４の圧着さ
れたアルミニウムシート３とセパレータ５および正極合
剤６に有機電解液をしみ込ませて、これらを電池ケース
７に収納し、ガスケット８を介して封口板１の周囲を電
池ケース７でかしめることにより電池を作製する。
る。図２に示すように、封口板１の内面に金属ネット２
をスポット溶接し、その上に円形のアルミニウムシート
３を圧着し、さらにこのアルミニウムシート３の上にリ
チウム４を圧着する。ついで、このリチウム４の圧着さ
れたアルミニウムシート３とセパレータ５および正極合
剤６に有機電解液をしみ込ませて、これらを電池ケース
７に収納し、ガスケット８を介して封口板１の周囲を電
池ケース７でかしめることにより電池を作製する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように封口板の内面に金属ネットを溶接し、その上にア
ルミニウムシートを圧着する方法では、アルミニウムシ
ートを圧着するとき、封口板に大きな圧力がかかり封口
板が変形するため、電池作製後に電池外部へ電解液が漏
液するという問題があった。また、封口板に集電子とし
て金属ネットを溶接して、アルミニウムを圧着した後、
リチウムを圧着するので、工数が多く時間がかかってい
た。
ように封口板の内面に金属ネットを溶接し、その上にア
ルミニウムシートを圧着する方法では、アルミニウムシ
ートを圧着するとき、封口板に大きな圧力がかかり封口
板が変形するため、電池作製後に電池外部へ電解液が漏
液するという問題があった。また、封口板に集電子とし
て金属ネットを溶接して、アルミニウムを圧着した後、
リチウムを圧着するので、工数が多く時間がかかってい
た。
【０００６】本発明は、このような課題を解決するもの
で、耐漏液性に優れた有機電解液二次電池を簡便に製造
することのできる有機電解液二次電池の製造法を提供す
ることを目的とするものである。
で、耐漏液性に優れた有機電解液二次電池を簡便に製造
することのできる有機電解液二次電池の製造法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために本発明の有機電解液二次電池の製造法は、封口板
の内側にアルミニウムあるいはアルミニウム合金のシー
トを超音波溶接し、ついでこのアルミニウムあるいはア
ルミニウム合金のシートの他面にリチウムを圧着し、電
気化学的にリチウム−アルミニウム合金を形成すること
を特徴とするものである。
ために本発明の有機電解液二次電池の製造法は、封口板
の内側にアルミニウムあるいはアルミニウム合金のシー
トを超音波溶接し、ついでこのアルミニウムあるいはア
ルミニウム合金のシートの他面にリチウムを圧着し、電
気化学的にリチウム−アルミニウム合金を形成すること
を特徴とするものである。
【０００８】また、合金化する活物質としてのリチウム
の重量は前記アルミニウムあるいはアルミニウム合金の
シートの重量の２０％以下であることが好ましい。
の重量は前記アルミニウムあるいはアルミニウム合金の
シートの重量の２０％以下であることが好ましい。
【０００９】
【作用】本発明では、アルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金のシートを封口板の内側に超音波溶接することに
よって固定するため、封口板に大きな圧力がかかること
はない。よって、封口板の変形を防止できるので、電池
の耐漏液性を向上させることができる。
ム合金のシートを封口板の内側に超音波溶接することに
よって固定するため、封口板に大きな圧力がかかること
はない。よって、封口板の変形を防止できるので、電池
の耐漏液性を向上させることができる。
【００１０】また、アルミニウムあるいはアルミニウム
合金を封口板の内側に固定する際、従来使用されていた
集電子をなす金属ネットが不要であるので製造工程を簡
便にすることができる。
合金を封口板の内側に固定する際、従来使用されていた
集電子をなす金属ネットが不要であるので製造工程を簡
便にすることができる。
【００１１】また、超音波溶接は抵抗溶接などにみられ
る溶接時の発熱や電極の熱溶解がなく安全である。
る溶接時の発熱や電極の熱溶解がなく安全である。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１３】本発明の有機電解液二次電池の製造法を、
図１を用いて説明する。図１に示すように、封口板１の
内側に円形のアルミニウムシート３を超音波溶接により
固定した。ここでの超音波溶接は、超音波発信機によっ
て１５ｋHzから２０ｋHzの超音波を発信し、これを変換
器で１５ｋHzから２０ｋHzの機械エネルギーに変換し、
この振動エネルギーによって金属同志の接触面を接合さ
せるものである。
図１を用いて説明する。図１に示すように、封口板１の
内側に円形のアルミニウムシート３を超音波溶接により
固定した。ここでの超音波溶接は、超音波発信機によっ
て１５ｋHzから２０ｋHzの超音波を発信し、これを変換
器で１５ｋHzから２０ｋHzの機械エネルギーに変換し、
この振動エネルギーによって金属同志の接触面を接合さ
せるものである。
【００１４】この方式によると、抵抗溶接などでみられ
る溶接時の発熱や電極の熱溶解がなく、金属の溶融結合
と同じ効果を得ることができる。また、数多くの異種金
属の結合が可能である。
る溶接時の発熱や電極の熱溶解がなく、金属の溶融結合
と同じ効果を得ることができる。また、数多くの異種金
属の結合が可能である。
【００１５】ついで、このアルミニウムシート３の上に
リチウム箔４を圧着した後、このリチウム箔４の圧着さ
れたアルミニウムシート３とセパレータ５および五酸化
バナジウムを活物質とする正極合剤６に有機電解液をし
み込ませ、これらを電池ケースに収納し、ガスケット８
を介して封口板１を電池ケース７でかしめた。このよう
にして作製した直径２０mm、厚み２０mm、容量２０ｍＡ
ｈの電池を本発明の有機電解液二次電池とした。この本
発明の製造法による有機電解液二次電池と図２に示すよ
うな従来の製造法による有機電解液二次電池をそれぞれ
２０個ずつ作製した。この製造時の封口板の変形の有無
を（表１）に示した。また、これらの電池を用いて温度
サイクル試験を１００サイクル行い、この時に漏液した
電池の数もあわせて（表１）に示した。
リチウム箔４を圧着した後、このリチウム箔４の圧着さ
れたアルミニウムシート３とセパレータ５および五酸化
バナジウムを活物質とする正極合剤６に有機電解液をし
み込ませ、これらを電池ケースに収納し、ガスケット８
を介して封口板１を電池ケース７でかしめた。このよう
にして作製した直径２０mm、厚み２０mm、容量２０ｍＡ
ｈの電池を本発明の有機電解液二次電池とした。この本
発明の製造法による有機電解液二次電池と図２に示すよ
うな従来の製造法による有機電解液二次電池をそれぞれ
２０個ずつ作製した。この製造時の封口板の変形の有無
を（表１）に示した。また、これらの電池を用いて温度
サイクル試験を１００サイクル行い、この時に漏液した
電池の数もあわせて（表１）に示した。
【００１６】ここで、温度サイクル試験は、電池を−１
０℃において２時間放置し、ついで徐々に−１０℃から
６０℃まで昇温した後、６０℃において２時間放置する
操作を繰り返し行うものである。
０℃において２時間放置し、ついで徐々に−１０℃から
６０℃まで昇温した後、６０℃において２時間放置する
操作を繰り返し行うものである。
【００１７】
【表１】
【００１８】（表１）から明らかなように、本発明の製
造法により作製された有機電解液二次電池では、製造時
における封口板の変形がなく、また温度サイクル試験で
１００サイクルが経過した後も漏液した電池はなかっ
た。
造法により作製された有機電解液二次電池では、製造時
における封口板の変形がなく、また温度サイクル試験で
１００サイクルが経過した後も漏液した電池はなかっ
た。
【００１９】しかし、従来の製造法により作製された有
機電解液二次電池では、封口板の内側にアルミニウムシ
ートを圧着する時、封口板に局部的におよそ１０ｔｏｎ
の圧着荷重がかかるため、封口板が変形した。また、温
度サイクル試験で１００サイクルが経過した後では、電
池の２５％が漏液した。
機電解液二次電池では、封口板の内側にアルミニウムシ
ートを圧着する時、封口板に局部的におよそ１０ｔｏｎ
の圧着荷重がかかるため、封口板が変形した。また、温
度サイクル試験で１００サイクルが経過した後では、電
池の２５％が漏液した。
【００２０】次に、本発明の有機電解液二次電池におい
て、リチウムの重量をアルミニウムシートの重量に対し
て、２％，５％，１０％，２０％，３０％と変化させ、
これらの各電池を用いて充放電を１０回行い、この時の
電池の厚みの変化と充放電後のアルミニウムシートと封
口板の溶接状態を調べた結果を（表２）に示した。
て、リチウムの重量をアルミニウムシートの重量に対し
て、２％，５％，１０％，２０％，３０％と変化させ、
これらの各電池を用いて充放電を１０回行い、この時の
電池の厚みの変化と充放電後のアルミニウムシートと封
口板の溶接状態を調べた結果を（表２）に示した。
【００２１】
【表２】
【００２２】（表２）から明らかなように、リチウムの
重量がアルミニウムシートの重量の２０％以下では電池
の厚みは充放電前後でほとんど変化がなく、封口板とア
ルミニウムシートの溶接は維持されていた。しかし、リ
チウムの重量がアルミニウムシートの重量の３０％にな
ると電池は充放電後０．３mm程度膨張しており、また、
アルミニウムシートが封口板との超音波溶接部からはず
れていた。
重量がアルミニウムシートの重量の２０％以下では電池
の厚みは充放電前後でほとんど変化がなく、封口板とア
ルミニウムシートの溶接は維持されていた。しかし、リ
チウムの重量がアルミニウムシートの重量の３０％にな
ると電池は充放電後０．３mm程度膨張しており、また、
アルミニウムシートが封口板との超音波溶接部からはず
れていた。
【００２３】これは、過剰のリチウムが存在した場合に
はリチウムのアルミニウムシートへの拡散が超音波溶接
部まで進み、アルミニウムシートと封口板との結合が弱
められるため、充放電の際にアルミニウムシートが封口
板から剥離したものと考えられる。また、アルミニウム
シートへリチウムが拡散する面は膨張がおこるので、過
剰のリチウムが存在するとこの膨張時の張力が増大し、
電池が膨らんだものと考えられる。
はリチウムのアルミニウムシートへの拡散が超音波溶接
部まで進み、アルミニウムシートと封口板との結合が弱
められるため、充放電の際にアルミニウムシートが封口
板から剥離したものと考えられる。また、アルミニウム
シートへリチウムが拡散する面は膨張がおこるので、過
剰のリチウムが存在するとこの膨張時の張力が増大し、
電池が膨らんだものと考えられる。
【００２４】これらの結果から、本発明の有機電解液二
次電池の製造法においてリチウムの重量はアルミニウム
シートの重量の２０％以下であることが望ましい。
次電池の製造法においてリチウムの重量はアルミニウム
シートの重量の２０％以下であることが望ましい。
【００２５】なお、本実施例では合金基材としてアルミ
ニウムシートを用いたが、アルミニウムにマンガン、
銀、マグネシウム、インジウムなどを添加したアルミニ
ウム合金シートを用いてもほぼ同様の効果が得られた。
ニウムシートを用いたが、アルミニウムにマンガン、
銀、マグネシウム、インジウムなどを添加したアルミニ
ウム合金シートを用いてもほぼ同様の効果が得られた。
【００２６】また、本実施例では正極として五酸化バナ
ジウムを用いたが、他のバナジウム酸化物、二酸化マン
ガン、リチウム含有二酸化マンガン、リチウム含有二酸
化コバルト−五酸化ニオブなどリチウム二次電池に適用
できる正極活物質であればすべて同様の効果が得られ
た。また、電池の形状として本実施例ではコイン形を取
り上げたが、この形状に限定されるものではない。
ジウムを用いたが、他のバナジウム酸化物、二酸化マン
ガン、リチウム含有二酸化マンガン、リチウム含有二酸
化コバルト−五酸化ニオブなどリチウム二次電池に適用
できる正極活物質であればすべて同様の効果が得られ
た。また、電池の形状として本実施例ではコイン形を取
り上げたが、この形状に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明の有機電解液二次
電池の製造法は超音波溶接によりアルミニウムあるいは
アルミニウム合金シートを封口板の内側に固定するの
で、製造時に封口板の変形が生じなく、電池の耐漏液性
を向上させることができる。また、本発明の製造によっ
て製造工程を簡便にすることができるので、耐漏液性に
優れた有機電解液二次電池を簡便に得ることができる。
電池の製造法は超音波溶接によりアルミニウムあるいは
アルミニウム合金シートを封口板の内側に固定するの
で、製造時に封口板の変形が生じなく、電池の耐漏液性
を向上させることができる。また、本発明の製造によっ
て製造工程を簡便にすることができるので、耐漏液性に
優れた有機電解液二次電池を簡便に得ることができる。
【図１】本発明の製造法により作製された有機電解液二
次電池の断面図
次電池の断面図
【図２】従来の製造法により作製された有機電解液二次
電池の断面図
電池の断面図
１ 封口板 ２ 金属ネット ３ アルミニウムシート ４ リチウム箔 ５ セパレータ ６ 正極合剤 ７ 電池ケース ８ ガスケット ９ 超音波溶接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柴 信晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】封口板の内側にアルミニウムあるいはアル
ミニウム合金のシートを固定し、このアルミニウムある
いはアルミニウム合金のシートの他面にリチウムを配し
てリチウム−アルミニウム合金を構成した負極と、正極
と、セパレータ、有機電解液およびこれらを収納する電
池ケースとからなる有機電解液二次電池の製造法であ
り、 前記アルミニウムあるいはアルミニウム合金のシート
は、封口板の内側に超音波溶接によって固定され、つい
でこのアルミニウムあるいはアルミニウム合金のシート
の他面にリチウムを圧着し、電気化学的にリチウムをア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金のシート中に拡散
させて合金化する有機電解液二次電池の製造法。 - 【請求項２】前記リチウムの重量が前記アルミニウムあ
るいはアルミニウム合金のシートの重量の２０％以下で
ある請求項１記載の有機電解液二次電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4001283A JPH05182693A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 有機電解液二次電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4001283A JPH05182693A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 有機電解液二次電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05182693A true JPH05182693A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11497129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4001283A Pending JPH05182693A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 有機電解液二次電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05182693A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1367665A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-12-03 | VARTA Microbattery GmbH | Verfahren zur Herstellung eines wiederaufladbaren galvanischen Elementes mit einer negativen Lithium/Indium Elektrode |
| WO2009122717A1 (ja) | 2008-04-01 | 2009-10-08 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池とその製造方法 |
| WO2010131427A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| US9118045B2 (en) | 2011-10-20 | 2015-08-25 | Engineered Power Ltd. | High temperature lithium battery, having initial low temperature use capability |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP4001283A patent/JPH05182693A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1367665A1 (de) * | 2002-05-02 | 2003-12-03 | VARTA Microbattery GmbH | Verfahren zur Herstellung eines wiederaufladbaren galvanischen Elementes mit einer negativen Lithium/Indium Elektrode |
| US7129002B2 (en) | 2002-05-02 | 2006-10-31 | Varta Microbattery Gmbh | Method for producing a rechargeable electrochemical element |
| WO2009122717A1 (ja) | 2008-04-01 | 2009-10-08 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池とその製造方法 |
| US9559362B2 (en) | 2008-04-01 | 2017-01-31 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same |
| WO2010131427A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| US9118045B2 (en) | 2011-10-20 | 2015-08-25 | Engineered Power Ltd. | High temperature lithium battery, having initial low temperature use capability |
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